Meio ambiente, legislação e requisitos

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Capítulo I

Ecologia e meio ambiente

8.1. Introdução a ecologia e meio ambiente

8.1.1. Ecologia

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8.1.1.1. Definição

·       ecologia é o estudo das interações dos seres vivos entre si e com o meio ambiente.

·      a palavra ecologia tem origem no grego “oikos, que significa casa, e logos, estudo, reflexão, portanto, por extensão, seria o estudo da casa ou, de forma mais genérica, do lugar onde se vive.

·      foi o cientista alemão Ernst Haeckel, em 1869, quem primeiro usou esse termo para designar a parte da biologia que estuda as relações entre os seres vivos e o ambiente em que vivem, além da distribuição e abundância dos seres vivos no planeta.

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8.1.1.2. Ramos da ecologia

A ecologia divide-se em três ramos:

·      autoecologia, que dedica-se a estudar a relação do indivíduo com o ambiente e com a espécie, com toda a sua diversidade de indivíduos, que se adapta à mutabilidade ambiental;

·      demoecologia, que trata do estudo de cada população em separado e a forma como os organismos crescem, as suas taxas de mortalidade, sobrevivência, etc. Estuda as temperaturas ótimas, quantidade de luz ideal, etc;

·      sinecologia, que estuda as comunidades, as populações de indivíduos de uma mesma espécie que não vivem isoladas, mas juntamente com indivíduos de outras espécies, mantendo relações entre si e compartilhando um mesmo habitat.

       Essa situação configura um novo nível de organização no mundo vivo: o estudo do funcionamento da comunidade e suas modificações ao longo do tempo.

Para os ecólogos, o meio ambiente inclui não só os fatores bióticos, como o clima e a geologia, mas também os seres vivos, que habitam uma determinada comunidade ou biótipo.

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8.1.1.3. Níveis de organização na visão da ecologia

Para que possamos delimitar o campo de estudo em ecologia devemos, em primeiro lugar, compreender os níveis de organização entre os seres vivos:

·      o nível mais simples é o do protoplasma, que é definido como substância viva, e é o constituinte da célula, portanto, a célula é a unidade básica e fundamental dos seres vivos;

·      quando um conjunto de células com as mesmas funções está reunido, trabalhando junto, temos um tecido;

·      vários tecidos formam um órgão e um conjunto de órgãos formam um sistema;

·      todos os sistemas reunidos dão origem a um organismo;

·      quando vários organismos da mesma espécie estão reunidos numa mesma região ou meio ambiente, temos uma população;

·      várias populações num mesmo local, reunião de organismos interativos em um meio ambiente, formam uma comunidade;

·      tudo isso reunido e trabalhando em harmonia forma um ecossistema;

·      todos os ecossistemas reunidos num mesmo sistema, como no planeta Terra, formam a biosfera.

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8.1.1.4. Habitat – etologia

·      habitat é o espaço físico ideal que as espécies procuram para viver;

·      depende dos fatores bióticos, que são todas as influências que os seres vivos recebem de um ecossistema, derivadas de aspectos físicos, químicos ou físico-químicos do meio ambiente, tais como a luz, a temperatura, o vento, etc., que contribuem  para formar um ecossistema;

·      a reprodução das espécies leva a um territorialismo, pois cada espécie demarca seu território para defesa da prole;

·      o comportamento de cada espécie é estudado pela etologia, que analisa a evolução das espécies por meio do metabolismo;

·      o meio ambiente será de qualidade quando agregar o maior número possível de espécies vivendo em um mesmo habitat em harmonia.

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8.1.1.5. Relações ecológicas

As relações entre os diversos seres vivos existentes num ecossistema incluem:

·         competição pelo espaço, pelo alimento ou por parceiros para a reprodução;

·         predação de organismos por outros;

·         simbiose entre diferentes espécies que cooperam para a sua mútua sobrevivência;

·         comensalismo, parasitismo e outras (ver a página Relações Ecológicas).

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8.1.1.6. Ecologia humana

A evolução destes conceitos e a verificação das alterações de vários ecossistemas - principalmente a sua degradação pelo homem -  levaram ao conceito de “Ecologia Humana”, que estuda as relações entre o Homem e a Biosfera, principalmente do ponto de vista da manutenção de sua saúde, não só física, mas também social.

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8.1.1.7. Disseminação do conhecimento ecológico

Por outro lado, apareceram também os conceitos de “Conservação e Conservacionismo”, que se impuseram na atuação dos governos, quer por meio de ações de regulamentação do uso do ambiente natural e das suas espécies, quer por meio de várias organizações ambientalistas que promovem a disseminação do conhecimento sobre essas interações entre o Homem e a Biosfera.

 

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8.1.1.8. Desenvolvimento econômico-ecológico

A ecologia está ligada a muitas áreas do conhecimento, dentre elas a economia.

Nosso modelo de desenvolvimento econômico baseia-se no capitalismo irracional, que promove a produção de bens de consumo cada vez mais caros e sofisticados. Isso esbarra na ecologia, pois não pode haver uma produção ilimitada desses bens de consumo na biosfera finita e limitada.

