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FACULDADE RORAIMENSE DE ENSINO SUPERIOR – FARES
CURSO DE AGRONOMIA
DISCIPLINA: ECOLOGIA AGRÍCOLA
Profº Esp. Denysson Amorim da Silva
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Apostila para embasamento do aluno na disciplina de Ecologia Agrícola
TEMA 02 - BIOCLIMATOLOGIA
A Bioclimatologia é um campo científico interdisciplinar que tem como objeto de estudo as
interações entre a biosfera e a atmosfera terrestre, tendo como escala temporal as estações do ano ou
intervalos de tempo superiores (contrastando com a Biometeorologia).
Os processos climáticos influenciam fortemente a distribuição, tamanho, formas e propriedades
dos organismos vivos na Terra. Por exemplo, a circulação geral da atmosfera à escala planetária
determina de uma maneira geral as localizações dos grandes desertos ou as áreas sujeitas a regimes de
precipitação frequente. Por sua vez, o regime de precipitação determina fortemente o tipo de seres
vivos que habitam estes ambientes.
A Biosfera tem tido um papel vital na atual composição química da atmosfera terrestre, em
especial durante a evolução inicial do planeta. Atualmente, só a vegetação terrestre troca cerca de 60
bilhões de toneladas de carbono com a atmosfera todos os anos, através dos processos de fotossíntese e
respiração, tendo desta forma um papel muito importante no ciclo do carbono. De uma perspectiva
global e anual, pequenas variações nestes dois processos (como as que ocorrem através de alterações
na cobertura vegetal e no uso da terra), contribuem para o corrente aumento das concentrações
atmosféricas de dióxido de carbono.
2.1.1 Paleoclimas
A teoria da Tectônica de Placas - que revolucionou as Geociências assim como a teoria da
Origem das Espécies modificou as Biociências e as teorias da Relatividade e da Gravitação Universal
mudaram os conceitos da Física — nasceu quando surgiram os primeiros mapas das linhas das costas
atlânticas da América do Sul e da África. Em 1620, Francis Bacon, filósofo inglês, apontou o perfeito
encaixe entre estas duas costas e levantou a hipótese, pela primeira vez historicamente registrada, de
que estes continentes estiveram unidos no passado. Nos séculos que se seguiram, esta ideia foi diversas
vezes retomada, porém raramente com argumentações científicas que lhe dessem suporte teórico.
A origem da teoria da Tectônica de Placas ocorreu no início do século XX com as ideias
visionárias e pouco convencionais para a época do cientista alemão Alfred Wegener, que se dedicava a
estudos meteorológicos, astronômicos, geofísicos e paleontológicos, entre outros assuntos. Wegener
passou grandes períodos de sua vida nas regiões geladas da Groenlândia fazendo observações
meteorológicas e misturando frequentemente atividades de pesquisa com aventuras. Entretanto, sua
verdadeira paixão era a comprovação de uma ideia, baseada na observação de um mapa-múndi no qual
as linhas de costa atlântica atuais da América do Sul e África se encaixariam como um quebra-cabeças
gigante, de que todos os continentes poderiam se aglutinar formando um único megacontinente. Para
explicar estas coincidências. Wegener imaginou que os continentes poderiam, um dia, terem estado
juntos e posteriormente teriam sido separados. Poucas ideias no mundo científico foram tão fantásticas
e revolucionárias como esta.
A este supercontinente Wegener denominou Pangea, onde Pan significa todo, e Gea, Terra,
rodeado pelo grande oceano denominado Pantalassa e considerou que a fragmentação do Pangea teria
iniciado há cerca de 200 milhões de anos, durante o Triássico, quando a Terra era habitada por
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Dinossauros, e teria prosseguido até os dias atuais. O Pangea teria iniciado a sua fragmentação
dividindo-se em dois continentes, sendo o setentrional chamado de Laurásia e o austral de Gondwana
(Fig. 1), criando uma nova massa marinha denominada Téthys.
Pérmico
225 milhões de ano
Triássico
200 milhões de ano
Jurássico
135 milhões de ano
Cretácico
65 milhões de ano
Atualidade
Figura 01 – Fase da deriva dos continentes ao longo de diversos período
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Para isto, procurou evidências que comprovassem sua teoria, pois, além da coincidência entre
as linhas de costa atuais dos continentes. Wegener enumerou algumas feições geomorfológicas, como
a cadeia de montanhas da Serra do Cabo na África do Sul, de direcão leste-oeste, que seria a
continuação da Sierra de Ia Ventana, a qual ocorre com a mesma direção na Argentina, ou ainda um
planalto na Costa do Marfim, na África, que teria continuidade no Brasil. Entretanto, as evidências
mais impressionantes apresentadas pelo pesquisador foram:
Presença de fósseis de Glossopteris (tipo de gimnosperma primitiva) em regiões da África e
Brasil, cujas ocorrências se correlacionavam perfeitamente, ao se juntarem os continentes.
Morfológicos - a semelhança de encaixe entre as costas de diversos continentes, em particular
entre a América do Sul e a África;
Paleontológicos - a ocorrência de fósseis idênticos em zonas continentais hoje separadas por
oceanos;
Litológicos - a ocorrência de rochas idênticas em continentes hoje distantes. Wegener provou
que as rochas das costas atlânticas da América do Sul e da africana tinham a mesma origem;
Paleontológicos - a existência de marcas de depósitos glaciários em zonas onde atualmente
existem climas tropicais, como em África.
