aula 8 fontes de Energia (1)

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Sustentabilidade cap. 12, Towsend et al. 
Atividade sustentável: pode ser continuada ou repetida em um futuro previsível 
• Grande parte das atividade humanas são insustentáveis e geram 
degradação/alteração aos: 
Estoques pesqueiros, solos, recursos hídricos, biodiversidade 
• Outro problema: muitos fatores são imprevisíveis 
X da questão: População humana grande e em crescimento: pressão sobre o 
ambiente 
→ aumento na demanda por energia 
→ maior consumo de recursos não renováveis como petróleo e minerais 
→ mais pressão sobre recursos renováveis como peixes e florestas 
→ maior necessidade de produção de alimentos pela agricultura e pecuária 
... Crescimento da população humana é mais que exponencial! 
O homem é único na maneira como obtém e maneja fontes externas de 
energia, ex: fogo para cozinhar, queima de combustíveis para fornecer 
aquecimento, fazer tijolos, derreter minerais, trabalhar metais, desenvolver 
tecnologia, e por isso 
O homem acumula resíduos em uma magnitude diferenciada 
Poluição 
• Poluir = Polluere (latim) = sujar 
• Implica na contaminação do ambiente com resíduos de 
diversas fontes: 
• Esgotos domésticos, vazamento de material radioativo, 
gases de usinas termelétricas, fumaça de automóveis, 
escoamento de pesticidas e fertilizantes de solos 
agrícolas 
• Poluição urbana: cadáveres, esgoto, lixo, resíduos 
industriais e hospitalares 
• Eutrofização de corpos d´água 
• Necessidade de tratamento dos esgotos domésticos 
Tratamento 1ário: 
Processo físico que 
retira resíduos 
orgânicos sólidos 
por sedimentação 
Tratamento 2ário: 
Incrementa a 
decomposição natural, 
processo biológico. 
 