8.1.2. Meio ambiente

·  meio ambiente é o conjunto de forças e condições que cercam e influenciam os seres vivos e as coisas em geral, compreendendo: clima, som, iluminação, teor de oxigênio, condições de alimentação, modo de vida em sociedade, educação, companhia, entre outros;

·  em biologia, sobretudo na ecologia, o meio ambiente inclui todos os fatores que afetam diretamente o metabolismo ou o comportamento de um ser vivo ou de uma espécie, incluindo a luz, o ar, a água, o solo - chamados fatores abióticos - e os seres vivos que coabitam no mesmo biótopo;

·   os fatores ambientais sem vida, tais como temperatura e luz do Sol, formam o meio ambiente abiótico;

· os seres vivos ou os que recentemente deixaram de viver, tais como as algas e os alimentos, constituem o meio ambiente biótico.

      Tanto o meio ambiente abiótico quanto o biótico atuam um sobre o outro para formar o meio ambiente total de seres vivos e sem vida.

8.1.3. Biomassa

·         é a quantidade total de matéria viva existente em um ecossistema, tanto animal como vegetal.

8.2. Ecossistemas - Biomas

8.2.1. Classificação de Ecossistemas - Biomas

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8.2.1.1. Introdução

·      em ecologia chama-se bioma uma comunidade biológica, ou seja, fauna e flora e suas interações entre si e com o ambiente físico, solo, água e ar;

·      área biótica é a área geográfica ocupada por um bioma;

·      o bioma da terra compreende a biosfera;

·      um bioma pode ter uma ou mais vegetações predominantes;

·      é influenciado pelo macroclima, tipo de solo, condição do substrato e outros fatores físicos, não havendo barreiras geográficas, ou seja, independente do continente, há semelhanças das paisagens, apesar de poderem ter diferentes animais e plantas, devido à convergência evolutiva;

·      um bioma é composto de comunidade clímax e todas as subclímax associadas ou degradadas pela estratificação vertical ou pela adaptação da vegetação.

·      são divididos em:

ü    terrestres ou continentais;

ü    aquáticos;

ü   ecotonos.

·      geralmente se dá um nome local a um bioma em uma área específica.

       Por exemplo, um bioma de vegetação rasteira é chamado estepe na Ásia central, savana na África, pampa na região subtropical da América do Sul ou cerrado no Brasil, campina em Portugal e pradaria na América do Norte.

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8.2.1.2. Biomas terrestres

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8.2.1.3. Biomas aquáticos

8.3. A produção de energia e o meio ambiente

8.3.1. Fontes de energia

A energia é a força vital de nossa sociedade, dela depende a iluminação de interiores e exteriores, o aquecimento e refrigeração de nossas casas, o transporte de pessoas e mercadorias, a obtenção de alimento e sua preparação, o funcionamento das fábricas, entre outras tantas.

8.3.2. Energias renováveis

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8.3.2.1. Introdução

As fontes de energia renováveis ou alternativas não consomem recurso finito como um combustível fóssil ou uma substância radioativa, e ademais, em geral, causam menos impactos ambientais negativos.

Entre essas energias temos:

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8.3.2.2. Energia hidrelétrica

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8.3.2.3. Energia solar

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8.3.2.4. Energia da biomassa

 

·         a biomassa inclui a madeira, plantas de crescimento rápido, algas cultivadas, restos de animais, entre outros, desde que não causem danos ambientais.

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8.3.2.5. Energia de biocombustível

·         biocombustível líquido é um material obtido pela fermentação e decomposição anaeróbica de vários tipos de biomassa, tendo como resultado o metanol e o etanol, proveniente, dentre outros, da cana de açúcar e do lixo orgânico.

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8.3.2.6. Energia de biogás

·     outra possibilidade é a utilização da biomassa para se obter o biogás. Proveniente de depósitos orgânicos que podem se decompor em um depósito, denominados digestores, sob a ação dos micro-organismos e a mistura de gases produzidos, podem ser armazenados e transportados para serem usados como combustível.

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8.3.2.7. Energia obtida dos oceanos

Dos oceanos pode se obter energia por vários procedimentos:

·      energia das marés:

ü      é a energia que pode ser obtida da variação de metros do nível de água dos oceanos para a obtenção de energia mecânica.

·      energia das ondas:

ü      tem se desenvolvido diversas tecnologias experimentais para converter a energia das ondas em mecânica e eletricidade, porém, não se tem ainda um sistema que seja economicamente rentável.

·      energia proveniente dos gradientes de temperatura:

ü      o gradiente de temperatura no oceano consiste na diferença de temperatura existente entre a superfície e o fundo do mar;

ü     esse sistema utiliza águas superficiais com temperaturas ao redor de 27°c para vaporizar um fluido que tenha baixo ponto de ebulição;

ü      o vapor formado alimenta uma turbina, que alimenta um gerador e, finalmente, para reaproveitar o fluido que foi vaporizado, este é condensado pelas águas frias do fundo do mar;

ü     as usinas podem funcionar em sistema aberto, usando como fluido ativo a própria água do mar, ou em sistema fechado, utilizando como fluidos o amoníaco, o cloreto de metila ou o dióxido de nitrogênio;

ü      esse sistema ainda não é usado para fins comerciais, existem apenas usinas piloto em alguns países, como Porto Rico, Cuba e EUA;

ü      as dificuldades desse tipo de exploração estão fundamentadas nos problemas de engenharia de grandes obras marítimas.

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8.3.2.8. Energia geotérmica

·      energia geotérmica é aquela proveniente do calor do centro da terra, gerada a partir dos elementos radioativos presentes em depósitos subterrâneos e do magma existente no interior do planeta.

