dinâmica de populações · afetam as populações de outros seres vivos: ... nascidos que...

Dinâmica de Populações

Profa. Dra. Vivian C. C. Hyodo

Dinâmica de Populações

• População

– “Conjunto de indivíduos de uma certa espécie que simultaneamente ocupam a mesma área, necessitam dos mesmos recursos, são influenciados por fatores ambientais semelhantes e possuem uma elevada chance de interagirem uns com os outros”.

Dinâmica de Populações

Interações entre os indivíduos

Interações entre os indivíduos e o

ambiente

Características de uma população

Escalas ecológica e evolutiva.

Dinâmica de Populações

Cada população tem limites geográficos e um tamanho determinado.

Densidade populacional

número de indivíduos por

unidade de área ou volume

Dispersãopadrão de

ocupação do espaço entre os

indivíduos dentro dos limites

geográficos da população

Dinâmica de Populações

Tamanho populacionalNascimentoe imigração

Mortalidadee emigração

Dinâmica de Populações

• Demografia estudo estatístico dos fenômenos que afetam o tamanho populacional

• Taxas de natalidade e mortalidade variam entre subgrupos dentro da população

– Dependendo principalmente da idade e do sexo

Dinâmica de Populações

Taxa de crescimento populacional

Taxa de natalidade

Taxa de mortalidade

Modelo exponencial de crescimento populacional

• Modelo exponencial de crescimento populacional

– População idealizada em um ambiente livre de estressores.

– População hipotética formada de poucos indivíduos vivendo em um ambiente ideal, sem limite de recursos.

– Não há restrições nas habilidades dos indivíduos em obter energia, crescer e se reproduzir, exceto as limitações fisiológicas inerentes da constituição biológica.

Modelo exponencial de crescimento populacional

• Taxa de natalidade é máxima e a de mortalidade é mínima.

• Em um ambiente livre de estressores a taxa de crescimento populacional é máxima

• Taxa intrínseca de crescimento ou potencial biótico

Modelo exponencial de crescimento populacional

• Sob essas circunstâncias crescimento populacional exponencial

• O tamanho de uma população que cresce exponencialmente aumenta rapidamente

• Curva com formato de J em um gráfico cuja intenção seja avaliar o tamanho populacional em função do tempo

O gráfico representa as curvas de crescimento de duas populações que vivem em ambientes ideais. Nestes dois casos, o crescimento populacional, que se inicia com apenas alguns poucos indivíduos, é relativamente lento nas primeiras gerações. No entanto, a partir de um certo número de indivíduos na população, o crescimento torna-se extremamente acelerado. Perceba que as duas populações comparadas atingem o crescimento exponencial em momentos diferentes, o que pode ser explicado pelas diferenças nas taxas de crescimento. Temos que considerar que este tipo de crescimento ocorre em uma situação ideal de total ausência de estressores ambientais limitantes. Portanto, esse é um modelo de crescimento apenas teórico, uma vez que a condição de falta de estressores ambientais limitantes ocorre apenas no campo das hipóteses.

Modelo logístico de crescimento populacional

• Modelo de crescimento exponencial– Existência de recursos ilimitados no ambiente

não corresponde à realidade.

– Nenhum tipo de população, seja de bactéria, elefante ou humana pode crescer exponencialmente para sempre.

– À medida que a população cresce, sua densidade aumentada irá influenciar na capacidade de os indivíduos obterem recursos do ambiente para sua manutenção, crescimento e reprodução.

Modelo logístico de crescimento populacional

• Populações sobrevivem em ambientes com recursos são finitos

• À medida que a população se torna mais numerosa, cada indivíduo passa a ter acesso a uma quantidade cada vez mais limitada de recursos.

Resistência ambiental

• À soma da atuação de todos os fatores limitantes do ambiente

• Se opõem ao crescimento pleno que resultaria do potencial biótico da população.

– O número de indivíduos que pode ocupar um hábitat é limitado.

Capacidade de suporte

• Tamanho máximo populacional que um ambiente particular pode suportar.

• Simbolizada pela letra K

• É variável de acordo com o ambiente.

