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Equilíbrio Ecológico

 

Quando falamos em equilíbrio ecológico, estamos falando sobre uma relação estabelecida entre os organismos e que são vitais para a manutenção dessa espécies.

Equilíbrio Ecológico

A extinção de determinada espécie ou população pode acabar afetando o equilíbrio ecológico existente em uma comunidade.

Quando falamos em equilíbrio ecológico de populações, remetemos aos seguintes aspectos:

1) População de tamanho estável na qual as taxas de mortalidade e emigração são compensadas pela taxa de natalidade e imigração. Equilíbrio de fluxo de energia em um ecossistema;
2)
População na qual as frequências de genes estão em equilíbrio;
3)
O equilíbrio ecológico é um requisito para a manutenção da qualidade e das características essenciais do ecossistema ou de determinado meio. Não deve ser entendido como situação estática, mas como estado dinâmico no amplo contexto das relações entre os vários seres que compõem o meio, como as relações tróficas, o transporte de matéria e energia. O equilíbrio ecológico supõe mecanismos de auto-regulação ou retroalimentação nos ecossistemas;
4)
Equilíbrio da natureza; estado em que as populações relativas das diferentes espécies permanecem constantes; o equilíbrio ecológico tem um caráter dinâmico pois é submetido às relações constantes entre os seres vivos de uma comunidade e entre as comunidades ecossistemas; a destruição do equilíbrio ecológico causa a extinção de espécies e coloca em risco os processos ecológicos essenciais.

Fonte: www.portaleducacao.com.br

Equilíbrio Ecológico

Há na natureza um equilíbrio dinâmico entre os organismos vivos (biocenose) e o ambiente em que vivem (biocenose), compartimentos estes que, formam o ecossistema, com suas trocas e influências entre organismos e entre eles e o meio. Fator de desequilíbrio é qualquer acontecimento ou evento que venha a perturbar as características naturais de um ecossistema.

O que é

Situação de perfeito equilíbrio entre os seres vivos e seu ambiente natural. É o melhor momento do jogo, em que todos estão ganhando. Pensando no planeta como um todo, podemos refletir sobre o conceito de Sociedade. Aquela composta de todos os agentes do grande jogo, onde cada ser contribui para a continuidade da vida e não apenas na sociedade humana, que é muito importante, mas é apenas parte de algo bem maior

Equilíbrio biológico é um mecanismo dinâmico que ocorre em um ecossistema pelo qual os organismos (espécies) se interagem e se adaptam uns aos outros.

Fatores naturais de desequilíbrio

São eventos muito esporádicos, imprevisíveis, como grandes furacões, terremotos, tempestades, maremotos, vendavais, etc., os quais tendem a gerar intensa destruição nos ambientes onde ocorrem. Dependendo do tipo de ecossistema atingido, os danos na comunidade biológica podem ser intensos, sendo necessários vários anos para a sua plena recuperação. Em alguns casos, eventos esporádicos, mas cíclicos (voltam a ocorrer em períodos de tempo longos, mas relativamente regulares), induzem as comunidades ao desenvolvimento de adaptações, como por exemplo nos cerrados, onde o fogo é um fator estressante periódico, que ocorre em intervalos de alguns anos. Neste exemplo, muitas árvores e plantas já se encontram adaptadas ao fogo, algumas inclusive necessitando dele em alguns processos reprodutivos. Neste caso, o fogo do cerrado é um fator de desequilíbrio para alguns componentes do ecossistema, mas para outros não.

Fatores de desequilíbrio induzidos pelo homem

Nesta categoria encontram-se todos os tipos de estresse produzido pelo homem na natureza: poluição atmosférica, poluição dos rios e lagos, poluição dos mares e oceanos, desmatamento de florestas, matas cilliares e mangues, depredação e captura de espécies para comércio, macacos, aves, focas, sobrepesca (captura excessiva de peixes, captura de peixes muito jovens e peixes em época reprodutiva), aquecimento global (efeito estufa), redução na camada de ozônio, explosão demográfica, etc..

Estes e outros fatores, ligados às atividades humanas causam perturbações nos ecossistemas, que vão desde efeitos imperceptíveis a curto prazo até a total destruição de ecossistemas inteiros, como ocorre com os aterros de manguezais, queimadas na Amazônia, derrames de petróleo, etc.. Um aspecto muito importante no que diz respeito aos fatores de desequilíbrio ecológico é que, estando todas as espécies interligadas em um ecossistema e dependendo do ambiente físico para viver, as perturbações ocorridas em uma espécie ou um compartimento ecológico (por exemplo, animais herbívoros), refletirão em toda a teia trófica, causando danos muito maiores, em todo o ecossistema.

Exemplo teórico de desequilíbrio ecológico:

O ambiente

Os costões rochosos do litoral de São Paulo, situados nos cantos das praias, e nas ilhas, são ecossistemas ricos em diversidade e densidade de organismos, os quais são agrupados em produtores (algas verdes, vermelhas, pardas), herbívoros (caramujos pastadores, caranguejos, ouriços, etc.), carnívoros (caramujos, siris, caranguejos, estrelas do mar), comedores de areia (pepinos do mar) e filtradores (cracas, mexilhões, ostras...). Todos estes organismos, cuja diversidade pode chegar a várias centenas de espécies, estão ligados pela teia trófica, na qual uns servem de alimento para outros.

O fato

Um derrame de óleo atinge o costão recobrindo parte da comunidade presente nas rochas. Diversas espécies de algas morrem intoxicadas pelos compostos químicos do óleo, bem como estrelas do mar, anêmonas e ouriços. Caranguejos herbívoros e caramujos morrem asfixiados e recobertos pelo óleo.

Consequências

Com a redução drástica das algas presentes na rocha, os herbívoros que sobreviveram não terão recursos para se alimentarem e sua taxa de mortalidade irá aumentar; consequentemente, os carnívoros que deles se alimentavam também irão iniciar um período de abstinência alimentar, e assim por diante ao longo de toda a teia alimentar. Por outro lado, com a morte das algas, muito espaço na rocha foi desocupado e as espécies mais resistentes e com grande capacidade reprodutiva, como as cracas, ocupam a rocha descoberta, em uma área diferente da sua área natural de ocupação. Com o tempo, um processo de sucessão ecológica se inicia, onde o ambiente passa por fases de recuperação até retornar às condições próximas às de antes do derrame de petróleo.

A recuperação após perturbações ecológicas graves, pode durar muitos anos ou até décadas, como é o caso dos manguezais (desmatamento e aterro de manguezais não possibilitam a recuperação natural dos mesmos).

A séria realidade do desmatamento da Amazônia é outro bom exemplo. A floresta vive sobre um sedimento extremamente pobre em nutrientes. Os sais, oligo elementos (substâncias vitais, mas necessárias em pequenas quantidades) e todos os nutrientes necessários às plantas são extraídos das camadas superficiais do solo, onde se acumula grande quantidade de matéria orgânica vegetal e animal. Todo este material é constantemente decomposto pelas bactérias e fungos (decompositores) com o auxílio dos insetos que trituram e “picotam” os restos vegetais, e os nutrientes retornam às plantas fechando um ciclo delicado e equilibrado. Com o desmatamento, para a formação de pasto para o gado, este ciclo da floresta é quebrado. O pasto que cresce no lugar da floresta logo extingue os poucos nutrientes do solo e não consegue mais resistir, tornando necessários novos desmatamentos. A própria queima, método utilizado no desmatamento já é bastante prejudicial ao solo.

O desequilíbrio ecológico, resultante de atividades humanas desordenadas, causa perturbações, a curto, médio e longo prazo, nos ecossistemas naturais, mas também tende a reverter estas perturbações ao próprio homem, uma vez que ele vive e depende do meio ambiente para continuar a sobreviver. Sem água potável, sem ar respirável, sem florestas, sem fauna e flora em equilíbrio, a qualidade de vida do próprio homem encontrar-se-á ameaçada. Há muitos indícios de que as mesmas espécies marinhas e terrestres, que hoje estão se extinguindo, estão levando consigo substâncias presentes em seus corpos, que poderiam ser a solução de muitas doenças. Isto é especialmente verdadeiro para as centenas de espécies de plantas e animais desconhecidos da Amazônia, cujas populações inteiras, neste momento, estão sendo destruídas, sem ter sido sequer descobertas e estudadas.

Finalmente, o fato que é considerado a causa de muitos processos de desequilíbrio ecológico é a explosão demográfica da população humana, graças ao desenvolvimento da tecnologia, da medicina, da melhoria da qualidade de vida em geral. É importante se ter ciência de que a população humana está crescendo em progressão geométrica, mas os recursos necessários à nossa sobrevivência não. Atualmente, calcula-se que para a humanidade dobrar de tamanho sejam necessários apenas trinta anos. A pergunta é como irá se comportar o meio ambiente e os ecossistemas do planeta com este crescimento e desenvolvimento desordenado? É possível que a resposta esteja ligada, pelo menos em parte, ao chamado desenvolvimento sustentado, no qual é possível o uso racional dos ecossistemas em benefício do homem, sem que estes sejam destruídos, mas uns sustentam os outros.

