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CENTRO UNIVERSITÁRIO FAVENI ECOLOGIA GUARULHOS – SP 1 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 4 2 CONTEXTO HISTÓRICO DA ECOLOGIA .............................................................. 5 2.1 Definições modernas da ecologia ....................................................................... 6 3 NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO BIOLÓGICA .............................................................. 9 4 DIFERENTES ECOSSISTEMAS DENTRO DA BIOSFERA ................................. 12 4.1 Níveis tróficos nos ecossistemas ...................................................................... 15 5 CONCEITOS BÁSICOS, HISTÓRICO, DOMÍNIO E RELAÇÃO COM OUTRAS CIÊNCIAS ................................................................................................................. 16 5.1 Biodiversidade como fenômeno histórico ......................................................... 19 5.2 Relação entre os processos ecológicos e atributos físicos e químicos do meio ambiente.................................................................................................................... 22 6 ESTRUTURA E FUNCIONAMENTO DE ECOSSISTEMAS (CADEIAS E TEIAS TRÓFICAS, FLUXO DE ENERGIA E CICLOS BIOGEOQUÍMICOS) ....................... 26 6.1 Comunidades e níveis tróficos .......................................................................... 26 6.2 Modelos de transferência de energia ................................................................ 30 6.3 Ciclo de nutrientes ............................................................................................ 33 7 DESENVOLVIMENTO DE ECOSSISTEMAS: SUCESSÃO ECOLÓGICA ........... 36 7.1 Fases da sucessão ecológica ........................................................................... 37 8 INTERAÇÕES ECOLÓGICAS .............................................................................. 42 8.1 Tipos de interações entre consumidores e recursos ......................................... 42 8.2 Interações dos indivíduos da comunidade ........................................................ 44 8.3 Diferença entre mutualismo e interações não benéficas .................................. 45 2 9 USO DO HABITAT, TEORIA DE NICHO ECOLÓGICO E ASPECTOS BIOCULTURAIS HUMANOS ..................................................................................... 46 9.1 Teoria do Nicho Ecológico ................................................................................ 47 9.2 Aspectos bioculturais humanos ........................................................................ 48 9.3 Visão e atitudes do homem para com a natureza: paradigmas ........................ 49 10 FATORES ECOLÓGICOS (CLIMÁTICOS, FÍSICO-QUÍMICOS DA ÁGUA E EDÁFICOS) ............................................................................................................... 50 10.1 Principais fatores que interferem no clima ........................................................ 50 10.2 Relação entre fatores físicos e correntes de ar/ água ....................................... 53 10.3 Características da água .................................................................................... 55 10.4 Mudanças físicas do solo e a influência na distribuição de organismos ........... 56 10.4.1 Mudanças físicas no solo ............................................................................. 58 11 HOMEM E AMBIENTE: DEGRADAÇÃO AMBIENTAL E SUSTENTABILIDADE 59 11.1 Extinções em massa e papel do homem .......................................................... 60 11.2 As grandes ondas de extinção provocadas pelo homem .................................. 62 11.3 Desenvolvimento Sustentável ........................................................................... 63 11.4 Estratégias utilizadas pelos ecólogos ............................................................... 65 11.5 Como promover o desenvolvimento sustentável? ............................................ 65 12 ECOLOGIA E ACONTECIMENTOS ATUAIS ................................................... 69 12.1 Gases de efeito estufa ...................................................................................... 69 12.2 Poluição ............................................................................................................ 70 12.3 Queimadas e desmatamento ............................................................................ 71 13 PRINCIPAIS QUESTÕES AMBIENTAIS NO BRASIL E NO MUNDO .............. 72 13.1 Principais causas da problemática ambiental ................................................... 74 13.2 Ações para minimizar e evitar impactos ambientais negativos ......................... 76 3 14 RECURSOS FLORESTAIS .................................................................................. 77 14.1 Ecologia da vegetação ...................................................................................... 78 14.2 Proteção florestal integrada e seus componentes ............................................ 79 14.3 Métodos de conservação da biodiversidade e dos recursos naturais em florestas......................................................................................................................80 15 ECONOMIA VERDE ............................................................................................ 83 15.1 Importância e benefícios da Economia Verde .................................................. 84 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 85 4 1 INTRODUÇÃO Prezado aluno! O Grupo Educacional FAVENI, esclarece que o material virtual é semelhante ao da sala de aula presencial. Em uma sala de aula, é raro – quase improvável - um aluno se levantar, interromper a exposição, dirigir-se ao professor e fazer uma pergunta, para que seja esclarecida uma dúvida sobre o tema tratado. O comum é que esse aluno faça a pergunta em voz alta para todos ouvirem e todos ouvirão a resposta. No espaço virtual, é a mesma coisa. Não hesite em perguntar, as perguntas poderão ser direcionadas ao protocolo de atendimento que serão respondidas em tempo hábil. Os cursos à distância exigem do aluno tempo e organização. No caso da nossa disciplina é preciso ter um horário destinado à leitura do texto base e à execução das avaliações propostas. A vantagem é que poderá reservar o dia da semana e a hora que lhe convier para isso. A organização é o quesito indispensável, porque há uma sequência a ser seguida e prazos definidos para as atividades. Bons estudos! 5 2 CONTEXTO HISTÓRICO DA ECOLOGIA A ecologia é a ciência que procura entender os organismos e suas relações com o meio ambiente, as populações, as comunidades, os ecossistemas e a biosfera (LOPES, 2006). As raízes da ecologia levam aos estudos ligados à história natural, algo que, em essência, é tão antigo quanto o homem. Os egípcios e os babilônios, por exemplo, já aplicavam métodos ecológicos para combater as pragas que assolavam suas culturas de cereais no vale do rio Nilo e na Mesopotâmia (PINTO-COELHO, 2007). A palavra ecologia foi criada há mais de 100 anos pelo biólogo e naturalista alemão Ernst Heinrich Haeckel (1834-1919), que uniu dois termos gregos: oikos, que significa “casa”, e logos, que significa “estudo”. Logo, a ecologia é a ciência que estuda as “causas naturais”, ou seja, os diversos ambientes da natureza, incluindo as relações dos seres vivos entre si e com o ambiente. Em outras palavras, a ecologia examina as conexões na natureza — a casa para a vida na Terra (MILLER, 2008). Comosurgiu a ecologia? A ecologia é de interesse prático desde o início da história da humanidade. Na sociedade primitiva, todos os indivíduos necessitavam conhecer seu ambiente, ou seja, entender as forças da natureza, as plantas e os animais ao seu redor para sobreviver. De acordo com Pinto-Coelho (2000) e Begon, Townsend e Harper (2011), a ecologia foi definida pela primeira vez em 1866, por Ernst Haeckel, um entusiasta e influente discípulo de Charles Darwin. Segundo ele, a ecologia era “a ciência capaz de compreender a relação do organismo com o seu ambiente”. Fonte: https://beduka.com/ 6 Charles