·      o funcionamento de uma usina geotérmica consiste em injetar água até uma camada profunda da crosta terrestre, fazendo com que o líquido volte aquecido em velocidade suficiente para mover turbinas.

·      também são aproveitados gêiseres naturais que brotam na superfície, ou são feitas perfurações até as caldeiras naturais subterrâneas.

 

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8.3.2.9. Energia eólica

8.3.3. Energias não renováveis

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8.3.3.1. Energia nuclear

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8.3.3.2. Energia de combustíveis fósseis

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8.3.3.3. Energia dos derivados de combustíveis fósseis

ü  são os produtos obtidos a partir do fracionamento dos combustíveis fósseis, principalmente do petróleo, como por exemplo a gasolina, óleo diesel, entre outros produtos.

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8.3.3.4. Derivados sintéticos

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8.3.3.5. Depósitos geotérmicos

·         constituem-se em calor de baixa temperatura depositados em zonas subterrâneas de vapor seco, água quente ou em uma mistura de vapor e água quente.

8.3.4. Resumo energético do Brasil

8.3.5. Balanço energético nacional (BEN)

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8.3.5.1. Aspectos gerais

·      o processo de aperfeiçoamento contínuo ao qual é submetido o Balanço Energético Nacional, no sentido de melhor representar a realidade energética brasileira, desde os aspectos da precisão da informação até o seu detalhamento em diferentes níveis de desagregação, faz com que se apresentem, às vezes, algumas diferenças entre os dados de uma edição e outra e, por esse motivo, sempre a última edição é a que apresenta a posição mais rigorosa.

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8.3.5.2. Fontes de dados

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8.3.5.3. Peculiaridades no tratamento das informações

8.4. Ecossistemas: ciclo dos nutrientes

8.4.1. Sistema dinâmico

·      as substâncias são continuamente transformadas durante a composição e a decomposição da matéria orgânica, sem escapar da biosfera, elas são recicláveis.

·      circulação na natureza de substâncias essenciais para a manutenção e reprodução dos organismos vivos, e os principais ciclos são os do carbono, com átomos de carbono que se incorporam em compostos orgânicos através da fotossíntese (absorvido na forma de nitratos por plantas comidas por animais, produzindo excreção de nitrato, que volta ao solo); da água (evaporação, à chuva, e assim por diante); do oxigênio; e do fósforo.

·      sendo a Terra um sistema dinâmico, em evolução, o movimento e a estocagem de seus materiais afetam todos os processos físicos, químicos e biológicos.

8.4.2. Ciclos

·       os caminhos percorridos ciclicamente entre o meio abiótico e o biótico pela água e pelos elementos químicos como carbono, oxigênio e nitrogênio constituem os ciclos.

·       são processos naturais que reciclam elementos em diferentes formas químicas do meio ambiente para os organismos, e vice-versa.

·       água, carvão, oxigênio, nitrogênio, fósforo e outros elementos percorrem esses ciclos, unindo os componentes vivos e não-vivos da Terra.

·       um ciclo biogeoquímico é o movimento ou o ciclo de um determinado elemento ou elementos químicos através da atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera da Terra.

·       os ciclos estão intimamente relacionados com processos geológicos, hidrológicos e biológicos.

8.4.3. Ciclo do carbono

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8.4.3.1. Introdução

·       carbono é o elemento fundamental na constituição das moléculas orgânicas.

·      o carbono utilizado primariamente pelos seres vivos está presente no ambiente, combinado ao oxigênio, formando as moléculas de gás carbônico presentes na atmosfera ou dissolvidas nas águas dos mares, rios e lagos.

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8.4.3.2. Fluxograma básico: ciclo do carbono

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8.4.3.3. Ciclo Biológico

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8.4.3.4. Ciclo geológico do carbono

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8.4.3.5. Fluxograma: Ciclo do Carbono (2)

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8.4.3.6. Formações

·      o dióxido de carbono (CO2) da atmosfera, combinado com a água, forma o ácido carbônico, o qual reage lentamente com o cálcio e com o magnésio da crosta terrestre, formando carbonatos.

·      por meio dos processos de erosão (chuva), esses carbonatos são arrastados para os oceanos, onde se acumulam no seu leito em camadas, ou são assimilados por organismos marinhos que, eventualmente, depois de morrerem, também se depositam no fundo do mar; estes sedimentos vão-se acumulando ao longo de milhares de anos, formando rochas sedimentares como as rochas calcárias.

·      esse ciclo continua quando as rochas sedimentares do leito marinho são arrastadas para o manto da terra, por um processo de subprodução (processo pelo qual uma placa tectónica descende por baixo de outra).

·      dessa forma, as rochas sedimentares estão sujeitas a grandes pressões e temperaturas debaixo da superfície da Terra, derretendo e reagindo com outros minerais, libertando CO2.

·      o CO2 é devolvido a atmosfera através das erupções vulcânicas e outro tipos de actividades vulcânicas, completando-se assim o ciclo.

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8.4.3.7. Concentrações de CO2

·       os fluxos, sem interferências antropogênicas (humanas), são aproximadamente equivalentes, variando lentamente, i.e., a uma escala geológica.

       As diferenças do ciclo rápido são também explicadas pelos processos de fotossíntese e respiração: a vida nos oceanos consome grandes quantidades de CO2, no entanto o ciclo entre a fotossíntese e a respiração desenvolve-se muito rapidamente.