Fonte: www.mundodoquimico.hpg.ig.com.br

Equilíbrio Ecológico

Ao longo da vida na Terra, os ambientes naturais desenvolveram-se de maneira a atingir o que se chama de equilíbrio ecológico.

De fato, nos rios, nos mares, nos campos e nas florestas, entre muitos exemplos,normalmente plantas, animais e microrganismos diversos estabelecem entre si e com o ambiente um relacionamento perfeito que garante a preservação dos recursos naturais oferecidos pelo meio ambiente. É essa situação de estabilidade dos seres vivos entre si e com o meio em que vivem que se denomina equilíbrio ecológico.

Os seres vivos normalmente estabelecem entre si e com o meio em que vivem um perfeito relacionamento, que garante não apenas a sua sobrevivência, mas também a preservação dos recursos naturais disponíveis no ambiente. Esta situação de estabilidade dos seres vivos entre si e com o ambiente em que estão instalados é chamada de EQUILÍBRIO BIOLÓGICO.

Algumas catástrofes, tais como erupções vulcânicas, glaciações, e outros, provocaram o desequilíbrio ecológico, e o homem infelizmente, vem agredindo e exterminando seres vivos e recursos naturais.Nos últimos anos, porém, a humanidade vem se conscientizando, cada vez mais, da necessidade de preservação dos ambientes naturais, como uma das maneiras mais seguras de garantir a sobrevivência das espécies vivas, inclusive a nossa. A criação de parques florestais, de estações de tratamento de esgoto, de usinas processadoras de lixo e a promoção de campanhas educativas que alertam as populações dos perigos da degradação do ambiente são, entre outras, medidas que vêm sendo tomadas em favor do equilíbrio ecológico.

O equilíbrio  biológico é um fator decisivo para os seres vivos do nosso planeta  .  Quando pensamos em equilíbrio Biológico pensamos em biologia  que é a ciência que estuda os seres vivos pela observação e experiência e as sua relações. Vejamos por tudo isso já da para imaginar que o seu aquário não possue só peixes vivendo nele e sim bactérias e mais o mundo vegetal composto de plantas e de algas, tudo isso existe no aquário e se entrega formando um micro-universo, um pedaço da natureza. 

Sabemos que o mundo vivo pode ser focalizado sob vários níveis de organização ( da célula a biosfera ) . A interferência direta ou indireta em quaisquer desses níveis pode acarretar consequências desastrosas ao Equilíbrio Biológico entre os seres vivos e o meio ambiente. 

 Um exemplo de Equilíbrio:

" A influência importante dos beija-flores no equilíbrio biológico da natureza se relaciona com a sua função de agentes polinizadores de um grande número de espécies botânicas das florestas, cerrados, caatingas, campos e scrubs. "

Fonte: www.satc.edu.br

Equilíbrio Ecológico

1. Noções Gerais de Ecologia

1.1 – Relação da Ecologia com Outras Ciências

A Ecologia é uma ciência que aproveita conhecimentos de muitas outras. Não pode dispensar os ensinamentos de Botânica, de Zoologia e de Microbiologia.

Sustenta-se também em assuntos de Fitogeografia e Zoogeografia. Necessita de conhecimentos de Fisiologia, de Genética, de Física ou de Química, entre tantas ciências.

Por ser uma ciência de síntese e também de análise deve servir-se de Estatística.

Climas, objeto de estudos da Climatologia e solos, dos quais cuida a Pedologia são, outrossim, fundamentais.

Relaciona-se com Política Econômica, uma vez que é ela quem condiciona o tipo de tecnologia a ser implantada em uma determinada região.

1.2 - Vocabulário Ecológico

Ecologia: é a ciência que estuda a relação dos seres vivos entre si e deles com o ambiente.

Componentes Bióticos e Abióticos: seres vivos e não vivos de um ecossistema.

Meio Ambiente: conjunto de fatores bióticos e abióticos que cercam e possibilitam a sobrevivência de um determinado ser vivo.

Habitat: é o lugar onde vive um organismo, ou o lugar onde devemos dirigir-nos para encontrar (endereço).

Nicho Ecológico: é a posição ou papel de um organismo dentro de sua comunidade e ecossistema, como resultante das respectivas adaptações estruturais, reações fisiológicas e comportamento específico (profissão).

Ecossistema: é um conjunto de componentes bióticos e abióticos que, num determinado meio, trocam matéria e energia.

Espécie: é o conjunto de organismo semelhantes entre si, que se reproduzem em condições naturais, sendo seus descendentes, via de regra, férteis.

População: é o conjunto de organismos de uma mesma espécie que habitam determinado espaço em determinado tempo.

Comunidade: é a associação entre seres os vivos de diversas populações de uma determinada área.

1.3 - Fluxo da Energia no Ecossistema

A energia necessária para a manutenção dos seres vivos vem, basicamente, de uma única fonte: o sol. A energia luminosa do sol é captada pelas plantas e outros organismos fotossintetizantes e convertida em energia química, sendo armazenada nos compostos orgânicos por eles produzidos.

1.3.1 - Fotossíntese

Este processo (fotossíntese = photo, luz e synthesis, produção) consiste em separar a molécula da água (h2O) em componentes, o hidrogênio (h2) e o oxigênio molecular (O2). Isso requer energia e, como já foi dito, ela provém da luz solar captada pela clorofila.

A seguir, o hidrogênio se liga ao dióxido de carbono, havendo liberação de O2.

Representando este processo em forma química, temos o seguinte:

       673 Kcal (luz)

12 H2O -------------> 12 H2O 602

clorofila
6 CO2     12 H2 --------------> C6H12O6     6 H2O
                  673 Kcal

6 H2O 6 CO2 -------------> C6H12O6 602 (equação reduzida)

clorofila

Formou-se uma grande e complexa molécula de um carboidrato, um açúcar, monossacarídeo conhecido por glicose (C6H12O6) e restou água resultante da recombinação do hidrogênio da primeira etapa e do oxigênio nela liberado.

O fracionamento da molécula d’água necessita de energia. Essa é suprida pela luz do sol. Mede-se a energia em calorias. Uma caloria é a quantidade de energia necessária para elevar de 10 C (1 grau centígrado) a temperatura de uma grama de água, que é o peso de um centímetro cúbico de água. A energia consumida neste processo de construção de cada molécula de glicose é de 673 Kcal (673.000 cal). A partir desta molécula constroem-se outras, mais ou menos complexas, de outros carboidratos, de gorduras, proteínas e outros compostos orgânicos.

1.3.2 - Respiração

Nos seres aeróbicos é a oxidação de moléculas de matéria orgânica, ao nível celular, resultando disso, moléculas menores de matéria inorgânica (gás carbônico e água). Da conversão de moléculas maiores e complexas e outras menores e simples, há uma sobra de energia.

Neste caso, podemos representar o processo da seguinte maneira:

 

C6H12O6 602 ------------------> 6CO2 6 H2O 673 Kcal

glicose oxigênio gás carb. água energia

Nota-se, neste processo, o oposto da Fotossíntese:

 

Fotossíntese

Construção de matéria orgânica
Consumo de CO2 e H2O
Liberação de O2
Consumo de energia (673 Kcal)

Respiração Aeróbica

Demolição de matéria orgânica
Liberação de CO2 e HaO
Consumo de O2
Liberação de energia (673 Kcal)

Os seres anaeróbicos que não utilizam e, às vezes, não toleram oxigênio, como os levedos que fermentam a massa de pão ou dos que produzem álcool fermentando o açúcar existente no caldo de cana ou suco de uva, enzimas específicas, dão origem ao álcool comum (álcool etílico) e ao gás carbônico, o que se pode colocar em expressão química da seguinte maneira:

enzimas
C6H12O6  -------------> 2 C2H5OH         2 CO2        28 calorias

glicose álcool etílico

Nota-se que a sobra de energia é menor que na respiração aeróbica, pois, lá, a respiração é elevada a um extremo de simplificação, o que não acontece aqui, pois a molécula de álcool é ainda bastante complexa e contém muita energia.

1.4 - Cadeias Alimentares

Na natureza, nenhum ser vivo vive isolado. Todos, direta ou indiretamente, são interdependentes.

Assim, podemos considerar uma cadeia alimentar como uma sucessão de organismos, ordenada de tal maneira que mostra a sequência na obtenção de alimento da natureza.

Nela participam:

Equilíbrio Ecológico
Cadeia alimentar ou trófica

1.4.1 - Produtores

Correspondem a todas as plantas que realizam fotossíntese, ou seja, conseguem fabricar substâncias orgânicas a partir de compostos inorgânicos simples.

1.4.2 - Consumidores

São os seres vivos que se alimentam direta ou indiretamente dos produtores, dada sua incapacidade de produzirem seu próprio alimento. São chamados de primários, quando se alimentam exclusivamente de produtores (animais herbívoros); de secundários, quando se nutrem de consumidores primários e de terciários, quando devoram consumidores secundários.