Darwin, nascido em 1809 na Inglaterra, foi um grande naturalista e autor da importante obra de biologia intitulada A Origem das Espécies. Em 1831, embarcou em um navio e, durante cinco anos, coletou e observou diversas formas de vida ao redor do mundo, compreendendo melhor as mudanças ocorridas nas espécies. O naturalista também coletou fósseis e fez observações geológicas que mostraram a “evolução” que as espécies sofreram ao longo do tempo (SANTOS, 2018). É importante traçar a interface de Darwin com ecologia. O darwinismo foi um dos movimentos que alavancou a relação entre organismos (principalmente competição) como a principal forma de seleção natural. Mesmo anteriormente ao nome ecologia, a ideia já existia. Darwin era apaixonado pela natureza e escreveu diversas obras sobre a seleção natural e sexual das espécies. Porém, mesmo que ainda não houvesse uma definição ou conhecimentos suficientes para ecologia, muitos pesquisadores foram construindo aos poucos sua definição. Por exemplo, Charles Darwin e Thomas mudaram a ideia platônica de que a natureza sempre esteve em “equilíbrio perfeito” (visão aristotélica) e a base para essa mudança de pensamentos está nos seguintes fatos: Muitas espécies foram extintas no decorrer dos tempos (por exemplo, os dinossauros); Existe competição causada por pressão populacional; A seleção natural e a luta pela existência são mecanismos evidenciáveis na natureza. 2.1 Definições modernas da ecologia Apesar de seu desenvolvimento rápido, a ecologia ainda pode ser considerada uma “ciência relativamente jovem”, pois ainda não existe uma fundamentação teórica totalmente rígida (PINTO-COELHO, 2000). De maneira geral, a ecologia procura responder a três perguntas básicas, sendo estas: 1. Onde estão os organismos? 2. Em quantos indivíduos ocorrem? 3. Por que eles estão lá (ou não estão)? 7 A ecologia e a economia estão relacionadas de certa forma. Porém, existem outras ciências relacionadas à ecologia, as quais são apresentadas na figura a seguir: Interação entre a ecologia e outras ciências Fonte: Pinto-Coelho (2000. p. 13) Em relação aos enfoques da ecologia moderna, de acordo com Pinto-Coelho (2000), existem duas categorias, sendo estas: 1. Enfoque descritivo (história natural): consiste em levantamentos da fauna e da flora (essa ciência também é denominada de taxonomia). Dado o seu caráter essencialmente descritivo, há riscos de que a pesquisa se feche em si mesma, tornando-se redundante, sem atingir resultados objetivos. 2. Enfoque experimental: baseia-se em testes de hipóteses por meio de uma abordagem experimental que pode conter experimentos tanto de laboratório quanto conduzidos no campo. Embora rígido sob o ponto de vista científico, tal enfoque pode, muitas vezes, levar a um excessivo distanciamento da realidade. Na área da ecologia são estudados os processos, as dinâmicas e as interações entre todos os seres vivos de um ecossistema. As interações ecológicas são caracterizadas pelo benefício de ambos os seres vivos (harmônicas) ou pelo prejuízo 8 de um deles (desarmônicas) e podem ocorrer entre seres da mesma espécie (intraespecíficas) ou espécies diferentes (interespecíficas). Relações intraespecíficas harmônicas: sociedade (organização de indivíduos da mesma espécie) e colônia (agrupamento de indivíduos da mesma espécie com graus de dependência entre si). Relações intraespecíficas desarmônicas: as quais podem ser: canibalismo e competições. São relações entre espécies iguais, porém há um prejuízo para pelo menos um dos lados. Canibalismo: um animal mata e se alimenta de outro da mesma espécie. Competição intraespecífica: indivíduos da mesma espécie competem por um ou mais recursos que, na maioria das vezes, não estão disponíveis em quantidade suficiente no ecossistema. Relações interespecíficas harmônicas: mutualismo (ou simbiose), protocooperação, inquilinismo (ou epibiose) e comensalismo. Relações interespecíficas desarmônicas: amensalismo (ou antibiose), herbivorismo, predatismo, parasitismo e esclavagismo intra e interespecífico. Ou seja, a ecologia tem como objeto de estudo as relações entre os organismos e o ambiente envolvente. É importante definir meio ambiente em ecologia. Meio ambiente é um conjunto de unidades ecológicas que funcionam como um sistema natural e que incluem a vegetação, os animais, os micro-organismos, o solo, as rochas, a atmosfera e os fenômenos naturais que podem ocorrer em seus limites. Meio ambiente também compreende recursos e fenômenos físicos, como ar, água e clima, assim como energia, radiação, descarga elétrica e magnetismo. (STEIN, 2018) Fonte: https://beduka.com/ 9 A questão central em ecologia é determinar as causas da distribuição e da abundância de organismos. Isso pode ser avaliado em nível da comunidade e em nível das populações, por isso, a ecologia pode também ser dividida segundo seu objeto central de estudo: Autoecologia: ecologia de populações. Sinecologia: ecologia de comunidades. Por razões históricas e metodológicas, bem como por limitação de conhecimentos, o estudo ecológico esteve inicialmente restrito ao estudo de associações de plantas ou de animais, como segue: Ecologia vegetal: apresenta o problema da restrição a apenas um nível trófico. Ecologia animal: neste caso, os produtores autótrofos não são considerados. 3 NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO BIOLÓGICA A ecologia busca compreender a importância de cada espécie na natureza e a necessidade de preservar os vários ambientes naturais que a Terra abriga. Barsano e Barbosa (2013) descrevem que não são apenas a fauna e a flora que merecem cuidados: há outros fatores que também devem ser observados visando ao equilíbrio da natureza, entre eles o espaço físico, a temperatura e a localização. O termo biodiversidade (ou diversidade biológica) refere-se à riqueza e à variedade de plantas e animais que são encontrados nos mais diferentes ambientes. As plantas, os animais e os microrganismos fornecem alimentos, remédios e boa parte da matéria- prima industrial consumida pelo ser humano. Para melhor compreensão do mundo vivo, a biologia, a ecologia e muitas outras áreas utilizam níveis de organização biológica em seus estudos. As estruturas biológicas organizam-se hierarquicamente desde o nível de organização mais baixo até ao nível de organização mais elevado, ou seja, da célula até a biosfera. Os níveis mais elevados (acima do nível “população”) são frequentemente referidos como organização ecológica. De acordo com Begon (2007), Townsend, Begon e Harper (2010), Cain, Bowman e Hacker (2011) e Nicolau (2017), cada nível de organização biológica é 10 composto, principalmente, pelas unidades estruturais do nível organizacional imediatamente inferior, somado a um aumento da complexidade organizacional. Um conceito básico associado à organização biológica é o da emergência, ou surgimento, de caraterísticas e funções novas nos níveis organizacionais sucessivamente mais elevados, não presentes nos níveis de organização mais baixos. Isso significa que, na hierarquia, os níveis sucessivamente mais elevados apresentam caraterísticase funções novas, que resultam do respectivo aumento de complexidade. Assim, teoricamente, uma alteração na organização da estrutura biológica de um nível inferior acarreta alterações na organização das estruturas biológicas superiores — por exemplo, alterações na estrutura de um átomo conduzem, ou podem conduzir, a alterações na organização biológica de níveis superiores, indo da célula para o organismo até a biosfera. Os níveis de organização biológica são uma das melhores formas de delimitar a ecologia moderna, segundo Odum e Barrett (2015). Hierarquia dos níveis de organização biológica. Fonte: Adaptada de Odum e Barrett (2015). Os níveis de organização biológica iniciam pela célula, a qual é definida como a unidade básica, estrutural e funcional da vida. Ela é a menor unidade dos níveis de organização biológica que se classifica como ser vivo. Alguns seres vivos são constituídos por uma única célula (seres unicelulares como bactérias, fungos, algas, 11 entre outros), e outros são constituídos por conjuntos de células (seres multicelulares, como animais, plantas