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Índice

Apresentação do Guia do Professor .................................................................................... 3

Finalidades da disciplina de Geologia – 12.o ano ................................................................... 4

Apresentação do Programa da disciplina de Geologia – 12.o ano ......................................... 5

Tema 1 – Da Teoria da Deriva dos Continentes à Teoria da Tectónica de Placas .......... 6

1 – Planificação a médio prazo ................................................................................. 7

2 – Planificação a curto prazo .................................................................................. 10

3 – Guião de exploração das transparências ........................................................... 11

4 – Documentos de ampliação ................................................................................... 13

5 — Mapa de conceitos .............................................................................................. 19

Tema 2 – A História da Terra e da Vida .............................................................................. 20





5 – Mapa de conceitos .............................................................................................. 33

Tema 3 – A Terra ontem, hoje e amanhã .......................................................................... 34





5 – Mapas de conceitos ............................................................................................ 47


GeoDesafios 12

Apresentação do Guia do Professor

Ao longo do Manual (Edição do Professor), na banda lateral, encontram-se sugestõesmetodológicas, aprofundamentos de determinadas temáticas e articulações com os res-tantes recursos que constituem o GeoDesafios.Contudo, considerámos pertinente fornecer ao docente outros materiais que podem en-riquecer/complementar a sua actividade.Por esta razão, para cada um dos temas que constituem o Programa de Geologia, encon-tra, por esta ordem, no Guia do Professor:– recursos web e bibliografia;– planificação do tema;– planificação a curto prazo, apoiada num esquema integrador;– guião de exploração das transparências;– documentos de ampliação;– mapas de conceitos.

O Guia do Professor apresenta ainda as seguintes mais-valias:

– sugestões de planificações anual e a curto prazo, baseadas na resolução de problemase formuladas de uma forma sequencial, adaptável ao ritmo de aprendizagem dos alunos;

– os problemas apresentados na dupla página inicial introdutória do tema surgem inte-grados na rede conceptual, funcionando como ângulos de abordagem e possíveis ele-mentos motivadores. Esta rede conceptual apresenta uma estrutura dinâmica comconexões e interligações, promovendo uma abordagem adaptada aos diferentes cená-rios possíveis na sala de aula.

Todas as sugestões apresentadas estão de acordo com o Programa de Geologia e en-contram-se devidamente articuladas com os restantes recursos didácticos que integramo nosso projecto.

Desejamos que este recurso didáctico vos seja útil e satisfaça as vossas expectativas!

Os Autores

3


GeoDesafios 12 | Guia do Professor4

Finalidades da disciplina de Geologia – 12.o ano

Muitas das questões que afectam o futuro da civilização vão procurar respostas nos maisrecentes desenvolvimentos da Geologia. Entre as inúmeras questões podemos destacar ocrescimento demográfico, a produção e distribuição de alimentos, o bem-estar do indiví-duo, a preservação da biodiversidade, a manipulação do genoma humano e dos outrosseres vivos, o combate à doença e a promoção da vida, a escassez de espaços e recursos,as intervenções do Homem nos subsistemas terrestres associados a impactes geológicosnegativos, o problema da protecção ambiental e do desenvolvimento sustentável e muitasoutras questões que poderiam ser referenciadas e para as quais não basta encontrar res-postas tecnológicas. É necessário, para além destas respostas, uma mudança de atitudespor parte do cidadão e da sociedade em geral. Para que esta mudança de atitudes se ve-rifique, impõe-se uma literacia científica sólida que nos auxilie a compreender o mundo emque vivemos, a identificar os seus problemas e a entender as possíveis soluções de umaforma fundamentada, sem procurar refúgio nas ideias feitas e nos preconceitos. A cons-ciencialização e a reflexão crítica sobre esses desafios são inadiáveis, sob pena de segerar uma crescente incapacidade dos cidadãos para desempenharem o seu papel no seioda democracia participada e garantirem a liberdade e o controlo sobre os abusos de podere sobre a falta de transparência nas decisões políticas.O Programa do 12.° ano de Geologia pretende ser uma peça importante e participar acti-vamente na construção de cidadãos mais informados, responsáveis e intervenientes, aten-dendo às finalidades anteriormente expressas. Indicam-se, seguidamente, as linhasfundamentais que presidiram à selecção e organização dos conteúdos programáticos.

Selecção e organização dos conteúdos

Baseados, principalmente, em quadros teóricos oriundos da área da Geologia, assim comoem resultados obtidos em investigações na área do Ensino das Ciências, os autores doPrograma adoptaram critérios de selecção e organização dos temas/conteúdos que tive-ram em consideração diversos aspectos, tais como:– as grandes finalidades da disciplina, já expressas, e criar linhas orientadoras para que

os alunos possam ou não optar por uma via profissional nestas áreas, de tal forma quepreconize uma participação crítica e interventiva na resolução de problemas, baseadaem informação e métodos científicos.

– a perspectiva de que ensinar ciências não deve ser transmitir conhecimentos, mas simcriar ambientes de ensino e de aprendizagem favoráveis à construção activa do sabere do saber-fazer;

– a necessidade de fornecer quadros conceptuais integradores e globalizantes que faci-litem as aprendizagens significativas;

– o destaque de temas actuais com impacte na protecção do ambiente, no desenvolvi-mento sustentável e no exercício da cidadania.


5GeoDesafios 12

Apresentação do Programa de Geologia – 12.o ano

O Programa da disciplina de Geologia deverá ser explorado como uma sequência de te-máticas propostas cuja abordagem deverá ser dinâmica, de modo ao aluno conseguirconstruir um quadro conceptual integrador e globalizante.

Geologia:

A finalidade do conjunto de temas seleccionados será a de: permitir aos jovens um me-lhor conhecimento da Terra, da sua História, da sua dinâmica e da sua evolução; articularconceitos básicos com os acontecimentos do dia-a-dia, tornando possíveis interpretaçõesmais correctas das transformações que continuamente ocorrem; sensibilizar para a impor -tância de estudar, prever, prevenir e planear bem como a de gerir conscientemente os re-cursos finitos de um planeta finito, tornado mais pequeno e vulnerável por uma populaçãohumana em crescimento acelerado e pelo desenvolvimento de tecnologias cada vez maispoderosas e agressivas.

Tema 1 – Da Teoria da Deriva dos Continentes àTeoria da Tectónica de Placas. A dinâmica da litosfera

Tema 2 – A História daTerra e da Vida

Tema 3 – A Terra ontem,hoje e amanhã

Situação-problema: As teorias científicas são entidades que permanecemestáveis no tempo?

Situação-problema: Qual aHistória geológica da regiãoonde a escola se insere?

Situação-problema: Será possível conciliar o desenvolvimen to da sua região com a pre servação dosrecursos geo ambientais?

1 Génese e evolução da Teoria da Deriva dos Continentes. A Teoria daTectónica de Placas

2 Dinâmica da litosfera egrandes estruturas geológicas

1 A medida do tempo e a História da Terra. Exemplosde métodos de datação

2 Tabela cronostratigráfica.Equivalência entre unidades cronostratigráficas e geocronológicas

3 Geo-história da Terra. Avida no Pré-Câmbrico, noPaleozóico, no Mesozóicoe no Cenozóico. Evoluçãopaleogeográfica

4 A História geológica deuma região

1 A Terra antes do aparecimento do Homem.Paleoclimas e dinâmica litosférica

2 Mudanças ambientais naHistória da Terra e evolução da espécie humana

3 O homem como agente demudanças ambientais

4 Que cenários para o século XXI? Mudançasambientais, regionais eglobais


Tema 1Da Teoria da Deriva dos Continentes à Teoria da

Tectónica de Placas

Capítulo 1 – Génese e evolução da Teoria da Deriva dos Continentes. A Teoria da Tectónica de Placas

Capítulo 2 – Dinâmica da litosfera e grandes estruturas geológicas

Recursos web e bibliografia

http://www.whfreeman.com/understandingearth(*)

http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/dynamic.html(*)

GALOPIM DE CARVALHO, A. M. (1997). Geologia – Petrogénese e Orogénese. Lisboa: Uni-versidade Aberta.

PRESS, F. & SIEVER, R. (2003). Understanding Earth. New York: W. H. Freeman and Com-pany.

SKINNER, B. J. & PORTER, S. C. (2003). The Dynamic Earth. New York: Ed. John Wiley &Sons.

TARBUCK et al (2007). Earth Science (11.a Ed.). Pearson Prentice-Hall.

(*)Actualização permanente em http://desafios.asa.pt.


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7Tema 1 — Da Teoria da Deriva dos Continentes à Teoria da Tectónica de Placas | GeoDesafios 12

1 – Planificação a médio prazo


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• Apresentação da situação--problema.