1.4.3 - Decompositores

São organismo heterotróficos, principalmente as bactérias e fungos, que decompõem os cadáveres de produtores e consumidores libertando substâncias simples que são novamente utilizadas pelos produtores. Os decompositores são os "lixeiros" da natureza. Sem eles, tudo que morresse ficaria, eterna e simplesmente, no lugar onde tivesse caído. Materiais como o carbono, fósforo e nitrogênio fiariam presos a restos mortais e não poderiam ser utilizados por outros organismos.

1.5 - Ciclos Biogeoquímicos

O transporte de matéria nos ecossistemas reside na existência de circuitos nos quais os diversos elementos são constantemente reciclados. Em relação à energia, há uma diferença fundamental, pois esta é degradada sob forma de calor e perdida sem ser jamais reutilizada.

Os seres vivos têm necessidade de mais ou menos 40 elementos para fazer a síntese de seu protoplasma. Os mais importantes são o carbono, o nitrogênio, o hidrogênio, o oxigênio, o fósforo e o enxofre. E esses elementos principais acrescentam-se outros, necessários em quantidades menores, como o cálcio, ferro, potássio, magnésio, sódio, etc.

Esses elementos passam alternativamente da matéria viva à matéria orgânica, percorrendo ciclos, chamados biogeoquímicos.

1.5.1 - O Ciclo da Água

Um dos fundamentos para a existência de vida em um planeta é a existência de água. Na Terra ela existe sob forma de vapor na atmosfera que, ao se condensar, cai como chuva, neve ou gelo. Quando se precipita pode cair diretamente no mar ou sobre a superfície da terra, chegando aos oceanos através de rios ou lençóis freáticos (rios subterrâneos). Neste percurso, uma parte da égua é devolvida à atmosfera pela evaporação. As plantas a retiram do solo, enquanto que quase todos os animais a ingerem. A água absorvida pelas plantas serve para transportar várias substâncias minerais e participar da fotossíntese.

Os organismos contêm água, pois é nesta que se realizam a maioria dos processos vitais. Tanto animais como vegetais perdem água diretamente para a atmosfera. Os vegetais e animais pela transpiração; ao animais pela evaporação pulmonar, pela filtragem renal e pelo aparelho digestivo. Todos, quando morrem, fazem retornar sua parcela de água ao ambiente. Assim, a água que as raízes das plantas tirarem do solo, ou que os animais beberem, volta para a atmosfera.

Equilíbrio Ecológico
Ciclo da Água

1.5.2 - O Ciclo do Carbono

Vimos que na fotossíntese os organismos absorvem o carbono, que entra na composição de um número grande de compostos, que por sua vez, se recombinam e formam os mais diversos componentes orgânicos.

As plantas, quando servem de alimento para os consumidores, transferem a matéria orgânica, que é metabolizada em cada nível trófico seguinte. Pela respiração de cada organismo, forma-se gás carbônico, que é devolvido ao ambiente. Quando morrem, animais e plantas, são decompostos por fungos e bactérias que liberam CO2 à água ou à atmosfera.

Algumas vezes o processo de decomposição é extremamente lento. É o caso dos compostos de carbono que não foram totalmente atacados pelos decompositores e permanecem armazenados no subsolo sob forma de turfa, carvão e petróleo. Também as rochas formadas por conchas e esqueletos contêm compostos carbonados.

Equilíbrio Ecológico
Ciclo do Carbono

1.5.3 - O Ciclo do Nitrogênio

O nitrogênio, mesmo ocorrendo em grande quantidade na atmosfera (78%), não pode ser aproveitado diretamente pelos vegetais e animais. Entretanto, algumas bactérias e alguns azuis (cianofíceas) podem fixar e utilizar o nitrogênio atmosférico nos solos e na água. Nas raízes das leguminosas, por exemplo, encontramos nódulos que abrigam um número imenso destas bactérias que vivem em simbiose com a hospedeira.

Assim, estas bactérias (Nitrobacter e Nitrosomonas) denominadas "fixadoras de nitrogênio" utilizam o N2 atmosférico e o transformam em nitratos (NO3) que se acumulam no solo ou na água, de onde são absorvidos pelas plantas. Estas os aproveitam na síntese de proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos, bases nitrogenadas, etc., que passam para os consumidores dos níveis tróficos seguintes.

Tanto animais e plantas, quando morrem, são decompostos e o nitrogênio é eliminado sob a forma de amônia (Nh2). Outras bactérias, "as desnitrificantes" liberam o nitrogênio da amônia para a atmosfera na forma de N2, fechando o ciclo.

NOTA: O nitrogênio atmosférico é oxidado a nitritos e nitratos durante as tempestades com relâmpagos.

Equilíbrio Ecológico
Ciclo do Nitrogênio

1.5.4 - O Ciclo do Cálcio

Com exceção do oxigênio, do carbono, do hidrogênio e do oxigênio, todos os demais elementos que fazem parte dos componentes bióticos são encontrados na crosta rochosa da Terra (litosfera) ou dissolvidos na água (hidrosfera). Como todos seguem ciclos semelhantes, consideremos o cálcio como exemplo.

Os sais de cálcio são usados por animais para a formação de esqueletos, como ossos de peixes, conchas de moluscos, carapaças de foraminíferos e envoltório de corais. Esses se acumulam no fundo dos mares, lagos e rios. Depois de milhões de anos, podem vir a construir rochas calcárias continentais, se ocorrer uma elevação do terreno. Seus compostos de cálcio, quando novamente dissolvidos pelas águas das chuvas, voltam para os oceanos. O cálcio, quando está em solução, pode ser incorporado pelas raízes e vir a fazer parte de vegetais e mais tarde de consumidores e, por fim, retornar ao solo através da ação dos decompositores.

Equilíbrio Ecológico
Ciclo do Cálcio

1.5.5 - O Ciclo do Fósforo

O fósforo é um elemento essencial por participar das moléculas de DNA e RNA responsáveis pela transmissão das características genéticas, além de serem os compostos de fósforo os principais manipuladores de energia nas células vivas. Os principais reservatórios são as rochas de fosfato, depósitos de guano (excremento de aves marinhas) e depósitos de animais fossilizados. O fósforo é liberado destes reservatórios por erosão natural e filtração, e através da mineração e do uso como adubo pelo homem. Parte do fósforo é aproveitado pelas plantas na forma de fosfatos no solo, entrando, assim, na parte viva do ecossistema. Pode passar através de vários níveis tróficos antes de retornar ao solo por decomposição. Grande parte do fosfato carregado pela água ou escavado dos depósitos na rocha é eventualmente levado pelo mar - o homem e suas atividades mineradoras e distributivas aceleram este processo. Uma vez no mar, pode ser utilizado em ecossistemas marinhos ou depositado em sedimentos marinhos rasos ou profundos. Embora parte deste possa ser devolvida por corrente de ressurgência, grande parte se perde quase que permanentemente. Pode ser devolvido por processos geológicos de elevação de sedimentos, e, segundo Ehrlich, parece improvável que no futuro estes serão suficientes para contrabalançar a perda.

Equilíbrio Ecológico
Ciclo do Fósforo

2. Equilíbrio da Biosfera

2.1 - Conceito e Evolução da Biosfera

2.1.1 - Conceito

É a região do planeta que encerra os seres vivos e na qual a vida é possível de uma maneira permanente.

Entretanto, considerando-se a totalidade do globo terrestre, esta região não excede a uma fina camada de alguns poucos quilômetros, englobando parte da litosfera, parte da hidrosfera e parte da atmosfera.

OBS.: São chamadas de regiões parabiosféricas aquelas nas quais a vida não é permanente, mas sim esporádica.

Ex.: regiões polares e, a partir de 1969, a lua.

A biosfera, por apresentar componentes bióticos (seres vivos) e abióticos (seres inanimados) trocando matéria e energia, pode ser considerada um enorme ecossistema. A rigor, a biosfera deve ser encarada como tal, mas, devido as suas proporções gigantescas, costuma ser dividida em ecossistemas menores, conforme a situação que ocupam em relação aos três grandes substratos de nosso planeta. Assim, a litosfera é o substrato sólido do epinociclo (biociclo do meio terrestre) e a hidrosfera o substrato líquido de dois biociclos importantes; o talassociclo (meio marinho) e o limnociclo (meio dulcícola). A atmosfera interfere diretamente no epinociclo e indiretamente, pela difusão dos gases nela existentes, no talassociclo e no limnociclo.

2.1.2 - Evolução da Biosfera

A biosfera formou-se no curso de uma longa evolução, sendo sequência de longos processos de adaptação entre as espécies e o meio ambiente. Como ecossistema, a biosfera é um conjunto altamente dinâmico que tende auto-regulação e capaz de resistir, pelo menos dentro de certos limites, às modificações do meio ambiente e às bruscas variações de densidade das populações causadas por agentes naturais.

Considerando-se a evolução da biosfera, podemos considerá-la como resultado da ação de dois grupos de agentes: os físicos e os biológicos.

São dois os principais agentes físicos que interferem na evolução da biosfera: a água e a luz. A água por ser condição essencial para existência da vida, a luz por ser a fonte primária de energia de todos os componentes bióticos.

É sabido que a ação dos agentes biológicos sobre a biosfera depende das condições gerais (físicas, químicas, etc.) impostas pelo meio ambiente. Assim, por seleção natural, os componentes bióticos da biosfera vão se adaptando às condições determinadas pelos agentes abióticos somadas às exigências impostas pela comunidade da qual fazem parte.