Evidências de glaciação há aproximadamente 300 Ma na região Sudeste do Brasil, Sul da
África, índia, Oeste da Austrália e Antártica. Estas evidências, que incluem a presença de
estrias indicativas das direções dos movimentos das antigas geleiras, sugeririam que, naquela
época, grandes porções da Terra, situadas no hemisfério sul, estariam cobertas por camadas de
gelo (Fig.2a), como as que ocorrem hoje nas regiões polares e, portanto, o planeta estaria
submetido a um clima glacial. Caso isto fosse verdade, como explicar a ausência de geleiras no
hemisfério norte, ou a presença de grandes florestas tropicais, que teriam dado origem naquela
época aos grandes depósitos de carvão? Este aparente paradoxo climático poderia ser
facilmente explicado, como mostrado na Fig. 2b, se os continentes estivessem juntos há 300
Ma, pois neste caso a distribuição das geleiras estaria restrita a uma calota polar no Sul do
planeta, aproximadamente como é hoje.
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Fig. 2 a) Distribuição atual das evidências geológicas de existência de geleiras há
300 Ma. As setas indicam a direção de movimento das geleiras, b) Simulação de
como seria a distribuição das geleiras com os continentes juntos, mostrando que
estariam restritas a uma calota polar no hemisfério Sul.
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Figura 03 - As distribuições contínuas por vários continentes de quatro tipos de fósseis constituíram os
argumentos paleontológicos que Wegener apresentou na sua teoria (adaptado de Kious e Tilling, USGS)
Em 1915, Wegener reuniu as evidências que encontrou para justificar a teoria da Deriva
Continental, o que para ele já seriam provas convincentes, em um livro denominado A origem dos
Continentes e Oceanos. Entretanto, ele não conseguiu responder a questões fundamentais, como por
exemplo: Que forças seriam capazes de mover os imensos blocos continentais? Como uma crosta
rígida como a continental deslizaria sobre uma outra crosta rígida como a oceânica, sem que fossem
quebradas pelo atrito? Infelizmente naquela época as propriedades plásticas da astenosfera não eram
ainda conhecidas, o que impediu Wegener de explicar sua teoria. Em virtude destas importantes
objeções colocadas principalmente pelos geofísicos, o livro de Wegener não foi considerado sério por
grande parte do mundo científico.
Com a morte de Wegener, em 1930, a Teoria da Deriva Continental começou a ficar esquecida,
não obstante ainda houvesse tentativas de alguns cientistas em buscar provas, que acabaram por
descartar a ideia, uma vez que não conseguiam encontrar uma explicação lógica e aceitável do
mecanismo capaz de movimentar as imensas massas continentais.
A Teoria da Tectónica de Placas
Estas novas descobertas, aliadas à Teoria da Deriva dos Continentes de Wegener, levaram ao
aparecimento, na década de 60 do século XX, da Teoria da Tectônica de Placas.
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O termo tectônica provém da palavra grega tekton que significa ―construir‖. Para a formulação
desta teoria foi também essencial o conhecimento da distribuição dos sismos e erupções vulcânicas no
planeta, já que a distribuição destes são reflexos da posição e movimentação das placas tectônicas.
A Teoria da Tectônica de Placas parte do pressuposto de que a camada mais superficial da
Terra - a litosfera - está fragmentada em várias placas de diversas dimensões que se movem
relativamente umas às outras, sobre um material viscoso, mais quente. Aquelas placas denominam-se
placas litosféricas ou tectônicas e as zonas de contato entre elas são geralmente regiões
geologicamente ativas, designadas por fronteiras ou limites de placa (figura 05).
A Teoria da Tectônica de Placas estabelece que, ao contrário do que pensava Wegener, não são
os continentes que se movem mais sim as placas litosféricas.
Nas fronteiras das placas denominadas por cristas ou dorsais, é criada nova litosfera oceânica
que depois pode ser consumida nas zonas de subdução, no limite oposto dessas placas. O motor do
movimento relativo das placas é o calor interno da Terra que é transferido até à superfície através de
células de conveção que se situam na astenosfera.
Figura 04 - No manto encontram-se as células de
convecção cuja circulação resulta do calor emanado
pelo interior da Terra (adaptado de Kious e Tilling,
USGS)
O deslocamento das massas continentais austrais em direção ao norte provoca a existência de
novas zonas de contato com as massas continentais boreais, originando importantes fenômenos
geológicos locais. Estes eventos criaram novos territórios onde à fauna e a flora se diversificaram.
Concluindo, a história do globo nos explica a origem dos grandes domínios florísticos do mundo.
Certas espécies são chamadas cosmopolitas - possuem largas áreas de ocupação, ao contrário
de outras que vivem em uma região limitada, às vezes numa única localidade, neste caso são chamadas
de endêmicas. Uma espécie pode ter uma área importante porque o meio no qual ela vive, possui uma
larga distribuição, ou ainda porque a espécie é capaz de colonizar meios muitos diferentes, neste caso
ela é onipresente como a espécie humana.