      O fitoplâncton é consumido pelo zooplâncton em apenas alguns dias, e apenas pequenas quantidades de carbono são acumuladas no fundo do mar, quando as conchas do zooplâncton, compostas por carbonato de cálcio (CaCO3), se depositam no fundo, após a sua morte.

      Depois de um longo período de tempo, esse efeito representa uma significativa remoção de carbono da atmosfera.

·         outro processo do ciclo biológico, o qual representa remoção de carbono da atmosfera, ocorre quando a fotossíntese excede a respiração e, lentamente, a matéria orgânica forma depósitos sedimentares que, na ausência de oxigénio e ao longo de milhões de anos, se transformam em combustíveis fósseis.

·         os incêndios (naturais) são um outro elemento do ciclo rápido que adicionam CO2 para a atmosfera ao consumir a biomassa e matéria orgânica, e ao provocar a morte de plantas que acabam por se decompor e formar também CO2.

8.4.4. Ciclo da água – hidrológico

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8.4.4.1. Introdução

·      a água é a única substância que existe, na natureza e em circunstâncias normais, em todos os três estados da matéria (sólido, líquido e gasoso).

·      a coexistência desses três estados implica que existam transferências contínuas de água de um estado para outro; essa sequência fechada de fenômenos pelos quais a água passa do globo terrestre para a atmosfera é designado por ciclo hidrológico.

·      a água da evapotranspiração (nome científico dado ao vapor de água obtido da transpiração e da evaporação) atinge um certo nível da atmosfera no qual ela se condensa, formando as nuvens.

·      nas nuvens, o vapor de água se condensa formando gotículas, que permanecem em suspensão na atmosfera.

·      essas gotículas, sob certas condições, agregam-se formando gotas maiores que precipitam-se, ou seja, chove.

·      a chuva pode seguir dois caminhos, ela pode impetrar e formar um aquífero ou um lençol freático, ou pode simplesmente escoar superficialmente até chegar a um rio, lago ou oceano, onde o ciclo continua.

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8.4.4.2. Da superfície para a atmosfera

·       o ciclo da água se inicia com a energia solar que incide na terra.

·       a transferência da água da superfície terrestre para a atmosfera, passando do estado líquido ao estado gasoso, se processa através da evaporação direta pela transpiração das plantas e dos animais, e por sublimação (passagem direta da água da fase sólida para a de vapor).

·       a vegetação tem um papel importante nesse ciclo, pois uma parte da água que cai é absorvida pelas raízes e acaba por voltar à atmosfera pela transpiração, ou pela simples e direta evaporação, e durante essa alteração do seu estado físico, absorve calor, armazenando energia solar na molécula de vapor de água à medida que sobe à atmosfera.

·       dada a influência da energia solar no processo de evaporação, a água se evapora especialmente durante os períodos mais quentes do dia e nas zonas mais quentes da terra.

·       a evaporação é elevada nos oceanos que estão sob a influência das altas subtropicais.

·       nos oceanos equatoriais, onde a precipitação é abundante, a evaporação é menos intensa.

·       nos continentes, os locais onde a precipitação é mais elevada existem florestas, e onde a precipitação é mais baixa, existem desertos

·       nos continentes, a precipitação é maior que a evaporação.

·       os oceanos evaporam mais água que recebem pela precipitação.

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8.4.4.3. Da atmosfera de volta à superfície

·      o vapor de água é transportado pela circulação atmosférica e se condensa após percursos muito variáveis, que podem ultrapassar 1000km.

·      poderá regressar à superfície terrestre numa das formas de precipitação (chuva, granizo ou neve), como voltar à atmosfera mesmo antes de alcançar a superfície terrestre (através de chuva miúda quente). Em situações menos vulgares, poderá ainda transformar-se em neve e cair no cimo de uma montanha e permanecer lá 1000 anos.

·      toda essa movimentação é influenciada pelo movimento de rotação da Terra e das correntes atmosféricas.

·      a água que atinge o solo tem diferentes destinos.

ü     parte é devolvida à atmosfera através da evaporação, assim como parte infiltra-se no interior do solo, alimentando os lençóis subterrâneos;

ü      já o estante escorre sobre a superfície em direção às áreas de altitudes mais baixas, alimentando diretamente os lagos, riachos, rios, marés e oceanos;

ü      a infiltração é assim importante para regular a vazão dos rios, distribuindo-a ao longo de todo o ano, evitando assim, os fluxos repentinos, que provocam inundações;

ü     caindo sobre uma superfície coberta com vegetação, parte da chuva fica retida nas folhas. A água interceptada evapora, voltando à atmosfera na forma de vapor.

·      o ciclo hidrológico atua como um agente modelador da crosta terrestre devido à erosão e ao transporte e deposição de sedimentos por via hidráulica, condicionando a cobertura vegetal e, de modo mais genérico, toda a vida na Terra.

·      o ciclo hidrológico é um dos pilares fundamentais do ambiente, assemelhando-se, no seu funcionamento, a um sistema de destilação global.

·      o aquecimento das regiões tropicais devido à radiação solar provoca a evaporação contínua da água dos oceanos, que é transportada sob a forma de vapor pela circulação geral da atmosfera, para outras regiões.

·      durante a transferência, parte do vapor de água condensa-se devido ao arrefecimento, formando nuvens que originam a precipitação.

·      o retorno às regiões de origem resulta da ação conjunta da infiltração e escoamento superficial e subterrâneo proveniente dos rios e das correntes marítimas.

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8.4.4.4. Processos

·      precipitação: consiste no vapor de água condensado que cai sobre a superfície terrestre.