2.2 - Subdivisões da Biosfera Quanto ao Substrato

Podemos descrever fisicamente nosso planeta, como uma bola rochosa (a litosfera), parcialmente recoberta de águas (a hidrosfera), dentro de uma capa gasosa (a atmosfera).

2.2.1 - Litosfera

É a camada sólida externa da Terra. É formada por uma grande variedade de rochas e a sua superfície está geralmente coberta por uma camada de solo e outros depósitos de sedimentação. A profundidade em média é de 50 Km de profundidade.

2.2.2 - Hidrosfera

Abrange todas as águas naturais da Terra. Os oceanos, mares, lagos e rios cobrem, aproximadamente, 3/4 de sua superfície. Abaixo do solo, em profundidade que varia de poucos a milhares de metros, encontramos água subterrânea (lençóis freáticos). Assim, existe um manto de água, quase contínuo, ao redor da Terra.

Se ela fosse distribuída uniformemente sobre a superfície de nosso planeta, a qual consideraríamos plana, formaria um único oceano com, em torno de, 2.700 m de profundidade.

2.2.3 - Atmosfera

É a capa de gases e vapor d’água que envolve a Terra. Está constituída essencialmente por uma mistura de nitrogênio (78%) e oxigênio (21%), com quantidades menores de gás carbônico (0,03%), gases nobres (argônio = 0,93%; outros gases = 0,04%) e vapor d’água.

OBS.: Alguns dados numéricos sobre o nosso planeta:

Dimensões ................................Km

Diâmetro equatorial....................... 12.757
Diâmetro polar............................ 12.714
Circunferência equad. .................... 40.077
Circunferência do meridiano............... 40.000

Superfície .......................................Milhões em Km2

Fundo oceânico (70,78%)................... 361
Terras emersas (29,22%)................... 149
Superfície total da Terra................. 510

Relevo

Maior altura conhecida (Monte Everest) .... 8.840 m sobre o nível/mar
Altura média da Terra ..................... 825 m sobre o nível/mar
Nível médio da superfície (terra e mar) ... 250 m sobre o nível/mar
Nível médio da litosfera .................. 2.450 m abaixo do nível/mar
Profundidade média do mar ................. 3.800 m abaixo do nível/mar

Segundo Arthur Holmes (1951)

2.3 - Biociclos

A biosfera é o resultado da soma dos chamados biociclos: o talassociclo, limnociclo e epinociclo que são, respectivamente, o meio marinho, o meio das águas doces e o meio terrestre. Cada biociclo representa um ecossistema em equilíbrio e, por este fato, necessita-se saber os fatores que condicionam o mesmo.

2.3.1 - Talassociclo (meio marinho)

O oceano é, não só o berço da vida, como o maior reservatório, que da própria vida, quer dos elementos que lhe são essenciais. O mar é assim a maior força para moldar as condições de vida, tanto na terra como na água doce.

As características do mar que apresentam maior interesse ecológico podem ser apontadas como segue:

O mar é grande; cobre 70 por cento da superfície da terra (361 milhões de Km2).
O mar é fundo e a vida estende-se a todas as suas profundidades.
O mar é contínuo; não está separado, ao contrário do que se verifica com os "habitats" da terra e das águas doces.

Todos os oceanos se comunicam entre si. A temperatura, a salinidade e a profundidade são as principais barreiras que se opõem à livre deslocação dos organismos marítimos. Mas com pouca importância se comparadas com as barreiras do outros dois biociclos.

O mar está em contínua circulação; as diferenças de temperatura do ar entre os pólos e o equador provocam ventos fortes, como os alísios (que sopram constantemente na mesma direção durante o ano), os quais, combinados com a rotação da Terra, originam correntes definidas.
O mar é dominado por ondas de vários tipos e marés causadas pela atração da Lua e do Sol. As marés são especialmente importantes nas zonas costeiras, onde a vida marítima costuma ser particularmente variada e densa.
O mar é salgado. A salinidade, ou o teor em sais, é em média 35 partes de sais, em peso, por 1000 partes de h2O ou seja, 3,5 por cento. Cerca de 2,7% é de cloreto de sódio e o restante é constituído principalmente por sais de magnésio, cálcio e potássio.

2.3.1.1 - Fatores Abióticos

Os principais são:

A pressão hidrostática aumenta aproximadamente de 1 atmosfera a cada 10 metros de profundidade. As variações de pressão são, pois, bem mais importantes no meio marinho que no meio terrestre.
A iluminação diminui muito rapidamente, o que permite diferenciar uma zona eufótica (até 100 m), uma zona disfótica (até 200m) e uma zona afótica (+ de 200 m).
A temperatura é caracterizada pela estratificação térmica, com existência de um termoclínio estacional na superfície e de um termoclínio permanente na profundidade (a 4 graus a temperatura da água tem maior densidade e menor volume).

O teor da água em sais dissolvidos, oxigênio e em gás carbônico constitui um fator ecológico muito importante.

2.3.1.2 - Principais Grupos Ecológicos Marinhos

O bênton: compreende organismos fixados no fundo (bênton séssil) e organismos móveis (bênton vagante) que só se desloca nas vizinhanças imediatas. O bênton séssil é constituído por vegetais (algas principalmente) e por animais muito diversos, tais como os cnidários, briozoários e protocordados. O bênton vagante contém crustáceos, peixes, equinodermas. Incluem-se também no bênton os animais escavadores que se instalam no lodo.
O plâncton:
compreende o conjunto dos organismo flutuantes que se deixam transportar pelas correntes às quais são incapazes de resistir. O fitoplâncton compreende vegetais (algas) e o zooplâncon os animais. Entre estes distingue-se o plâncton temporário ou meroplâncton, constituído pelos ovos e as larvas de espécies bênticas ou nectônicas (larvas de poliquetas, de moluscos, de equinodermas) e o plâncton permanente ou holoplâncton rico em foraminíferos, celenterados, rotíferos, crustáceos, etc.
O nécton:
é o conjunto das espécies capazes de viver em plena água e de se deslocar ativamente contra as correntes marinhas. Compreende a maioria dos peixes pelágicos, os mamíferos marinhos, ou cefalópodos e diversos crustáceos.

2.3.1.3 - As Grandes Subdivisões do Meio Marinho

Deve-se distinguir primeiramente o domínio pelágico de águas plenas e o domínio bêntico. Cada um destes domínios subdivide-se no sentido vertical, conforme a profundidade, em diversas zonas.

No que se refere ao relevo do fundo dos mares, distingue-se:

Plataforma Continental (0 - 200 m)
Talude Continental (200 - 2.000 m)
Planície Abissal (2.000 - 6.000 m)
Zona Hadal ou Ultra-abissal (mais de 6.000 m)

2.3.2 - Limnociclo (meio dulcícola)

Os habitantes de água doce podem considerar-se convenientemente divididos em duas séries, como segue:

Habitats de água parada, ou lênticos: lago - lagoa - charco ou pântano.
Habitats de água corrente, ou lóticos:
nascente - curto de água (regato - ribeiro) - rio.

Os "habitats" aquáticos transformam-se por vezes muito rapidamente, como no caso duma lagoa repleta de vegetação transformando-se num pântano. Por outro lado, os grandes lagos e os cursos de água sofrem alterações mais lentas, e podem apresentar-se relativamente estáveis ao longo de várias gerações humanas.

Os fatores limitantes, que são provavelmente de especial importância na água doce e que por isso conviria medir em qualquer estudo minucioso dum ecossistema aquático, são os seguintes: temperatura; transparência; corrente, concentração de gases respiratório; concentração de sais bio-gênicos.

2.3.2.1 - Classificação Ecológica dos Organismos de Água Doce

Primeiro, os organismo podem ser classificados quanto aos principais nichos, relativamente à sua posição na cadeia alimentar ou energética do seguinte modo: produtores, consumidores e decompositores.

Em segundo lugar, os organismo aquáticos podem ser classificados com base no seu tipo fisionômico ou nos seus hábitos de vida, de acordo com o modo de vida que possuam, da seguinte maneira:

Bênton: organismos que permanecem fixados ou que vivem nos sedimentos do fundo;
Plâncton:
organismos flutuantes cujos movimentos estão mais ou menos dependentes das correntes;
Nécton:
organismos capazes de nadar e de navegar livremente;
Nêuston:
organismos capazes de permanecer ou nadar à superfície.

2.5.3 - Epinociclo (Meio Terrestre)

É o biociclo onde as influências do meio físico ou fatores ecológicos, luz, temperatura e umidade, variam intensamente, impondo assim maiores variações climáticas, influenciando a dispersão dos organismos de modo mais acentuado e característico.

Considerando a biomassa, a flora predomina sobre a fauna.

A variedade de formas é enorme e superior dos dois outros biociclos.

Os biótipos, ou seja, os indivíduos de uma população homogênea e de mesmo equipamento hereditário, caracterizam áreas restritas de dispersão, como nas comunidades das ilhas, florestas, montanhas, etc.