• Génese e evolução da Teoria daDeriva dos Continentes (períodopré-wegeneriano; argumentosque sustentam a teoria propostapor Wegener; críticas à teoria;Teoria da Tectónica de Placas).

• Dinâmica da litosfera e grandesestruturas geológicas(convecção do manto terrestre eo movimento das placaslitosféricas; movimentosverticais e movimentoshorizontais).

• Quais os aspectos fundamentaisda Teoria da Deriva dosContinentes?

• Que argumentos suportam ateoria proposta por Wegener?

• Quais as principais críticasfeitas à teoria postulada porWegener?

• Em que medida o avanço datecnologia pode determinar oavanço da Ciência?

• Qual a importância doscontextos sociais para odesenvolvimento tecnológico econsequentemente para oavanço da Ciência?

• Explique por que motivopodemos afirmar que toda aCiência tem um caráctermultidisciplinar.

• Que relação existe entre aTeoria da Tectónica de Placas ea Teoria da Deriva dosContinentes?

• O que defende a Teoria daTectónica de Placas?

• Em que dados se basearam oscientistas para construir a Teoriada Tectónica de Placas?

• Qual a importância de equipasmultidisciplinares nacompreensão da dinâmicaterrestre?

• Como interagem as placas queformam a litosfera terrestre?

• Como se distinguem os limitesque existem entre elas?

• Que relação existe entre ageomorfologia da crustaterrestre e a mobilidade dalitosfera?

• Que relação existe entre adinâmica litosférica e aocorrência de fenómenosgeológicos como sismos evulcões?

• Como explicar os movimentosdas placas litosféricas?

• Que relação existe entre adinâmica mantélica e omovimento das placas?

• O que são correntes deconvecção?

• Quais os modelos de convecçãoexistentes?

• Qual o modelo mais aceite?

3 – Guião de exploração das transparências (tópicos a abordar/sugestões de exploração)



• Como explicar a ocorrência demovimentos isostáticos emdeterminadas zonas da crustaterrestre?

• Que relação existe entreIsostasia e Tectónica de Placas?

• Que relação existe entre ageomorfologia da crusta e osmovimentos horizontais dalitosfera?

• O que são arcos insulares?Como se formam?

• Em que ambientes tectónicospode ocorrer a formação devales de rifte?

• Quais as característicasestruturais de um rifte?

• O que são bacias sedimentares?• Em que ambientes tectónicos se

formam as bacias sedimentares?• Que relação existe entre a

formação das baciassedimentares e a mobilidade dasplacas litosféricas?

• Como explicar a formação decadeias montanhosas à luz daTeoria da Tectónica de Placas?



4 – Documentos de ampliação

As contribuições de Holmes (1931) e de Griggs (1939) para a compreensão dascorrentes de convecção mantélicas

Um dos problemas inerentes à Teoria da Deriva dos Continentes proposta por Wegenerfoi o facto de não ter apresentado mecanismos plausíveis capazes de gerar forças que fi-zessem mover as massas continentais. Anos mais tarde a resposta a este problema viriaa surgir.

Arthur Holmes, da Universidade de Edimburgo, propunha em 1931 uma explicação dinâ-mica, também de vanguarda, muito próxima do modelo convectivo actualmente aceite.Segundo este autor, o manto seria sede de correntes de convecção térmica, organizadasem grandes células no interior da Terra. Próximo da superfície, tais correntes, na partetangencial do seu percurso, arrastariam lateralmente determinadas porções de crusta.

Holmes admitia que o vulcanismo não era suficiente para dissipar o calor interno da Terra,segundo ele, produzido sobretudo pela desintegração de certos radionúcleos 235U, 238U,232Th e 40K. Defendia, ainda, que esta quantidade de convecção térmica e se, de facto,estas correntes existissem, poderiam ser as grandes responsáveis pela deriva, levandoos continentes à ruptura, separação e subsequentes deslocamentos laterais. Assim, osmateriais do manto sobreaquecidos em certas zonas ascenderiam, migrariam horizon-talmente e, por fim, voltariam a mergulhar. Esta convecção térmica, processando-se demodo análogo ao da água num recipiente aquecido, seria, no entanto, extremamente lenta.

Holmes pensava que se uma tal corrente ascendente tivesse subido sob o superconti-nente primordial de Wegener podia tê-lo fendido, e os respectivos fragmentos ter-se-iamafastado e derivado para as suas actuais posições.

Fig. 1 – Exemplo de correntes de convecção térmica.



Não havia então provas da existência das correntes de convecção ou das respectivas cé-lulas, pois estas fluem a uma profundidade considerável na astenosfera e, provavelmente,em todo o interior do globo, como supunha Holmes. Muito lentas (alguns cm/ano), temoshoje provas indirectas destas correntes nas manifestações do fluxo térmico à superfícieda crusta. Com efeito, a contribuição mais importante a favor das células de convecção estáligada aos progressos da geologia marinha, com a descoberta de zonas do globo ondeestas correntes parecem convergir à superfície. Sabe-se hoje que o fluxo térmico ao longodas dorsais é muito elevado, excedendo 8 a 10 vezes o valor médio tomado na totalidadedos oceanos, e que nas fossas, o referido fluxo desce muito abaixo daquele valor. Concluiu--se, assim, que estas faixas – dorsais e fossas – materializam, respectivamente, as zonasde ascensão e descida das correntes de convecção previstas por Holmes.

Nesta concepção é possível considerar-se o manto dividido numa série de células de con-vecção separadas por corredores de subida e zonas de descida dos materiais. Este me-canismo, formulado por aquele professor de Edimburgo como hipótese, numa notávelantecipação, foi poucos anos depois simulado no laboratório por D. T. Griggs (1939). A ex-periência a que este autor procedeu é outra importante achega para o modelo tectónicoglobal, que só vinte anos mais tarde seria formulado como teoria científica.

Griggs utilizou então um líquido muito viscoso (glicerina) como substrato (simulando oque se sabe hoje ser a astenosfera), sobre a qual flutuava uma pasta de óleo mineral eserradura de madeira (a representar a litosfera). Na glicerina mergulhavam dois cilindrosgiratórios que, quando submetidos a movimentos circulares (modelizando as células deconvecção), faziam deprimir a camada plástica e mergulhar a pasta feita de serradura eóleo mineral exactamente na faixa de convergência das correntes criadas. Aumentandoa velocidade de rotação, o material deformava-se cada vez mais afundando-se na glice-rina ao mesmo tempo que dava origem a enrugamentos e carreamentos.

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Fig. 2 – Experiência de Griggs para ilustrar a sua teoria orogénica. Os cilindros rodam na glicerina sobre aqual flutua uma mistura de óleo mineral e serradura de madeira.



A simulação das correntes de convecção permitiu-lhe, assim, apoiar uma das hipótesesavançadas para explicar a orogénese, nomeadamente a que suporta a formação de umgeossinclinal pela sucção induzida por correntes do manto. Com efeito, a primeira faseda simulação mostra a formação na superfície de um sulco que configura o geossincli-nal, na segunda fase forma-se uma raiz na crusta, e surgem dobramentos e carreamen-tos. Ao imobilizarem-se os cilindros, a raiz ascende por impulsão, com levantamento daspartes enrugadas, modelizando os movimentos ascensionais isostáticos.

Na moderna concepção tectónica (de placas) as fossas correspondem aos locais onde ascorrentes de convecção convergem para regressarem ao interior do manto, arrastando con-sigo e em profundidade a crusta oceânica. Extrapolando, é fácil conceber na experiência deGriggs a rotação dos cilindros em sentido contrário ao da primeira demonstração, por formaa gerar uma corrente ascensional (simulando as dorsais) e inclusivamente a ruptura dapasta de serradura com óleo originando uma fenda (o rifte) a partir da qual os dois com-partimentos se afastam, simulando a abertura dos oceanos e a deriva dos continentes.

Geologia – petrogénese e orogénese, A. M. Galopim de Carvalho. Universidade Aberta, 1997 – adaptado

Questões

1. Qual era para Holmes a principal fonte de calor interno da Terra?

2. Apresente, de forma sucinta, a concepção de Holmes para as correntes de convecção do

manto.

3. Explique em que medida as ideias de Holmes vêm complementar a Teoria da Deriva dos

Continentes.

4. A que zonas dos fundos oceânicos, corresponderiam, na previsão de Holmes, as zonas de

ascensão e descida das correntes de convecção?

5. Refira-se à importância da simulação laboratorial de Griggs para a compreensão do mo-

delo teórico previsto por Holmes para as correntes de convecção.

6. A partir dos estudos laboratoriais de Griggs foi possível extrapolar hipóteses para a for-

mação de dobramentos e carreamentos. Que dados obtidos a partir das experiências per-

mitiram tais conclusões?