Modo mais sofisticado: 
Lodo ativado – tanques 
aerados contendo lodo 
com microorganismos 
Tratamento 3ário: 
Processo químico 
evita a eutrofização 
Eliminação 
de patógenos 
Lodo que se acumula em tanques de 
sedimentação é poluente. 
 Quando enterrado pode levar até 20 
anos para mineralizar e produz 
metano, que contribui com mudança 
climática global 
Pode ser usado como fertilizante 
Tratamento de esgotos domésticos 
• Lixo urbano: destino: aterro sanitário = fonte de novos problemas e 
poluição (aquíferos, substâncias químicas tóxicas, deslizamentos) 
• Fonte de doenças como dengue, malária, hepatite A, leptospirose, tifo e 
febre amarela - que estão diretamente ligadas à má qualidade da água, 
às enchentes, à falta de tratamento adequado do esgoto e do lixo. 
• POLUIÇÃO AGRÍCOLA: 
• Pecuária intensiva: superpopulação de animais gera resíduos que não 
são decompostos naturalmente 
 ex: 10.000 porcos poluem tanto quanto 18.000 homens 
Decomposição dos excrementos libera CO2 e micronutrientes 
• Agricultura intensiva: inseticidas, herbicidas, fertilizantes 
 O caso do nitrato: 
Excesso de nitrato na água potável representa risco a saúde 
• Fontes: resíduos humanos e animais, agricultura, silvicultura 
 Nitrato não é reciclado eficientemente em terras agrícolas e é facilmente 
lixiviado para rios, lagos, oceanos 
 Necessidade de fertilização frequente para manter produtividade 
No Brasil .... 
• Em 2000, 60% da população brasileira não tinha acesso à 
rede coletora de esgotos e apenas 20% do esgoto gerado 
no País recebia algum tipo de tratamento 
• 80% dos resíduos gerados são lançados diretamente nos 
rios, sem nenhum tipo de tratamento. 
• A coleta de lixo é amplamente difundida no Brasil, porém a 
grande maioria dos municípios (63 %) deposita seus 
resíduos em lixões a céu aberto e sem nenhum tratamento. 
Os aterros sanitários estão presentes em apenas 13,8% 
dos municípios brasileiros, e apenas 8% deles tem coleta 
seletiva 
• Dos 5.507 municípios do País, mais de 1,3 mil enfrentam 
problemas com enchentes. 
Eutrofização dos corpos d´água 
• Enriquecimento dos corpos d´água com 
nutrientes, ex: N e P de esgotos, 
fertilizantes, resíduos industriais, 
matadouros, etc 
• Causa desequilíbrios 
• Proliferação de microalgas, florações 
nocivas 
• Mudanças na estrutura das 
comunidades fitoplanctônicas 
• Condições anaeróbicas só na região 
profunda de lagos e reservatórios 
• O oxigênio na água diminui só com a 
ressuspensão dos sedimentos anóxicos 
VON SPERLING, M. Introdução à 
qualidade das águas e ao tratamento 
de esgotos. DESA-UFMG.1996 
Item Classe de trofia 
Ultraoligotrófi
co 
Oligotrófico Mesotrófico Eutrófico Hipereutrófico 
Biomassa Bastante 
baixa 
Reduzida Média Alta Bastante alta 
Fração de algas 
verdes e/ou 
cianobactéria
s 
Baixa Baixa Variável Alta Bastante alta 
Macrófitas Baixa ou 
ausente 
Baixa Variável Alta ou baixa Baixa 
Dinâmica de 
produção 
Bastante 
baixa 
Baixa Média Alta Alta, instável 
Dinâmica de 
oxigênio na 
camada 
superior 
Normalmente 
saturado 
Normalmente 
saturado 
Variável em 
torno da 
supersatu
ração 
Frequentemen
te 
supersatu
rado 
Bastante 
instável, 
de 
supersatu
ração à 
ausência 
Dinâmica de 
oxigênio na 
camada 
inferior 
Normalmente 
saturado 
Normalmente 
saturado 
Variável 
abaixo da 
saturação 
Abaixo da 
saturação 
à 
completa 
ausência 
Bastante 
instável, 
de 
supersatu
ração à 
ausência 
Prejuízo aos usos 
múltiplos 
Baixo Baixo Variável Alto Bastante alto 
Caracterização trófica de lagos e reservatórios 
Um Oceano de plástico 
100 milhões de toneladas de 
plástico são produzidas 
anualmente e cerca de 10% 
deste total acaba nos oceanos, 
sendo que 80% desta fração 
vem de terra firme. 
No oceano Pacífico há uma 
enorme camada flutuante de 
plástico, que já é considerada a 
maior concentração de lixo do 
mundo, com cerca de 1000 km 
de extensão, e atinge uma 
profundidade de ~10 metros . 
Acredita-se que haja neste 
vórtice de lixo cerca de 100 
milhões de toneladas de 
plásticos de todos os tipos. Tem quase 2x o tamanho dos EUA 
6x mais plástico do que plâncton! 
Todo esse material 
foi retirado do 
estômago da ave 
ao lado 
Fotos: Curtis Ebbesmeyer 
Tartaruga 
deformada por 
aro plástico 
Segundo PNUMA, o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente, 
este plástico é responsável pela morte de mais de um milhão de aves 
marinhas todos os anos. Sem contar toda a outra fauna que vive nesta área, 
como tartarugas marinhas, tubarões, e centenas de espécies de peixes. 
-Toda peça plástica que foi manufaturada desde que descobrimos 
este material, e que não foi reciclada, ainda está em algum lugar. 
- Ainda há o problema das partículas decompostas do plástico. 
-Segundo dados de Curtis Ebbesmeyer, em algumas áreas do 
oceano Pacífico há uma concentração de polímeros até seis vezes 
maior do que de fitoplâncton. 
 
- Além disso, essa sopa plástica pode funcionar como uma esponja, 
que concentra todo tipo de poluentes persistentes, ou seja, qualquer 
animal que se alimente nestas regiões está se intoxicando e a seus 
consumidores humanos. 
 