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As Placas Litosféricas
Figura 05 e 06 – Localização das placas tectónicas
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Padrões climático
A inclinação da terra em sua órbita anual ao redor do sol faz com que a radiação solar atinja a
superfície terrestre com diferentes intensidades nas diferencias latitude (figura 07). Uma vez que o
equador é inclinado em direção ao sol, as áreas equatoriais e tropicais recebem mais luz solar direta e
são mais quentes do que áreas em outras latitudes. O ar quente retém mais umidade do que o ar frio,
aumentando a capacidade de retenção de água no ar em torno dos trópicos. A radiação solar retira a
umidade da vegetação por evaporação, e grande parte da água condensa e cai na forma de chuva.
Figura 07 – Posicionamento da terra em relação ao sol
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A rotação da Terra faz com que as massas de ar proveniente dos trópicos se curvem para o
norte e o sul. O ar que foi aquecido nos trópicos (e que perdeu a umidade como chuva local) se esfria
na atmosfera e desce novamente em latitude de aproximadamente 30º (norte e sul). A massa de ar se
aquece enquanto desce, aumentando a sua capacidade de reter água e fazendo com que a massa de ar
descendente ―absorva‖ do solo a água disponível. Como resultado, a maioria dos grandes desertos
como o Saara Kalahari, é encontrada aproximadamente nessas latitudes. Um outro sistema menor de
evaporação/precipitação ocorre entre as latitudes 30º e 60º, quando o ar quente, agora úmido, ascende e
é soprado para além do norte ou sul, respectivamente. Conforme se esfria, o ar desce novamente e
chove, produzindo ambientes mais úmido.
Figura 08 - Direção das correntes de ar
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2.1.2 Biogeografia
A palavra biogeografia quer dizer geografia da vida ou distribuição geográfica dos seres vivos.
Os biogeográfos são aqueles que tentam compreender os diferentes padrões de distribuição dos
animais e plantas. Para tanto buscam reconstruir estes padrões, unindo a história da Terra em
diferentes escalas espaciais e temporais à história das formas dos seres vivos, ou seja entender como se
processaram as modificações morfológicas de animais e plantas, quais suas causas e como isso aparece
refletido no espaço geográfico.
A Biogeografia é uma ciência; é um ramo da Biologia que se preocupa com a distribuição dos
seres vivos, tanto atualmente quanto no passado. Portanto, Biogeografia preocupa-se com a história
evolutiva dos seres vivos, qual ou quais ou fatores que determinaram à distribuição dos táxons em uma
ou mais regiões. As histórias dos táxons são semelhantes e seguem os seguintes passos: origem,
expansão, redução e extinção. A Biogeografia se preocupa com essa história associada a cada região.
A primeira etapa do domínio da biogeografia é o estudo da dispersão e da distribuição dos seres
vivos que é chamada de corologia onde o ponto de partida é traçar as áreas de ocorrência das unidades
taxonômicas consideradas.
As áreas de ocorrência dependem da ecologia e da paleohistória. Às vezes uns desses dois
fatores dominam, às vezes eles se integram um no outro, dificultando o reconhecimento do dominante.
Quando falamos em distribuição geográfica das formas de vida, o quê implica na composição
de bioformas ou espectros biológicos das comunidades, estamos nos referindo à Ecogeografia. Quando
falamos em padrões geográficos da adaptação, nos referimos à Ecologia propriamente dita. Agora, se
nos referimos à distribuição geográfica dos táxons, estaremos nos reportando à Biogeografia, que pode
ser:
Biogeografia fenótica - área de distribuição individual;
Biogeografia de dispersão - composição e afinidades de regiões e localidades. Centros
de origens e história da dispersão de táxons (Biogeografia Filogenética);
Biogeografia Vicariante e Panbiogeografia- área de distribuição congruente de táxons
de filogenia distinta.
Para entendermos a distribuição de um táxon, necessitamos:
Conhecer a história deste, quais são seus parentes (Filogenia);
Determinar quais fatores climáticos atuais (Climatologia);
Conhecer a composição química do solo, eventos geológicos que determinaram a área
atual de distribuição (Geologia);
Investigar se há registros fósseis de seus antecedentes (Paleontologia);
Estudar o tipo de região, se há ou não predadores, parasitas, etc.
Alguns fundamentos em biogeografia são:
Evolução;
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Extinção;
Dispersão;
Vicariância;
Áreas de distribuição;
Áreas de endemismo.
De Candolle (1820) dividiu a Biogeografia em Ecológica e Histórica.
Biogeografia Ecológica
Estuda como os processos ecológicos que ocorrem a curto prazo atuam sobre o padrão de
distribuição dos organismos;
Analisa a distribuição dos seres vivos em função de suas adaptações às condições atuais do
meio.
Mediterrânea
Estepes
Semi-árido
Deserto Floresta tropical
Floresta temperada Tundra
Taiga
Alpina
Savana
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Figura 09 – Distribuição dos biomas de vegetação
Biogeografia Histórica
Estuda como os processos ecológicos que ocorrem a longo prazo atuam sobre o padrão de
distribuição dos organismos;
Explica a distribuição dos seres vivos em função de fatores históricos.
Biogeografia Ecológica vs. Histórica: uma divisão necessária?
Entretanto, como "ecologia" e "história" têm desempenhado papéis lado a lado desde sempre, é
óbvio que elas estão indissoluvelmente "amarradas" uma à outra. Sendo assim, tal divisão (e oposição)
tem imposto mais obstáculos que benefícios ao desenvolvimento da ciência biogeográfica (Morrone,
1993, 2004; Crisci, 2001).