7. Hoje em dia, com o avanço da Ciência, são conhecidos dados mais precisos sobre a dinâ-

mica do manto. A tomografia sísmica tem fornecido dados importantes que visam esse

mesmo objectivo.

a. Refira-se à importância da tomografia sísmica na compreensão da dinâmica do manto,

compreensão do mecanismo de funcionamento e consolidação da Teoria da Tectónica

de Placas.



A abertura do Atlântico e a evolução da margem continental portuguesa

A margem continental portuguesa é consequência da ruptura e do afastamento de doisblocos continentais, um correspondente ao conjunto América do Norte-Gronelândia eoutro à Eurásia, ligados no passado num bloco continental bem maior, a que se tem dadoo nome de Laurásia. Todavia, a evolução desta margem liga-se também à história da Me-sogea (Mediterrâneo), à abertura do Golfo da Gasconha e à subsequente rotação da Pe-nínsula Ibérica.

Assim, a história da nossa margem remonta a épocas muito anteriores ao aparecimentodo rifte norte-atlântico, que só veio a acontecer entre o final do Cretácico Inferior e o iní-cio do Cretácico Médio com consequente formação e expansão da crusta oceânica, ge-radora do substrato rochoso do Atlântico Norte.

No sector oeste-ibérico, a orientação das zonas de fragilidade crustal determinantes daabertura deste troço do Atlântico está ligada ao sistema de grandes desligamentos es-querdos, de orientação geral NNE-SSW, ocorridos no final do Paleozóico, relacionadoscom movimentos tectónicos tardi-hercínicos. No início do Mesozóico, esforços distensivosoriginaram duas grandes depressões alongadas segundo aquela orientação e separadaspor um horst, hoje submerso, designado por Terra do Grande Banco. A depressão ociden-tal, ou bacia canadiana, situa-se actualmente na margem da Terra Nova e a depressãooriental, bacia portuguesa, ou bacia lusitânica, integra hoje a chamada orla meso cenozóicaocidental portuguesa e a margem continental ocidental da Península Ibérica, frequente-mente referida por margem oeste-ibérica.

Nestas duas bacias, então em subsidência, acumularam-se, primeiro (no Triásico, de há230 a 200 M.a.) depósitos detríticos de fácies continental, aos quais se seguiram, no Liá-sico Inferior (200 a 190 M.a.), evaporitos (gesso e sal gema), testemunhos das primeirasinvasões do mar nas terras deprimidas.

O acentuar da subsidência abriu estas bacias à sedimentação marinha franca, em marainda epicontinental, pouco profundo, atingindo-se o máximo da transgressão no Jurás-sico Médio (Dogger, há cerca de 170 M.a.) representado por calcários marinhos.

Posteriormente, entre o início do Jurássico Superior (Malm, há 160 M.a.) e o final do Cre-tácico Inferior (há 100 M.a.), esta região sofreu levantamentos epirogénicos generaliza-dos, com formação de alguns relevos importantes, entre os quais o chamado horst marginalportuguês. Estes levantamentos são interpretados como um grande empolamento precur-sor da abertura do rifte que teve lugar nessa altura, há uns 100 M.a. Inicia-se então o alas-tramento do fundo oceânico e consequente afastamento dos dois blocos continentais emrelação a uma dorsal situada entre a Terra do Grande Banco e a bacia portuguesa. Nestes



termos, a placa norte-americana (à qual a Terra do Grande Banco se manteve solidária) mi-grou para oeste, arrastando consigo a bacia canadiana, enquanto que a placa euro-asiá-tica se deslocou em sentido oposto, e com ela, também solidariamente, a bacia portuguesa.

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Fig. 3 – Representação esquemática da evolução do Atlântico norte, e em particular da margem conti-nental portuguesa.



Questões

1. Refira qual a origem das bacias sedimentares formadas no início do Mesozóico e separa-

das por um horst.

2. Caracterize litologicamente os depósitos sedimentares que preencheram as duas bacias.

3. Que rochas registam a transgressão ocorrida no Jurássico Médio?

4. Que estrutura geológica contribuiu para a separação da Terra do Grande Banco da bacia

portuguesa?

5. Que acontecimento tectónico é responsável pela deformação dos sedimentos acumula-

dos na bacia portuguesa?

6. Situe no tempo, e de acordo com os dados o nascimento do Atlântico Norte, por evolução

dos mares que o procederam.

As zonas marginais do oceano recém-formado entram novamente em subsidência provo-cando a importante transgressão marinha (Cenomaniano – Turoniano, de há 100 a 90 M.a.).Entretanto e em consequência do mesmo fenómeno, a Terra do Grande Banco e o horstmarginal português submergiram definitivamente. A partir do Cretácico Superior a sedi-mentação em curso na bacia portuguesa é interrompida em virtude de movimentos com-pressivos resultantes do campo de tensões induzido pela aproximação (de sul para norte)da placa africana e, grosso modo, contemporâneos de sucessivas fases da orogenia al-pina. Tais deslocações provocaram a deformação das séries sedimentares e a emersãoda parte oriental desta bacia. Nas áreas emersas passam a ter lugar, sobretudo, a erosãoe a sedimentação de fácies continental. Nestas áreas só mais tarde o mar voltou a fazeralgumas ligeiras penetrações, rítmicas e pouco persistentes, deixando disso testemunhonas séries sedimentares neogénicas, onde é evidente a alternância de fácies marinhas econtinentais. Assim, a partir do Cretácico Superior a margem continental portuguesa evo-lucionou não só em função da expansão do Atlântico mas também como repercussão daorogenia alpina.

Finalmente, as oscilações do nível geral dos oceanos, relacionadas com as glaciaçõesquaternárias (oscilações glacio-eustáticas), bem como o rejogar de algumas importantesfracturas (neotectónica alpina), deram à margem portuguesa a sua actual configuração.

In Geologia – petrogénese e orogénese, A. M. Galopim de Carvalho. Universidade Aberta, 1997


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5 – Mapa de conceitos



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Capítulo 1 – A medida do tempo e a História da Terra. Exemplos de métodos de datação

Capítulo 2 – Tabela Cronostratigráfica. Equivalência entre unidades cronostratigráficas egeocronológicas

Capítulo 3 – Geo-história da Terra. A vida no Pré-Câmbrico, no Paleozóico, no Mesozóicoe no Cenozóico. Evolução paleogeográfica

Capítulo 4 – A História geológica de uma região

Tema 2 A História da Terra e da Vida




Tema 2 — A História da Terra e da Vida | GeoDesafios 12 21B

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22 GeoDesafios 12 | Guia do ProfessorN

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Tema 2 — A História da Terra e da Vida | GeoDesafios 12 23N

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24 GeoDesafios 12 | Guia do Professor


• Apresentação da situação-problema.• A medida do tempo e a idade da Terra.• Diversidade de métodos de datação

relativa e absoluta “relógiossedimentológicos”, ciclos de gelo-degelo,“relógios paleontológicos”,dendrocronologia).

• Métodos físicos e geofísicos –magnetostratigrafia.

• Tabela cronostratigráfica: equivalênciaentre unidades cronostratigráficas egeocronológicas.

• Geo-história: a vida ao longo do tempogeológico; evolução paleogeográfica.

• História geológica de uma região:cartografia geológica; cartas topográficas;cartas geológicas.

• Que informações nos fornecem as rochaspara compreendermos o passado da Terra?

• Quais os princípios do raciocínio geológicoque podemos utilizar para a interpretaçãoda informação contida nas formaçõesrochosas?

• Que tipo de datação podemos fazer a partirda análise de estratos?

• Qual a importância dos fósseis na dataçãodas rochas?

• Qual o contributo da dendrocronologia paraa datação absoluta?

• Que métodos de datação absoluta estãodisponíveis actualmente?

• Em que se baseia a datação radiométrica?• A datação radiométrica pode ser utilizada

em todo o tipo de rochas?• Qual a importância da magnetostratigrafia

para a datação absoluta?


Tema 2 — A História da Terra e da Vida | GeoDesafios 12 25

• O que é uma tabela cronostratigráfica?• Qual o contributo dos métodos de datação

relativa e absoluta para a construção detabelas cronostratigráficas?

• O que são unidades cronostratigráficas?• Que relação pode ser estabelecida entre

cronostratigrafia e geocronologia?


• Em quantas Eras se divide a História daTerra?

• Por que motivo o Pré-Câmbricocompreende a maior percentagem dotempo geológico?

• O que marca a divisão entre as diferentesEras?

• Que acontecimentos marcaram o Pré-Câmbrico?

• Quais foram os primeiros seres vivos asurgir na Terra?