Ao comparar-se o "habitat" terrestre com o aquático, deve se ter em conta os seguintes pontos:

A umidade constitui um fator limitante principal na terra. Os organismos terrestres tem de se defrontar constantemente com o problema da desidratação.
Sem o lençol de água moderador, as variações térmicas e as temperaturas extremas no meio aéreo são pronunciadas.
Por outro lado, da rápida circulação de ar sobre o globo resulta uma fácil mistura do oxigênio e anidrido carbônico, bem como uma concentração notavelmente constante desses gases.
Embora o solo ofereça um suporte sólido, o ar não o oferece. Tanto nas plantas como nos animais terrestres desenvolveram-se esqueletos fortes, e também meios especiais de locomoção.
A terra, ao contrário do oceano, não é contínua; existem barreiras geográficas importantes que se opõem à deslocação livre.
A natureza do substrato, embora seja importante na água, é particularmente vital em meios ambientes terrestres.

O solo, e não o ar, é a fonte de nutrientes muito variados (nitratos, fosfatos, etc.); constitui também por si só um ecossistema altamente desenvolvido.

2.3.3.1 - O Biota Terrestre

A evolução no meio terrestre fez sobressair o desenvolvimento das categorias taxonômicas superiores, tanto no reino animal como vegetal. Deste modo, os organismo mais complexos e especializados, notadamente as plantas superiores, os insetos e os vertebrados de sangue quente, são presentemente os dominantes na terra. Os últimos incluem uma população humana crescente que, de ano para ano, exerce maior influência no funcionamento dos ecossistemas. Isto não quer dizer que muitas formas mais pequenas estejam ausentes ou tenham pouca importância; as bactérias, por exemplo, desempenham funções vitais nos ecossistemas terrestres.

Embora o homem e seus associados mais próximos apresentem uma vasta distribuição por todo o globo, cada área continental tende a possuir a sua flora e fauna próprias.

As ilhas diferem muitas vezes grandemente do continente.

2.4 - Situação de Equilíbrio atualmente alcançado pela Biosfera

A biosfera alcançou, através do tempo, um equilíbrio dinâmico que se caracteriza por uma elevada funcionalidade e uma grande estabilidade. Como resultado verifica-se um perfeito equilíbrio, tanto no n0 de indivíduos como no n0 de espécies.

A manutenção desse equilíbrio de numerosos fatores dentre os quais citamos:

Densidade populacional; competição intraespecífica e interespecífica;
Mortalidade devido ao predatismo e outras doenças;
Valor adaptativo das populações (fundo genético);
Modificações do meio ambiente;
etc.

As populações que integram as comunidades da biosfera, no início de seu desenvolvimento, possuem uma taxa de natalidade maior que a taxa de mortalidade e crescem quase em progressão geométrica. Entretanto, este crescimento retarda, quando a população, ao atingir um determinado tamanho, começa a sentir as influências dos fatores limitantes. A partir desse momento, o seu tamanho passa a oscilar, aumentando ou diminuindo, mas sempre flutuando ao redor de um valor médio. Neste caso, a população atingiu um equilíbrio que é mantido pela equivalência de suas taxas de natalidade e mortalidade. Se um dos fatores limitantes aumentar de intensidade, ele poderá tirar a população de seu equilíbrio. Supondo-se, por exemplo, que sobrevenha sobre a população uma grave doença epidêmica, tornando a taxa da mortalidade maior que a de natalidade.

Esta doença terá um caráter seletivo; no caso da população apresentar uma variabilidade genética capaz de resistir a esta pressão seletiva, a população poderá se recuperar e, depois de algum tempo, voltar ao seu equilíbrio. A sobrevivência da população será mantida, porque os indivíduos com o genótipo que confere a resistência à doença vão continuar a se reproduzir e garantir a natalidade; seus filhos herdarão a resistência e poderão, também, se reproduzir e, assim, a população se manterá.

A instabilidade ambiental apresenta desafios aos indivíduos de uma espécie, a uma comunidade ou mesmo ao ecossistema todo. Para se manterem em harmonia com um ambiente em processo de mudança (provocada por agentes bióticos ou abióticos), os organismos não só precisam ser adaptados, mas adaptáveis. As espécies, além de possuírem variabilidade genética, apresentam também a capacidade de produzir variedades genéticas por mutação. Alguns variantes genéticos podem tornar-se menos frequentes ou serem eliminados; outros podem tornar-se mais frequentes e serem fixados como uma nova norma para a [população de uma espécie que, por sua vez, provocará uma reação em cadeia nas comunidades das quais venha a participar, selecionando aqueles mais adaptados e conferindo ao ecossistema e a biosfera um novo equilíbrio dinâmico (climax).

Concluindo, podemos dizer que as populações naturais, através de suas múltiplas interações com outras populações e com as condições físicas do ambiente, mantêm-se estáveis e, consequentemente, a biosfera também.

3. Dinâmica da População Humana

3.1 - Retrospecto Demográfico

Durante as primeiras fases da história humana, mesmo até ao advento dos tempos modernos, sua população obedecia as leis gerais da ecologia (flutuações). O crescimento demográfico estava intimamente relacionado ao aumento de espaço e alimentos disponíveis que funcionavam com extrema eficácia como fatores limitantes.

Conforme se observa no gráfico, a população mundial revela uma linha quase horizontal de crescimento lentíssimo no passado, até o período 1750 – 1800, condicionada a fatores limitantes tais como a fome, a peste e a guerra. A população mundial aumentou uma taxa de 0,3% por ano, entre 1650 – 1750 e de 0,5% entre 1750 – 1850. De então para cá, uma linha quase vertical de rapidíssimo crescimento, em torno de 2% a 2,5% ao ano.

3.2 - A Revolução Industrial

A partir do último terço do século XVIII, um certo número de países sofreu a mais profunda mutação que jamais havia afetado os homens: a revolução industrial.

Progressos na agricultura, indústria e transporte melhoraram substancialmente a vida do homem no ocidente. As possibilidades de falhas nas colheitas e fome foram reduzidas com uma melhor agricultura. A mecanização da lavoura e o transporte marítimo determinaram com que fomes locais fossem menos desastrosas e proporcionaram acesso a recursos mais distantes. A melhoria nas condições sanitárias auxiliaram na redução das taxas de mortalidade, assim como o conhecimento do papel das bactérias na infecção e o advento das vacinas.

A regulamentação das horas de serviço, bem como a criação de salários, foram também características da Revolução Industrial, que determinaram melhores condições de vida.

3.3 - A Transição Demográfica

Com o transcorrer da Revolução Industrial aparece uma tendência significativa que explica aquilo que conhecemos como explosão demográfica. Constatava-se que, em torno de 1750, a mortalidade e a natalidade se equilibravam em altos níveis (30-35 e 35-40 por mil, respectivamente).

A partir de 1750 para cá, esse equilíbrio é abalado por uma diminuição acentuada na taxa de mortalidade, não acompanhada pela curva da taxa de natalidade, que só começa a baixar no início deste século, para uma nova posição de equilíbrio entre mortalidade e natalidade; desta vez, em baixo nível de ambos (10-15 e 15-20 por mil, respectivamente).

Ao descompasso entre a curva de natalidade e mortalidade, chamamos de hiato demográfico (demographic gap, e’cart demographique).

O gráfico abaixo mostra a transição demográfica ocorrida na Inglaterra e País de Gales, região da Europa noroestina, onde encontramos o primeiro epicentro das mudanças ocorridas nesta dinâmica populacional.

Na Dinamarca, na Suécia e Noruega as taxas combinadas eram de 32 por mil em 1850; por volta de 1900, tinham caída para 28 por mil. Declínios semelhantes ocorreram em toda parte, cujo fenômeno ficou conhecido como transição demográfica, que em termos gerais é ilustrado pelo seguinte diagrama teórico.

Este diagrama, com todas as fases, é válido para as nações da Europa noroestina e também para outras, tanto da Europa como da América do Norte.

Este diagrama, com todas as fases, é válido para as nações da Europa noroestina e também para outras, tanto da Europa como da América do Norte.

Os países subdesenvolvidos, com altas taxas de crescimento populacional (em torno de 3% ao ano), principais responsáveis da atual fase da explosão demográfica, encontram-se ainda em pleno hiato demográfico. Como podemos constatar na tabela e gráfico, correspondentes à população brasileira.

Períodos      Nat.   Mort.        Período       Nat.   Mort.
                    P/mil  P/mil                      P/mil  P/mil
      1872-1890 ... 46.5   30.2         1940-1950 ... 43.5   19.7
      1891-1900 ... 46.0   27.8         1950-1960 ... 43-47  11-16
      1901-1920 ... 45.0   26.4         1960-1970 ... 38.0   10.0
      1920-1940 ... 44.0   25.3

São causas das taxas de nascimento mais baixas em países industrializados:

Em sociedades agrícolas, os filhos são geralmente considerados como bônus econômicos, por servirem como mão-de-obra extra nas fazendas e um seguro de velhice para os pais. Numa sociedade industrial, os filhos não são produtores potenciais, mas consumidores. Necessitam educação e alimentação e, outro lado, os sistemas previdenciários assumiram a responsabilidade da velhice;
A passagem da população do campo para cidade;
O desejo individual de melhorar a própria situação social e econômica, ou a da própria descendência;
As mudanças ocorridas na condição da mulher e no seu papel social;
A adoção, por alguns países, de programas de planejamento familiar ou de uma política demográfica bem definida;
O enfraquecimento do sentido religioso.