Diversos são os fatores que influenciaram e têm influenciado o modo como os organismos
estão distribuídos no planeta: tectônica de placas, soerguimentos, estreitamento/ alargamento do leito
de um rio, glaciações, fisionomias vegetacionais, clima, umidade, correntes marinhas, etc. Sendo
assim, torna-se extremamente difícil estabelecer uma linha divisória entre o que seria um fator
"ecológico"ou "histórico".
LEÓN CROIZAT (Pai da Biogeografia Vicariante)
Este excêntrico botânico e biogeógrafo cunhou as bases para o que nós entendemos hoje como
Biogeografia Vicariante. Disse uma das mais célebres frases já proferidas na Biogeografia: "life and
earth evolve together" (Croizat, 1964). Este italiano, que se erradicou na Venezuela onde viveu até o
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fim de sua vida, quis mostrar ao mundo que a vida e o planeta são correlacionados em sua história. Ou
seja, a história geológica pode ajudar-nos a compreender a história dos organismos, assim como a
história dos organismos pode ajudar-nos a entender a história de nosso planeta. Antes mesmo do
conhecimento da deriva continental e tectônica de placas, Croizat já dava mostras, pelos seus estudos
de padrão de distribuição de plantas, que os continentes se movimentavam. Chegou a concluir que os
oceanos Atlântico, Índico e Pacífico já foram mais próximos entre si no passado do que da forma como
são hoje conhecidos (ver Craw, 1984).
A partir dos preceitos de Croizat surge o pensamento vicariante, contraposto diretamente ao
pensamento dispersalista, paradigma dominante à época.
Padrão e Processos...
Para compreender o padrão de distribuição dos organismos é preciso estar consciente de que
este padrão decorre da interação de dois tipos de processos. Estes são os processos espaço-temporais
dos organismos vivos (bióticos) e do planeta (abióticos); são processos que ocorrem diversamente no
espaço ao longo do tempo.
Dificuldades na inferência dos tipos de processos
Entretanto, há sérias dificuldades impostas que tornam problemática a inferência do tipo de
processo que gerou o padrão de distribuição que vemos no presente. A maior dificuldade de se
trabalhar com áreas da ciência biológica que lidam diretamente com a reconstrução do passado
(sistemática, biogeografia, genética evolutiva, ecologia evolutiva) é sempre imposta pelo seguinte
paradoxo: não pudemos ver o passado acontecendo, muito menos temos algum testemunho desse
passado (escassez de fósseis), sendo assim, estudos históricos são geralmente feitos com base em
informações contemporâneas.
Quais os processos espaço-temporais do planeta?
Há vários tipos de processos espaço-temporais que podemos citar, como: tectônica de placas,
alterações no nível do mar, ciclos glaciais, etc.
2.2 Efeitos antrópicos sobre a atmosfera
O que é efeito estufa?
O efeito estufa é um processo que ocorre quando uma parte da radiação solar refletida pela
superfície terrestre é absorvida por determinados gases presentes na atmosfera.
A cobertura de nuvens da Terra reflete cerca de um quarto da radiação proveniente do Sol,
devolvendo-a ao espaço, de maneira que esta radiação não participa do aquecimento do nosso planeta.
Radiação eletromagnética
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A radiação solar que chega ao solo é absorvida e, em seguida, re-emitida na forma de radiação
infravermelha.
Essa radiação se perderia no espaço se não fosse pela presença dos gases de estufa:
A Radiação eletromagnética é uma combinação de um campo elétrico e de um campo
magnético que se propagam através do espaço transportando energia.
Quais são os gases de efeito estufa?
Vapor de água (H2O) - Provem da respiração transpiração e evaporação. A quantidade de
vapor de água na atmosfera aumenta à medida que a temperatura aumenta.
Dióxido de carbono (CO2) – Trata-se de um gás incolor, inodoro não tóxico que na sua forma
sólida é conhecido como ―gelo seco‖. Comercialmente o CO2 é utilizado nos extintores e em
bebidas com gás.
A liberação de CO2 para atmosfera ocorre quando são queimados resíduos sólidos,
combustíveis fósseis (petróleo, gás natural e carvão), lenha e subprodutos da madeira.
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Ozônio (O3) – Existe naturalmente nas camadas baixas da atmosfera em pequenas
concentrações.
Podem ser produzido nas camadas baixas da atmosfera pela radiação ultravioleta e pela reação
de produtos manufaturados.
Oxido nitroso (N2O) – O solo e os oceanos são as fontes primárias de oxido de azoto.
O Homem contribui para emissões de azoto através da utilização de fertilizantes azotados,
produção de nylons e queima de biomassa.
Metano (CH4) – É o hidrocarboneto mais abundante na atmosfera, sendo que cerca de metade
do metano atmosférico provem de processos naturais; o resto provém da agricultura e da
produção de combustíveis fósseis.
O CH4 é produzido de várias formas: decomposição de plantas em aterros e pântanos,
processos digestivos dos animais, apodrecimento e combustão incompleta.
O metano encontra-se também em depósitos de petróleo, gás e carvão.
O efeito estufa não é o vilão
O efeito estufa é o responsável pela temperatura da Terra, sendo que se não houvessem esses
gases, a temperatura seria muito baixa.
