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Ambiente marinho

Análise do Ambiente Físico

1. Razões da escolha do tema

2. Os oceanos2.1. A extensão relativa das áreas emersas e das submersas

2.2. O Oceano ou os oceanos ?

2.3. A composição da água oceânica

2.4. A biodiversidade oceânica2.4.1. Importância do ciclo do carbono2.4.2. Os ambientes biológicos oceânicos

2.5. As dinâmicas das águas oceânicas2.5.1. As correntes superficiais2.5.2. As ondas superficiais

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3. Os recursos oceânicos3.1. A água salgada

3.2. As fontes energéticas dos fundos oceânicos

3.3. Os movimentos da água: recurso energético3.3.1. A energia das ondas3.3.2. A energia das marés

3.3. Recursos piscatórios

3.4. Recursos aquícolas

3.5. A importância dos recifes artificiais

3.6. O oceano como meio de transporte

4. Os riscos oceânicos

3. Os recursos oceânicos

3.1. A água salgada

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Os processos mais usados: destilação ou a osmose reversa. A destilação consiste em ferver a água, colectar o vapor e transformá-lo novamente em água potável. Na osmose reversa, bombas de alta pressão forçam a água salgada através de filtros que capturam as partículas de sais e minerais, deixando passar apenas a água pura.

Processos físico-químicos e biológicos, que permitem transformar a água salgada em potável:

• destilação convencional • destilação artificial • eletrodiálise • osmose reversa

O processo de osmose, ocorre quando duas soluções salinas com diferente concentração se encontram separadas por uma membrana semi permeável: a água (solvente) e solução menos concentrada tenderá a passar para o lado da solução de maior salinidade. Com isto, esta solução mais concentrada, ao receber mais solvente, dilui-se, num processo impulsionado por uma grandeza chamada "pressão osmótica", até que as duas soluções atinjam concentrações iguais.

A Osmose pode efectuar-se segundo dois processos: inversa e reversa

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A utilização da osmose inversa na Industria para dessalinização da água do mar, começou a ser possível nos anos 60 com o desenvolvimento de membranas assimétricas que, pelo facto de terem grandes fluxos de permeabilização e grande selectividade,.

A osmose inversa apresenta-se como uma óptima alternativa, uma vez que possui um menor custo quando comparado com outros sistemas de dessalinização. Além de retirar o sal da água, este sistema permite ainda eliminar vírus, bactérias e fungos. O seu funcionamento está baseado no efeito da pressão sobre uma membrana polimérica, através da qual a água irá passar e os sais ficarão retidos.

A osmose reversa, já existe desde o fim do século passado, com aplicação em processos industriais. A utilização de membranas semi permeáveis sintéticas permitiu reduções de custos elevadas bem como um crescente conhecimento técnico. Actualmente, é possível obter água com elevada qualidade, com emprego na Industria de microchips e biotecnologia. Esta tecnologia tem tido forte desenvolvimento no tratamento de efluentes , dada a sua elevada eficiência e às crescentes exigências ambientais, cada vez mais evidentes.

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central solar de bombagem de água salgada

24% da água potável vem da água do mar

Arábia

3.2. As fontes energéticas dos fundos oceânicos

26% do total mundial é extraído na plataforma continental.

A Europa extrai 45 e 50% das suas necessidades no Mar do Norte.

O primeiro poço de petróleo na plataforma continental foi construido ao largo da Califórnia, ainda no século passado, tendo começado a exploração em grande escala em 1947, no Golfo do México.

Em 1990, 77% da energia global consumida provinha dos combustíveis fósseis (carvão, petróleo, gás natural), 18% das energias ditas renováveis (energia hidroeléctrica, energia solar, energia eólica, energia das marés e energia das ondas, energia geotérmica, energia da biomassa) e 5% da energia nuclear

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Oil endowment (cumulative production plus remaining reserves and undiscovered resources) for provinces assessed. Darker green indicates more resources.

3.3. O movimento da água: recurso energético

Quadro 4 - Custos dos diferentes tipos de energia

custos

Tipo de energia Instalações (libras*/kW)

produção (libras*/kW)

petróleo/gás 500 0, 04

nuclear 1 000 0,05

ondas 13 000 0,15

marés 3 500 0,09 * libra inglesa. Adaptado de Carter (1988)

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A estimativa da energia instantânea das ondas na Terra, permite afirmar que 100km de linha de costa poderia providenciar tanta energia como a que produz uma grande central termo-eléctrica convencional.

Contudo, nem todas as costas do mundo têm o mesmo potencial energético e alguns dos dispositivos geradores de energia só se aplicam às ondas unidirecionais. O mais conhecido compreende um conjunto de êmbolos onde a pressão exercida pela onda provoca a compressão do ar nele existente. O ar passa então a um gerador de turbina

Energia das ondas: consiste na transformação da energia resultante do movimento periódico das partículas das massas de água para produção de energia

3.3.1. A energia das ondas

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O maior parque de energia das ondas do mundo está a ser construído em Orkney, no norte da Escócia.