Crescimento logístico

• Assume a existência de uma capacidade de suporte e de uma resistência ambiental

• Corresponde de maneira mais fiel ao que ocorre na natureza.

• Em um gráfico que representa o crescimento populacional logístico, a curva obtida tem formato de S

O gráfico compara as duas formas de crescimento: exponencial (curva em formato de J) e logístico (curva em formato de S). A análise exclusiva da curva logística permite constatar que novos indivíduos são adicionados à população mais rapidamente quando esta possui um tamanho intermediário, pois, além de neste momento haver um crescente número de acasalamentos na população, também há muito espaço disponível e recursos em quantidade suficiente no ambiente. No entanto, no exemplo apresentado no gráfico, o crescimento populacional decresce dramaticamente quando o número de indivíduos se aproxima de 1.500, que é o valor de K para esta população. Por que motivo o crescimento desta população diminui? A resposta é: devido ao aumento da resistência ambiental. Como o ambiente não oferece espaço e recursos em quantidade suficiente para manter um grande número de indivíduos, começa a haver competição e morte na luta pela sobrevivência. Quando o número de indivíduos atinge a capacidade suporte do ambiente, a população atinge a estabilidade, ou seja, não há crescimento nem decréscimo. Nesta fase de estabilidade, a taxa de natalidade se iguala à taxa de mortalidade provocada pela resistência ambiental.

As figuras acima ilustram as curvas de crescimento de três espécies de seres vivos (protozoário, pulga d'água e foca). Comparando estas figuras com a figura anterior, percebe-se nitidamente que a curva de crescimento das três espécies é logística. Este é o tipo de crescimento populacional que mais condiz com as condições reais na natureza.

O crescimento populacional humano

Degradação ambiental

Explosivo crescimento

da população humana

Consumo desenfreado

de recursos do planeta

O modelo de crescimento exponencial na figura descreve a explosão populacional humana. Somos um caso peculiar na natureza: é improvável que qualquer outra população de grandes animais tenha sustentado tamanho crescimento por tanto tempo. A população humana cresceu de modo relativamente lento até cerca de 1650, quando aproximadamente 500 milhões de pessoas habitavam a Terra. A população dobrou para 1 bilhão nos dois séculos seguintes, dobrando novamente para 2 bilhões entre 1850 e 1930, e dobrou outra vez até cerca de 1975 para mais de 4 bilhões. Atualmente, os números populacionais humanos superaram os 6 bilhões de pessoas e aumentam cerca de 80 milhões a cada ano. Neste ritmo, são necessários cerca de 3 anos para o crescimento da população mundial promover um adicional equivalente a uma outra população dos Estados Unidos. Se essa taxa de crescimento persistir, haverá 8 bilhões de pessoas na Terra por volta do ano 2017.

Crescimento populacional humano

• É baseado nos mesmos parâmetros gerais que afetam as populações de outros seres vivos: as taxas de natalidade e mortalidade.

• As taxas de natalidade aumentaram e as taxas de mortalidade decresceram quando houve a substituição do estilo humano de caça e coleta pelas sociedades baseadas na agricultura, há aproximadamente 10.000 anos atrás.

Crescimento populacional humano

• Revolução industrial

– Crescimento populacional humano praticamente exponencial

– Queda nas taxas de mortalidade, especialmente a taxa de mortalidade infantil, mesmo nos países menos desenvolvidos

• Melhorias na nutrição e nos cuidados médicos e sanitários aumento na porcentagem de recém-nascidos que sobrevivem tempo suficiente para gerar sua própria prole

Crescimento populacional humano

Crescimento populacional exorbitante

Decréscimo da

mortalidade

Taxas de natalidade continuam

relativamente elevadas na

maioria dos países em

desenvolvimento

Crescimento populacional humano

• As previsões sobre as tendências futuras do crescimento populacional humano são variáveis:

• Hipótese 1– Decréscimo global da fertilidade (número de filhos por

mulher) que tem ocorrido recentemente

– Pesquisas sobre intenções reprodutivas

– Modelo de computador por volta de 2080 a população humana deve atingir o pico de 10,6 bilhões de pessoas e então começar a sofrer um pequeno declínio para cerca de 10,4 bilhões ao final do século 21.