·      infiltração: consiste no fluxo de água da superfície que se infiltra no solo.

·      escoamento superficial:  é o movimento das águas na superfície terrestre, do solo para os rios, marés e oceanos.

·      evaporação: é a transformação da água no seu estado líquido para o estado gasoso à medida que se desloca da superfície para a atmosfera.

·      transpiração: é a forma como a água existente nos organismos passa para a atmosfera.

·      evapotranspiração: é o processo conjunto pelo qual a água que cai é absorvida pelas plantas, voltando à atmosfera através da transpiração ou evaporação direta (quando não absorvida).

·      sublimação: é o processo em que a água passa diretamente do estado sólido ao estado gasoso, sem passar pelo estado líquido.

·      condensação: é a transformação do vapor de água em água líquida, com a criação de nuvens e nevoeiro.

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8.4.4.5. Serviços prestados pela água

Os serviços ambientais são a ligação entre os ecossistemas, o bem-estar humano e a economia.

Na verdade, são os serviços prestados pelo meio ambiente que sustentam e garantem a vida humana.

·      entre outros, a água presta os seguintes serviços ambientais:

ü    regulação do clima;

ü    regulação dos fluxos hidrológicos;

ü    reciclagem de nutrientes;

ü    recreação.

·      serviços ambientais prestados pela água:

ü    infiltração, escoamento, reciclagem de nutrientes;

ü    infiltração;

ü    reciclagem de nutrientes;

ü    reciclagem de nutrientes, precipitação.

·      serviços ambientais prestados pelo capital humano:

ü    sistemas de abastecimento de água e de saneamento;

ü    sistemas de drenagem;

ü    sistemas de tratamento de águas residuais;

ü    sistemas de rega.

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8.4.4.6. Fluxograma: ciclo da água

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8.4.4.7. Informações adicionais sobre a água

·       o volume total da água na terra mantém-se constante, variando ao longo do tempo a sua distribuição por fases.

·       os oceanos constituem cerca de 97% de toda a água do planeta.

·       dos 3,6% restantes, aproximadamente 2,25% estão localizados nas calotas polares e nas geleiras, enquanto apenas 0,75 % é encontrado na forma de água subterrânea, em lagos, rios e também na atmosfera, como vapor de água.

·       84% da água que evapora para a atmosfera tem origem nos oceanos, enquanto que apenas 16% são oriundos dos continentes.

·       a água que usamos para beber, aquela que está nos rios, lagos e águas subterrâneas, é menos de 1% da água existente no planeta.

·       a quantidade total de vapor de água na atmosfera é equivalente a cerca de uma semana de precipitação em todo o globo.

·       num ano, a atmosfera produz uma quantidade de precipitação na Terra 32 vezes maior em volume do que a sua capacidade total de armazenamento de água.

·       em média, cada molécula de água evaporada fica apenas uns 10 dias em suspensão na atmosfera antes de voltar a cair no solo.

·       de acordo com a Organização das Nações Unidas, no último meio século, a disponibilidade de água por ser humano diminuiu 60%, enquanto que a população aumentou 50%.

·       devido às forças tectônicas, que agem no sentido de criar montanhas, a Terra não é hoje um planeta uniformemente coberto por uma camada de 3km de água salgada.

·       a água é o mais importante dos constituintes dos organismos vivos, pois cerca de 50 a 90 % da biomassa é constituída por água.

·       o seu papel nas funções biológicas é extremamente importante e diversificado, sendo necessária, por exemplo, para o transporte de nutrientes e dos produtos da respiração celular e para a decomposição da matéria orgânica, que libera a energia necessária para o metabolismo.

8.4.5. Ciclo do nitrogênio

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8.4.5.1. Visão geral

·       o processo pelo qual o ''nitrogênio'' ou ''azoto'' circula através das plantas e do solo pela ação de organismos vivos é conhecido como ''ciclo do nitrogênio'' ou ''ciclo do azoto''.

·       o ciclo do nitrogênio é um dos ciclos mais importantes nos ecossistemas terrestres, pois é usado pelos seres vivos para a produção de moléculas complexas necessárias ao seu desenvolvimento, tais como aminoácidos, proteínas e ácidos nucléicos.

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8.4.5.2. Fluxograma geral: ciclo do nitrogênio

8.4.6. Ciclo do fósforo

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8.4.6.1. Introdução

·       o fósforo é um elemento essencial por participar das moléculas de DNA e RNA responsáveis pela transmissão das características genéticas, além de serem os compostos de fósforo os principais manipuladores de energia nas células vivas.

·       os principais reservatórios são as rochas de fosfato, depósitos de guano (excremento de aves marinhas) e depósitos de animais fossilizados.

·       o fósforo é liberado desses reservatórios por erosão natural e filtração, e através da mineração e do uso como adubo pelo homem.

·       parte do fósforo é aproveitado pelas plantas na forma de fosfatos no solo, entrando, assim, na parte viva do ecossistema.

·       pode passar por meio de vários níveis tróficos antes de retornar ao solo por decomposição. Grande parte do fosfato carregado pela água ou escavado dos depósitos na rocha é eventualmente levado pelo mar - o homem e suas atividades mineradoras e distributivas aceleram esse processo.

       Uma vez no mar, pode ser utilizado em ecossistemas marinhos ou depositado em sedimentos marinhos rasos ou profundos.

      Embora parte deste possa ser devolvido por corrente de ressurgência, grande parte se perde quase que permanentemente.