e o homem), conforme ressalta Nicolau (2017). Os tecidos são formados pela união de células especializadas. Eles estão presentes em apenas alguns organismos multicelulares, como as plantas e os animais. Quando organizados e juntos, os tecidos formam os órgãos, que são formados por vários tipos de tecidos — por exemplo, o coração é formado por tecido muscular, sanguíneo e tecido nervoso (nervos). Já os sistemas, por sua vez, são formados pela união de vários órgãos que trabalham em conjunto para desempenhar determinada função corporal — por exemplo, o sistema digestivo, que é formado por vários órgãos como boca, estômago, intestinos, entre outros. O conjunto de órgãos que constituem um ser vivo é denominado organismo. As características principais dos organismos são a capacidade de extrair energia a partir de nutrientes, de se adaptar às mudanças ambientais e de se reproduzir. A ecologia se preocupa de forma ampla, mas não total, com os níveis de sistema além do organismo. O termo população, originalmente cunhado para um grupo de pessoas, foi ampliado para incluir grupos de indivíduos de qualquer tipo de organismo. A população corresponde ao conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que ocorrem juntos em uma mesma área geográfica no mesmo intervalo de tempo (LOPES, 2006; ODUM; BARRETT, 2015). Já a comunidade (também denominada biocenose ou biota), inclui todas as populações que ocupam uma certa área. Sobre a comunidade atuam vários fatores físicos, químicos e geológicos do ambiente, como a luz, a umidade, a temperatura, os nutrientes, o solo e a água. Esses são os componentes abióticos, enquanto que os seres vivos são os componentes bióticos. A comunidade e o ambiente não vivo (abiótico) funcionam juntos, que eles correspondem ao ecossistema — também denominado biocenose ou biogeocenose em algumas bibliografias. Em relação à paisagem, ela se refere à área heterogênea composta de um agregado de ecossistemas em integração, que se repetem de maneira similar por toda a sua extensão. Uma bacia hidrográfica é um bom exemplo de unidade de paisagem, porque geralmente tem limites naturais identificáveis. O bioma designa uma área geográfica onde são encontradas flora, fauna e condições climáticas especificas. Em outras palavras, biomas são um conjunto de vida vegetal e animal, constituído pelo agrupamento de tipos de vegetação contíguos e que 12 podem ser identificados em nível regional, com condições de geologia e clima semelhantes e que, historicamente, sofreram os mesmos processos de formação da paisagem, resultando em uma diversidade de flora e fauna própria. A biosfera se refere ao conjunto de todos os ecossistemas da Terra, ou seja, a camada da Terra que contém seres vivos. Parcelas da biosfera de diferentes tamanhos podem ser consideradas ecossistemas, desde que haja intercâmbio de matéria e de energia entre os elementos abióticos e bióticos. Dessa forma, pode-se considerar ecossistema uma pequena lagoa ou um oceano inteiro. A biosfera toda pode ser vista como um grande ecossistema. Embora a distribuição dos organismos no planeta não seja homogênea, pois depende de fatores abióticos que variam de região para região, em linhas gerais, os limites da biosfera podem ser definidos com base nos regimes extremos de ocorrência de seres vivos: cerca de 7 mil metros de altitude, onde voam algumas aves migratórias, e por volta de 11 mil metros de profundidade nos oceanos, onde se encontram bactérias e alguns animais (LOPES, 2006). Fonte: https://www.capasdelatierra.org/biosfera/ 4 DIFERENTES ECOSSISTEMAS DENTRO DA BIOSFERA Antes de começarmos a falar dos diferentes ecossistemas encontrados na biosfera, é necessário entender e compreender o significado de biosfera. A biosfera é a camada do planeta Terra onde existe vida. Ela varia de 5 km a 18 km de espessura. Essa camada é comparativamente fina em relação ao diâmetro total do planeta, que tem aproximadamente 13.000 km. 13 A biosfera refere-se ao conjunto de todos os ecossistemas da Terra, ou seja, a camada da Terra que contém seres vivos. Parcelas da biosfera de diferentes tamanhos podem ser considerados ecossistemas, desde que haja intercâmbio de matéria e de energia entre os elementos abióticos e bióticos. Dessa forma, pode-se considerar ecossistema uma pequena lagoa ou o oceano inteiro. A biosfera toda pode ser vista como um grande ecossistema. Embora a distribuição dos organismos no planeta não seja homogênea, pois depende de fatores abióticos que variam de região para região, em linhas gerais, os limites da biosfera podem ser definidos com base nos regimes extremos de ocorrência de seres vivos: cerca de 7 mil metros de altitude, onde voam algumas aves migratórias, e por volta de 11 mil metros de profundidade nos oceanos, onde se encontram bactérias e alguns animais (LOPES, 2006). Os ecossistemas são classificados basicamente em dois tipos: ecossistemas aquáticos e ecossistemas terrestres. Estes são muito semelhantes entre si, porém, a diferença básica é a presença ou não de água, o que faz com que abriguem formas de vidas diferentes, embora algumas espécies possam migrar de um ecossistema a outro. O ecossistema aquático tem duas subdivisões: a) Ecossistema marinho: esse ecossistema abrange os mares e os oceanos e todos os seres vivos que vivem em águas salgadas. É mais estável que o ecossistema terrestre e de água doce, já que a salinidade não sofre muitas alterações, ficando quase sempre em torno de 3,5% e as temperaturas das correntes marinhas variam pouco. A luz solar penetra até 200 metros de profundidade. Essa estabilidade favorece a vida nesse hábitat marinho. b) Ecossistema de água doce: é muito importante para a manutenção de muitos seres vivos, já que muitos animais e plantas dependem do curso dos rios para sobreviver. Nos rios vivem muitos anfíbios, peixes e uma grande variedade de animais invertebrados aquáticos. Em relação aos ecossistemas terrestres, estes são divididos em diferentes biomas. A distribuição dos biomas terrestres e seus tipos de vegetação e fauna estão estreitamente ligados ao clima, uma vez que são as diferentes condições de temperatura e incidência de luz solar nas várias regiões do planeta que facilitam ou impedem a existência de qualquer tipo de vida. Desse modo, praticamente, a cada clima corresponde um bioma, marcado por uma determinada composição faunística. 14 Em um mesmo bioma, pode-se encontrar vários ecossistemas. (LOPES, 2006). Alguns dos principais biomas terrestres encontrados são: Montanhas: nas grandes altitudes (acima de 3.000 metros), as montanhas não apresentam vegetação. A cobertura vegetal, que alcança de 2.500 a 3.000 metros, é composta de plantas orófilas (que apresentam umavegetação rasteira); os campos alpinos, com cerca de 200 espécies, se adaptaram às baixas temperaturas e à seca. Esse bioma aparece nas grandes cadeias montanhosas, como os Andes, as montanhas rochosas, os Alpes, entre outros. Florestas: podem ser divididas em quatros subgrupos: florestas tropicais, florestas temperadas, florestas coníferas e savanas. Todos esses tipos apresentam uma grande população de árvores e níveis médios a altos de chuvas. Todas são habitadas por uma grande diversidade de animais e podem ter um clima úmido ou seco. As florestas tropicais, por exemplo, têm um clima quente e com muita chuva, enquanto as florestas temperadas têm as quatro estações do ano bem definidas e a intensidade de chuvas é moderada. Pradarias: caracterizado por apresentar uma vegetação herbácea (rasteira), recebendo o nome de pradaria na América do Norte e de pampas na América do Sul (Brasil e Argentina), onde o clima é mais úmido. Estepe: esse bioma é seco, frio e com vegetação rasteira. Geralmente, as estepes estão na faixa de transição entre o deserto e a floresta, longe da influência marítima e perto de barreiras montanhosas. São encontradas principalmente nos EUA, na Mongólia, na Sibéria, no Tibete e na China. Desertos: as temperaturas do deserto apresentam grandes amplitudes térmicas, podendo atingir 50 °C durante o dia e cair para -1 °C à noite. São ecossistemas que não têm muitos habitantes e recebem menos de 25 cm de chuva durante todo ano, tornando-se o