CAPTULO 1: A CRISE AMBIENTAL

LEIS

Segunda Lei da Termodinmica: O uso da energia implica degradao de sua qualidade.

Lei da Conservao de Massa: Os resduos energticos somados aos resduos de matria alteram a qualidade do meio ambiente na Terra.

Entropia: A tendncia natural de qualquer sistema, como um todo, de aumento de sua entropia (grau de desordem). Assim, a populao, utilizando os recursos naturais finitos, gera, inexoravelmente, algum tipo de poluio. Do equilbrio entre esses trs elementos populao, recursos naturais e poluio depende o nvel de qualidade de vida no planeta.

POPULAO

Hoje, o cenrio mundial de altas taxas de crescimento populacional, que ocorrem, principalmente, nos pases menos desenvolvidos. Essa distribuio desigual ocorre devido aos FATORES ATRATIVOS (rene condies favorveis sobrevivncia do ser humano) e REPULSIVOS (no rene condies favorveis sobrevivncia do ser humano) de cada localidade. Fatores que tambm afetam essa distribuio so os FATORES HUMANOS e NATURAIS.

Na curva da populao abaixo, possvel observar que, a partir da Revoluo Industrial, houve um aumento da taxa de crescimento populacional. Isso se deve de que a tecnologia proporcionou uma reduo bruta da taxa de mortalidade apesar da natalidade tambm estar se reduzindo desde aquela poca.

Dentro dessa perspectiva de crescimento cabe questionar at quando os recursos naturas sero suficientes para sustentar a vida na Terra. Existem autores que contestam a tese de insuficincia de recursos naturais e responsabilizam a m distribuio de renda e m orientao da produo agrcola pela fome no mundo hoje, contudo, mesmo que o problema da fome no mundo hoje possa ser atribudo a interesses polticos e econmicos dos pases desenvolvidos, e no a uma superpopulao, em longo prazo teremos de encontrar um modo consensual de reduzir a taxa de crescimento populacional.

Vazios humanos: Locais no propcios para a sobrevivncia humana. Possui muitos fatores repulsivos. Ex.: Regies polares e subpolares, regies desrticas quentes, densas florestas equatoriais e altas montanhas.

Populao total ou absoluta: Total de habitantes de uma determinada regio.

Foco populacional: rea de grande concentrao humana.

Ecmena: Parte da superfcie terrestre mais densamente povoada pelo ser humano.

Anecmena: rea mais escassamente povoada da superfcie terrestre.

Densidade populacional: Nmero de habitantes por unidade de superfcie (hab./Km).

RECURSOS NATURAIS

Um recurso natura qualquer insumo de que os organismos, as populaes e os ecossistemas necessitam para a sua manuteno, portanto, algo til. Quanto natureza eles podem ser hdricos, biolgicos, minerais ou energticos. Na definio de recurso natural, ainda, encontramos trs tpicos relacionados: tecnologia, economia e meio ambiente. Isso se d por que 1h necessidade da existncia de processos tecnolgicos para a utilizao de um recurso, 2algo recurso na medida em que sua explorao economicamente vivel e porque 3algo recurso caso sua explorao, processamento e utilizao no causem danos ao meio ambiente.

Como possvel ver na imagem acima, os recursos naturais podem ser classificados em dois grupos: RENOVVEIS e NO-RENOVVEIS. H, ainda, situaes nas quais um recurso renovvel passa a ser no renovvel. Isso ocorre quando a taxa de utilizao supera a mxima capacidade de sustentao do sistema. Olhando por esse lado, no entanto, a respeito da gua, ser que ela mesmo um recurso renovvel?

Em seu ciclo hidrolgico a gua sim um recurso renovvel, porm, devido a uma srie de fatores (Infiltrao e escoamento superficial, urbanizao ocupao das vrzeas, confinamento dos rios, desmatamentos, eroso das margens, aterros, reduo do espao natural para o escoamento de vazes de enchentes e impermeabilizao do solo reduo de infiltrao das guas pluviais, aumento e acelerao do escoamento superficial, aumento das vazes de cheia e aumento da poluio de origem pluvial.), sua tendncia se tornar um recurso no-renovvel aps um longo perodo de tempo.

OBS: As fontes de energia alternativas no Brasil so a elica (potencial de gerao alto; volume dos ventos 2x maior que a mdia mundial e baixa oscilao de sua velocidade), biomassa (bagao de cana-de-acar como principal fonte), solar fotovoltaica (grandes reservas de silcio para construo dos painis; gerao alta caso o Lago do Itaipu fosse coberto por painis) e pequenas hidreltricas (maior potencial hidreltrico do mundo, porm devem ser construdas hidreltricas de pequeno porte, pois, apesar de serem fontes de energia limpa, geram graves impactos ambientais; as grandes usinas so as principais geradoras de eletricidade).