É válido, na conclusão desse capítulo, uma citação de Jean Dorst:

"Não hesitamos em afirmar, desde já, que o problema do excesso populacional é o mais angustiante de todos quantos temos de enfrentar nos tempos modernos. Trata-se de um fato recente, cuja gravidade permanece ainda camuflada por um obscurantismo profundo, e do qual muito poucos estão conscientes. O excedente da população pode não só comprometer o destino da flora e da fauna selvagem, como também por em causa a sobrevivência de toda humanidade, com tudo aquilo que constitui a civilização e a dignidade do homem."

4. Desequilíbrio: Efeitos da Tecnologia sobre a Biosfera

4.1 - Conceito de Poluição (Latim: Poluere - Sujar)

Poluição é a modificação produzida no meio ambiente através de sua contaminação, por fatores ou substâncias que venham trazer prejuízo a saúde do homem, ao equilíbrio ecológico e mesmo à estética.

4.2 - Significado Ecológico da Poluição

Segundo Tommasi, o principal efeito ecológico da poluição é a sua interferência nos processos de transferência de energia, tanto na translocação (transferência entre indivíduos de níveis tróficos diferentes) como na degradação (mudança de um tipo de substância química com elevado teor de energia, para outro, com pouca energia, como ocorre na respiração).

4.2.1 - Efeitos Ecológicos das Modificações no Teor de Nutrientes da Água

A adição de sais nutrientes (fosfatos, nitratos, silicatos) por esgotos, indústrias de adubos, culturas agrícolas, etc., permite um grande crescimento vegetal tornado a água esverdeada ou avermelhada, reduzindo assim penetração da luz necessária à fotossíntese. Reduz o teor de oxigênio dissolvido na água e que é indispensável a todos os seres aeróbicos, na respiração. A consequência disso tudo são sérios problemas para todos os seres vivos, inclusive para os próprios vegetais. Causa, por exemplo, a morte de peixes por asfixia. A adição excessiva de sais nutrientes é denominada de eutroficação fertilização excessiva de sais minerais) e que em última análise, leva a profunda modificação em todas as transferências de energia, na qualidade e composição das comunidades aquáticas.

4.2.2 - Efeitos Ecológicos do Aumento da Demanda Bioquímica de Oxigênio - DBO

Podemos dizer que quanto maior o volume de esgotos lançados a um determinado rio, maior será o consumo de oxigênio provocado neste. Isto é, quanto maior for a concentração matéria orgânica no meio, maior será a proliferação de bactérias, maior a atividade total de respiração e maior, por conseguinte, a demanda de oxigênio. Mas como essa demanda é provocada sempre por intermédio de uma atividade biológica ou bioquímica - atividade bacteriana - fala-se em Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), a qual é proporcional à concentração de matérias orgânicas assimiláveis por bactérias aeróbicas.

Define-se DBO como a quantidade de oxigênio absorvida por um volume de água em cinco dias na temperatura de 200 C.

Assim, o material dos esgotos, rico em matéria orgânica, e o processo de eutroficação, provocam forte redução no teor de oxigênio dissolvido e, consequentemente, uma limitação da respiração e da atividade dos organismos que passam então a ter que utilizar grandes quantidades de energia para viver.

4.2.3 - Efeitos Ecológicos da Presença de Material Particulado na Água

A presença de material particulado na água, devido à erosão da terra, devido às atividades de lavragem nos solos para aproveitamento agrícola, de drenagem de canais e estuários, resíduos industriais, domésticos, etc., provoca redução da penetração da luz e da energia disponível à fotossíntese. É também o aumento da turbidez da água que prejudica a visão dos animais predadores dificultando sua possibilidade de encontrar as presas. Consequentemente, reduz a transferência de energia dos herbívoros aos carnívoros o aumento de turbidez pode provocar o enterramento de seres que vivem no fundo das águas (bênton), impedir que as larvas de diversos animais se fixem ao substrato, provocar a morte de ovos de peixes, enfim, prejudicar todos os organismos aquáticos, reduzindo sua eficiência ou provocando a sua morte.

4.2.4 - Efeitos Ecológicos dos Inibidores

Chamamos de inibidores algumas substâncias que, sem causar a morte do organismo, interferem no bloqueio ou na redução de processos fisiológicos. Essa poluição constitui-se num dos piores tipos, pois seus efeitos são mais crônicos do que agudos, sendo difícil sua previsão.

4.2.5 - Efeitos Ecológicos dos Venenos

Muitas substâncias químicas causam a morte de diversos organismos dos ecossistemas, às quais chamamos de venenos. Como principais exemplos de venenos, encontramos os biocidas (pesticidas e herbicidas), as substâncias tóxicas industriais (despejos), resíduos de mineração, etc.

O mais grave problema causado pelos venenos é a eliminação de algum nível trófico, determinando uma séria interferência na translocação da energia. Um veneno, se agir, por exemplo, sobre os herbívoros de uma comunidade não estará matando só os seres, mas também carnívoros, que deles se alimentam. Os vegetais, não sendo consumidos pelos herbívoros, proliferação em demasia, modificando assim toda a comunidade.

4.2.6 - Efeitos Ecológicos do Aumento Térmico das Águas

Não é somente através de substâncias orgânicas ou inorgânicas, que tanto podem consumir oxigênio como podem ser tóxicas, que se dá a morte dos organismos existentes nas águas. Isso também acontece quando as águas passam por um processo de aquecimento. Nesse contexto, ao se aumentar a temperatura das águas de um rio provoca-se uma aceleração dos processos de decomposição, o que aumenta o consumo de oxigênio, ou seja, com a elevação da temperatura os poluentes são dissolvidos em maiores quantidades, fenômeno que exige maior utilização do oxigênio já escasso, e, em virtude da perda do oxigênio das águas, os peixes são vítimas de grande mortandade. A par disso, há outras causas diretas, como choques térmicos e paralisação térmica, que também afetam os diversos seres aquáticos, como perda de oxigênio pela água sempre que sua temperatura é elevada, pois a solubilidade dos gases nos líquidos é inversamente proporcional à sua temperatura.

4.2.7 - Efeitos Ecológicos dos Detritos Sólidos

Em geral, os detritos sólidos são depositados sobre o solo. Tanto que, devido a isso, já se conferiu aos tempos atuais o nome de "a era do lixo". A sociedade de consumo dos nossos dias se desfaz mais rapidamente dos seus bens que outrora. Garrafas de vidro ou de plástico, material de embalagem da mais diversa composição, carros usados, todo tipo de produtos supérfluos – tudo é simplesmente jogado fora, já que muitas vezes custaria mais caro um concerto do que a aquisição de um objeto novo. Mais de 90% do lixo doméstico é depositado ao ar livre, sendo que menos de 10% é incinerado (calcula-se entre 200 e 300 Kg de lixo doméstico per capita por ano). O maior perigo dos detritos sólidos é que eles poluem as águas subterrâneas. Já se verificou, conforme Liebmann, que de 30 milhões de m3 de detritos domésticos podem-se extrair cerca de 200 mil toneladas de sais diversos.

4.2.8 - Efeitos Ecológicos das Substâncias Radioativas

A poluição radioativa é consequência da precipitação resultante das explosões nucleares ou dos resíduos da indústria atômica, dos quais atualmente não sabemos como nos desfazer. As precipitações radioativas mais importantes são aquelas do Estrôncio 90, do Iodo 131 e do Césio 137.

O Iodo armazena-se na tireóide e o Estrôncio no esqueleto. O acúmulo de radioelementos no organismo pode causar danos individuais ,como cancerização, ou genéticos, como o aumento da taxa de mutação e nascimento de descendentes anormais.

4.3 - POLUIÇÃO E MEIO AMBIENTE

4.3.1 - Poluição da Atmosfera

A atmosfera constitui um indicador das condições de saúde de todos os ecossistemas da biosfera, devido a sua origem biológica e a sua manutenção por sistemas biológicos.

Temperatura, clima, turbidez, são fatores ecológicos atmosféricos dependentes dos seres vivos, que fazem parte da comunidade existente numa região.

Assim, correntes aéreas junto ao solo, relacionam-se com a presença ou a ausência de florestas bem como a quantidade de vapor d’água no ar.

4.3.1.1 - Poluição por Gases

Dióxido de Carbono

O carbono armazenado em combustíveis fósseis como carvões, petróleos e gases naturais e posto fora de circulação durante os períodos geológicos anteriores é libertado sob a forma de gás carbônico, cujo teor está aumentando na atmosfera desde o início da era industrial. A taxa de gás carbônico, normalmente de 0,03%, aumentou em aproximadamente 15% desde o começo deste século. Hoje, essa concentração é 25% maior do que a que se registrou por volta de 1900.