lar para plantas capazes de sobreviver nesse tipo de ambiente. Cactos são bastante encontrados nos desertos, porque são capazes de armazenar água. Os solos são sempre muito pobres, pedregosos ou arenosos. Tundras: formada há cerca de 10 mil anos, a tundra é o bioma mais jovem da Terra. Sua área de ocorrência é a região próxima ao oceano Glacial Ártico: Alasca, norte do Canadá, Groelândia, norte da Rússia e norte da Escandinávia. A tundra tem ecossistemas cuja composição botânica é influenciada pelas condições dos solos e do clima. O solo fica congelado a maior parte do ano e a estação mais quente dura 15 mais ou menos 60 dias, sendo que a temperatura mais alta não ultrapassa 10 °C. Esse é o bioma mais frio do mundo, e é basicamente um deserto gelado, pois apresenta pouca precipitação durante o ano. Savana: são formações típicas de regiões de clima tropical, com uma estação chuvosa e outra seca. Localizam-se entre o bioma da floresta tropical e o dos desertos. Existem vários tipos diferentes de savanas, sendo que as mais conhecidas são as africanas. Esse tipo de bioma apresenta dois “andares” de vegetação tropófila: um mais alto, formado por árvores, e outro mais baixo, composto de gramíneas. Em território nacional, são seis os grandes biomas brasileiros (continentais). Amazônia; Cerrado; Caatinga; Mata Atlântica; Pantanal; Pampa. Fonte: https://www12.senado.leg.br/ 4.1 Níveis tróficos nos ecossistemas Os organismos que compõem um ecossistema (tanto aquático como terrestre) podem ser agrupados de acordo com suas necessidades alimentares. (LOPES, 2006). 16 Grupos de organismos que apresentam tipo semelhante de nutrição constituem um nível trófico (do grego trofos, que significa “alimento”). Os níveis tróficos, de acordo com Amabis e Martho (1997), são: Produtores: o primeiro nível trófico é sempre ocupado por seres fotossintetizantes, ou seja, algas, plantas e alguns tipos de bactérias. Esses organismos são chamados de produtores, pois são os responsáveis pela produção de todo alimento que mantém o ecossistema. O segundo nível trófico é ocupado pelos herbívoros, animais que se alimentam de plantas. Eles são chamados de consumidores primários, uma vez que se alimentam diretamente dos produtores. Os animais carnívoros que se alimentam de animais herbívoros são consumidores secundários, sendo que estes constituem o terceiro nível trófico. O quarto nível trófico é formado pelos consumidores terciários, ou seja, animais carnívoros que se alimentam de animais carnívoros, assim sucessivamente. Decompositores: são em geral micro-organismos (bactérias e fungos) que obtêm alimento por meio da decomposição da matéria orgânica dos cadáveres de outros seres vivos. Tanto os produtores como os consumidores, quando morrem, servem de alimento aos decompositores. Os micro-organismos decompositores permitem a reciclagem dos materiais presentes nos cadáveres, liberando-os para serem aproveitados por outros seres vivos. 5 CONCEITOS BÁSICOS, HISTÓRICO, DOMÍNIO E RELAÇÃO COM OUTRAS CIÊNCIAS Desde que a vida surgiu, há mais de 3,5 bilhões de anos, os seres vivos vêm diversificando-se e adaptando-se às mudanças ocorridas em nosso planeta. Essa capacidade de adaptação permitiu-lhes colonizar os mais variados ambientes na Terra. Ou seja, os seres vivos se adaptam ao ambiente durante as gerações pelo processo de seleção natural. Essa adaptação ocorre ao longo de muitas gerações, a escala temporal do tempo evolutivo. Mas você sabe quais são os fatores que determinam a distribuição de determinada espécie em determinado local do globo terrestre ou como surgiu a vida na Terra? Para a Ecologia, o meio ambiente é o panorama animado ou inanimado em que se desenvolve a vida de um organismo. No meio ambiente, existem vários fatores 17 externos que têm uma influência no organismo. A Ecologia tem como objeto de estudo as relações entre os organismos e o ambiente que os envolve. Meio ambiente é um conjunto de unidades ecológicas que funcionam como um sistema natural e inclui toda a vegetação, os animais, microrganismos, solo, rochas, atmosfera e fenômenos naturais que podem ocorrer em seus limites. O meio ambiente também compreende recursos e fenômenos abióticos, como, por exemplo, ar, água e clima, assim como energia, radiação, descarga elétrica e magnetismo. Segundo Dajoz (1983), a Ecologia sempre foi confundida com outras disciplinas vizinhas, como a Etologia, que é a ciência dos costumes ou do comportamento. A confusão entre essas duas disciplinas deve-se, essencialmente, ao fato de que o comportamento de um animal (objeto da Etologia) não pode manifestar-se senão em um meio determinado e com relação a esse. Para melhor compreender a diferença entre Ecologia e Etologia, vamos a um exemplo: uma colmeia de abelhas é objeto de estudo da Etologia, que analisa o comportamento das abelhas; mas a relação da colmeia com o ambiente, num modo geral, é objeto de estudo da Ecologia. A Ecologia também é confundida com a Biogeografia, que é a ciência que estuda a distribuição dos seres vivos na natureza. A distribuição dos animais tem causas atuais (como, por exemplo, climáticas) — logo, de ordem ecológica —, mas também causas antigas, de ordem paleogeográfica. A Ecologia, por si só, dificilmente irá explicar completamente a distribuição de uma espécie (DAJOZ, 1983). De modo geral, Ecologia é definida como o estudo científico das interações entre organismos e seu ambiente. Porém, existem outras definições aceitáveis para essa disciplina, como, por exemplo, o estudo científico das interações que determinam a distribuição (localização geográfica) e a abundância dos organismos (CAIN; BROWMAN; HACKER, 2018). Dessa forma, percebe-se que a Ecologia é extremamente ampla, de modo que os ecólogos estudam as interações na natureza em muitos níveis de organização biológica. Cain, Browman e Hacker (2018) mencionam que as interações na natureza formam a base para a primeira de oito máximas ecológicas, uma vez que nunca é possível fazer somente uma coisa. Essa máxima sugere que todas as ações têm múltiplos efeitos, pois os eventos são interligados na natureza, ou seja, as espécies são conectadas umas às outras. A seguir, veja algumas das principais máximas ecológicas: 18 “Nunca é possível fazer somente uma coisa”:os organismos interagem uns com os outros e com o seu ambiente físico. Dessa forma, os eventos, na natureza, são interligados, e o que afeta um organismo acaba afetando outros organismos ou lugares. “Tudo vai parar em algum lugar”: não há um lugar “remoto” no qual os resíduos indesejáveis desaparecem. “Nenhuma população consegue crescer indefinidamente”: há limites para o crescimento e a utilização de recursos de cada população — inclusive, a do ser humano. “Não há almoço grátis”: a energia e os recursos de um organismo são finitos, o influxo crescente em uma função (como a reprodução) resultará em uma compensação, na qual haverá uma perda para outras funções (como o crescimento). “A evolução é importante”: os organismos mudam ou evoluem ao longo do tempo, e a evolução é um processo contínuo, uma vez que os organismos enfrentam continuamente novos desafios frente às mudanças tanto do meio abiótico quanto do biótico. “O tempo é importante”: os ecossistemas mudam com o tempo. Quando vemos o mundo como o conhecemos, é fácil esquecer como os eventos do passado moldaram nosso presente e como nossas ações atuais podem afetar o futuro. “O espaço é importante”: as condições ambientais abióticas e bióticas podem mudar drasticamente de um lugar para o outro, às vezes, ao longo de distâncias muito curtas. “A vida seria impossível sem interações entre as espécies”: as espécies dependem uma das outras e competem entre si para a obtenção de energia, recursos e hábitat. Rodrigues (2005) ressalta que os processos pelos quais os ecossistemas alcançam e mantêm o estado de equilíbrio dinâmico representado pelo clímax resultam da interação mútua de um crescente número de componentes da estrutura adicionados durante a sucessão ecológica, sob a influência reguladora dos fatores ecológicos — que são todos os condicionantes do ambiente passíveis de agir diretamente sobre um organismo em, ao menos, uma fase de seu ciclo de vida. Os fatores ecológicos atuam das seguintes formas: 19 Eliminando espécies dos territórios nos quais as condições climáticas e físico-químicas não sejam favoráveis, influindo na distribuição e repartição geográfica dos organismos e na configuração dos biomas. Modificando as taxas de fecundidade e mortalidade dos organismos, agindo na densidade das populações. Favorecendo, ou não, a manutenção de modificações adaptativas, influenciando o próprio curso da evolução biológica. De acordo com Reece et al. (2015), uma ideia errônea e comum sobre a evolução das espécies é acreditar que os indivíduos evoluem. É verdade que a seleção natural atua nos indivíduos: cada combinação de características de um organismo afeta a sua sobrevivência e seu sucesso reprodutivo em comparação a outros indivíduos, mas afeta populações, e não organismos. 