Fontes: The Independent, Greenpeace e Mindfully 
Um Oceano de plástico 
Pesticidas 
• Exemplo: falcão peregrino (Falco peregrinus) 
• Até a década de 40 haviam ~ 500 casais no leste dos EUA e 
~1000 no oeste do México 
• Entre o final dos anos de 1940 e 1970 seus números declinaram (~ 
90%) rapidamente tanto na América do Norte quanto na Europa 
• Causa: Muitas quebras de ovos nos ninhos 
• Por quê? Acúmulo de DDT (diclorodifeniltricloroetano) nos tecidos 
das aves! 
• DDT contaminou as sementes e os insetos consumidos por aves 
pequenas e posteriormente as aves de rapina que as consumiram 
• DDT causou a ocorrência de ovos com casca fina, mais suscetíveis 
a quebra 
• DDT foi banido dos EUA em 1972 
• Programas para reprodução do falcão em cativeiro o salvaram da 
extinção 
 
DDT começa a ser usado na agricultura 
Exemplo 3: Declínio de 2 a 10% da espessura da casca dos ovos em quatro espécies 
de turdus, desde meados do século XIX (muito antes do uso dos pesticidas orgânicos) 
 
CAUSA: Chuva ácida Redução do Ca+2da serrapilheira  ↓ população de caracóis 
e Ca+2 em suas conchas  ↓ população de turdus (ave) e da espessura de seus ovos 
Exemplo 2: Mudança na espessura dos ovos da águia Accipiter nisus 
Queda repentina de 17% na população em 1947 e aumento após DDT ter sido banido 
Biomagnificação: 
Quando um 
composto se torna 
mais e mais 
concentrado a 
medida que passa 
pela rede trófica. 
Predadores topo são 
os mais afetados 
Ex: pesticidas 
organoclorados. 
São aplicados na 
terra e transportados 
até o Ártico pelos 
rios e circulação 
oceânica e 
atmosférica 
(ng.g lipídeos-1) 
 
Herbicidas: 
Químicos ativos 
contra pragas 
vegetais 
Bifenis policlorados Clordanos 
Aves possuem menor capacidade de eliminar 
os compostos químicos do que os peixes e 
invertebrados 
Atmosfera: 99% N2 e O2 + “gases de efeito estufa”, como CO2, O3, CH4, N2O e vapor 
d'água 
Geração de energia e seus diversos efeitos 
Fontes primárias de energia: lenha  carvão  petróleo  
combustível nuclear (todos finitos e poluentes) 
Petróleo: mais de 4 milhões de toneladas de petróleo entram em 
reservatórios de água por ano  reduz aeração da água e a 
penetração da luz 
 de CO2 na atmosfera decorrente da queima de combustíveis 
fósseis, derrubada e queima de florestas 
Em 1750: 280 ppm, hoje: 370 ppm, 2100: 700 ppm ??? 
EFEITO ESTUFA 
A temperatura média global do ar na superfície da Terra, excluindo a 
Antártica é de ~ 15ºC. Sem o fenômeno natural do efeito estufa, seria 
inferior em 30ºC. 
Esse fenômeno é a capacidade de reter parte do calor emitido pela 
superfície do planeta 
Emissões mundiais de CO2 por setor 
 em 2006 
Emissões mundiais de CO2 por país 
 em 2006 
Fonte: International Energy Agency (IEA) (2008), CO2 Emissions from Fuel Combustion, 2008 Edition. 
Emissões mundiais de CO2 por transportes 
por país em 2006 
Tendência das emissões mundiais 
de CO2 por transportes: 1980 - 2030 
Fonte: International Energy Agency (IEA) (2008), CO2 Emissions from Fuel Combustion, 2008 Edition; 
IEA (2008), World Energy Outlook 2008. 
Combustíveis fósseis e poluição atmosférica 
Temperatura do ar: 
Hoje é 0,6 ± 0,2 oC mais alta do que nos períodos pré-industriais 
Previsão é de que continue a subir a uma média global entre 2,0 e 5,5 oC 
até 2100, porém com diferentes intensidades em locais distintos. 
Mudanças previstas incluem derretimento de geleiras e calotas de gelo, 
aumento do nível do mar, grandes mudanças nos padrões globais de 
precipitação, ventos, correntes oceânicas e intervalo e escala de eventos 
de tempestades 
Mudanças globais levam a alterações latitudinais e altitudinais na distribuição 
de espécies e extinções generalizadas, a medida que as floras e faunas não 
consigam resistir às taxas de mudança das temperaturas globais 
Ex: formiga argentina, que está hoje estabelecida em todos os continentes, 
exceto o Antártico e com previsão de expansão de sua distribuição 
Consequências alarmantes: Mudanças na distribuição geográfica das espécies 
Expansão da área de ocorrência do Aedes aegypti 
• A elevação da temperatura aumentou a área de distribuição 
do Aedes aegypti pelo mundo. 
• Hoje cerca de um terço da população mundial vive em áreas 
com risco de contaminação pelo mosquito da Dengue, porém 
nas próximas décadas esse número pode dobrar, segundo a 
OMS (Organização Mundial da Saúde) para 50% e 60% da 
população. 
2010: 
•Colônia do mosquito descoberta na Holanda, fato inédito em 
meio século. 
•Na França, registrado o primeiro caso de dengue autóctone da 
Europa continental desde 1928 
•Itália também notificou ocorrência do Aedes aegypti e de 
Aedes Albopctus, causador da febre de chycungunya. 
 