• O que são estromatólitos?• Que tipo de fósseis caracterizam a Jazida

de Ediacara?• Quando se inícia o Paleozóico?• Em que períodos se divide esta Era?• Que formas de vida se desenvolveram ao

longo desses períodos?

• Quais os acontecimentos que marcaram oMesozóico?

• Que formas de vida tiveram o seu apogeunesta Era?

• Que formas de vida iniciaram o seuprocesso evolutivo no Mesozóico?

• Em que períodos se divide?• Que acontecimento marca o fim desta

Era?• Que formas de vida dominam o

Cenozóico?• Em que período desta Era surgem os

primeiros hominídeos?

• Quais as aplicações da cartografiageológica?

• O que são cartas topográficas?• Qual a importância das cartas topográficas

na elaboração de cartas geológicas?• O que são cartas geológicas?• Como elaborar um corte geológico?



Actividade laboratorial: Datação absoluta - dendrocronologia

As árvores possuem importantes evidências do passado. As suas fases de cresci-mento, registadas em anéis visíveis num tronco, guardam evidências de cheias, secas,ataques de insectos, quedas de relâmpagos e até mesmo de sismos.

Todos os anos as árvores crescem. Esse crescimento corresponde a um anel e dependeda quantidade de água que está disponível. Esta varia ao longo dos anos, afectando a for-mação dos anéis. Os cientistas usam anéis padronizados para reconstruir, por exemplo,o historial de secas de uma região ou mesmo de variações climáticas. Este ramo do co-nhecimento, dendrocronologia, iniciou-se no início do século XX por um astrónomo ame-ricano, Andrew Ellicott Douglass. Os anéis largos indicam um rápido crescimento daárvore nesse ano (provável indicação de bom tempo nesse ano) enquanto que os anéis es-treitos indicam crescimento lento (provável indicação de um ano de secas ou temperatu-ras muito baixas).

Contando o número de anéis de uma árvore, podemos determinar com alguma preci-são a idade da árvore, o seu estado de desenvolvimento (existência de doenças, porexemplo) e o período do ano em que mais cresce.

Hoje em dia, os dendrocronologistas raramente cortam uma árvore para analisar osseus anéis. Em vez disso, retiram uma amostra cilíndrica do tronco com uma broca.Conseguem assim, uma espécie de sonda, com aproximadamente 4 mm de diâmetro.O buraco que se formou da recolha da amostra é fechado para evitar doenças.

Material

Amostras (simuladas) de anéis de árvores, recolhidas na mesma área geográfica:• 1.a Amostra – recolhida de um pinheiro vivo (amostra recolhida em 1993).• 2.a Amostra – recolhida de um tronco usado para uma trave numa quinta.• 3.a Amostra – recolhida de um tronco caído no meio da floresta.• 4.a Amostra – recolhida de um tronco usado num celeiro.

Amostra 1

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1962 1990Amostra 3

Amostra 41949 1988

1942 1970

Cilindro central

Casca




Procedimentos

1. Recorte, a partir de uma fotocópia, cada uma das amostras.

2. Determine a idade de cada árvore, contando os anéis de cada amostra, sem incluiro primeiro e o último anel.

3. Registe as idades das amostras na tabela seguinte.

Questões

1. Faça uma breve descrição do clima na zona onde as amostras foram recolhidas no ano

de 1993.

2. Sabendo que o fraco crescimento das árvores ocorre em períodos de seca, indique, jus-

tificando, os anos em que houve secas.

3. Na zona onde as amostras foram recolhidas, pode dizer-se que houve mais períodos de

seca ou de precipitação? Justifique a sua resposta.

4. As amostras 2, 3 e 4 foram recolhidas de troncos de árvores cuja data de corte édesconhecida. Como proceder para determinar o número de anos em que ocorreuo abate da árvore?

5. Faça corresponder as amostras para estabelecer um padrão de anéis comum.


Cilindro central

Casca

Amostra 1

Amostra 2

Amostra 3

Amostra 4

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Correlação entre as amostras:


Geologia e estratigrafia do Baixo Mondego


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Triásico SuperiorOs afloramentos da base do Mesozóico português expostos na re-gião, assentam discordantemente sobre materiais do Maciço Hes-périco e correspondem a depósitos detríticos que se encontramdispostos segundo uma faixa alongada (Aveiro – Tomar) situadana bordadura da Orla Mesocenozóica Ocidental, ou no seio de for-mações mais recentes. Este grupo atinge o seu desenvolvimentomáximo na periferia de Coimbra. Foram inicialmente descritos porP. Choffat (1880-1903), que os designou como GRÉS DE SILVES.

O Baixo Mondego está integrado no sector setentrional da Orlamesocenozóica Ocidental. O Baixo Mondego corresponde a umavasta zona sedimentar que se prolonga de Coimbra até ao Atlân-tico. Este espaço possui uma cobertura sedimentar de idade me-socenozóica constituída por rochas detríticas e carbonatadas.As unidades estratigráficas formam uma coluna espessa, com umadiscordância na base que a separa dos metassedimentos pré-câm-bricos e paleozóicos. Abrange um intervalo que se estende desdeo Triásico Superior até à actualidade. As formações mesozóicas são, para a maioria dos autores, as maisrelevantes.

CretácicoAmplamente representado na região do Baixo Mondego, por uni-dades que representam duas fases bem distintas da evolução geo-dinâmica da margem continental oeste.A primeira destas fases reflecte a tendência transgressiva verifi-cada na bacia oceânica. Merece destaque a existência de um ex-tenso corpo carbonatado, particularmente rico em fósseis deinvertebrados marinhos e tradutor de paleoambientes de plata-forma carbonatada, aberta ou com franjas recifais. As associaçõesfaunísticas recolhidas nesta unidade carbonatada permitiram o seucorrecto posicionamento cronostratigráfico. Pelo contrário, o re-gisto continental é indissociável de um importante controlo tectó-nico regional, de que é exemplo a “falha da Nazaré”.

Jurássico SuperiorO Jurássico superior aflora apenas nos sectores mais ocidentais doBaixo Mondego (Serras da Boa Viagem, Alhadas e Verride). Em ter-mos estratigráficos, verifica-se a existência de uma lacuna signifi-cativa relativamente às unidades da base do Caloviano superior. Adescontinuidade envolvida indícia uma descida importante do níveldo mar, provavelmente relacionada com a segunda fase de riftingdo Atlântico Norte. O registo sedimentar recomeça somente no Ox-fordiano Médio associado a novo episódio transgressivo, com de-pósitos essencialmente lacustres ou lagunares in tercalados comalgumas bancadas de fácies marinha litoral.

Jurássico MédioA sedimentação torna-se progressivamente mais carbonatada, de-notando-se um pólo com mais calcário na bordadura da bacia.

Jurássico InferiorConsiste numa sucessão de rochas carbonatadas, que possui fós-seis de bivalves e de gastrópodes, denotando já influências mari-nhas ténues.



Através da análise das rochas sedimentares que afloram neste local e do seu conteúdofóssil, é possível elaborar quadros que resumem as unidades litológicas organizadas cro-nostratigraficamente, associadas à distribuição dos vários grupos de fósseis.

Questões

1. Refira a que Era pertencem os terrenos onde está integrado o Baixo Mondego.

2. Indique quais as litologias predominantes em toda a área.

3. Relativamente ao Cretácico, indique:

a. as duas fases de evolução geodinâmica responsável pelas características geológicas da

zona datadas com esta idade;

b. um exemplo de um acidente tectónico que seja testemunho da evolução geodinâmica

continental.

c. as referências paleontológicas que permitiram a reconstrução paleoambiental e cro-

nostratigráfica.

4. Seleccione a opção que permite completar correctamente a frase seguinte.

Os termos Caloviano Superior e Oxfordiano definem…

a. Períodos. c. Andares.

b. Eras d. Temas.

5. Refira como se designa a unidade mais característica do Triásico.

6. Dos grupos de seres vivos representados na tabela refira:

a. os grupos mais abundantes do Jurássico.

b. os grupos menos abundantes do Jurássico.

c. o grupo que melhor auxilia na datação do Cretácico.