POLUIO

Como resultado da utilizao dos recursos naturais pela populao surge a poluio. A POLUIO uma alterao indesejvel nas caractersticas fsicas, qumicas ou biolgicas da atmosfera, litosfera ou hidrosfera que cause ou possa causar prejuzo sade, sobrevivncia ou s atividades dos seres humanos e outras espcies ou ainda deteriorar materiais. O conceito de poluio est associado s alteraes indesejveis provocadas pelas atividades e intervenes humanas logo, um fenmeno natural como a erupo vulcnica, que pode ser considerada uma fonte poluidora, no considerada poluio. A consequncia da poluio o desequilbrio ambiental.POLUENTE so resduos gerados pelas atividades humanas, causando um impacto ambiental negativo, ou seja, uma alterao indesejvel. Desta forma, a poluio est ligada concentrao, ou quantidade de resduos presentes no ar, na gua ou no solo. Essa concentrao ou quantidade controlada pela legislao ambiental, por meio de padres e indicadores de qualidade (PH, taxa de eroso, concentrao de CO, etc.).FONTE POLUIDORA a atividade ou entidade que gera o poluente.Quanto origem dos resduos, as fontes poluidoras podem ser classificadas em PONTUAIS OU LOCALIZADAS (identificadas e controladas mais facilmente; ex.: esgoto domstico) e DIFUSAS OU DISPERSAS (controle eficiente um desafio; ex.: agrotxicos aplicados na agricultura e dispersos no ar).Os efeitos da poluio podem ter carter localizado, regional ou global. Os mais conhecidos e perceptveis os locais ou regionais, que em geral ocorrem em reas de grande densidade demogrfica (chuva cida na Sucia e Noruega oriunda da poluio do ar na Gr-Bretanha e Europa Ocidental). Os globais, ao contrrio, no so bem conhecidos e precisam de esforo conjunto para controle (efeito estufa e reduo da camada de oznio).

CAPTULO 3: ECOSSISTEMAS

DEFINIO E ESTRUTURA

Ecossistema: a unidade bsica no estudo da ecologia onde o conjunto de seres vivos interage entre si e com o mio natural de maneira equilibrada, pela reciclagem de matria e pelo uso eficiente da energia solar. De forma distinta, podemos dizer que a unio dos conjuntos bitipo e biocenose forma o ecossistema. De maneira geral, um sistema estvel, equilibrado e autossuficiente, apresentando em toda a sua extenso caractersticas topogrficas, climticas, pedolgicas, botnicas, zoolgicas e geoqumicas praticamente invariveis. Por fim, importante lembrar que as dimenses de um ecossistema so bastante variveis (Ex.: Copa de um abacaxi ou floresta tropical).

Bitipo: Conjunto de elementos necessrios para as atividades dos seres vivos.

Biocenose: Conjunto de seres vivos.

Elementos Abiticos: Matria inorgnica ou sem vida.

Elementos Biticos: Seres vivos.

Habitat: Local ocupado por uma espcie, com todas as caractersticas abiticas, ou seja, o endereo da espcie.

Nicho Ecolgico: a funo da espcie dentro do conjunto do ecossistema e suas relaes com as demais espcies e com o ambiente, ou seja, a profisso da espcie. Para definir nicho ecolgico de certa espcie necessrio conhecer suas fontes de energia e alimento, suas taxas de crescimento e metabolismo, seus efeitos sobre outros organismos e sua capacidade de modificar o meio em que vive.

Homeostase: Estado de equilbrio dinmico buscado por todo ecossistema por meio de mecanismos de autocontrole e auto-regulao (Ex.: Recuperao natural de uma floresta aps um pequeno incndio provocado por uma descarga atmosfrica).

Biomassa: Quantidade total de matria viva em um ecossistema. Ela pode ser quantificada em termos de energia armazenada ou de peso seco, geralmente referidos a uma unidade de rea.

RECICLAGEM DA MATRIA E FLUXO DE ENERGIA

Auttrofos: Grupo de seres vivos que compreende os seres capazes de sintetizar o prprio alimento, sendo, portanto, autossuficientes. Esse grupo subdivide-se em QUIMIOSSINTETIZANTES (cuja fonte de energia a oxidao de compostos inorgnicos) e FOTOSSINTETIZANTES (cuja fonte de energia o sol).