• Além da problemática com a temperatura (segundo o especialista 
brasileiro Gonçalves Peryassú, temperaturas a partir de 20°C por 
semanas já são suficientes para o mosquito se estabelecer) existe o 
aumento na incidência de chuvas, logo, aumento na quantidade de 
locais favoráveis a proliferação do mosquito, como poças d’água. 
• Exemplo: As Filipinas normalmente contabilizam 7 mil casos de dengue, 
mas em 1998, um ano especialmente chuvoso, os números chegaram a 
35 mil casos. 
• Os pesquisadores porém concordam que o fato de ter o mosquito nem 
sempre afirma a ocorrência da doença. Exemplos: 
 o Rio tem Aedes mas não tem Febre amarela (outra doença que ele 
transmite) 
 no Sul dos EUA o mosquito ocorre mas não há registro de doença, 
mostrando que políticas de educação sanitária e para a saúde podem 
fazer o controle da doença, mesmo com mudanças climáticas. 
 
Fonte: Revista Planeta Terra (O Globo), 11 out 2011 
Kiribati e outras 33 ilhas 
• O País é uma ilha no oceano Pacífico 
que ameaça desaparecer devido ao 
aumento do nível do mar. 
• O Governo local já iniciou a reserva 
de recursos internacionais para 
possível evacuação dos mais de 100 
mil habitantes para terras no exterior. 
• Grande parte do país está apenas a 5 
m do nível do mar, que sobe no 
Arquipélago cerca de 5,1 mm por ano. 
• Volume de água potável já é crítico e 
a agricultura está sendo afetada. 
Fonte: Jornal Estadão 26 de novembro de 2010 
Furacão Catarina 
• 1° Ocorrência de furacão no hemisfério Sul. 
• A ocorrência de ciclones Tropicais, 
Subtropicais e extratropicais são comuns na 
região porém ao atingir ventos máximos 
sustentados (por 1 minuto) de 120 km/h, a 
tempestade foi classificada na categoria 1 
da escala de furacões de Saffir-Simpson, 
em 26 de março de 2004. 
• A tempestade chegou ao máximo em 28 de 
março atingindo 155 km/h. 
• A primeira cidade atingida pelo Catarina foi 
Torres em Santa Catarina, porém toda a 
região sul sofreu de alguma forma com a 
tempestade. 
http://www.natbrasil.org.br/Docs/o_inesperado_furacao_catarina.pdf, 
Ocorrência de eventos extremos 
Enchentes na Amazônia 
bairros alagados na cidade de Manaus, 
outubro de 2009 
 