      Pode ser devolvido por processos geológicos de elevação de sedimentos e, segundo Ehrlich, parece improvável que no futuro estes sejam suficientes para contrabalançar a perda.

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8.4.6.2. Fluxograma básico: ciclo do fosforo

8.4.7. Ciclo do enxofre

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8.4.7.1. Inrodução

·      as proteínas dependem basicamente do enxofre, que é encontrado no solo em combinações de sais de sulfato, sulfetos e minério.

·      nas proximidades de vulcões, o enxofre é encontrado na sua forma original, razão pela qual há muitas unidades de exploração nessas regiões.

·      o ciclo do enxofre compreende 6 etapas básicas:

ü       as plantas absorvem compostos contendo enxofre além dos sulfatos;

ü       na produção de aminoácidos das plantas, o hidrogênio substitui o oxigênio na composição dos sulfatos;

ü       os seres vivos se alimentam das plantas;

ü       micro-organismos decompõe os aminoácidos que contêm enxofre nos restos de animais e plantas, criando sulfito de hidrogênio;

ü      o enxofre é extraído do sulfito por bactérias e micro-organismos;

ü      sulfatos são produzidos pela ação de micro-organismos na combinação do enxofre com o oxigênio.

 

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8.4.7.2. Fluxograma básico: ciclo do enxofre

8.5. Dinâmica populacional

8.5.1. Ecologia Populacional

Define-se como população o conjunto de pessoas ou organismos de uma mesma espécie que habitam uma determinada área, geograficamente próximos, a ponto de serem capazes de reprodução num espaço de tempo definido e potencialmente imortal.

No âmbito da Ecologia Populacional há ainda a considerar o estudo da interacção entre populações de espécies diferentes como, por exemplo, as relações entre presas e predadores, as relações entre populações que competem na utilização de recursos, ou a relação entre os parasitas e os seus hospedeiros.

8.5.2. Fatores que influenciam o tamanho da população

Denomina-se dinâmica populacional em biologia, ecologia e também em demografia, a disciplina que estuda as variações na abundância das populações de seres vivos.

O estudo da dinâmica das populações naturais é importante na ecologia para que possamos compreender o que ocorre nos ecossistemas de equilíbrio, sendo por isso uma ciência de números e de variações, tais como:

Para avaliar o desenvolvimento de uma população, é preciso conhecer certos atributos que lhe são característicos: (N), (M), (I), (E).

Numa população animal, são os seguintes os fatores que alteram os seus números:

·      comunidade:

ü         conjunto de populações agrupadas em uma mesma área ou habitat.

·      distribuição etária:

ü         é a classificação do número de indivíduos em uma determinada idade de sua existência.

·      taxa de natalidade (N):

ü         número de indivíduos que nascem em um determinado intervalo de tempo.

·     taxa de mortalidade (M):

ü         número de indivíduos que morrem em um determinado período de tempo.

·      taxa de imigração (I):

ü         número de indivíduos que chegam a uma população.

·      taxa de emigração (E):

ü        número de indivíduos que saem de uma população.

·      densidade populacional (D):

ü        é a relação entre o número de indivíduos que compõem determinada população e o espaço ocupado por eles.

         D = n° de indivíduos/espaço.

·      características genéticas, tais como adaptação e habilidade reprodutiva:

ü      é a possibilidade da manutenção da espécie, dos indivíduos em se adaptarem em uma nova área ou habitat sem sofrerem um extermínio da espécie.

·      potencial biótico e resistência ambiental:

ü     por potencial biótico entendemos a capacidade inata de uma população para crescer em condições favoráveis. Representa a capacidade que os organismo vivos possuem de se multiplicar rapidamente, por meio da reprodução;

ü       ao conjunto de fatores capazes de limitar o crescimento populacional denominamos resistência ambiental;

ü       entre os fatores determinantes da resistência ambiental, podemos citar as proporções inadequadas entre os sexos na população; os efeitos do clima e da limitação de espaço; a competição entre os indivíduos de uma população e entre os indivíduos de populações diferentes; as numerosas causas de morte como velhice, doenças, acidentes, falta de alimento, depredação, parasitismo e falta de refúgios. A maioria desses fatores será analisado nos próximos itens, quando falarmos das causas das flutuações (variações de tamanho) das populações.

Para uma população em equilíbrio, temos: N+I = M+E

8.5.3. População humana

Deste modo, em relação aos seres humanos, pode ser definida como todos os habitantes de um determinado espaço, como uma região, país ou área, considerados no seu conjunto.

Tipos de população:

  • População Relativa: é o número de habitantes por km².
  • População Absoluta: é o número de habitantes de uma cidade,estado ou país.

8.5.4. Censo populacional

Os censos populacionais produzem informações imprescindíveis para a definição de políticas públicas e a tomada de decisões de investimento, sejam eles provenientes da iniciativa privada ou de qualquer nível de governo, constituindo a única fonte de referência sobre a situação de vida da população nos municípios e em seus recortes internos, como distritos, bairros e localidades, rurais ou urbanas, cujas realidades dependem de seus resultados para serem conhecidas e terem seus dados atualizados.

8.5.5. Natalidade

O censo demonstra que nos últimos anos há consideravel diminuição da natalidade brasileira

8.5.6. Mortalidade de indivíduos

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8.5.6.1. No Brasil

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8.5.6.2. No mundo

8.5.7. Perfil dos idosos responsáveis pelos domicílios no Brasil

Esta publicação reúne indicadores que retratam o perfil das pessoas de 60 anos ou mais de idade, especialmente daquelas responsáveis pelo domicílio, a partir das informações contidas no questionário do Censo Demográfico 2000 para o universo da população brasileira.