Hetertrofos: Grupo de seres vivos incapazes de sintetizar seu prprio alimento e que, para obteno de energia, utilizam-se do alimento sintetizado pelos auttrofos. Dentre os hetertrofos, existe um grupo que tem uma funo to vital como os auttrofos, que so os decompositores (sua nutrio ocorre por um processo de absoro, mediante lanamento de enzimas sobre a matria orgnica morta).

Energia Solar: Toda vida da Terra depende da energia proveniente do Sol e a distribuio das diversas formas de vida consequncia da variao de sua incidncia e intensidade. As influncias mais notadas da energia solar a diviso do ano em estaes e a existncia de regies quente e frias e, assim, de baixas e altas presses.

Albedo: Medida da capacidade de um dado material de refletir luz.

CONCEITOS

Cadeias Alimentares: o caminho seguido pela energia no ecossistema. As cadeias alimentares se dividem em 2 tipos. O primeiro comea pelos vegetais vivos (produtores), passam pelos herbvoros (consumidores primrios) e carnvoros (consumidores secundrios, tercirios, etc.) e terminam nos decompositores e o segundo se inicia pelos detritos vegetais e animais e passam pelos detritvoros (consumidores primrios). medida que se avana na cadeia alimentar h uma reduo na quantidade de energia disponvel aos prximos organismos.

Nvel Trfico: Posio ocupada por todos os organismos que esto em um mesmo patamar da cadeia.

Produtividade primria: Na cadeia alimentar, os produtores utilizam parte da energia produzida, para sua automanuteno logo, apenas uma parte da energia torna-se utilizvel como alimento para os consumidores. A essa parte utilizvel damos o nome de Produtividade Primria Lquida (PPL).

Sucesso Ecolgica: o desenvolvimento de um ecossistema desde sua fase inicial at a obteno de sua estabilidade e do equilbrio entre seus componentes. Durante o processo as cadeias alimentares se tornam mais longas. Esse desenvolvimento sempre leva a um aumento da biodiversidade.

Amplificao Biolgica: Aumento da concentrao de poluentes ao longo da cadeia alimentar.

BIOMAS

Biomas: Regies de grande extenso (grande ecossistema) onde se desenvolveu determinado tipo de vida. Os biomas mais importantes so o ecossistema aqutico (luz como fator limitante) e o ecossistema terrestre (gua como fator limitante).

Ecossistemas Aquticos: Podem, grosso modo, ser divididos em 2 tipos: de gua doce (at 0,5 g/l de sais dissolvidos) e de gua salgada (mais de 0,5 g/l de sais dissolvidos; concentrao mdia de 35 g/l). A salinidade de vital importncia da a distribuio dos seres aquticos uma vez que alguns so estritamente marinhos e outros de gua doce. Os seres aquticos so divididos em 3 principais categorias: plnctons (organismos em suspenso na gua sem meio de locomoo prprio, que acompanham as correntes aquticas; podem ser divididos em filoplnctons so as algas; seres responsveis pela produo primria no meio aqutico e zooplnctons que so principalmente os protozorios), bentos (organismos que vivem na superfcie slida submersa, podendo ser fixos ou mveis) e nctons (organismos providos de meio de locomoo prpria, como os peixes). Os principais biomas ou ecossistemas aquticos so os ecossistemas de gua doce lnticos (lagos e pntanos), os ecossistemas de gua doce lticos (rios, nascentes e corredeiras) e os oceanos (ecossistema de gua salgada). Existem tambm os esturios (corpo dgua litorneo semifechado com livre acesso para o mar onde as guas marinhas se misturam com as guas doces provenientes de rios e baias costeiras).

Ecossistemas Terrestres: No meio terrestre a gua torna-se, s vezes, escassa, levando os seres vivos a desenvolver uma srie de adaptaes para garantir sua sobrevivncia. Nesse meio h a presena de grandes vegetais providos de razes (principais produtores). Os consumidores so diversos e os decompositores so basicamente fungos e bactrias. Os principais biomas ou ecossistemas terrestres so a tundra, a floresta de conferas, as florestas temperadas de folhas caducas, as florestas tropicais, os campos e os desertos.

CAPTULO 4: CICLOS BIOGEOQUMICOS

CONCEITOS

Nutriente: Elemento essencial disponvel para os produtores, em forma molecular ou inica.

Micronutriente: Nutrientes que participam em quantidades inferiores a 0,2% do peso orgnico seco do ser vivo. Os principais micronutrientes so o alumnio (Al), o boro (Br), o cromo (Cr), o zinco (Zn), o molibdnio (Mo), o vandio (V) e o cobalto (Co).