Crescimento populacional humano

• Hipótese 2

• Há modelos que predizem uma elevação contínua das taxas de crescimento ao longo do século 21

– A população deve dobrar para 12 bilhões por volta de 2050.

Crescimento populacional humano

• Qual a capacidade de suporte da Terra para a população humana?

• Quais fatores deverão limitar nosso crescimento?

• Falta de comida será o principal fator limitante?

– Desnutrição e inanição são comuns em alguns países

– Resultam principalmente de uma distribuição desigual de comida, ao invés de uma produção inadequada.

Crescimento populacional humano

• Por enquanto, o sistema de produtividade alimentar mundial tem contado com novidades tecnológicas que permitem a produção de suprimentos alimentares para, no mínimo, sustentar o crescimento populacional global.

Crescimento populacional humano

• Espaços disponíveis?

– Certamente, à medida que nossa população cresce, os conflitos sobre como os espaços devem ser utilizados se intensificarão

– Acredita-se que os espaços antes destinados à agricultura sejam utilizados para fixar residências.

Crescimento populacional humano

• Suprimentos de recursos?

– Como alguns metais e combustíveis fósseis, os quais não são renováveis.

• Capacidade do ambiente em absorver o lixo e outros subprodutos humanos?

– O uso intensivo de fertilizantes comerciais para aumentar a produção agrícola já está comprometendo a qualidade da água do subsolo em certas regiões.

Crescimento populacional humano

Suécia: crescimento populacional próximo de zero equilíbrio

entre as taxas de natalidade e mortalidade

A população humana como um todo continua a crescer. As taxas de natalidade excedem as de mortalidade na maioria das nações, principalmente nos

países em desenvolvimento

A atual população humana

espalhada pelo planeta é

caracterizada por um mosaico

de taxas de crescimento nos diferentes países

Crescimento populacional humano

1. India - 1,628,000,000 (1.628 billion)2. China - 1,437,000,000 (1.437 billion)3. United States - 420,000,000 (420 million)4. Nigeria - 299,000,0005. Pakistan - 295,000,0006. Indonesia - 285,000,0007. Brazil - 260,000,0008. Bangladesh - 231,000,0009. Democratic Republic of Congo - 183,000,00010. Ethiopia - 145,000,000

Os dez maiores países em 2050. Baseado nasua população. De acordo com “Population Reference Bureau”.

Pirâmides etárias

• Diagramas que representam a estrutura etária de uma população

• Estrutura etária é a composição da população por idades e por sexo.

– Representa-se em pirâmides etárias

Pirâmides etárias

Estruturas etárias possíveis em uma população

Pirâmides etárias

Pirâmide (a): população em

expansão

Taxa de nascimentos

é alta

Forma de pirâmide

Indivíduos em idade reprodutiva é maior que a dos outro grupos (40% ou mais)

Indivíduos em idade pós-

reprodutiva é menor de todos

Pirâmide etária crescente

Elevada taxa de natalidadeGrande proporção de jovensBaixa proporção de idososPequena esperança média de vidaPopulação jovemPopulação em crescimentoReflete a estrutura etária de grande parte dos países em desenvolvimento

Pirâmides etárias

Taxa intrínseca de crescimento

natural se aproxima de

zero

Grupos pré e pós-

reprodutivos se tornam mais ou

menos iguais

Forma de sino

Pirâmide (b): população estável

Pirâmide etária estacionária

Pirâmide em forma de sinoProporção de jovens não muito elevadaProporção de adultos relativamente elevadaTípica dos países em desenvolvimento que registram um decréscimo da natalidade

Pirâmides etárias

Pirâmide (c): População

decrescente

Taxa de nascimentos é radicalmente

reduzida

Grupo pré-reprodutivo diminui de

maneira marcante

Pode ser eliminada por

completo

População diminui progressivamente em tamanho

Pirâmide etária decrescente

Pequena taxa de natalidadePequena proporção de jovensGrande proporção de adultos e de idososElevada esperança média de vidaPopulação envelhecidaPopulação estável ou em regressãoReflete a estrutura etária de grande partedos países desenvolvidos