5.1 Biodiversidade como fenômeno histórico O termo biodiversidade (também denominado diversidade biológica em algumas bibliografias) é utilizado para definir a riqueza e a variedade de plantas e animais que são encontrados nos mais diferentes ambientes do planeta Terra. As plantas, os animais e os microrganismos fornecem alimentos, remédios (na forma de substâncias secretadas por eles) e boa parte da matéria-prima industrial consumida pelo ser humano. César e Sezar (2002) mencionam que pode existir entre 5 milhões e 30 milhões de espécies espalhadas pelo planeta Terra, pois muitos ambientes ainda não foram explorados. Esses milhões de espécies apresentam diferenças entre si, como cores, formas, tamanhos, tipos de nutrição, respiração, reprodução e adaptações a diferentes funções. Estima-se que a Terra tenha 4,5 bilhões de anos e que a vida começou a surgir há, aproximadamente, 3,5 bilhões de anos. Essa forma de vida inicial eram organismos com células muito simples, as bactérias. Porém, ao longo da história dos seres vivos — a qual está bem documentada por meio de estudos de fósseis e rochas —, houve épocas de explosão de biodiversidade, com o surgimento de novos grupos, e outras, ao contrário, de grandes extinções, com o desaparecimento de muitos grupos que chegaram a ser dominantes na Terra. 20 Em cada uma dessas extinções, provavelmente, milhões de espécies desapareceram, criando condições para a evolução de outras. (RODRIGUES, 2005). No Quadro a seguir, apresenta-se um pequeno resumo do tipo de vida vegetal e animal que surgiu ao longo dos anos no planeta Terra. ANOS DECORRIDOS DESDE O INÍCIO DO PERÍODO ATÉ OS DIAS ATUAIS VIDA VEGETAL VIDA ANIMAL 10 mil Aumento no número de plantas herbáceas Civilizações humanas. 3 milhões Extinção de muitas espécies de plantas. Extinção dos grandes mamíferos. 63 milhões Domínio do ambiente terrestre pelas angiospermas. Domínio do ambiente terrestre por mamíferos, aves, insetos, irradiação dos mamíferos, primeiros homens. 135 milhões Domínio das angiospermas, declínio das gimnospermas. Apogeu e desaparecimento dos dinossauros; segunda grande irradiação dos insetos; primeiros primatas. 181 milhões Predomínio das gimnospermas, como as cicas e coníferas. Dinossauros grandes, especializados, mais abundantes. Aparecimento dos primeiros mamíferos e das primeiras aves 230 milhões Domínio do ambiente terrestre pelas gimnospermas e samambaias; diminuição dos musgos. Aparecimento dos primeiros dinossauros e de répteis semelhantes a mamíferos 280 milhões Evolução das gimnospermas e angiospermas. Expansão dos répteis, declínio dos anfíbios 345 milhões Era das grandes florestas de gimnospermas e suas precursoras, musgos e samambaias Período denominado Idade dos Anfíbios; primeira grande irradiação de insetos; aparecimento dos primeiros répteis. 21 405 milhões Expansão das plantas terrestres; primeiras florestas de musgos e samambaias. Período denominado Idade dos Peixes; aparecimento dos primeiros vertebrados terrestres e dos anfíbios. 425 milhões Primeiras plantas vasculares, algas e fungos. Aparecimento dos primeiros artrópodes adaptados a respirar em meio terrestre; aumento do número de peixes 500 milhões Invasão do ambiente terrestre pelas plantas Invertebrados marinhos diversificados, os corais; aparecimento dos primeiros vertebrados aquáticos, os peixes 600 milhões Invasão do ambiente terrestre pelas plantas. Invertebrados marinhos diversificados, trilobitas; aparecimento de animais com esqueleto. 1,5 bilhão Algas marinhas abundantes. Procariontes abundantes. 2,5 bilhão Surgimento de pluricelulares acelomados e celomados, protistas eucariontes e fungos. 4,5 bilhão Surgimento de bactérias anaeróbias e fotossintéticas; formação da Terra e do restante do sistema. Fonte: César e Sezar (2002, p. 19). Mas como surgiram os primeiros seres vivos? Os cientistas imaginam que moléculas orgânicas formadas na atmosfera eram arrastadas pelas chuvas para a superfície, acumulando-se em poças e lagoas que se formavam nas depressões da crosta terrestre. Essa acumulação (que ocorreu durante milhões de anos), provavelmente, transformou muitos lagos da primitiva Terra em verdadeiras sopas orgânicas. À medida que esses lagos secavam, as moléculas orgânicas concentravam-se. Isso, aliado ao calor e à intensa radiação que atingia a mistura, deve ter provocado reações químicas entre elas, originando novos tipos de substâncias (AMABIS; MARTHO, 1997). Para analisar e estudar as espécies de animais/vegetais que habitaram a Terra ao longo das mais diferentes eras, é fundamental analisar os fósseis, que são definidos como os restos preservados de organismos antigos. A partir dos fósseis, é possível obter informações sobre a forma corporal (morfologia) de organismos que 22 viveram há muito tempo, assim como sobre onde e de que forma eles viveram. Porém, para entender os padrõesde mudança evolutiva, deve-se entender, também, como a vida se modificou ao longo do tempo (SADAVA et al., 2009). Sadava et al. (2009) mencionam, ainda, que boa parte da história da Terra (inclusive da biodiversidade) está gravada nas rochas. As rochas e a sua composição, tanto química quanto na distribuição dos fósseis nela presentes, fornecem dados importantes para análise da biodiversidade do passado. As eras geológicas subdividem-se em: Pré-Cambriana, Paleozoica, Mesozoica e Cenozoica. Elas representam cada uma das grandes divisões do tempo geológico do planeta Terra. 5.2 Relação entre os processos ecológicos e atributos físicos e químicos do meio ambiente No que se refere ao meio ambiente, ainda não existe uma resposta 100% unânime sobre sua definição, pois esse termo pode apresentar diferentes conceitos, de acordo com seus componentes. Porém, deve-se ter em mente que meio ambiente é o conjunto de todas as coisas vivas e não vivas. Por exemplo, segundo o Art. 3º da Lei nº. 6.938/1981, meio ambiente é o conjunto de condições, leis, influências e interações de ordem física, química e biológica que permite, abriga e rege a vida em todas as suas formas (BRASIL, 1981). Cada espécie pertence a um determinando ecossistema, fazendo parte de uma biocenose (conjunto de comunidades ecológicas) ou comunidade e podendo sofrer distintos efeitos, como: Fatores bióticos: interação entre os seres vivos (predação, cadeia alimentar, relações ecológicas, entre outros). Fatores abióticos: elementos não vivos do ambiente que afetam os organismos vivos da biota. Esses elementos podem ser físicos ou químicos. Os fatores físicos constituem o clima, determinado principalmente pela radiação solar que chega à Terra, e a temperatura, que influencia outros aspectos climáticos, como a umidade relativa do ar e a pluviosidade. Os fatores químicos, como os nutrientes minerais e os ciclos biogeoquímicos (do nitrogênio, do oxigênio, do carbono), são importantes para garantir a sobrevivência dos organismos e manter o equilíbrio dos ecossistemas. 