Macronutriente: Nutrientes que participam em quantidades superiores a 0,2% do peso orgnico seco do ser vivo. Os principais macronutrientes so o carbono (C), o hidrognio (H), o oxignio (O), o nitrognio (N) e o fsforo (P), que participam em quantidades superiores a 1% do peso orgnico seco dos seres vivos, alm do enxofre (S), do cloro (Cl), do potssio (K), do sdio (Na), do clcio (Ca), do magnsio (Mg) e do ferro (Fe).

Biogeoqumica: a cincia que estuda a troca ou a circulao de matria entre os componentes vivos e fsico-qumicos da biosfera. Os elementos essenciais fazem parte, portanto, de ciclos que recebem o nome de biogeoqumicos. Eles podem se dividir em trs tipos distintos: Ciclos sedimentares dos elementos qumicos (o reservatrio que supre os elementos e os recebe de volta a litosfera; ex.: fsforo, enxofre, clcio, magnsio e potssio), ciclos gasosos dos elementos qumicos (o reservatrio que supre os elementos e os recebe de volta a atmosfera; ex.: carbono, nitrognio e oxignio) e ciclo hidrolgico (gua).

CICLO DO CARBONO

O ciclo biogeoqumico do carbono completado atravs da fotossntese ( a base da vida na Terra; energia solar armazenada como energia qumica nas molculas orgnicas de glicose) e da respirao (ocorre a quebra das molculas, com a consequente liberao de energia para realizao das atividades vitais dos organismos). Nele o carbono passa de sua fase inorgnica sua fase orgnica e volta para a fase inorgnica completando o ciclo. Ciclo principal: produtores, consumidores e decompositores participam, respectivamente, dos processo de fotossntese e respirao. Ciclo secundrio: ciclo mais lento que o principal referente ao decaimento de plantas e animais que foram incorporados em combustveis geolgicos na crosta terrestre. Fotossntese: Respirao:

CICLO DO NITROGNIO

O nitrognio desempenha papel importante na constituio das molculas de protenas, cidos nuclicos, vitaminas, enzimas e hormnios elementos vitais para os seres vivos alm de ser um dos principais fertilizantes utilizados na agricultura hoje. A atmosfera rica em nitrognio (78%) e pobre em carbono (0,032%). Apesar da abundncia do nitrognio na atmosfera, somente um grupo seleto de organismos consegue utilizar o nitrognio gasoso. O envolvimento biolgico no ciclo do nitrognio muito mais intenso que no ciclo do carbono. O ciclo completado atravs da ocorrncia de quatro mecanismos: fixao de nitrognio atmosfrico em nitratos (por meio de organismos simbiticos fixadores de nitrognio, de vida livre e fotossintticos), amonificao (bactrias mineralizam o nitrognio produzindo gs amnia e sais de amnio), nitrificao (a amnia e os sais de amnio so convertidos em nitritos nitrossomonas e, posteriormente, de nitritos em nitratos nitrobacter , por um grupo de bactrias quimiossintetizantes aerobiamente; com oxignio) e desnitrificao (retorno ao nitrognio gasoso a partir do nitrato, pela ao das pseudmonas; processo anaerbio, sem oxignio, que ocorre em solos pouco aerados).

CICLO DO FSFORO

O fsforo o material gentico constituinte das molculas de RNA e DNA e componente de ossos e dentes. O fsforo aparece no organismo em proporo muito superior aos outros elementos quando comparado a sua participao nas fontes primrias. Principal reservatrio: litosfera; rochas fosfatadas. O ciclo lento. O fsforo passa da litosfera para a hidrosfera por meio de eroso, na forma de fosfato. Parte do fosfato dissolvido perdida para os depsitos de sedimentos profundos do oceano. A outra parte utilizada pelos produtores (algas). O retorno do fosfato para o ecossistema feito por peixes e aves marinhas, porm esse retorno insuficiente para compensar a parcela que se perde. Os seres humanos reduzem ainda mais esse retorno (minerao, ocupao desordenada, desmatamentos e agricultura).

CICLO DO ENXOFRE

A principal forma de assimilao do enxofre pelos seres produtores como sulfato inorgnico: . Ciclo: A maior parte do enxofre que assimilado mineralizado em processo de decomposio. Sob condies anaerbias, ele reduzido a sulfetos, alguns dos quais so letais para a maioria dos seres vivos como o sulfeto de hidrognio . Esse gs sobe a camadas mais aeradas onde oxidado passando a enxofre elementar e depois a sulfato. Sob condies anaerbias e na presena de ferro, o enxofre precipita-se, formando sulfetos frricos e ferrosos, permitindo que o fsforo converta-se de insolvel a solvel, tornando-se assim, utilizvel. A ao do homem interfere por meio da liberao de grandes quantidades dixido de enxofre durante queima de carvo e leo combustvel. Esse dixido danoso ao organismo e provoca a chuva cida e o smog industrial.