7. Justifique a resposta dada na alínea c da questão anterior.

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http://fossil.uc.pt/pags/htbaix.dwt – adaptado(*)



31Tema 2 — A História da Terra e da Vida | GeoDesafios 12

A história do O2

Há dois gases que predominam na atmosfera: oxigénio (O2) e azoto (N2). O azoto é prati-camente inerte e tem um tempo médio de permanência na atmosfera de aproximadamente1000 M.a. Em contrapartida, o oxigénio tem sido continuamente produzido por processosbiológicos nos quais ocorre a oxidação de moléculas de água através da energia solar. Émuito provável que este gás não tenha integrado a atmosfera primitiva: é altamente reac-tivo e estima-se que tenha um tempo de duração na atmosfera de apro ximadamente 4 M.a.Ainda assim, o O2 constituiu um volume de 10 a 30% da atmosfera nos últimos 500 M.a. Como conseguiu o O2, gás fundamental para a evolução da vida animal e vegetal, tornar- -se no segundo gás mais abundante na atmosfera terrestre? A explicação é mais complexa do que pode parecer. Para que entendamos como tudoocorreu, temos que saber não só quando e onde o O2 se gerou, mas também como foi pos-sível persistir na atmosfera em elevadas concentrações. O elemento oxigénio (O) é produzido na sequência de um conjunto de reacções de fusão nu-clear do hélio (He) nas estrelas. Depois de produzido, integrou a Terra associado quimica-mente a outros elementos. A partir de uma série de ciclos de aquecimento e arrefecimento,o oxigénio (O) reagiu com outros dois elementos muito abundantes – o Si e o C – para for-mar dois dos principais aniões, que, ligados a catiões metálicos, originaram a maioria dosminerais que constituem a crusta e o manto e, ainda, água quando ligada ao H (hidrogénio).Adicionalmente, os meteoritos e os cometas terão sido umafonte de água, mas as proporções correspondentes acada uma das possíveis fontes não são bemconhecidas.Independentemente da origem da fonte,sabe-se, por datação radiométrica, que aágua líquida existe no planeta há aproximada-mente 200 M.a., após o fim da acreção que se re-gistou nos estados iniciais de formação da Terra.A água no estado líquido é uma condição funda-mental para a vida, tal como a conhecemos, masnão constitui por si só uma fonte de produção biológicade oxigénio.Apesar de a água ser oxidada por radiações ultravioleta, a quantidade deoxigénio libertado é muito baixa. A principal fonte de oxigénio é a fotossíntese. Este meca-nismo terá sido, primeiramente, levado a cabo por bactérias. Mecanismos de endossim-biose contribuíram para a passagem desta via metabólica para seres vivos, sucessivamentemais complexos até ao surgimento de plantas e algas. Dessa via metabólica o oxigénio é li-bertado como um produto da fotólise das moléculas de água, os protões e electrões que daíresultam servem para reduzir moléculas de CO2 e formar moléculas orgânicas mais com-plexas. Em termos de escala temporal, estas reacções apareceram quase simultaneamente

CO2 naatmosfera

Os silicatos reagem com oCO2 dissolvido, formandorochas carbonatadas

CO2 libertadopelos vulcões

A chuva altera osminerais silicatados

Dissolução doCO2 nos oceanos

Algas

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Subducção de rochas carbonatadas



com uma outra via metabólica, a respiração, durante a qual há consumo de oxigénio. Daquidepreende-se que a produção de oxigénio seja quase nula. Por outras palavras, a evoluçãodo oxigénio a partir da fotossíntese foi importante mas não o suficiente para oxidar a at-mosfera.Uma oxidação de grande escala requer o armazenamento a longo prazo, de substânciasredutoras, como o carbono orgânico. Tal depósito está presente na crusta. A sedimentação, o choque de placas (com enrugamento de sedimentos que passam aconstituir as massas continentais) e a subducção constituem os três principais mecanis-mos de armazenamento de matéria orgânica. A dinâmica da litosfera é responsável peloafundamento destes sedimentos bem como da matéria orgânica armazenada. Nas zonasde subducção todo este material atinge o manto, sofre aquecimento e origina magmas quesão expelidos pelos vulcões. Durante estes episódios há emissões gasosas, a partir dasquais ocorre devolução de parte dos componentes orgânicos à atmosfera. Deste modo, amatéria que sofre afundamento transporta consigo compostos redutores resultantes daoxidação da água e que contribuem, em larga escala, para a oxidação da atmosfera. A quantidade de oxigénio, existente na atmosfera, depende da relação entre a concentra-ção que se liberta durante a fotossíntese e a quantidade que se consome durante a respi-ração; assim, para se originar uma atmosfera rica em oxigénio, deve haver uma quantidadede matéria orgânica superior em afundamento áquela que é utilizada durante a respiração. O afundamento de elevadas quantidades de organismos, há 750 M.a., provocou a reduçãoda matéria orgânica e o aumento do teor de O2 na atmosfera. Esta variação pode ter es-tado na origem da explosão de vida animal do Câmbrico.

Revista Science, vol. 322, Outubro de 2008 – adaptado

Questões

1. Classifique cada uma das afirmações seguintes em Verdadeira (V) ou Falsa (F).

A) O oxigénio integra a atmosfera terrestre desde a sua formação.

B) Grande parte do oxigénio que integra a crusta faz parte da composição química de mi-

nerais como silicatos.

C) A fonte mais provável da água que se acumulou nos oceanos terá resultado de fenó-

menos de precipitação.

D) Durante a respiração, ocorre degradação de compostos orgânicos, com libertação de O2.

E) A via metabólica em que ocorre oxidação da água integra as reacções da fotossíntese.

F) A principal fonte de oxigénio atmosférico é a fotossíntese levada a cabo por algas.

G) Os primeiros organismos fotossintéticos eram eucariontes.

2. Explique que mecanismos tectónicos são responsáveis pelo afundamento da matéria or-

gânica, que se acumula nos sedimentos, no manto terrestre.

3. A partir da informação do artigo, esclareça qual a principal origem do O2 atmosférico.

4. Com base no texto, apresente exemplos de interacções entre os subsistemas terrestres.


33Tema 2 — A História da Terra e da Vida | GeoDesafios 12A

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5 – Mapa de conceitos



http://www.ineti.pt(*)http://minacovamouros.sitepac.pt(*)http://oficina.cienciaviva.pt(*)http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/(*)

CHAMLEY, H. (2002). Environnements géologiques et activités humaines. Paris: Vuibert.FOUCAULT, A. (2003). La Terre planéte vivante. Paris: Vuibert.MARTINS CARVALHO, J. e Amador, F. (2001). Águas subterrâneas: uma abordagem me-

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and Company.SKINNER, B., Porter, S. C. & Botkin, D. B. (1999). The Blue Planet. New York: John Wiley &

Sons.

Capítulo 1 – A Terra antes do aparecimento do Homem. Paleoclimas e dinâmicalitosférica

Capítulo 2 – Mudanças ambientais na História da Terra e evolução da espécie humana

Capítulo 3 – O Homem como agente de mudanças ambientais

Capítulo 4 – Que cenários para o século XXI? Mudanças ambientais, regionais e globais

Tema 3 A Terra ontem, hoje e amanhã




Tema 3 — A Terra ontem, hoje e amanhã | GeoDesafios 12 35

Blo

cos

lect

ivos

1 5

Fact

os, m

odel

os,

conc

eito

s e

teor

ias

– P

aleo

clim

as–

Mec

anis

mos

as

soci

ados

à

dinâ

mic

a te

rres

tre

que

influ

enci

am a

sva

riaç

ões

clim

átic

as–

Perí

odos

gl

aciá

rios

--g

laci

açõe

s–

Perí

odos

in

terg

laci

ário

s–

Mor

eias

– Ti

pos

de g

laci

ares

– To

rren

te s

ubgl

acia

r–

Blo

cos

errá

ticos

– Ro

chas

est

riad

as–

Crev

asse

s–

Tilit

os

Evita

r…

• A

prof

unda

r o

estu

do d

os c

limas

e do

s m

ecan

ism

osas

tron

ómic

os e

geoq

uím

icos

co

ndic

iona

ntes

de

vari

açõe

s cl

imát

icas

.

Enfa

tizar

…

• A

com

plex

idad

e do

prob

lem

a da

s va

riaç

ões

clim

átic

as e

cham

ar a

ate

nção

para

a e

xist

ênci

a de

uma

séri

e de

m

ecan

ism

os,

astr

onóm

icos

e

geoq

uím

icos

, re

spon

sáve

is p

or

esta

s al

tera

ções

, par

aal

ém d

os q

ue e

stão

dire

ctam

ente

liga

dos

à di

nâm

ica

terr

estr

e e

que

são

alvo

de

estu

do n

a G

eolo

gia

do12

.oan

o.

Com

petê

ncia

sat

itudi

nais

• Re

conh

ecer

as

cont

ribu

içõe

s da

Geo

logi

a na

sár

eas

da:

prev

ençã

o de

ri

scos

geo

lógi

cos,

orde

nam

ento

do

terr

itóri

o, g

estã

ode

rec

urso

s am

bien

tais

e

educ

ação

am

bien

tal.