23 Porém, o ambiente físico também pode ser definido como o lugar onde os organismos vivem, os recursos que lhes estão disponíveis e as taxas nas quais suas populações podem crescer. Dessa forma, o conhecimento do ambiente físico é essencial para compreender todos os fenômenos ecológicos, desde o resultado das interações entre bactérias e fungos até as trocas de dióxido de carbono entre biosfera e atmosfera (CAIN; BROWMAN; HACKER, 2018). Se as condições físicas de um local não permitem que uma espécie sobreviva e se reproduza, a espécie não será encontrada nesse local. De acordo com Reece et al. (2015), os principais fatores abióticos que interferem nos processos ecológicos são: Temperatura: é um fator de grande importância e está diretamente relacionado a variações do fator luz, uma vez que a redução ou o aumento do fotoperíodo tem influência na temperatura. A temperatura ambiente é um fator importante na distribuição das espécies devido ao seu efeito sobre os processos biológicos. As células podem romper-se se a água que elas contêm congelar (temperaturas inferiores a 0º C), e a proteína da maioria dos seres vivos desnatura em temperaturas superiores a 45º C. Além disso, poucas espécies podem manter o metabolismo ativo sob temperaturas muito altas ou muito baixas, embora adaptações extraordinárias permitam que algumas espécies vivam fora do intervalo de temperatura habitável por outras formas de vida. Água: pode ser encontrada em três estados da matéria, na forma sólida (gelo, neve), na forma líquida (chuva, água) e na forma de vapor (vapor de água na atmosfera). Todos os serem vivos necessitam da água no planeta Terra para sobreviver. A seguir, veja alguns exemplos das funções da água: é um elemento construtivo da fotossíntese das plantas e dos organismos; funciona como um solvente para os nutrientes do solo; é um condutor de energia (muito utilizado em hidroelétricas); é um meio de transporte (como na navegação, em canais de drenagem); por meio da água, ocorre a regularização da energia no balanço energético da Terra. Salinidade: a concentração de sal na água do ambiente afeta o balanço de água dos seres vivos pela osmose. Luminosidade: a luz do sol absorvida pelas espécies fotossintetizantes fornece a energia que governa a maioria dos ecossistemas, e a escassez de luz pode 24 limitar a distribuição dos seres vivos fotossintetizantes. Nas florestas, por exemplo, a sombra das folhas da copa das árvores torna a competição pela luz muito intensa, particularmente para as plântulas que crescem no estrato inferior da floresta. Nos ambientes aquáticos, a maior parte da fotossíntese ocorre relativamente próximo à superfície, uma vez que cada metro de profundidade de água absorve seletivamente cerca de 45% da luz vermelha e cerca de 2% da luz azul que passa através dela. O excesso de luz também pode limitar a sobrevivência dos seres vivos. A atmosfera é mais fina e absorve menos radiação ultravioleta nas elevações mais altas. Dessa forma, há maior probabilidade de que os raios solares danifiquem o DNA e as proteínas em ambientes alpinos. Os seres vivos que vivem nesses ambientes são expostos a altos níveis de radiação ultravioleta. Além disso, enfrentam outros desafios, como temperaturas de congelamento e ventos fortes, que aumentam a perda de água e inibem o seu crescimento. Clima: quatro fatores abióticos — temperatura, precipitação, luminosidade e vento — são os principais componentes do clima. Os fatores climáticos, principalmente a temperatura e a disponibilidade de água, têm grande influência na distribuição dos seres vivos terrestres. Rochas e solo: o pH, a composição mineral e a estrutura física das rochas e do solo limitam a distribuição de plantas e, consequentemente, dos animais que se alimentam delas, contribuindo para o mosaico encontrado nos ecossistemas terrestres. Especificamente falando dos solos, Lima, Lima e Melo (2007) apresentam os principais fatores que interferem na formação desses, como: Clima: exerce influência sobre a formação dos solos (intemperismo), principalmente, devido às precipitações (chuvas) e à variação de temperatura. Por exemplo, em regiões de clima quente e úmido, a ação do intemperismo é mais intensa e rápida, pois temperaturas mais elevadas aceleram a velocidade das reações químicas (que provocam a decomposição das rochas). A umidade, por sua vez, reage com os minerais presente nas rochas, produzindo ácidos, os quais provocam a corrosão das rochas. Material de origem: a rocha que dá origem ao solo é chamada de rocha matriz, ou seja, o material de origem é a matéria-prima a partir da qual os solos se desenvolvem, podendo ser de natureza mineral (rochas ou sedimentos) ou orgânica 25 (resíduos vegetais). Dependendo do tipo de material de origem, os solos podem ser arenosos, argilosos, férteis ou pobres. Cabe ressaltar que uma mesma rocha pode originar solos muito diferentes, pois depende da variação dos demais fatores de formação. Relevo: o formato desigual do relevo favorece a distribuição irregular da água das chuvas, do calor e da luz. Dependendo do tipo de relevo (plano, inclinado ou abaciado), a água da chuva pode entrar no solo (infiltração), escoar pela superfície (ocasionando erosão) ou acumular-se (formando banhados). Presença de organismos: os organismos que vivem no solo, como vegetais, minhocas, insetos, fungos, bactérias, entre outros, exercem grande influência na formação dos solos, pois, além de seus corpos serem fonte de matéria orgânica, atuam, também, na transformação dos constituintes orgânicos e minerais. A vegetação exerce influência na formação do solo pelo fornecimento de matéria orgânica, na proteção contra a erosão pela ação das raízesfixadas no solo, assim como as folhas evitam o impacto direto da chuva. Ao se decompor, a matéria orgânica libera ácidos que também participam da transformação dos constituintes minerais do solo. (LIMA; LIMA; MELO, 2007) Tempo: para a formação do solo, é necessário determinado tempo para a atuação dos processos que levam à sua formação. O tempo que um solo leva para se formar depende do tipo de rocha, do clima e do relevo. Solos desenvolvidos a partir de rochas mais fáceis de serem intemperizadas formam-se mais rapidamente em comparação com aqueles cujo material de origem é uma rocha de difícil alteração. Fonte: http://feelhomecare.com.br/ 26 6 ESTRUTURA E FUNCIONAMENTO DE ECOSSISTEMAS (CADEIAS E TEIAS TRÓFICAS, FLUXO DE ENERGIA E CICLOS BIOGEOQUÍMICOS) A cadeia alimentar é uma trilha ou uma sequência de nutrientes que relaciona espécies diferentes em uma comunidade por meio da alimentação. Numa cadeia alimentar, a energia e os nutrientes passam de um organismo para outro. As cadeias alimentares raramente contêm mais de seis espécies, pois a quantidade de energia transferida diminui a cada etapa, ou nível trófico. Os componentes das cadeias são divididos, de maneira simplificada, em produtores, consumidores e decompositores. Parte da matéria orgânica sintetizada pelos produtores é consumida como fonte de energia para o metabolismo do próprio organismo produtor, porém, outra parte é incorporada e fica disponível para os heterótrofos do ecossistema. A cada nível trófico seguinte, parte da matéria orgânica é usada no metabolismo dos organismos desse nível, outra parte é eliminada como resíduo e somente uma fração é incorporada e disponível como alimento para o próximo nível. (BRASIL, 1981). 6.1 Comunidades e níveis tróficos Os níveis tróficos são a maneira utilizada pela ecologia para organizar os organismos que compõem uma cadeia alimentar, na qual ocorre transferência de massa e energia entre indivíduos ou populações. Os componentes dessas cadeias podem ser divididos, de maneira simplista, em três grandes grupos: os produtores, os consumidores e os decompositores. O consumidor primário se alimenta do produtor, o consumidor secundário come o consumidor primário, o consumidor terciário alimenta-se do secundário e assim sucessivamente. Lembrando: Consumidores primários: ocupado pelos herbívoros, ou seja, animais que se alimentam de plantas, alimentando-se dos produtores. Consumidores secundários: composto pelos carnívoros, animais que se alimentam de animais herbívoros. Consumidores terciários: animais carnívoros que se alimentam de animais carnívoros, e assim sucessivamente. 