O aumento da taxa de CO2 pode provocar aquecimento da atmosfera terrestre. Um meio gasoso mais rico em CO2 deixa passar mais facilmente as radiações de curto comprimento de onda, vindas do sol, com maior valor energético, e, por outro lado, pode reter as radiações térmicas de origem terrestre. Esse efeito vem acrescentar-se ao das diversas formas de poluição térmica provocadas pelas múltiplas atividades humanas. O aquecimento da Terra poderia ter como consequências a fusão dos gelos polares e uma elevação dos níveis dos mares, o que acarretaria a submersão de uma parte das terras emersas, inclusive de grandes cidades aí existentes.

Monóxido de Carbono

Cerca de um terço da poluição atmosférica dos estados industrializados é devido aos gases de escape dos automóveis, cabendo os restantes dois terços aos gases de escape produzidos pelas indústrias e pelo sistema de aquecimento urbano. Calcula-se que cada automóvel lança na atmosfera, por ano, um total de 297 Kg de CO.

Dióxido de Enxofre

Este é um gás de escapamento invisível que se desprende de quase todos os processos de combustão. Além de causar sérios danos à saúde humana, quando se oxida transforma-se em ácido sulfúrico, altamente corrosivo.

Segundo Tommasi, os compostos de enxofre são emitidos pelas seguintes fontes:

1º - queima de combustíveis em fontes estacionárias: neste caso, o SO2 e o SO3 emitidos são resultantes da presença de enxofre no combustível.
2º -
veículos automotores: a emissão de óxidos de enxofre por motores a óleo diesel e a gasolina.
3º -
indústrias metalúrgicas: dependendo do teor de enxofre no minério, no carvão e no combustível, há uma emissão maior ou menor de SO2.4º - indústria de papel e de papelão: a maior emissão de ácido sulfídrico se processo pelos fornos de recuperação destas indústrias.
5º - indústrias químicas:
pode ocorrer emissão de muitos tipos de compostos químicos. Na fabricação de ácido sulfúrico há uma emissão de 9 a 32 Kg de SO2 por tonelada de ácido produzido.
6º -
indústrias de produtos alimentares e de bebidas: neste caso pode também haver emissão de muitos produtos e odores.

Ácido Clorídrico

Durante a combustão de restos de material de embalagem, fabricados com PVC (cloreto de polivinilo), há desprendimento, quase da metade (considerando-se o peso) de ácido clorídrico, em forma de vapor, que retorna ao solo junto com as chuvas. Portanto, cerca de metade do material de embalagem que queimamos torna a se precipitar sobre nós na forma de agente tóxico. É um fato conhecido que pode formar na atmosfera uma névoa de ácido clorídrico quando se queimam detritos industriais.

Ácido Fluorídrico

É produzido, principalmente, por fábricas de alumínio, fundições, fábricas de vidro e de porcelana. Quanto às fábricas de alumínio, estas utilizam como fundentes certos produtos químicos extremamente ricos em flúor (principalmente a criolita).

Óxidos de Chumbo

Decorrentes principalmente da explosão de combustíveis que contenham chumbo, como a gasolina.

Cádmio

Metal emitido em gases expelidos em processos de galvanização, cromagem e niquelação pelas indústrias metalúrgicas em geral.

Hidrocarbonetos

Apesar de ser, na maioria das vezes, de origem biológica (campos de combustíveis fósseis, áreas geotérmicas e incêndios naturais), os poluentes hidrocarbonetados têm fontes tecnológicas tais como combustão incompleta de combustíveis voláteis (gasolina, óleo diesel, etc.) e do uso de hidrocarbonetos como matéria-prima de processos industriais (solventes).

Segundo Liebmann, em média, cada automóvel lança na atmosfera, por ano, um total de:

297 Kg de CO (monóxido de carbono, que é tóxico)
39 Kg de hidrocarbonetos (cancerígenos)
10 Kg de óxido de nitrogênio (óxido nítrico)
2 Kg de pó
1 Kg de SO2 (tóxico)

4.3.1.2 - Efeitos dos Poluentes Gasosos nos Seres Vivos

Dióxido de Carbono

O aumento da taxa normal interfere na hematose (trocas gasosas) em nível alveolar, uma vez que esse processo baseia-se na difusão de gases por diferença de concentrações.

Monóxido de Carbono

O CO combina-se com a hemoglobina dos glóbulos vermelhos (hemácias), ocupando o lugar do oxigênio e do gás carbônico. A pessoas pode vir a morrer por bloqueio nos processos respiratórios (asfixia). Além disso, a presença de moléculas de CO nos pulmões inibe a ação de fagócitos encontrados nos alvéolos pulmonares e que dissolvem partículas sólidas, provenientes de outras formas de poluição.

Dióxido de Enxofre

Interfere na formação de anticorpos, paralisando o mecanismo de defesa das vias respiratórias contra a penetração de elementos estranhos.

Os vegetais são muito sensíveis à poluição sulfurosa. Entre eles, estão os líquens, o espinafre, o alface, o algodão e a alfafa, que são especialmente sensíveis esse poluente. O SO2 penetra pelos estômatos das folhas e, no interior das células, tende a ser oxidado a sulfato. Quando sua concentração ultrapassa um certo nível, parecem nela problemas fisiológicos.

Ácido Clorídrico

A sua intoxicação produz uma série de problemas entre os quais citamos náuseas, cefaléia e desmaios. As intoxicações provocadas em grandes incêndios e em acidentes aviatórios têm causa, principalmente, nas emanações de ácido clorídrico.

Ácido Fluorídrico

O flúor é venenoso para as células e os nervos, pois exerce influência sobre o metabolismo das células. Também interfere no aproveitamento do cálcio pelo organismo. Nas plantas, interfere na função assimilativa (fotossíntese), fator incondicionalmente necessário para o enriquecimento da atmosfera com oxigênio.

Óxidos de Chumbo

A presença de chumbo no organismo humano, além de ser responsável pelo aparecimento da doença conhecida como Saturnismo (problemas no sistema nervoso), também reduz a capacidade dos fagócitos eliminarem partículas estranhas dos alvéolos pulmonares.

Cádmio

Quando concentrado nos rins pode provocar processos degenerativos renais, modificações nos vasos sanguíneos aumentando a pressão e reduzindo a duração de vida.

Dióxido de Nitrogênio

Reduz as defesas orgânicas contra infecções por meio de vírus e bactérias.

4.3.1.3 - Poluentes Particulados e seus Efeitos nos Seres Vivos

Poeira Silicosa

Como todos os poluentes particulados, prejudica os vegetais na fotossíntese quando se deposita sobre as folhas. Nos pulmões humanos, não é eliminada nos alvéolos, mas envolvida por um tecido fibroso que reduz, progressivamente, a área respiratória. Esta doença é conhecida por silicose.

Amianto

Dentre as muitas fontes de emissão nas cidades, é o desgaste de lonas de freio o maior fornecedor deste poluente particulado. No homem produz a doença conhecida como asbestose (efeitos semelhantes aos da silicose) e um câncer da cavidade pleural, conhecido como mesotelioma.

Pó de Carvão

Este tem origem de cinzas residuais da combustão de inúmeros fornos industriais, somado ao pó lançado pelo sistema de aquecimento urbano. O carvão é responsável pela temível doença, a pneumoconiose, que termina destruindo completamente os pulmões.

Fibras de Algodão

A inalação destas fibras causa outra doença pulmonar conhecida como bisinose.

Berílio

Responsável pela doença beriliose.

Aerosóis

São poluentes formados por processos físicos ou químicos na atmosfera.

A maioria destes aerosóis são de tamanho inferior ao mícron e são geralmente atribuídos às interações de compostos orgânicos de NOx e SO2 que reagem fotoquimicamente. Os aerosóis estão relacionados com doenças do sistema respiratório, tais como enfisemas, bronquite crônica e asma.

4.3.1.4 - Prevenção Contra os Efeitos da Poluição Atmosférica

Está aumentando cada vez mais o número de cidades que se vêem obrigadas a decretar, temporariamente, um "estado de emergência" devido à poluição atmosférica. Essa situação surge nas oportunidades em que se chega a determinado nível de contaminação, ou seja, quando uma camada de ar torna-se frio (inversão térmica), formando um nevoeiro poluído conhecido como smog* a nível de solo.

Para a melhoria da qualidade atmosférica, em termos gerais, devemos alcançar os seguintes objetivos:

Escolher processos de produção, matérias-primas e combustíveis de fraca emissão de gases e assegurar uma combustão das mais completas;
Instalar sistemas de medir a poluição atmosférica (alarme antismog);
Fomentar nas cidades novas fontes de energia (elétrica, solar, etc.);
Desenvolver processos de dessulfurização de gases de escapamento, a fim de se reduzirem as emissões de óxidos de enxofre.

4.3.2 - Poluição das Águas

Das substâncias essenciais aos organismo vivos, a água é uma das mais importantes. Cerca de 2/3 do corpo humano são constituídas de água. Basta uma perda de 15% da taxa normal de água presente no corpo humano para que a vida esteja fatalmente ameaçada. Não podemos permanecer vivos se não ingerirmos diariamente 2 litros de água. Para se produzir 100 Kg de cereais necessita-se de 55 vezes o seu próprio peso em volume de água, ou seja, para cada hectare de cereais produzidos, se precisam 186.000 litros de água.