Apresenta a distribuição geográfica desse grupo populacional por grandes regiões, unidades da federação e municípios das capitais, destacando-se sua condição de domicílio, nível de escolaridade e rendimento mensal, bem como informações sobre arranjos familiares nos domicílios sob a responsabilidade de idosos e as condições de saneamento básico desses domicílios. Inclui comentários sobre os indicadores selecionados, com dados comparativos com o Censo Demográfico de 1991, e as diferenças regionais observadas.

Constitui importante instrumento para avaliação das condições sociais, econômicas e regionais do idoso Brasileiro.

8.5.8. Tendências demográficas: uma análise dos resultados da sinopse preliminar do censo demográfico 2000

Reúne um conjunto de dados e indicadores que sintetizam os resultados da Sinopse Preliminar do Censo Demográfico de 2000, acompanhados de uma análise sobre a evolução da população, grau de urbanização, taxa de crescimento, concentração populacional, razão de sexo, número de domicílios particulares e média de moradores, com base nos resultados dos últimos censos.

As informações, apresentadas sob a forma de tabelas, gráficos e mapas, são divulgadas para o total do país, grandes regiões, unidades da federação, regiões metropolitanas e municípios, e evidenciam as variações no ritmo de crescimento demográfico ao longo do período.

Os censos populacionais constituem a única fonte de informação sobre a situação de vida da população nos municípios e localidades.

As realidades locais, rurais ou urbanas, dependem dos censos para serem conhecidas e atualizadas.

Os censos produzem informações imprescindíveis para a definição de políticas públicas, estaduais e municipais, assim como para a tomada de decisões de investimento, sejam eles provenientes da iniciativa privada ou de qualquer nível de governo.

8.5.9. Principais utilizações dos resultados censitários

·       acompanhar o crescimento, a distribuição geográfica e a evolução de outras características da população ao longo do tempo, fornecendo parâmetros para o cálculo atuarial da Previdência Social, entre outras estimativas;

·       identificar áreas de investimentos prioritários em saúde, educação, habitação, transporte, energia, programas de assistência à infância e à velhice, possibilitando a avaliação e revisão da alocação de recursos do Fundo Nacional de Saúde (FNS), do Fundo Nacional de Educação (FNE) e de outras fontes de recursos públicos e privados;

·       selecionar locais que necessitam de programas de estímulo ao crescimento econômico e desenvolvimento social;

·       fornecer as referências para as projeções populacionais com base nas quais o Tribunal de Contas da União define as cotas do Fundo de Participação dos Estados e do Fundo de Participação dos Municípios;

·       fornecer as referências para as projeções populacionais com base nas quais é definida a representação política do país: o número de deputados federais, estaduais e vereadores de cada estado e município;

·       fornecer parâmetros para conhecer e analisar o perfil da mão de obra em nível municipal, informação esta de grande importância para organizações sindicais, profissionais e de classe, assim como para decisões de investimentos do setor privado;

·       fornecer parâmetros para selecionar locais para a instalação de fábricas, shopping centers, escolas, creches, cinemas, restaurantes, etc.;

·       fundamentar diagnósticos e reivindicações, pelos cidadãos, de maior atenção dos governos estadual ou municipal para problemas locais e específicos, como de insuficiência da rede de água e esgoto, de atendimento médico ou escolar, etc.;

·       subsidiar as comunidades acadêmica e técnico-científicas em seus estudos e projetos.

Se é verdade que apenas as sociedades que conhecem a si mesmas podem planejar e construir os seus futuros, o Brasil já pertence ou caminha rapidamente para esse grupo de países.

Crescem tremendamente as demandas em nosso país, por informações cada vez mais detalhadas e desagregadas geograficamente.

A descentralização político-administrativa reinstaurada com redemocratização e a Constituição de 1988 aumentou muito a relevância dos censos.

Prefeitos e governadores, órgãos de planejamento municipais e estaduais, investidos de maior autonomia e de novas responsabilidades, dependem hoje, como nunca, dos censos para definirem suas políticas com base em informações atualizadas sobre a população sob suas jurisdições.

Mas as demandas por informações desagregadas vêm também de outras esferas, que vão do setor não-governamental e privado a do Estado.

8.5.10. Demografia

A demografia é o estudo da dinâmica da população humana.

Outros aspectos são estudados na sociologia, economia e geografia.

8.5.11. Biologia

As populações de animais e plantas são estudadas na biologia e, em particular, na biologia populacional, um ramo da ecologia e genética da população.

Na biologia evolucionária e genética de populações, uma população denota um grupo reprodutor, cujos membros se reproduzem entre si, por exemplo, por meio de isolamento físico, mas biologicamente eles podem reproduzir-se com todos os membros da espécie ou subespécie.

A densidade populacional mede o número de pessoas ou organismos por unidade de área.

As variantes podem expressar a população por unidade habitável, habitada, produtiva (ou potencialmente produtiva) ou até área cultivada.

Uma área geográfica em particular de terra é dita como tendo capacidade máxima, representando a população máxima que pode suportar.

Alguns observadores das sociedades humanas acreditam que o conceito de capacidade máxima também se aplica à população humana, e que um crescimento populacional descontrolado pode resultar numa catástrofe.