27 A fonte primária de energia para a vida na Terra é o sol. O sol tem a importante função de manter aquecido o planeta e é a fonte de energia luminosa usada na fotossíntese. Essa energia é convertida em matéria orgânica pelos autótrofos fotossintetizantes e consumida pelos demais seres vivos (OLIVEIRA JUNIOR; SILVA, 2014). Os organismos autótrofos de um ecossistema formam, por definição, o primeiro nível trófico, que é o produtor. O principal meio de obtenção de energia pelos autótrofos é a fotossíntese, sendo que, na ecologia, os autótrofos são também chamados de produtores, pois estes são os sintetizadores da matéria orgânica consumida pelos demais organismos do ecossistema. Os heterótrofos são divididos em consumidores e decompositores. Os animais herbívoros, que são consumidores primários, formam o segundo nível trófico. Um ecossistema pode existir sem consumidores, mas não pode se manter sem produtores e decompositores. Se não há decompositores, haverá acúmulo de matéria orgânica, degradação ambiental e posterior morte dos seres vivos. Os animais carnívoros que se alimentam dos herbívoros (consumidores secundários) formam o terceiro nível trófico. Os animais carnívoros que se alimentam de animais carnívoros (consumidores terciários) formam o quarto nível trófico, e assim por diante. Os decompositores ocupam o último nível de transferência de energia entre organismos de um ecossistema. Formam um grupo especial, nutrindo-se de elementos mortos, excretas, restos de animais e vegetais provenientes de diferentes níveis tróficos, degradando tanto produtores como consumidores. O Quadro a seguir apresenta os níveis tróficos de forma resumida. Componentes estruturais bióticos dos ecossistemas Nível trófico Autótrofo = produtor 1° Heterótrofo Consumidor 2° 3° 4° 5° Uma das formas mais tradicionais de estudar a ecologia trófica está na identificação das rotas alimentares dentro dos ecossistemas. A literatura ecológica demonstra que existem basicamente cinco formas de se representar essas interações, 28 no entanto, apenas as três primeiras são de interesse neste capítulo, uma vez que são as mais utilizadas: Cadeias alimentares; Teias tróficas; Pirâmides energéticas; Matrizes tróficas; Fluxos trófico-dinâmicos. Quanto à cadeia alimentar, podemos dizer que é uma relação alimentar entre produtores, consumidores e decompositores, em que a energia flui entre esses indivíduos a partir dos seres autotróficos, que, por meio da fotossíntese ou quimiossíntese, são capazes de transformar a matéria inorgânica em orgânica, sendo está incorporada à cadeia a partir do momento em que um indivíduo se alimenta de outro. A cadeia alimentar começa com plantas, algas e também alguns tipos de bactérias e protozoários, que são seres vivos produtores. (STEIN, 2018) A cadeia alimentar é uma trilha ou sequência de alimentos que relaciona espécies diferentes em uma comunidade. Numa cadeia alimentar, a energia e os nutrientes passam de um organismo para outro. Ou seja, cadeia alimentar é a sequência linear, não ramificada, em que um ser vivo serve de alimento para o outro, desde o produtor até os decompositores. Exemplo: Planta Vaca Homem Decompositores As cadeias alimentares raramente contêm mais de seis espécies, pois a quantidade de energia transferida diminui a cada etapa, ou nível trófico. O fluxo de energia ao longo de uma cadeia alimentar é sempre unidirecional, no sentido dos produtores para os decompositores, e nunca no sentido inverso. (STEIN, 2018) Fonte: https://ascadeiasalimentares.weebly.com/ 29 Nos ecossistemas se estabelecem muitas cadeias alimentares, que se entrelaçam formando uma rede ou teia alimentar. Ela representa as várias maneiras em que a energia contida no alimento flui pela comunidade ecológica. De acordo com Barsano, Barbosa e Viana (2014), teia alimentar são as muitas relações alimentares que os animais desenvolvem dentro do ecossistema. Por exemplo, o homem, como um ser onívoro, pode alimentar-se tanto de vegetais quanto de animais, não se limitando a um único nível trófico, ou seja, alimenta-se de animais consumidores primários, secundários ou terciários. A teia alimentar pode ser definida como o conjunto de cadeias alimentares. Uma comunidade de seres vivos pode conter centenas ou mesmo milhares de espécies. Cada espécie participa, em geral, de diferentes cadeias alimentares, sendo que estas se interligam para formar as teias alimentares. A cadeia alimentar é uma sequência linear teórica e teia alimentar é uma representação mais fiel da natureza, em que as cadeias alimentares se conectam ou se sobrepõem, formando redes alimentares. Os principais atributos de uma dada teia alimentar, segundo menciona Pinto- Coelho (2011), são: a) Número de espécies na rede (S): número total de espécies presentes numa dada rede. b) Densidade de ligações (D): número de ligações tróficas associadas a cada espécie presente na rede. c) Espécie trófica: conjunto de espécies que compartilham o mesmo conjunto de presas ou são atacadas pelo mesmo predador. d) Predador de topo:espécie que não é predada por nenhum predador na rede em que se alimenta. e) Espécies basais: organismos que não se alimentam de nenhuma outra espécie. Em geral, são produtores primários. f) Ciclos tróficos: ocorrem quando um organismo A se alimenta do organismo B, que, por sua vez, se alimenta do organismo C, que se alimenta do organismo A. g) Conectância: número de interações tróficas realizadas dividido pelo número de interações tróficas possíveis. 30 h) Nível trófico: número de ligações tróficas entre uma dada espécie na rede e a espécie basal a ela associada, podendo haver uma espécie que ocupe simultaneamente mais de um nível trófico. i) Onívoro: organismo que se alimenta em dois ou mais níveis tróficos diferentes. j) Compartimentos: ocorre quando existe um grupo com fortes interações tróficas, podendo haver, em uma dada rede, certo paralelismo trófico, ou seja, a existência de vários compartimentos relativamente independentes entre si. Fonte: https://www.tutorbrasil.com.br/ 6.2 Modelos de transferência de energia Para os ecólogos, a energia pode ser definida como a capacidade de executar trabalho. O comportamento da energia é descrito pelas seguintes leis: a primeira lei da termodinâmica, ou lei da conservação da energia, que estabelece que a energia pode ser transformada de uma forma para outra, mas não pode ser criada nem destruída. A segunda lei da termodinâmica, ou lei da entropia, pode apresentar diferentes interpretações, mas, de modo geral, nenhum processo envolvendo transformação de energia ocorrerá espontaneamente, a menos que haja a degradação da energia de uma forma concentrada para uma forma dispersa (ODUM; BARRETT, 2006). 31 Os conceitos fundamentais da termodinâmica, delineados no parágrafo anterior, são os mais importantes das leis naturais e se aplicam a todos os sistemas biológicos e ecológicos. Sem nenhuma exceção, é possível transgredir essas leis da física. Qualquer sistema da humanidade ou da natureza que não esteja em conformidade com tais conceitos está condenado (ODUM; BARRETT, 2006). Para representar a quantidade de energia armazenada em um determinado nicho ecológico, utiliza-se as denominadas pirâmides ecológicas. Estas são representações gráficas da contribuição relativa dos vários níveis tróficos, por meio dos quais se transfere matéria e flui energia no ecossistema. Existem três tipos de pirâmides: as de energia, biomassa e número. Na pirâmide de energia, conforme indicado na Figura abaixo, uma vez que a fonte primária de energia dos ecossistemas terrestres é o sol, fica claro que toda a energia entra pelos vegetais fotossintetizantes para, daí, distribuir-se para os demais níveis. Os vegetais, portanto, funcionam como conservadores de energia, que transformam energia luminosa em energia química, por meio do processo de fotossíntese. Fonte: Adaptada de Shutterstock Analisando a Figura anterior, é possível obter algumas conclusões, como: A quantidade de energia disponível diminui à medida que é transferida de um nível trófico para outro. Em um ecossistema, a matéria é cíclica, a energia não. Quanto mais afastados estamos dos produtores, menor é a quantidade de energia disponível em um ecossistema. A matéria apresenta um ciclo e a energia apresenta um fluxo. 