• A

ssum

ir o

pini

ões

supo

rtad

as p

orum

a co

nsci

ênci

aam

bien

tal c

om

base

s ci

entíf

icas

.•

Ace

itar

que

mui

tos

prob

lem

aspo

dem

ser

ab

orda

dos

e ex

plic

ados

a p

artir

de d

ifere

ntes

po

ntos

de

vist

a.•

Ass

umir

atit

udes

de r

igor

e

flexi

bilid

ade

face

ano

vas

idei

as.

Com

petê

ncia

spr

oced

imen

tais

• Id

entif

icar

el

emen

tos

cons

titut

ivos

da

situ

ação

--p

robl

ema.

• P

robl

emat

izar

e fo

rmul

ar

hipó

tese

s.•

Test

ar e

va

lidar

idei

as.

• Pl

anea

r e

real

izar

pe

quen

as

in ve

stig

açõe

ste

o ric

amen

teen

quad

rada

s.•

Obs

erva

r e

inte

rpre

tar

dado

s.•

Usa

r fo

ntes

bi

blio

gráf

icas

de fo

rma

autó

nom

a –

pesq

uisa

ndo,

orga

niza

ndo

etr

atan

do

info

rmaç

ão.

Con

teúd

osco

ncep

tuai

s

Situ

ação

--p

robl

e ma:

Será

pos

síve

lco

ncili

ar o

de

senv

olvi

-m

ento

da

sua

regi

ão c

om a

pres

erva

ção

dos

recu

rsos

geo a

mbi

en-

tais

?

1A

Ter

ra

ante

s do

ap

arec

imen

todo

Hom

em.

Pale

oclim

as e

dinâ

mic

a li t

osfé

rica


36 GeoDesafios 12 | Guia do ProfessorB

loco

sle

ctiv

os

3 1 4

Fact

os, m

odel

os,

conc

eito

s e

teor

ias

– G

éner

o H

omo

(Hom

o ha

bilis

,H

omo

erec

tus,

Hom

o sa

pien

s)–

Regr

essõ

es e

tr

ansg

ress

ões

glac

io-e

ustá

ticas

– Te

rraç

os m

arin

hos

eflu

viai

s

– Re

curs

os, r

eser

vas

e co

nsum

os

ener

gétic

os–

Efei

to d

e es

tufa

(s

inai

s de

aq

ueci

men

to)

– Re

curs

o e

rese

rva

(re v

isão

do

11.o

ano)

– M

inér

io (r

evis

ão d

o11

.oan

o)–

Tipo

s de

exp

lora

ção

min

eira

e

resp

ectiv

os

impa

ctes

am

bi en

tais

Evita

r…

• O

trat

amen

toex

aust

ivo

da

orig

em e

evo

luçã

oda

esp

écie

hu

man

a.

• O

trat

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toex

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em

te

rmos

fisi

cos

equ

ímic

os, d

o fe

nóm

eno

de

efei

to d

e es

tufa

.

• O

est

udo

porm

enor

izad

odo

s di

fere

ntes

tipos

de

extr

acçã

oe

de b

enef

icia

ção

de m

inér

ios.

Enfa

tizar

…

• A

influ

ênci

a da

s m

udan

ças

ambi

enta

is(g

eo ló

gica

s) n

a ev

oluç

ão d

a es

péci

ehu

man

a.

• A

exi

stên

cia

de s

inai

sde

aqu

ecim

ento

glo

bal

e a

nece

ssid

ade

de s

eto

mar

em m

edid

as q

uepe

rmita

m u

m

dese

nvol

vim

ento

su

sten

táve

l, nã

o de

ixan

do d

e re

feri

r,co

ntud

o, a

s po

lém

icas

que

na a

ctua

lidad

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vide

m o

s ci

entis

tas

e os

pol

ítico

s.

• O

s im

pact

es

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enta

is q

ue p

odem

ser

prov

ocad

os

dura

nte

os p

roce

ssos

de e

xplo

raçã

o e

trat

amen

to d

e re

curs

os g

eoló

gico

s.

Com

petê

ncia

sat

itudi

nais

• Ve

r na

in

vest

igaç

ão

cien

tífic

a um

a vi

aim

port

ante

que

pode

con

trib

uir

para

a r

esol

ução

de m

uito

s pr

oble

mas

.

• D

esen

volv

er

atitu

des

e va

lore

sin

eren

tes

ao

trab

alho

indi

vidu

ale

coop

erat

ivo.

• A

ssum

ir a

titud

esde

def

esa

do

patr

imón

io

geol

ógic

o.

Com

petê

ncia

spr

oced

imen

tais

• U

tiliz

ar

dife

rent

es

form

as d

e co

mun

icaç

ão,

oral

e e

scri

ta.

Con

teúd

osco

ncep

tuai

s

2M

udan

ças

am bi

enta

is n

aH

istó

ria

daTe

rra

e ev

oluç

ão d

aes

péci

e hu

man

a

3O

Hom

emco

mo

agen

tede

mud

ança

sam

bien

tais

3.1

Aqu

ecim

ento

glob

al

3.2

Expl

oraç

ãode

min

erai

s e

de m

ater

iais

de c

onst

ruçã

oe

orna

men

tais

.Co

ntam

inaç

ãodo

am

bien

te



Blo

cos

lect

ivos

4 8 4

Fact

os, m

odel

os,

conc

eito

s e

teor

ias

– S

olo

– fo

rmaç

ão–

Perf

il de

sol

o–

Hor

izon

tes

de u

mso

lo–

Pre

serv

ação

de

solo

s–

Con

tam

inaç

ão d

osso

los

– A

quífe

ro (r

evis

ão d

o11

.oan

o)–

Infil

traç

ão e

pe

rcol

ação

–M

odos

de

expl

oraç

ão d

aság

uas

supe

rfic

iais

esu

bter

râne

as e

resp

ectiv

os

impa

ctes

am

bien

tais

– C

ausa

s de

co

ntam

ina ç

ão–

Águ

as te

rmai

s,

min

erai

s e

de

nasc

ente

– In

tera

cção

do

subs

iste

ma

terr

estr

ege

osfe

ra c

om o

ssu

bsis

tem

as

bios

fera

, hid

rosf

era

e at

mos

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Evita

r…

• Re

ferê

ncia

s a

clas

sific

açõe

s de

solo

s.

Enfa

tizar

…

• A

nec

essi

dade

de

min

imiz

ar o

s pr

oble

mas

de

corr

ente

s do

uso

in

tens

ivo,

atr

avés

de

activ

idad

es h

uman

asco

mo

a ag

ricu

ltura

e a

pecu

ária

, dos

sol

os.

• O

s pr

oble

mas

as

soci

ados

à

expl

oraç

ão e

xces

siva

de r

ecur

sos

hídr

icos

eà

sua

cont

amin

ação

.•

A n

eces

sida

de d

e em

term

os d

e sa

úde

públ

ica

cont

rola

r a

qual

idad

e da

s ág

uas

utili

zada

s.

• S

inte

tizar

os

prin

cipa

is p

robl

emas

ambi

enta

isas

soci

ados

afe

nóm

enos

geo

lógi

cos

com

que

se

deba

te a

Hum

anid

ade

nest

e in

ício

de

sécu

lo.

Com

petê

ncia

sat

itudi

nais

Com

petê

ncia

spr

oced

imen

tais

Con

teúd

osco

ncep

tuai

s

3.3

Expl

oraç

ãoe

mod

ifica

ção

dos

solo

s

3.4

Expl

oraç

ãoe

cont

amin

a-çã

o da

s ág

uas

4Q

ue

cená

rios

par

ao

sécu

lo X

XI?

Mud

ança

s am

bien

tais

,re

gion

ais

egl

obai

s



1 A

Ter

ra a

ntes

do

apar

ecim

ento

do

Hom

em.

Pal

eocl

imas

edi

nâm

ica

litos

féri

ca

Qua

l a im

port

ânci

a do

est

udo

dos

pale

oclim

as n

aco

mpr

eens

ão d

a ev

oluç

ãobi

ológ

ica

e ge

ológ

ica

dopl

anet

a Te

rra?

Que

mec

anis

mos

ass

ocia

dos

à di

nâm

ica

terr

estr

ein

fluen

ciam

as

vari

açõe

scl

imát

icas

?

Que

fac

tore

s ex

ógen

os a

opl

anet

a po

dem

influ

enci

ar a

sva

riaç

ões

clim

átic

as?

Qua

l a in

fluên

cia

dos

glac

iare

s nu

ma

regi

ão?

Que

vest

ígio

s ge

ológ

icos

pro

vam

a su

a ex

istê

ncia

?

Qua

l a in

fluên

cia

das

mud

ança

s am

bien

tais

(geo

lógi

cas)

na

evol

ução

da

espé

cie

hum

ana?