Estima-se que se não houvesse efeito estufa, a temperatura na Terra estaria entre -32 ºC a -20
ºC.
Um dos responsáveis por reter a radiação infravermelha do Sol na atmosfera é o CO2,
estabilizando a temperatura da Terra por meio do Efeito Estufa.
Nos últimos tempos houve um aumento muito grande de um dos responsáveis pelo efeito
estufa, o CO2, devido ao grande número de emissores desse gás provenientes da ação do homem sobre
o planeta.
Temperatura Global
Por milhões de anos têm ocorrido flutuações bruscas de temperatura, o que poderia ser
explicado pelas alterações climáticas da Terra, durante os últimos anos.
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Figura - 10 - Variação da temperatura global (em vermelho) e de
concentração de dióxido de carbono(em azul) presente no ar nos últimos
1000 anos.
Principais contribuintes
Os responsáveis pelo aumento dos níveis de CO2 no planeta em porcentagem de contribuição.
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O Efeito na Estufa
Curiosidades
Elevação de 2 a 4,5 °C até o final do século
Áreas de 2.000 Km²/ano se transformam em deserto devido à falta de chuvas.
40% das árvores da Amazônia podem desaparecer antes do final do século, caso a temperatura
suba de 2 a 3 graus.
2.000m Foi a perda do comprimento que a geleira Gangotri no Himalaia, perdeu em 150 anos
(tem agora 25 km);
750 bilhões de toneladas de CO2 na atmosfera hoje.
2050 - milhões de pessoas que vivem em deltas de rios serão removidas, caso seja mantido o
ritmo atual de aquecimento.
A calota polar irá desaparecer por completo dentro de 100 anos.
Isso irá provocar o fim das correntes marítimas no atlântico, o que fará que o clima fique mais
frio, é a grande contradição de aquecendo esfria.
O clima ficará mais frio apenas no hemisfério norte, quanto ao resto do mundo a temperatura
média subirá e os padrões de secas e chuvas serão alterados em todo o planeta.
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O aquecimento da terra e também outros danos ao ambiente está fazendo com que a seleção
natural vá num ritmo 50 vezes mais rápido do que o registrado a 100 anos.
De 9 a 58% das espécies em terra e no mar vão ser extintas nas próximas décadas, segundo
diferentes hipóteses.
Aquecimento Global
Último relatório do IPCC (Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas ) reuniu
dados confiáveis de milhares de projetos realizados por mais de 2300 cientistas de 130 países.
Conclusões nada animadoras.
Vantagens
Acelerar crescimento de árvores e aparecimento de florestas em climas frios e congelados de
regiões de 5 continentes.
Novas terras para agropecuária.
Redução de mortalidade de doenças relacionadas ao frio como a tuberculose.
Isso é fato? Isso é mito, esconde problemas e acarreta outros!!!
América do Norte
Problemas Respiratórios: insolação aumenta poluição por ozônio- aumento de 4,5% de
mortes.
Racionamento de água: redução de chuvas nas Rochosas; racionamento em LA.
Energia: menos água nos Grandes Lagos – navegação e energia
Florestas: aparecimento de algumas; pragas, secas e incêndios (crescimento de 118%) nas
tropicais.
América Latina
Geleiras: desaparecimento em 2 décadas (Andes); fim de água de degelo que abastece La
Paz... Rio Amazonas.
Plantação: redução da vazão de rios de geleira compromete agricultura irrigada (vinícolas)
do Chile e Argentina.
Furacões: mais potentes – destruição no Caribe.
Extinção dos Corais: México, Belize e Panamá – perda de algas.
Pesca: prejudicada no Peru e Chile.
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Europa
Seca e Enchente: aumento do fluxo fluvial de 60% no norte europeu e queda na mesma taxa
no sul – 35% da população do leste europeu com pouca água.
Blecaute: queda de 6% de produção de energia por hidrelétrica, no Mediterrâneo é de 25%.
Seca: queda de 30 a 50% das geleiras dos Alpes até 2050 – rios que abastecem Viena, Berna
e Praga.
Antártida
Extinção: oceano mais ácido e quente – queda na produção de Krill – desaparecimento de
baleias.
Ártico
Fome: pesca prejudicada e queda na produção de camarão-rosa.
África
Desertificação: Sahel perderá até 8% de área plantável.
Fome: Lago Tanganica perderá 30% de sua produção.
Doenças: malária e doenças tropicais invadem sul e leste.
Inundações: aumento do nível do mar causa inundações nos deltas do Nilo e Níger – áreas
densamente povoadas.
Oceania
Seca: redução de chuvas – queda de 20% de água em áreas agrícolas.
Incêndios: estiagem e secas aumentam até 70% riscos incêndios florestais.
Mortes: Ondas de calor na Austrália e Nova Zelândia – 5 mil pessoas por ano.
Ásia
Fogo: florestas da Sibéria aparecem e sofrem com secas e incêndios.
Derretimento: Platô Tibetano – 4 km de extensão tende a desaparecer – geleiras do Himalaia
terão redução para 1/5 de área.
Inundação: invasão do mar no delta do Mekong – 100 mil hectares de terras plantáveis –
desabrigará 4 milhões de pessoas.
Fome: China e Índia perderá 30% da produção agrícola. Cada pessoa na Índia terá metade
da água potável; Erosão de solos.