CICLO HIDROLGICO

A gua o principal componente dos organismos vivos, onde seu percentual varia de 70% a 90%. Os seres vivos que vivem em ambientes muito secos devem desenvolver mecanismos (alteraes fsicas e anatmicas como o desenvolvimento de rgos respiratrios internos e adaptaes ecolgicas como morar em tocas e cavernas e migrar em pocas de estiagem) que lhes possibilitem evitar, ao mximo, a desidratao. As principais funes desempenhadas pela gua so de reguladora trmica, mantenedora de equilbrio osmtico e equilibradora cido-base, alm de ser ativadora das enzimas. O PH fator de grande importncia uma vez que peixes s conseguem viver em guas com PH entre 5 e 9. A turbidez da gua (presena de slidos em suspenso) tambm fator importante uma vez que esses slidos diminuem a incidncia luminosa em regies mais profundas, reduzindo, assim, a produtividade e o teor de oxignio. Ciclo: Deteno: Parte da precipitao dica retida na vegetao, depresses do terreno e construes. Essa massa retorna atmosfera pela evaporao ou penetra no solo pela infiltrao. Escoamento Superficial: A gua que escoa sobre o solo flui para locais de altitudes inferiores at atingir um corpo dgua. Ela pode tambm sofrer infiltrao, ficar retida ou sofrer evaporao. Infiltrao: gua penetra no solo. Ela pode sofrer evaporao, ser utilizada pela vegetao, escoar ao longo da camada superior do solo ou alimentar o lenol de gua subterrneo. Escoamento Subterrneo: A gua infiltrada na camada superior do solo escoa, alimentando rios e lados e mantendo manuteno desses corpos em poca de estiagem. mais lento que o escoamento superficial. Evapotranspirao: Parte da gua do solo utilizada pela vegetao eliminada pelas folhas na forma de vapor. Evaporao: gua volta atmosfera na forma de vapor reiniciando o ciclo; pode acontecer em qualquer fase acima. Precipitao: gua que cai sobre o solo ou sobre um corpo dgua. Nos oceanos a evaporao excede a precipitao e nos continentes ocorre o oposto, logo, boa parte da gua da chuva nos continente provm da evaporao da gua dos oceanos, exceo da bacia Amaznica, onde 50% da precipitao provm da prpria bacia. A quantidade, a distribuio espacial e a periodicidade das precipitaes de gua (chuva, neve ou granizo), juntamente com a evapotranspirao, que vo determinar as caractersticas dos principais biomas terrestres. A ao do homem afeta o ciclo por meio do desmatamento e da impermeabilizao do solo via pavimentao.

CAPTULO 6: BASES DO DESENVOLVIMENTO SUSTENTVEL

MODELO ATUAL DE DESENVOLVIMENTO

O modelo representa um sistema aberto, que depende de um suprimento contnuo e inesgotvel de matria e energia que, depois de utilizadas, so devolvidas ao meio ambiente (jogadas fora). Para sucesso desse modelo, as seguintes premissas devem ser verdadeiras: Suprimento inesgotvel de energia (Verdadeiro; o Sol); Suprimento inesgotvel de matria (Falso; Quantidade finita e conhecida); Capacidade infinita do meio de reciclar matria e absorver resduos (Falso; A capacidade finita).

MODELO DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTVEL

Deve funcionar como um sistema fechado caracterizado pela reciclagem e reuso dos recursos aliados restaurao do meio ambiente, que tem como base as seguintes premissas: Dependncia do suprimento externo contnuo de energia (Sol); Uso racional da energia e da matria com nfase conservao, em contraposio ao desperdcio; Promoo da reciclagem e do reuso de materiais; Controle da poluio, gerando menos resduos para serem absorvidos pelo ambiente; Controle do crescimento populacional em nveis aceitveis, com perspectivas de estabilizao da populao.

OBS: A engenharia o caminho para se minimizar se controlar a poluio e a degradao ambiental at que sejam compatveis com o nvel de desenvolvimento pretendido pela sociedade. Esse controle precisa, preferencialmente, ser atingido por meio de medidas preventivas, isto , com o planejamento do uso e ocupao do solo pelos humanos, em contraposio s medidas corretivas. Essas, embora s vezes necessrias, em geral requerem vultosos investimentos.CAPTULO 7: B

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CAPTULO 8: B

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CAPTULO EXTRA: B

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