5. Recursos: Controle e Preservação

A partir das fotografias da Terra tiradas nas proximidades da Lua, mostrou-se o caráter finito do nosso planeta de uma forma superior a qualquer descrição didática. Neste capítulo serão tomadas em consideração os fatores de nossa limitação, tais como água, energia disponível, alimentos e recursos não renováveis.

5.1 - Preservação dos Recursos Naturais Renováveis

5.1.1 - Água

Para a produção de alimentos, necessita-se de água em grandes quantidades. Do solo as plantas absorvem a água constantemente e tornam a evaporá-la de suas folhas. As necessidades de água para fins industriais, são ainda muito maiores.

Toda esta água é suprida quase que integralmente pelo fluxo hidrológico terrestre, que atualmente apresenta-se quase que totalmente contaminado. Assim, sem um planejamento racional, além de importar em grandes somas os gastos necessários para o seu tratamento, também haverá falta de água em muitas partes do planeta, principalmente no que diz respeito às exigências apresentadas pela agricultura.

5.1.2 - Energia

Nossos suprimentos de combustíveis fósseis de alta qualidade, como o carvão, o petróleo e o gás natural, são limitados e certamente serão consumidos dentro de umas poucas centenas de anos. A energia hidroelétrica, eólica, das marés, geotérmica, solar por serem inexauríveis e não poluidoras, requerem pesquisa no sentido do seu aproveitamento racional.

5.1.2.1 - Energia Hidroelétrica

A energia hidroelétrica representa o uso indireto da energia solar, porque a radiação do sol impulsiona o ciclo das chuvas, que fornece a água de superfície. Estima-se que o potencial de energia hidroelétrica mundial é de três bilhões de kw, dos quais apenas 8,5 estavam em atividade em 1973 (Hammond, 1973).

5.1.2.2 - Energia Eólica

A energia eólica ou dos ventos é uma ótima fonte, mas nunca foi usada em grande escala. Moinhos de vento foram usados para gerar pequenas quantidades de eletricidade na Dinamarca, desde 1890. A Hungria tem-se servido também desta fonte de energia, onde máquinas de 200 kw têm funcionado com sucesso.

5.1.2.3 - Energia das Marés

A energia das marés é uma fonte renovável, suprida pela força gravitacional da Lua. Uma baia ou estuário que se encha e se esvazie pela força da maré pode ser utilizado para impulsionar turbinas. Não tem sido tanto sucesso econômico, uma vez que os custos de capital das usinas são extremamente altos.

5.1.2.4 - Energia Geotérmica

O calor da Terra é uma fonte potencialmente valiosa de energia, sendo considerada das mais importantes para o abastecimento de energia no futuro.

Neste caso, três tipos de recursos geotérmicos devem ser considerados: vapor, água quente e rocha quente.

Onde a água subterrânea entra em contato com a rocha quente, depósitos naturais de vapor ou água aquecida podem-se formar. Manifestações desses depósitos, na superfície, tais como fontes quentes (gêiseres), são encontradas em muitas partes do mundo, mas principalmente nas regiões de vulcanismo recente. Entretanto, a rocha quente pode ser encontrada em qualquer parte, a temperaturas de 300 0C em profundidades aproximadas de 6000 metros.

Atualmente, energia elétrica de origem geotérmica está sendo produzida comercialmente em alguns países do mundo, entre os quais se destacam a Nova Zelândia, o Japão, a URSS, a Itália e os EEUU.

5.1.2.5 - Energia Solar

A radiação solar é a forma mais abundante de energia. A energia solar, além de aquecer a superfície terrestre, impulsiona as chuvas, os ventos e as correntes oceânicas. Também fornece a energia para todos os ciclos de vida das plantas e animais, através da fotossíntese.

A energia solar total interceptada pela Terra, em unidades de um bilhão de kw, é de 173.000, enquanto que a energia utilizada por todas as sociedades industrializadas do mundo é apenas um. Metade da radiação do sol é transformada diretamente em calor na superfície, cerca de ¼ é gasta nos ciclos de evaporação e precipitação que, por sua vez, fornecem a energia das correntes de córregos e rios. Uma parte muito pequena da radiação solar impulsiona os movimentos atmosféricos, oceânicos e as convecções.

Uma quantidade ainda menor (40 vezes o consumo mundial de energia) é absorvida pela clorofila das plantas na manutenção da fotossíntese (a energia da madeira queimada nada mais é que energia solar armazenada pela fotossíntese).

Apesar de abundante, a energia solar ainda não tem sido explorada, exceto de forma muito reduzida e limitada em aquecedores de água e aplicações de calefação. As tecnologias que permitiriam seu uso mais difundido não estão disponíveis comercialmente.

A conversão direta da radiação solar em eletricidade por meio de células fotovoltaicas pode tornar-se economicamente viável, mas, por ora, apesar de se constituir a fonte predominante dos satélites espaciais, não é competitiva com outros meios de geração de eletricidade para uso terrestre.

5.1.3 - Alimentos

A produção de alimentos é o fator premente que limita a capacidade da terra para o sustento do homem.

Para se entender os problemas nutricionais dos milhões de famintos existentes hoje, deveríamos entrar em assuntos tais como desenvolvimento agrícola, padrões de distribuição de alimento, preferências culturais na alimentação e até conhecimentos sobre saúde pública. Entretanto, iremos nos ater apenas em alguns aspectos básicos, tais como necessidades humanas de nutrição, ecologia da nutrição humana e produção de alimentos.

5.1.3.1 - Necessidades Humanas de Nutrição

Apesar de variarem as necessidades individuais de calorias de acordo com o físico, sexo, idade e atividades das pessoas, a FAO (Organização de Alimentação e Agricultura das Nações Unidas) estabeleceu em 2.354 calorias per capita diárias, as necessidades médias do mundo.

As necessidades humanas de nutrição podem ser satisfeitas alimentando-se diariamente de quatro grupos, que são:

Leite e laticínios na obtenção de cálcio, proteínas, vitaminas e outros minerais
Carne, peixe, galináceas ou ovos, para proteínas, gorduras e vitaminas
Cereais e vegetais que contêm amido com carboidratos, vitaminas e proteínas
Frutas e vegetais que concedem carboidratos, vitaminas, minerais e alguma proteína.

5.1.3.2 - Ecologia da Nutrição

Aproximadamente 2/3 da população mundial é subnutrida, mal nutrida ou de alguma forma alimentada deficientemente, não recebendo por dia, calorias suficientes ou com grave carência de uma ou mais substâncias nutritivas, principalmente de proteínas.

No esquema seguinte podemos observar os diversos fatores que interferem no estado nutricional de uma pessoa:

5.1.3.3 - Produção de Alimentos

Thomas R. Malthus, em 1789, afirmou que a população aumenta em razão geométrica (1,2,4,8,16,32...), enquanto a produção de alimentos cresce em razão aritmética (1,2,3,4,5,6...). Assim, o crescimento populacional dependia do aumento da produção de alimentos. Hoje sabe-se que o problema alimentar é decorrente da má distribuição da renda mundial e do fato de que grandes massas populacionais estão localizadas em áreas pobres de recursos do solo, água e tecnologia e não de insuficiente produção global de alimentos.

5.1.3.4 - Perspectivas Alimentares para o Futuro

Em alguns centros de pesquisa de mundo voltados para a investigação dos alimentos, procuram-se ciências e técnicas que possam mudar para melhor o curso da produção de alimentos. Assim, vitaminas sintéticas, cereais enriquecidos por vitaminas, minerais e aminoácidos, culturas submarinas de algas e peixes, proteínas de petróleo, são opções apresentadas para combater o "espectro da fome" do futuro.

Uma grande bóia central flutua na água verticalmente, como uma gigantesca garrafa, apresentando em torno dela uma malha submersa de cabos plásticos, que suportam as algas que crescem expostas aos raios solares nas águas de superfície.

Através do prolongamento do tubo é bombeada água fria e rica em substâncias nutritivas, para a superfície, de uma profundidade aproximada de 150 a 300 metros. A manivela da bomba, cuja força motriz é provavelmente inferior a 5 HP por hectare, é um flutuador que sobe e desce com o movimento das ondas.

Os braços submersos que se irradiam da bóia central suportam os cabos plásticos que sustêm as algas, transportando as águas ricas em substâncias nutritivas dissolvidas (nitratos, fosfatos e sais minerais) para os extremos da cultura.

As algas crescem rapidamente pela grande radiação solar, pela presença do dióxido de carbono dissolvido na água e alta taxa de nutrientes.

As algas escolhidas devem ser de crescimento rápido, tal como a alga gigante da Califórnia (Macrocystis pyrifera). Estas seriam colhidas por grandes navios beneficiadores.

5.2 - Preservação dos Recursos Naturais Não Renováveis

Além dos custos ambientais, o atual consumo sem precedentes de recursos impossíveis de renovação, mais cedo ou mais tarde tornar-se-á um motivo de atenção mundial, que sobrecarregará a capacidade inventiva técnico-científica do homem.

Germano Schuur

Fonte: www.photographia.com.br

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