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Arquipélago do Pacífico
Inundação: contaminação de depósitos subterrâneos com água salgada; erosão em praias;
morte de corais; queda do turismo no Taiti.
Brasil até 2100
Elevação do nível do mar
Ondas podem chegar no 2° andar de prédios litorâneos
Previsões moderadas dizem 58 cm de aumento, mas isso provoca ressacas intensas de ondas de
mais de 4 m – erosão; estrago; prejuízo a 42 milhões de pessoas.
Ciclones no Sul e Sudeste
Investimentos de prevenção: $
Floresta Amazônica
Desaparecimento completo ou pelo menos metade se aumentar 5 °C.
Efeito cascata.
Queda da biodiversidade.
Queda da umidade.
Desertificação.
Altera clima no sul e sudeste.
Nordeste - Brasil
Mais sensível.
Deserto - prejudicará 32 milhões de pessoas.
Migração e problemas sociais.
Desaparecimento de lençol freático.
Erosão por chuvas contínuas fora de época.
Lavoura
Perda de 60% de áreas cultiváveis.
Café desaparece.
Redução de soja e outros grãos.
Aumento de pragas
Fim do milagre da soja
Problemas agrários e sociais.
Fome
Economia comprometida.
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OBS – Cerrado é salvação para agronegócio com melhoramento genético, seleção de grãos e
agricultura inteligente. Entretanto, é a área mais atacada pela produção de soja e cana.
Muda Ciclo de Chuvas no Pantanal
Extinção de várias espécies
Secas
Alterações climáticas (secas e temporais irregulares)
Chuvas e tempestades ocasionais
Perda dos 60% da Mata Atlântica restante.
Furacões em grandes cidades
Doenças do semi-árido para os grandes centros do Sul e Sudeste.
Fim da garoa paulistana.
Pesca
Extinção da maioria das espécies que consumimos.
Destruição de mangues e corais (berçários naturais).
Prejudica crustáceos.
Pobreza no litoral.
Extinção de espécies migratórias como tartarugas.
Atum e salmão desaparecem.
2.3 - Distribuição das plantas cultivadas: Zoneamento ecológico ou Zoneamento
agroclimático
O Zoneamento Ecológico é um instrumento político e técnico de planejamento, cuja finalidade
consiste em otimizar o uso regional e a aplicação das políticas públicas. Tecnicamente, coleta e
organiza informações, necessárias ao planejamento e administração do uso sustentável, por meio da
ocupação racional dos recursos naturais. Simultaneamente incrementa a eficácia das decisões políticas
e das intervenções públicas na gestão do território, produzindo canais de negociação entre as varias
esferas de governos e a sociedade local.
Para todo o organismo vegetal e animal existe um regime edafoclimático ideal. Uma cultura
qualquer que seja colocada em um local mais próximo possível de seu regime hídrico-energético, essa
cultura tenderá a produzir o máximo, no menor tempo possível, possibilitando o maior rendimento
agrícola admissível.
O zoneamento agroclimático é um artifício utilizado a fim de delimitar regiões, onde as
condições de meio ambiente, solo, e econômicas, caracterizam a maior probabilidade possível de
sucesso em termos de produtividade e rentabilidade, a uma determinada cultura.
2.4 - A influencia do clima sob a adaptação de plantas e animais
Consideramos, geralmente, adaptação como um processo que ocorre a longo prazo, envolvendo
muitas gerações, mas ela também pode ocorrer durante o período de vida de um indivíduo, quando
então é chamada aclimatação. Vamos nos referir a adaptação, aqui, no sentido evolucionário.
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Mudanças no clima, particularmente durante os períodos glaciais do Pleistoceno (de 2 a 3
milhões de anos atrás), são largamente responsáveis pelo padrão atual de distribuição das plantas e
animais.
A medida que o clima mudava, as populações das espécies avançavam e retraíram, foram
fragmentadas e isoladas em pequenas áreas, e após podem ter sido reagrupadas.
Muito do que vemos na distribuição das espécies no presente representa etapas no contexto do
resgate das mudanças climáticas do passado.
2.4.1 - Adaptação ao ambiente árido
Para as plantas que vivem em habitats secos, onde a água é limitante, a taxa de fotossíntese
representa um equilíbrio entre a necessidade de adquirir dióxido de carbono e a de conservar água.
As plantas controlam a perda de água fechando seus estômatos. À medida que o potencial de
água das folhas diminui, as células na fronteira dos estômatos colapsam ligeiramente e fecham as
aberturas.
As Xerófitas são plantas adaptadas a viver em ambientes de clima seco, com seus diversos
mecanismos de adaptação. Caules ou raízes, que armazenam água, folhas pequenas com uma cobertura
de cera ou reduzidas a espinhos para diminuir a evaporação, e ainda, raízes que se aprofundam bastante
no solo para buscar lençóis subterrâneos de água. Essas são adaptações morfológicas dessas plantas
para o clima árido.