2 M

udan

ças

ambi

enta

is n

aH

istó

ria

da T

erra

eev

oluç

ão d

aes

péci

e hu

man

a

Qua

is a

s ca

usas

eco

nseq

uênc

ias

de f

enóm

enos

com

o o

aque

cim

ento

glo

bal?

3 O

Hom

em c

omo

agen

te d

e m

udan

ças

ambi

enta

is

Em q

ue m

edid

a as

activ

idad

es h

uman

as p

õem

em c

ausa

a d

inâm

ica

daat

mos

fera

terr

estr

e?

4 Q

ue c

enár

ios

para

osé

culo

XX

I?M

udan

ças

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enta

is,

regi

onai

s e

glob

ais

Ser

á po

ssív

el c

onci

liar

o de

senv

olvi

men

to d

a su

a re

gião

co

m a

pre

serv

ação

dos

rec

urso

s ge

oam

bien

tais

Qua

is o

s im

pact

es in

eren

tes

à ex

plor

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e tr

atam

ento

de

min

ério

s?

Qua

is a

s co

nseq

uênc

ias

dous

o in

tens

ivo

do s

olo

iner

ente

s à

agri

cultu

ra e

pecu

ária

?

Que

pro

blem

as s

e as

soci

amà

expl

oraç

ão e

xces

siva

de

recu

rsos

híd

rico

s e

sua

cont

amin

ação

?

Que

mot

ivos

just

ifica

m a

nece

ssid

ade

de c

ontr

olar

aqu

alid

ade

das

água

sut

iliza

das?

Qua

is o

s pr

inci

pais

prob

lem

as a

mbi

enta

isas

soci

ados

a f

enóm

enos

geol

ógic

os c

om q

ue s

ede

bate

a H

uman

idad

e ne

ste

iníc

io d

e sé

culo

?

Ond

e te

rá c

omeç

ado

aev

oluç

ão d

a no

ssa

espé

cie?

Que

fac

tos

sust

enta

m a

ste

oria

s ex

iste

ntes

?

Com

o oc

orre

u a

evol

ução

do

géne

ro A

ustr

alop

ithec

usat

éao

gén

ero

Hom

o?

Qua

l a in

fluên

cia

das

regr

essõ

es e

tran

sgre

ssõe

sgl

acio

-eus

tátic

as n

opr

oces

so d

e ev

oluç

ão?




proc

esso

de

evol

ução

?


• É possível reconstituir a Históriada Terra a partir de vestígios depaleoclimas?

• O que são glaciares? Que tiposde glaciares se conhecem?

• Em que medida podemosconsiderar os glaciares comomodeladores da paisagem?

• Que características da paisagemresultam do poder erosivo domovimento dos glaciares?

• Que características do relevosão características de zonasglaciares?

• Há vestígios de glaciares emPortugal resultantes da últimaglaciação? Onde se localizam?

• Que mecanismos sãoresponsáveis pelas variaçõesclimáticas que ocorreram aolongo da História da Terra?

• Como podem as variações daórbita terrestre ter influência noclima do planeta?

• Que características inerentes àgeodinâmica do planeta podemcontribuir para as variações doclima?

• Onde terá começado a evoluçãodos hominídeos?

• Qual a influência dos factoresambientais na evolução doshominídeos?

• Como se processou a evoluçãodo género Australopithecus atéao género Homo?

• Qual a influência das glaciaçõesdo Quaternário na migração doshominídeos?

• O que são paleoclimas? Qual aimportância do seu estudo paraa compreensão da evoluçãobiológica e geológica do planeta?

• Que factores condicionaram asvariações do clima ao longo daHistória da Terra?

• Como ocorreu a evolução danossa espécie?

• Que factores tiveram influênciasobre essa evolução?

• Que mudanças ambientais têmocorrido nos últimos anos frutode actividades humanas?

• Em que medida asobreexploração de recursosminerais, solo e água contribuipara a sua degradação?

• Que cenários se prevêem para ofuturo face às mudançasambientais?



• O que é o efeito de estufa?• Que actividades podem

contribuir para a emissão degases com efeito de estufa?

• Quais os principais gases comefeito de estufa?

• Que relação existe entre oagravamento do efeito de estufae o aquecimento global?

• Quais as consequências doaquecimento global para osecossistemas? E para a saúdehumana?

• Que soluções existem para aresolução deste problema?

• Qual a diferença entre recurso ereserva?

• Como podem explorar-se osrecursos minerais?

• Quais os impactes da exploraçãode recursos minerais, ao níveldos ecossistemas e da saúdehumana?

• Que fenómenos estão na baseda formação dos solos?

• Quais os componentes do solo?• Quais as características de cada

um dos horizontes em que osolo se divide?

• Que actividades humanas põemem causa a integridade de umsolo?

• Quais as causas naturais quepodem ser potenciadas peloHomem e ter comoconsequência a degradação dosolo?

• Onde se encontra disponívelágua doce para consumo?

• Como pode ser explorada a águasuperficial? E a subterrânea?

• Quais as causas dacontaminação das águassuperficiais e subterrâneas?

• Quais os impactes dadegradação dos recursoshídricos?

• Que cenários se prevêem para oséculo XXI, em resultado dasobreexploração dos recursosnaturais?

• Quais os principais problemasambientais com que se depara omundo actualmente?

• Qual o papel dos governos nestaproblemática ambiental? E dasociedade? E dos indivíduos emparticular?

• Por que motivo estes assuntosgeram tanta polémica?

• Como ocorre a entrada decarbono nos ecossistemas?

• Quais os processos biológicos egeológicos responsáveis pelasua circulação nos subsistemasterrestres?

• Quais os processos biológicos egeológicos responsáveis peloretorno do carbono à atmosfera?

• Que factores podem contribuirpara a alteração deste ciclo?Quais as consequências destefacto para os ecossistemas?




Projecto GRIP – Perfuração nas calotes da Antárctida e Gronelândia

Na estação de Vostok, na Antárctida, um conjunto de cientistas russos desenvolvem estu-dos desde 1960 para reconstituir a História climatérica do nosso planeta, escondida nogelo. Nos anos 70, os cientistas conseguiram atingir perfurações entre os 500 e os 952 mde profundidade no leste da Antárctida. Dessas perfurações recolheram amostras de geloonde eram evidentes as camadas que se produziram, ano após ano, pela sobreposição deneve. Através de uma meticulosa contagem, do topo para a base, conseguiram chegar a umvalor para a idade do gelo, da mesma forma que se procede com a contagem dos anéis dotronco de uma árvore.

Esta análise estratigráfica do gelo permite inferir sobre as temperaturas das épocas em queessas camadas se formaram. Quando, no gelo, a relação entre as concentrações de Oxi-génio-18/Oxigénio-16 é baixa, isto significa que a camada se formou em épocas em que atemperatura da atmosfera era relativamente baixa. Elevadas concentrações de dióxido decarbono (CO2), metano (CH4) e outros gases com efeito de estufa presentes numa camadade gelo são indicadores de épocas mais quentes.

No início dos anos 90, as perfurações em Vostok atingiram uma profundidade de 2755 m,tendo-se conseguido alcançar camadas de gelo formadas durante a última glaciação etambém durante o período interglaciário que a precedeu. Esta camada corresponde a umaacumulação de gelo de aproximadamente 160 000 anos. As amostras analisadas de-monstram que durante a última glaciação, a Antárctida era mais fria e seca do que nosúltimos 11 000 anos do actual período interglaciário. As variações verificadas nas con-centrações dos isótopos de oxigénio demons tram que as modificações na órbita terres-tre – ci clos de Milankovitch – têm grande influência na alteração de períodos gla ciarespara períodos interglaciários. A con centração de CO2 nas ca madas de gelo estudadas émuito inferior durante os períodos relativos a épocas glaciares.

No Árctico, numa calote da Gronelândia, em 1992, um grupo de cientistas, após 2 anos deperfurações, conseguiu atingir os 3000 m de profundidade. O projecto GRIP (The Green-land Ice Core Project) constitui um exemplo de cooperação internacional de cientistaseuropeus. Este projecto, financiado pelo Fundo Europeu para a Ciência, conta com cola-borações governamentais de países como a Bélgica, Dinamarca, França, Alemanha, Is-lândia, Itália, Suíça e Reino Unido. As perfurações conseguidas alcançaram camadas degelo formadas na última glaciação (entre os 11 000 e os 115 000 anos) e no período in-terglaciar (entre os 115 000 e os 135 000 anos) que a precedeu.



No diagrama evidenciam-se as camadasde gelo perfuradas e a idade corres -pondente à última glaciação e an teriorperíodo interglaciar.