Seca na Amazônia; 
leito seco do Rio Negro em Manaus, 
outubro de 2010 
Fotos: Folha de São Paulo 
CHUVA ÁCIDA 
A maioria dos poluentes liberados na atmosfera retorna a terra, cerca de 50% como 
gases ou partículas e 50% dissolvida ou suspensa na chuva, neve ou neblina 
pH da chuva normal ~ 5,6 
pH da chuva ácida entre 2,1 e 5,0 
Em pH baixo (4,0-4,5) as concentrações de 
Al+3, Fe+3 e Mn+2 tornam-se tóxicas para a 
maioria das plantas e animais aquáticos. 
Chuva ácida tem efeitos mais prejudiciais 
na água, e tem efeitos visíveis em florestas 
da Europa Central 
Danos da chuva 
ácida a floresta 
de espruce 
Efeitos da chuva ácida sobre as espécies de diatomáceas em um lago Irlandês 
Tolerantes a acidez 
O ozônio (O3) é uma molécula formada por 
três átomos de oxigênio. A camada de ozônio 
está a 25 Km da superfície da Terra, na 
estratosfera e filtra as radiações ultra-violetas. 
Camada de Ozônio 
Gases conhecidos como “CFC” (clorofluorocabono), usados em refrigeradores e 
como propelentes em aerossóis causam a destruição da molécula de ozônio. Uma 
pequena quantidade de CFC destrói milhares de moléculas de ozônio, em uma 
reação em cadeia. 
 
MATÉRIA DA PROVA: 
AULAS 1 A 5 
(Até Fatores Limitantes) 
todas no dropbox 
 
ATENÇÃO 
Estudo dirigido aula “Energia nos 
ecossistemas”: apenas 14 alunos 
entregaram! A prova vale 9,5, apenas 14 
terão chance de obter nota 10! 
Favor não enviar os trabalhos para o e-mail, 
mas entregar pessoalmente. 
 
 PROGRAMA 2012-2 – versão 2 
 Datas Conteúdo 
1 23 novembro Introdução: Uma visão geral da ecologia 
2 30 novembro Ecossistemas 
3 7 dezembro Energia 
4 14 dezembro Ciclos biogeoquímicos 
5 21 dezembro Fatores limitantes 
 4 janeiro não haverá aula 
6 11 janeiro Sustentabilidade e Poluição, Uma verdade inconveniente 
7 18 janeiro Biomas e vídeo de Polo a polo 
8 25 janeiro 1a Avaliação escrita 
9 1 fevereiro Fontes de energia e vídeo Biodigestores 
10 8fevereiro Tempo para elaboração dos seminários 
11 22 fevereiro Ecologia evolutiva e entrega da parte escrita dos 
 seminários 
12 1 março Ecologia fisiológica e conversa com cada grupo sobre 
 o trabalho entregue 
13 8 março Tempo para elaboração dos seminários 
14 15 março Apresentação dos seminários 
15 22 março 2a Avaliação escrita 
16 29 março Prova Final 
 Alunos de ciências ambientais que forem 
participar do I Encontro Nacional dos Estudantes 
de Ciências Ambientais em Brasília favor me 
avisar até o dia 15 de março para agendarmos 
outra data para a prova final. 
 Apresentar o certificado de participação no 
encontro na data da prova final 
Seminários 
Revisão de temas ecológicos contemporâneos (grupos de 4 
alunos, trabalho escrito e apresentação) 
 
 * Novo código florestal * Usina hidrelétrica Belmonte 
* Relatório do IPCC sobre mudanças globais 
* Histórico de conferências das nações unidas sobre questões 
ambientais (Conferência da Terra, 1992, Bubai, Rio + 20, etc): 
objetivos, sucessos e fracassos 
* Posição política do Brasil nas negociações e ações políticas 
para combate as mudanças climáticas atuais 
* OUTRO 
 
 
Filme: Uma Verdade Inconveniente 
• Cite e explique 3 exemplos de 
consequências do aquecimento global 
apresentadas no filme. 
• Seja crítico!