2.4.2 - Modificação na Fotossíntese em ambientes árido
Fotossíntese C3
Para a maioria das plantas, o primeiro passo na fotossíntese é a conversão de CO2 numa
molécula orgânica chamada de 3GP (fosfoglicerato). A enzima responsável pela assimilação de
carbono, a carboxilase RuBP, que tem uma baixa afinidade com o dióxido de carbono, acabam
assimilando o carbono ineficientemente. Na presença de concentração altas de oxigênio e baixa de
dióxido de carbono, especialmente em temperaturas elevadas das folhas, esta reação desfaz
parcialmente o que carboxilase RuBP executa quando ela assimila CO2, tornando a fotossíntese
ineficiente e auto-limitante. A assimilação de carbono, portanto, tende a se auto-inibir à medida que os
níveis de C02 declinam e os níveis de oxigênio produzido pela fotossíntese aumentam nas folhas. As
plantas poderiam minimizar esta condição mantendo seus estômatos abertos.
Fotossíntese C4
Elevar a concentração de CO2 e reduzir a concentração de O2 no tecido foliar poderia resolver
o problema da perda de água criada pela ineficiência da fotossíntese C3. Muitas plantas de clima
quente modificam a fotossíntese C3 usando um passo inicial diferente na assimilação de dióxido de
carbono. A reação assimiladora é catalisada pela enzima carboxilase PEP, que diferente da RuBP, tem
uma alta afinidade com CO2. Nesta concentração mais alta, o ciclo de Calvin-Benson opera mais
eficiente. A Enzima PEP pode se ligar ao CO2 numa concentração mais baixa na célula, desta forma
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permitindo que a planta abra menos seus estômato reduzindo a perda de água. A desvantagem da
assimilação C4 é que menos tecido foliar é destinada a fotossíntese, e assim reduzindo a taxa
fotossintética potencial máxima.
Fotossíntese CAM
Cartas plantas suculentas em ambientes carentes de água usam as mesmas vias bioquímicas que
as plantas C4, mais segregam a assimilação de CO2 e o ciclo de Calvin-Benson entre o dia e a noite. A
assimilação e armazenamento inicial do CO2 como ácido orgânico de quatro carbono (ácido málico e
OAA) levaram ao nome de metadolismo do ácido crassuláceo, ou CAM (do inglês- crassulacean acid
metabolism). As planta CAM abrem seus estômatos para troca gasosa durante a noite fria do deserto,
por ocasião da qual a transpiração de água é mínima.
A Fotossíntese CAM resulta numa eficiência de uso da água extremamente alta e capacita
alguns tipos de plantas a exigiram habitats muito quente e seco.
2.4.3 - Adaptação ao Fogo
As adaptações morfofisiológicas das plantas ao fogo envolvem estratégias de resistência,
regeneração ou sobrevivência (RIZZINI, 1976; COUTINHO, 1977; STEUTER & McPHERSON,
1995). A sobrevivência das plantas ao fogo depende, em ordem decrescente, do grau de proteção das
gemas, do nível de chamuscação (altamente associado ao material morto ligado à planta), e do
intervalo entre queimadas (STEUTER & McPHERSON, 1995). Plantas com menor relação
folha/colmo, colmos mais espessos, baixa produção de material morto na época seca e maior massa
residual após a queima, são melhor adaptadas à queima (MACEDO, 1995). A maior eficiência de
algumas espécies em áreas queimadas pode ser em função de sua plasticidade fisiológica, devido a qual
essas espécies apresentam maior fotossíntese, condutância foliar, concentração de N na folha e
aumento na eficiência de uso da água durante a seca, por desenvolver menor potencial osmótico, em
relação às plantas de áreas não queimadas (KNAPP, 1985).
As gramíneas são apontadas como a família vegetal melhor adaptada à queima, em função de
sua rápida capacidade de regeneração após a queima (DAUBENMIRE, 1968; VOGL, 1974;
COUTINHO, 1994). Isto se deve ao contínuo crescimento foliar do meristema intercalar e de novos
afilhos, oriundos de meristemas protegidos abaixo do solo ou na base das bainhas persistentes (BOND
& WILGEN, 1996). Por outro lado, as condições ambientais após o fogo, representadas por elevada
temperatura e evaporação da superfície de solo descoberto, promovem o desenvolvimento de plantas
xerofiticamente adaptadas, com folhas finas e pilosas e menor transpiração (STEUTER &
McPHERSON, 1995).
O fogo tem complexos efeitos sobre a reprodução, estimulando algumas espécies que
aumentam o florescimento, a germinação de sementes e o número de plântulas. Isto determinou que
algumas espécies, as quais podem se extinguir se o fogo for suprimido, criassem, inclusive,
dependência do fogo para se reproduzir (BOND & WILGEN, 1996). Como principais estímulos do
fogo ao florescimento das plantas (STEUTER & McPHERSON, 1995) citam-se: mudanças na
temperatura, na luz e na concentração de nutrientes e a presença de etileno na fumaça.
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2.4.4 - Adaptação ao Frio
Os insetos conseguem desenvolver tolerância a temperaturas abaixo de zero de maneira muito
simples: através da síntese de glicerina, que age como um anticongelante. Nas plantas superiores,
adaptação ao gelo parece ser bem mais complexa, mas sempre se faz uma correlação da tolerância ao
frio com o aumento do teor de açúcar na seiva. Provou-se que a capacidade de resistir à geada pode ser
induzida artificialmente, infiltrando-se plantas com açúcares. Os açúcares encontrados nas plantas
resistentes ao congelamento variam de planta para planta, mas geralmente são os açúcares mais
conhecidos: glicose, frutose e sacarose. Álcoois poli-hídricos, como glicerina, manitol e sorbitol são
menos encontrados, mas são largamente responsáveis pela tolerância ao frio da maçã e da gardênia, por
exemplo.