Os três megawatts de potência vão ser garantidos através do funcionamento de quatro geradores flutuantes Pelamis de 160 metros de longitude, que começam a operar a partir de 2009. A construção deste protótipo começa em 2008.

O primeiro protótipo de um gerador para aproveitamento da energia das ondas em Portugal Continental foi instalado ao largo de Peniche, em Abril, 2007, a 600m da l. c.

Em Novembro de 2007, iniciou-se o processo de instalação do primeiro parque de produção de energia a partir das ondas, situado ao largo da Póvoa do Varzim

3.3.2. A energia das marés

A energia das marés é explorada desde a Idade Média (os velhos moinhos de maré) e conta já com diversas instalações geradoras de energia. Contudo, para que sejam rentáveis estas estações devem situar-se em domínio de macromaré ou no mínimo em maré com amplitude superior a 3m. Foram construídas com sucesso em várias costas do mundo (em França, na Bretanha com produção entre 50 e 100MW; no Canadá, na Baia de Fundy, onde a amplitude da maré chega a ultrapassar 16m, com produção entre 3000-500MW).

Energia das marés: consiste no aproveitamento dos desníveis de água que resultam da subida e descida das marés

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OpenHydro's test rig at Orkney, Scotland. The Canadian version will sit permanently below the waves

Baía de Fundy (Canadá)

producing 20 megawatts of electricity every day, and is considered one of only three professionally-run tidal power operations in the world

The biggest tidal power system in the world is near St. Malo, France, dates from 1966 and generates nearly 240 megawatts of power

3.3. Recursos piscatórios

Estimatima-se que os domínios litorais representem 38% do valor de todos os serviços prestados por todos os sistemas da biosfera (12 600 milhões de USdol/ano para um valor total de 33 300 milhões USdol/ano

Embora o domínio litoral cubra apenas cerca de 6% da superfície do globo, produz 26% dos recursos alimentares totais da biosfera, cerca de 366 milhões de USdol/ano.

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PEIXES SEGUNDO O HABITAT MARINHO

Peixes que vivem junto à superfície do

mar

Peixes que vivem junto

ao fundo do mar

Peixes que vivem normalmente junto ao fundo do mar mas migram até à

supefície para se alimentar

PELÁGICOS BÊNTICOS BENTO-PELÁGICOS

(pesca artesanal) (pesca industrial)

Dados de base:

Epipelágica 0100

m

1000Mesopelágica

4000

Batipelágica

Abissopelágica

estratificaçãovertical

estratificaçãohorizontal

Zonas oligotróficas: relativamente pobresem nutrientes; pouca vida vegetal, grande dispersão

Zonas eutróficas: águas ricas em nutrientes e vida vegetal;fotossíntese

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Fonte: Konemann, projecção Robinson

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Produção mundial de pescado (1950-2000)

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000

ton * 1000

Fonte: FAO

Das 16 000 espécies conhecidas apenas 200 são pescadas regularmente e só 12 têm papel económico de relevo (bacalhau, pescada, sardinha , arenque, atum, biqueirão, sarda, salmão, solha,etc.)

20 milhões de toneladas em 1950130 milhões de toneladas em 2000

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3.4. Recursos aquícolas

Aquicultura: produção de organismos aquáticos através da intervenção humana nos processos de produção, regulação de stocks, alimentação, protecção das produções em relação aos predadores.

Como alternativa à sob-exploração dos recursos marinhos, e com o aumento de problemas e restrições a níveis ambientais e legislativosA partir dos anos 70, a aquicultura institucionalizou-se um pouco por todo o mundo, influenciada por alguns países asiáticos , como a Índia ou a China, nos quais essa prática é já secular.

Estabelecimento aquícola: unidade onde se procede a cultura de organismos aquáticos, pressupondo a intervenção humana no processo de produção e a existência de propriedade individual ou colectiva sobre o resultado da produção

Áreas propícias ao desenvolvimento da aquicultura

Pequena Escala:Áreas estuarinas e lagunares, junto ao litoral, abrigadas de correntes e ondulação, onde a profundidade é pouco elevada e onde os solos são de natureza sedimentar; Ex: Estuário do Mondego, “Ria” Formosa, “Ria” de Aveiro, Lagoa de Óbidos , entre outros;

Grande Escala:Linhas de costa abrigadas, que se estendem por uma área que poderá abranger vários países ;Ex: Mar Mediterrâneo , Mar Báltico, Mar da China , Baía de Bengal, entre outros;

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China: Mulberry fields with fish ponds in the Jiangsu province

Tipos de regime de exploração:• Extensivo- regime no qual a alimentação é exclusivamente natural. A entrada e saída de

espécies na exploração é livre, explorando ao máximo os recursos naturais com modificação mínima das condições naturais, em águas costeiras pouco profundas, limitando-se a viveiros de indivíduos jovens que são apanhados quando atingem dimensão que lhes confere um valor comercial.