A 30 km da zona de perfuração, um outrogrupo de cientistas americanos (U.S. Green- land Ice-Sheet Project – GISP2) realizou umasérie de perfurações. Os dados obtidos peloGRIP e pelo GISP2 corroboram a cronologiaelaborada em Vostok, tendo-se confirmadoas variações climatéricas e as alterações nacomposição química da atmosfera, nos últi-mos 250 000 anos.

Estes estudos requerem muita perícia porparte dos investigadores. Têm que ser fei-tos mediante condições muito rigorosaspara que o gelo não derreta ou se contamine com impurezas, que podem dificultar os cál-culos de concentrações dos elementos químicos, nomeadamente de CO2.

Questões

1. Indique que relação deve haver entre os isótopos de oxigénio para que se conclua que a

amostra de gelo em análise se formou durante um período glaciar.

2. Explique qual a importância destes estudos na compreensão da dinâmica atmosférica do

nosso planeta.

3. Em que medida estes estudos auxiliam na compreensão do fenómeno do aquecimento

global?

4. Comente a afirmação: “Os estudos com amostras de gelo são particularmente minuciosos”.

5. Refira-se à importância da formação de equipas de investigadores de diferentes países

para o sucesso da investigação científica.

Fonte: Grotzinger et al., Understandig Earth (5.a Ed.). W. H. Freeman and Company. Nova Iorque 2007



Questões

1. Refira qual o contributo da descoberta do “menino do Lapedo” na compreensão da evo-

lução da espécie humana.

2. Explique por que motivo os investigadores consideram os vales fluviais potenciais locais

de interesse paleontológico.

3. Mencione uma característica litológica do terreno, que terá facilitado o processo de fossi-

lização do esqueleto do “menino do Lapedo”.

4. Indique dois motivos que demonstrem a importância da receptividade das autarquias a

estes assuntos.


Descobertas paleontológicas justificam centro de investigaçãoVale do Lis rico em fósseis

Vestígios de ossos, utensílios e de habitats no vale do Rio Lis vão ser objecto de vários tra-balhos de investigação, permitindo a transformação deste local num espaço de estudo únicona Europa, considerou Vítor Lourenço, vereador da Cultura de Leiria. Nos vales fluviais dosafluentes do rio Lis – a ribeira do Lapedo, das Chitas e do Padrão – foram detectados vá-rios vestígios que deram origem a mais de 70 estações arqueológicas, da responsabilidadeda autarquia e tuteladas pelo Instituto Português de Arqueologia. "Do ponto de vista da Câ-mara queremos estudar, inventariar e preservar e depois o Instituto Português de Arqueo-logia vai gerir toda a investigação no terreno", afirmou Vítor Lourenço. Na zona do Lapedo, foi encontrado, em Dezembro de 1997, o fóssil com 24 500 anos deum menino de quatro anos. Esta descoberta prova a ligação e cruzamento do Homemmoderno com o Homo neanderthalensis. A autarquia projectou um centro de investiga-ção, mas o projecto poderá ser alargado do ponto de vista regional. "A recolha de toda ainformação sobre aquele vale poderá dar origem a um parque científico de grande im-portância", explicou. O autarca salientou que a "grande quantidade e variedade de fósseisencontrados" já obrigou a alterações na carta arqueológica e os locais já foram inseridosno Plano Director Municipal como "sítios a preservar". Este evento, que teve início no dia30 de Setembro no castelo de Leiria e que terminou a 30 de Março de 2006, foi o primeiropasso para um "futuro grande centro de investigação europeia na área do Paleolítico". "O menino do Lapedo é a nossa descoberta fóssil mais importante. Uma das zonas commais potencialidades paleontológicas da Península Ibérica é Leiria, uma situação que tema ver com a geomorfologia destes vales fluviais", afirmou Eugénia Cunha, Universidadede Coimbra. À semelhança de outros locais na Pré-História, os hominídeos povoaram asmargens dos rios e dos ribeiros, mas a existência de grutas calcárias permitiu uma me-lhor conservação dos fósseis. "Há condições taxonómicas muito boas para conservar osfósseis nas grutas e ainda existem muitas por estudar", disse e defendeu ainda que sejanecessário o "estabelecimento de equipas verdadeiramente multidisciplinares" para pro-mover uma "eficaz investigação paleontológica e antropológica dos locais".

http://www.cienciahoje.pt(*) (Notícia publicada em 2005) – adaptado



Actividade laboratorial/campo: Poluição atmosférica, monitorização

A quantidade de óxidos de enxofre no ar pode ser determinada por análises químicas,ou recorrendo ao estudo dos líquenes de uma dada área. Um líquen corresponde a umaassociação simbiótica entre dois seres vivos: um fungo e uma alga. A alga realiza a fo-tossíntese, produzindo compostos orgânicos para ambos e o fungo confere protecçãoe absorve vapor de água da atmosfera. Uma vez que os líquenes obtêm a água e os nu-trientes de que necessitam, a partir da atmosfera, podem ser facilmente afectadospelos contaminantes em circulação. Por este motivo, são usados como bioindicadoresde poluição e em particular da presença de óxidos de enxofre.

Os líquenes podem ocupar uma grande diversidade de habitats uma vez que toleram esobrevivem em condições ambientais extremas. São, geralmente, a população pioneiranuma sucessão ecológica, por exemplo, depois da ocorrência de um incêndio ou até dasolidificação de magma à superfície. São seres vivos muito sensíveis à poluição at-mosférica, e em particular aos óxidos de enxofre. Quando absorvem estes compostos,não conseguem excretá-los, de tal forma que a concentração vai aumentando até quedestrói a relação de simbiose. A tolerância aos óxidos de enxofre varia de espécie paraespécie.

Material

• Mapa da zona onde vai ser feito o estudo• Régua de 50 cm• Grelha de contagem (0,5 m x 0,5 m; largura dividida em duas secções de 0,25 m; al-

tura dividida em 5 secções de 0,1 m)• Chave dicotómica para líquenes• Catálogo fotográfico com líquenes• Lupas• Pinças• Sacos plásticos (pequenos)• Material de escrita (lápis e papel)• Tabela de recolha de dados

Procedimentos

1. Formação de grupos de 3 ou 4 elementos.

2. Seleccione 10 locais diferentes que distem, aproximadamente, um quilómetro da es-cola.


45Tema 3 — A Terra ontem, hoje e amanhã | GeoDesafios 12

NotaOs locais seleccionados para o estudo devem ter características similares: tipo de árvores, tipo de rochas, porexemplo. Para a contagem/identificação, a superfície seleccionada (rocha ou tronco de árvore) deve ser sufi-cientemente larga para apoio da grelha.Escolher árvores com troncos alcalinos (ulmeiro, plátano, por exemplo); caso não seja possível optar por car-valhos, faias ou bétulas (por esta ordem de preferência). A contagem deve ser feita em superfícies 1 m acima do chão.

3. Local de estudo

– identifique no mapa o local onde se encontra;– escolha um lugar onde haja um maior número de líquenes;– coloque a grelha contra a superfície onde vai fazer a contagem;– registe o tipo de líquen encontrado (nome da espécie, sempre que possível) e o nú-

mero de secções que ocupou na grelha;– recolha amostras e indique o local da grelha onde se encontravam os líquenes que

não conseguiu identificar.

Questões

1. Comente a afirmação: “Os líquenes são seres que se adaptam facilmente a ambientes

inóspitos”.

2. Explique por que motivo os líquenes podem ser utilizados como indicadores da polui-

ção atmosférica.

3. Compare os dados obtidos com os restantes grupos (nomeadamente nome das espé-

cies).

4. Calcule o número total e o número real (total/número de locais) para cada espécie re-

gistada.

5. Tendo em conta o número de espécies identificadas, a sua frequência e a natureza do

seu substrato, compare os resultados com os dados obtidos e publicados, através de

análises químicas de concentrações atmosféricas de óxidos de enxofre.

6. Realize o procedimento proposto em diferentes locais:

a. perto de uma zona industrial;

b. próximo de uma zona densamente habitada;

c. numa zona florestal afastada de um centro urbano.

7. Compare os resultados obtidos nas diferentes posições.

8. Elabore um poster desta investigação e exponha-o no laboratório de Ciências Naturais.

9. Elabore um pequeno artigo científico/informativo e publique-o num jornal local ou no

jornal da escola.



Recolha de dados

Nome: Data:

Grupo: Local do estudo:

Local escolhido:

• Jardim• Parque• Berma da estrada• Outros: __________________________

Contagem realizada em:

• Árvore (em caso afirmativo, identifique a árvore: __________________)• Madeira• Rocha• Alcatrão• Pedras (de muros, por exemplo)

Registo de resultados:

Espécies de

líquenes

Grelha de contagem

Número de identificação do localTotal Real


47Tema 3 — A Terra ontem, hoje e amanhã | GeoDesafios

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