2.5 - Fenologia Agrícola e Analise do Crescimento
Fenologia é o estudo das modificações associadas ao crescimento e à reprodução durante os
ciclos anuais (Rathcke & Lacey, 1985). O crescimento e a reprodução das plantas estão associados às
condições ambientais e mesmo em ambientes tropicais, onde limitações ambientais são menos
restritivas, os padrões fenológicos podem ser importantes para otimizar os eventos reprodutivos e
permitir a sobrevivência das populações de plantas (Bawa, 1983; Oliveira1998a).
Com base nos estudos dos padrões apresentados anualmente é possível definir a ocorrência, a
intensidade e a previsibilidade dos eventos reprodutivos. Eles podem ser utilizados como indicadores
da capacidade de auto regeneração das populações vegetais, das produtividades e capacidade de carga
da comunidade (Fonseca & Souza-Silva, 2001).
A análise de crescimento é um método que segue a dinâmica da produção fotossintética, sendo
de vital importância para compreender os processos morfo-fisiológicos da planta e sua influência sobre
o rendimento. Pode, ainda, ser empregada para determinar a produção líquida das plantas, derivadas do
processo fotossintético, como resultado do desempenho do sistema assimilatório durante determinado
período de tempo (CARDOSO et al., 1987); permitindo, também analisar os processos fisiológicos de
crescimento e desenvolvimento das plantas.
A área foliar é um índice importante em estudos de nutrição e crescimento vegetal, uma vez que
determina o acúmulo de matéria seca, o metabolismo vegetal, a capacidade fotossintética potencial, o
rendimento e qualidade da colheita (IBARRA,1985; JORGE & GONZALEZ, 1997).
A análise de crescimento produz conhecimentos de valor prático e informações exatas,
referentes ao crescimento e comportamento dos genótipos, que podem ser utilizadas pelos produtores,
de modo que, os permitam escolher a cultivar que melhor se adapte a cada região (SHARMA et al.,
1993).
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2.6 - Resposta de plantas a estresses ambientais
Um exemplo de condição de solo adversa para o desenvolvimento de uma planta é a salinidade.
Plantas que conseguem crescer em areias salgadas de desertos ou à beira-mar são chamadas "halófitas",
plantas que desenvolveram mecanismos de adaptação a essas condições. As plantas necessitam
normalmente de níveis baixos (alguns ppm) de sódio no solo. Quando o teor de cloreto de sódio é
aumentado, elas desenvolvem sintomas de intoxicação, rapidamente. É o que acontece com as plantas
chamadas "glicófitas", como o tomate, a ervilha e o feijão.
As plantas halófitas, têm seu crescimento estimulado em condições de salinidade, como
acontece com plantas costeiras tropicais.
Este estimulo no crescimento pode ser por acumulação de cloreto de sódio dentro do vacúolo;
por resistência à entrada de cloreto de sódio na célula e por diluição de cloreto de sódio após sua
entrada na planta. Uma característica bioquímica da adaptação das plantas à salinidade é a acumulação
nas plantas halófitas de duas substâncias nitrogenadas: a prolina e a glicinobetaína.
REFERENCIA
http://e-Geo.ineti.pt/geociencias/edicoes_online/diversos/guiao_tectonica_placas/indice.htm acessada em 29/04/09.
MORRONE, J.J. Homología biogeográfica: las coordenadas espaciales de la vida. Cuadernos del
Instituto de Biología 37, 2004, Instituto de Biología, UNAM, México D.F.
IBARRA R., W.E. Comparación y validación de métodos de estimación de área foliar en ocho
cultivares de sorgo granífero (Sorghum bicolor (L.) Moench). Maracay, 1985. 112p. Tesis de grado –
Facultad de Agronomía, U.C.V, JORGE, Y. ; GONZÁLEZ, F. Estimación del área foliar en los
cultivos de ají y tomate. Agrotecnia de Cuba, Havana, v.27, n.1, p.123-126, 1997.
SHARMA, B. D.; KAUL, H. N.; SINGH, M. Growth analysis of potato varieties in autumn in
subtropical conditions. New Botanist, Lucknow, v. 20, n. 54, p. 55-64, 1993.
CARDOSO, M. J.; FONTES, L. A. N. ; LOPES, N. F. ; et al. Partição de assimilados e produção de
matéria seca de milho em dois sistemas de associação com feijão (Phaseolus vulgares L.). Revista
Ceres, Viçosa, v. 34, n. 191, p. 71-89, 1987.
LOPES, O. Análise de crescimento e conversão da energia solar em dois híbridos de milho (Zea
mays L.). Pelotas, 1977. 98p. (Dissertação de Mestrado) - Universidade Federal de Pelotas.
MEDEIROS, J. G.; PEREIRA, W. ; MIRANDA, J. E. C. Análise de crescimento em duas cultivares de
batata-doce (Ipomoea batatas (L.) Lam). Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, Londrina, v.2, n.2,
p. 23-29, 1990.
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GARCIA, A.; PETERS, J. A.; PIEROBOM, C. R.; et al. Principais problemas da cultura da batata-
doce no Rio Grande do Sul e algumas recomendações de pesquisa. Horti Sul, Pelotas, v.1, n.0, p.30-
33,1989.