• Intensivo- regime no qual a alimentação é totalmente artificial. Utiliza estruturas artificiais, tanques, cabendo ao produtor o controle da qualidade, temperatura e arejamento da água, o que implica um elevado gasto de energia.

• Semi-intensivo- regime no qual se associam ao alimento natural suplementos de alimento artificial. Utiliza espaços confinados, lagunas ou bacias de terra.

Nota: Qualquer um destes regimes subdivide-se em policultura ou monocultura, consoante o número de espécies cultivadas na mesma exploração.

Sistemas de Cultivo

Sistemas de policultura. Aproveitamento dos recursos circunvizinhos. Grande variedade de sistemas.

Sistemas integrados

Utilizados em truticultura. Permitem a deposição de sólidos no fundo.

Silos

PVC, betão.Tanques rectangulares

Jaulas ‘off – shore’ colocadas no meio aquático natural.Unidades flutuantes

Resultam do aproveitamento de antigas salinas.Tanques em terra

Condições naturais das rias e estuários propiciam o regime extensivo, onde são lançadas as espécies para crescimento.

Viveiros

Sistemas de cultivo

<0,1 haVariávelAmbosSemi intensivo

<0,1 haHoráriaArtificialIntensivo

> 1 ha20 % semanaNaturalExtensivo

Área do tanque%renovação da água

AlimentoRegime de exploração

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Fonte: FAO, 1980- 2000

Países 1980 2000

China 4.012.102 27.071.942

India 848.973 2.029.619

Noruega 7.513 408.862

Chile 1.478 361.430

Filipinas 285.502 954.512

Egipto 2597 139.389

Principais produtores aquícolas (2000)

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Contribuição da aquicultura no mercado mundial dos produtos aquáticos

- 16% , das 100 milhões de toneladas da produção piscatória proveniente da aquicultura;

- em termos económicos esta contribui com 20% do total;

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A aquicultura em Portugal

- 1962 – início da actividade, publicação da Lei da Pesca para as águas interiores, doces, cultura de trutas em cativeiro em regime intensivo;

- 1978 – incremento, criação de quatro unidades piloto de aquicultura que estimularam o sector;

- 1986 – Adesão de Portugal à CEE e aplicação da PEC ( Política Estrutural Comunitária), beneficiou de investimentos tendo em vista o desenvolvimento tecnológico;

- 1992 – Já existiam todos os tipos de explorações e regime

2000

Pontos Fortes

- Boas condições do litoral- Possibilidade de

desenvolvimento da mariscultura em zonas costeiras

- Importância estratégica para o aumento da produção, diminuindo a dependência externa e criando novos empregos

Pontos Fracos

- necessidade de uma adequada política de ordenamento integradoras das diversas actividades (ambientais, aquícolas, pesqueiras, industriais)

- Adequação dos procedimentos administrativos inerentes ao processo de licenciamento

- Escassez de quadros técnicos e profissionais

- Actividade bastante dispendiosa para os nvestidores

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Recomendávelmuito durávelPneus (encrostados), rochas, construções de cimento, algas artificiais, etc.

Não recomendável: acabam por ser destruídos pelas correntes marinhas antes de terminado o prazo de vida útil

1 a 6 anosMateriais de madeira

Não recomendável: por ser sujeito a corrosão6 anosAutomóveis

ObservaçõesTempo de vida útilTipo de material

3.5. A importância dos recifes artificiais

AmbasCombinação das duas primeiras

PelágicasEstruturas flutuantesAumento da produtividade

PelágicasRecifes de alto perfilAumento da produtividade

BênticasRecifes de baixo perfilPesca desportiva

EspéciesTipo

Areia solta, silte, lamaMole (Inadequado)

Gravilha e areia compactaFirme

Substrato rochoso pouco coberto de sedimentosIdeal

MaterialTipo de Fundo

Cada elemento é constituído por 2.940 módulos de betão, com o peso unitário de 3 toneladas e por 36 módulos de grande dimensão com mais de 40 toneladas cada.

Ao todo, o complexo agrupa 20.748 módulos.

Só o sistema recifal de Faro/Ancãoestende-se por mais de 8 km, sendo por isso apenas comparável aos existentes no Japão, líder mundial na utilização destas estruturas.

Em Julho de 2003 concluiu-se a construção, no Algarve, do maior Complexo Europeu de Recifes Artificiais, que ocupam, de forma descontínua uma área total de 45 km2 (INIAP, 2003)