Outros opõem-se a essa visão.

8.5.12. Indicadores demográficos

·         Crescimento vegetativo: é avaliado pela diferença da taxa de natalidade pela taxa de mortalidade da população de um país.

·         Crescimento demográfico: é avaliado pela diferença da taxa de natalidade pela taxa de mortalidade, mais o saldo migratório de um país.

8.5.13. Fertilidade x Fecundidade

Fertilidade é o número de mulheres que podem ter filhos dentro de uma determinada área.

Fecundidade é o número de filhos por mulher.

8.5.14. O crescimento vegetativo ou natural

Atualmente, o que se verifica é uma queda global dos índices de natalidade e mortalidade, apesar de estar aumentando o número de pessoas que vivem na miséria e passam fome.

Essa queda está relacionada principalmente ao êxodo rural, e suas consequências no comportamento demográfico:

·       maior custo para criar os filhos: é muito mais caro e dificil criar filhos na cidade, pois é necessário adquirir maior volume de alimentos básicos, que não são cultivados pela família.

       As necessidades gerais de consumo com vestuário, lazer, medicamentos, transportes, energia, saneamento e comunicação aumentam substancialmente.

·       trabalho feminino extradomiciliar: no meio urbano, aumentam sensivelmente o percentual de mulheres que trabalham fora de casa e desenvolvem carreira profissional.

·       aborto: sabe-se, porém, que a urbanização elevou bastante a sua ocorrência, contribuindo para uma queda da natalidade.

·       acesso a tratamento médico, saneamento básico e programa de vacinação, justificando um fenômeno: nas cidades, a expectativa de vida é maior do que no campo. Mas isso não significa que a população esteja vivendo melhor, vive apenas mais.

Em alguns países desenvolvidos, as alterações comportamentais criadas pela urbanização e a melhoria do padrão de vida causaram uma queda tão acentuada dos índices de natalidade que, em alguns momentos, o índice de crescimento vegetativo chegou a ser negativo.

Nos países subdesenvolvidos, de forma geral, embora as taxas de natalidade e mortalidade venham declinando, a de crescimento vegetativo continua elevado de 1,7% ao ano.

8.5.15. O que é população mundial em um ecossistema

A População Mundial e o Crescimento Demográfico:

EQUILÍBRIO – Em um determinado ecossistema, uma população animal estará equilibrada quando a curva do seu crescimento mantiver-se numa constante, ou seja, crescimento e resistência do meio equivalerem-se.

Uma população animal passa, ao longo de sua história, por três fases bem distintas do ponto de vista do seu crescimento:

a) Primeira – Nessa fase, a resistência do meio (dificuldades para se conseguir alimento, doenças, predação, competição, etc.) é muito maior que o volume de crescimento de uma população, resultando num lento crescimento.

b) Segunda – Quando a resistência do meio diminui, ou seja, a população animal encontra alimento com mais facilidade e as doenças que eliminavam muitos tiverem desaparecido e, junto com elas, a predação praticada por outros animais, a população inaugura sua segunda etapa do ponto de vista do seu crescimento.

O número de indivíduos com capacidade reprodutiva aumenta rapidamente, fazendo com que a população apresente um crescimento acelerado.

c) Terceira – Nessa fase, há um equilíbrio entre o crescimento da população e a resistência do meio, fazendo essa população voltar a um lento crescimento como o da primeira fase.

8.5.16. Crescimento populacional

O crescimento de uma população pode ser definido como o aumento do seu tamanho, ou seja, o número de indivíduos que a compõem.

O crescimento populacional depende de dois fenômenos opostos, da natalidade e da mortalidade. A eles podem ser acrescentados a imigração e a emigração.

Assim, a natalidade e a imigração são fatores que promovem o crescimento de uma população, enquanto a mortalidade e a emigração concorrem para o seu declínio.

Naturalmente, o crescimento também depende de uma série de fatores que o limitam, como a densidade populacional, o suprimento de alimentos, a competição entre os indivíduos e a mortalidade devida ao predatismo, parasitismo e doenças.

De forma geral, podemos dizer que esses fatores limitantes agem influenciando as taxas de natalidade e mortalidade da população.

Na natureza, as populações tendem a permanecer em equilíbrio dinâmico, aumentando de tamanho, de forma a não atingir limites que dificultem a sua sobrevivência.

As populações naturais permanecem estáveis com um número de indivíduos mais ou menos constante, sendo assim muito importante para que seja mantido o equilíbrio do ecossistema em que vivem.

A estabilidade da população depende do antagonismo entre dois fatores: potencial biótico e resistência ambiental.

Por potencial biótico entendemos a capacidade inata de uma população para crescer em condições favoráveis. O potencial biótico representa a capacidade que os organismo vivos possuem de se multiplicar rapidamente, através da reprodução.

Ao conjunto de fatores capazes de limitar o crescimento populacional denominamos resistência ambiental.

Entre os fatores determinantes da resistência ambiental, podemos citar as proporções inadequadas entre os sexos na população, os efeitos do clima e da limitação de espaço, a competição entre os indivíduos de uma população e entre os indivíduos de populações diferentes, e as numerosas causas de morte como velhice, doenças, acidentes, falta de alimento, predação, parasitismo e falta de refúgios.

A maioria desses fatores será analisada nos próximos itens, quando falarmos das causas das flutuações (variações de tamanho) das populações.

8.5.17. Faixa etária

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