Pirâmide etária rejuvenescente

Pirâmide em forma do naipe de espadasAlargamento das classes etárias da base da pirâmideTípica dos países desenvolvidos que registram um aumento da natalidade, em consequência de Políticas demográficas

PAÍSES DESENVOLVIDOS PAÍSES EM DESENVOLVIMENTO

Países desenvolvidos

POPULAÇÃO ENVELHECIDA

Reduzida taxa de natalidadeElevada esperança média de vida

Reduzida proporção de jovensElevada proporção de idosos

Contrastes na estrutura etária

Contrastes na estrutura etária

Países em desenvolvimento

POPULAÇÃO JOVEM

Elevada proporção de jovensReduzida proporção de idosos

Elevada taxa de natalidadeReduzida esperança média de vida

Distribuição da população idosa

Distribuição da população jovem

Pirâmides de idade da União Européia 1970-2007.Fonte dos dados: EUROSTAT. Population by sex and age on 1. January of each year 1971, 1981, 1992, 2001 e 2008. Observação: para todos os anos foram tomados os países que compõem, em 2007, a União Européia.

Pirâmides de idade do Brasil 1970-2007.Fonte dos dados: IBGE. Censo demográfico 1970, 1980, 1991 e 2000. IBGE. Contagem da população 2007.

Consequências do envelhecimento da população

• Diminuição da população ativa

• Falência da segurança social, devido ao desequilíbrio entre a população ativa e a população dependente

• Pesados encargos com a assistência médica e social aos idosos

• Dificuldade em renovar as gerações, devido à diminuição da população em idade fértil

Consequências da população jovem

• A juventude da população agrava problemas, tais como:

• A subnutrição e a fome• A reduzida taxa de alfabetização da população• O sub-emprego e o desemprego;• A falta de habitação;• As elevadas taxas de mortalidade nas classes

etárias mais baixas;• O aparecimento de atividades ilícitas, como a

produção e o tráfico de droga.

Políticas Demográficas

• Políticas que visam modificar a estrutura etária de uma população face aos problemas que estas têm

Políticas demográficas dos países desenvolvidos

• A política destes países procura alterar a situação de envelhecimento e de diminuição da natalidade.

• Alguns governos tenham já adotado políticas natalistas.

Medidas das políticas natalistas

• Aumento do abono de família proporcional ao número de filhos;

• Aumento do período de licença maternidade, que pode ser gozada parcialmente pelo pai

• Assistência médica gratuita a crianças e mães no período de gravidez

• Benefícios fiscais a famílias numerosas;• Aumento do número de creches;• Restrições à prática do aborto;• Redução do horário de trabalho da mãe, para permitir

a amamentação.

Políticas demográficas dos países subdesenvolvidos

• A política destes países visa diminuir a natalidade.

• É uma política antinatalista

Medidas das políticas antinatalistas

• Divulgação dos métodos de planejamento familiar;

• Legalização do aborto.

• Legislações mais rígidas que impõem aos casais a diminuição do número de filhos;

• Imposição de esterilizações;

• Penalização das famílias numerosas– Impostos

– Habitação

– Acesso à escola

– Penas de prisão

“Oficialmente, nascem na China 20 milhões de crianças por ano. Mas, fechadoo livro das estatísticas, calcula-se que 5 milhões de bebês não serãoregistrados. Vivem à margem da lei, ocultos na sombra, para escapar àspenalizações infligidas aos casais que transgridem as leis de planificação. Osque cumprem o estipulado - apenas um filho por casal - têm regalias sociaisgarantidas, nomeadamente educação e cuidados de saúde gratuitos. Àquelesque ultrapassam o limite reprodutivo ficam sujeitos a consequências que vãodesde multas, impostos agravados e afastamento compulsório do emprego atéa realização esterilizações, e penas de prisão.”

in Revista Visão, 9 de Novembro de 2000.

POPULAÇÃO

POLUIÇÃORECURSOS NATURAIS

Relação entre os principais componentes da crise ambiental