32 Amabis e Martho (2006) comentam que essa perda de energia de um nível trófico para outro ocorre por dois aspectos. Em primeiro lugar, parte da energia contida no alimento não é aproveitada (digerida) e é consequentemente eliminada como fezes. Em segundo lugar, um organismo precisa constantemente gastar parte do alimento que ingere (ou fabrica) como combustível para suas atividades. Logo, quando respiram, plantas e animais estão queimando alimento para obter energia. Assim, essa energia é perdida na forma de calor e irradiada para fora do ecossistema. A biomassa é expressa em termos de quantidades de matéria orgânica por unidade de área, em um dado momento. A forma da pirâmide de biomassa também pode variar dependendo do ecossistema. De modo geral, a biomassa dos produtores é maior que a de herbívoros, que é maior que a de carnívoros. Nesses casos, a pirâmide apresenta o ápice voltado para cima. Isso ocorre nos ecossistemas terrestres, em que os produtores apresentam grande porte. As pirâmides de biomassa representam o total da soma das massas dos indivíduos que participam de cada nível trófico de uma cadeia alimentar. Quando se fala em comparação de biomassa, geralmente se usa a chamada massa seca, isto é, a massa total menos a massa de água do organismo. O uso da massa seca em vez da massa fresca é útil, pois há diferença em relação à proporção em massa de água entre os seres vivos e essa diferença pode distorcer a análise quantitativa de matéria orgânica incorporada (OLIVEIRA JUNIOR; SILVA, 2014). Às vezes, a pirâmide de biomassa apresenta-se invertida, como pode ocorrer nos oceanos e nos lagos, em que os produtores são pequenos e rapidamente consumidos pelos consumidores primários. Exemplos de pirâmide de biomassa direta (a) e de pirâmide de biomassa inversa (b) Fonte: Adaptada de Shutterstock A pirâmide de números indica o número de indivíduos em cada nível trófico. Por exemplo, em um campo, 5 mil plantas são necessárias para alimentar 300 gafanhotos, que servirão de alimento a apenas uma ave, conforme indicado na Figura abaixo: 33 Exemplo de pirâmide de número. Fonte: Adaptada de Shutterstock Percebe-se pela Figura anterior que é necessário um grande número de produtores para alimentar poucos herbívoros, que, por sua vez, servirão de alimento para um número ainda menor de carnívoros. Ao contrário das pirâmides de energia, as pirâmides de número podem ser invertidas, ou seja, não necessariamente a pirâmide de números precisa ter o ápice para cima. Por exemplo, em uma floresta, uma única árvore pode sustentar um grande número de herbívoros. Nesse caso, a pirâmide terá a forma inversa. Exemplo de pirâmide de número invertida. Fonte: Adaptada de Shutterstock. De modo geral, nos ecossistemas, enquanto a energia tem de ser reposta continuamente pelo sol, a matéria disponível na Terra tem de ser constantemente reutilizada para a manutenção da vida. Logo, enquanto a energia flui unidirecionalmente, a matéria é reciclada, e cada elemento químico apresenta um ciclo característico (AMABIS; MARTHO, 2006), conhecidos como ciclos biogeoquímicos. 6.3 Ciclo de nutrientes Os compostos orgânicos nos seres vivos são constituídos por cerca de 25 elementos químicos diferentes. Os seres vivos suprem constantemente esses elementos vitais absorvendo nutrientes. Os elementos, depois de assimilados pelos 34 produtores, são transformados e devolvidos ao ambiente por meio da ação dos microrganismos decompositores. Cada elemento segue um trajeto diferente, chamado de ciclo de nutrientes, ou ciclo mineral. Algumas partes de um ciclo ocorrem rapidamente, outras podem durar milhares de anos. (STEIN, 2018) Um ciclo de nutrientes é o movimento de matéria orgânica e inorgânica de forma a torná-la utilizável novamente para a produção de matéria viva. O processo é regulado por microrganismos que decompõem a matéria em nutrientes minerais. Ciclos de nutrientes ocorrem dentro dos ecossistemas – sistemas interligados, cuja matéria e os fluxos de energia são trocados entre os organismos na forma de alimentação. De modo geral, pode-se definir nutriente como sendo um elemento necessário para o crescimento de algum organismo. Definido o termo, é possível afirmar que os nutrientes são elementos químicos essenciais para a manutenção de estruturas e de processos vitais. Existem três grandes grupos para os nutrientes: Construtores: carbono (C), oxigênio (O), hidrogênio (H) e nitrogênio (N). Macronutrientes:enxofre (S), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), cloro (Cl) e sódio (Na). Micronutrientes: ferro (Fe), manganês (Mn), boro (B), zinco (Zn), cobre (Cu) e Molibdênio (Mo). Ferreira (2015) descreve que um dos principais pré-requisitos para a evolução e a manutenção da vida na Terra são os ciclos biogeoquímicos. Por se tratar de um processo natural, ocorre a reciclagem de vários elementos, em diferentes formas químicas, do meio ambiente para os organismos vivos, e depois fazem o processo contrário, ou seja, trazem esses elementos dos organismos para o meio ambiente, como o ciclo do carbono. Em relação ao ciclo do carbono, todos os seres vivos têm carbono na sua composição. O gás carbônico (CO2) da atmosfera é absorvido pelas plantas e bactérias para realizar a fotossíntese e quimiossíntese. Sintetizam compostos orgânicos, como os carboidratos, que formam parte de seus tecidos. Os animais usam os carboidratos na respiração, que devolve o CO2 para a atmosfera. Esta última é a etapa mais rápida do ciclo do carbono. Amabis e Martho (2006) ressaltam que, algumas vezes, o retorno do carbono para a atmosfera é demorado, podendo levar milhões de anos para ocorrer. É o caso 35 dos compostos de carbono que não foram atacados pelos decompositores e se transformaram, no subsolo, em carvão, turfa e petróleo. Estes contêm o carbono que fora antes parte de seres vivos. Por milhões de anos, os restos de seres vivos se transformaram em fósseis ricos em combustíveis. Quando um combustível fóssil é queimado, libera carbono na atmosfera e, dessa forma, o homem tem restituído à atmosfera, na forma de CO2, átomos de carbono que ficaram fora de circulação durante milhões de anos, provocando impactos ambientais como o aquecimento global. Em se tratando do ciclo do nitrogênio, os seres vivos não podem existir sem esse macronutriente, o qual compõe as proteínas e os ácidos nucleicos. A atmosfera tem cerca de 80% de nitrogênio gasoso, mas somente as bactérias utilizam o nitrogênio nesse estado. Todos os outros seres vivos têm de usar compostos de nitrogênio, como os nitratos. O nitrogênio chega a outros seres vivos por meio das plantas que absorvem esses nitratos pelas raízes. Os animais obtêm nitrogênio ao se alimentar de plantas ou de outros animais que comeram plantas. Quando os seres vivos morrem, o nitrogênio volta para a atmosfera por desnitrificação. (STEIN, 2018). Fonte: Aduan, Vilela e Reis Júnior (2004, p. 12). O ciclo global da água responde pela maior movimentação de uma substância química pela superfície terrestre. A água, em estado líquido, é por excelência um dos elementos mais importantes na manutenção e na caracterização da biosfera. A água é a substância mais abundante sobre a crosta terrestre, cobrindo em torno de 70% 36 dela (ADUAN; VILELA; REIS JÚNIOR, 2004). A Figura anterior apresenta os principais estoques e fluxos do ciclo global de água em km³ e km³/ano. Em um ecossistema, o elemento oxigênio aproveitado pelos seres vivos provém de três fontes principais: gás oxigênio (O2 ), gás carbônico (CO2 ) e água (H2 O), conforme ressaltam Amabis e Martho (2006), Odum (2004) e Townsend, Begon e Harper (2011). O O2 é captado por plantas e animais e utilizado na respiração. Nesse processo, átomos de oxigênio combinam-se com átomos de hidrogênio, liberados pela decomposição das moléculas orgânicas respiradas, formando a água. A água ingerida pelos seres vivos, ou aquela que foi produzida na respiração e em outras reações vitais, pode ser eliminada por meio da transpiração ou da excreção de suor e urina. Parte dela, porém, é empregada como reagente em reações químicas, de modo que seus átomos de oxigênio voltam a fazer parte de moléculas orgânicas. A decomposição dos cadáveres, pelos decompositores, leva à liberação do elemento oxigênio na forma de CO2 e H2 O. O oxigênio presente no CO2 poderá voltar a fazer parte de moléculas orgânicas por meio da fotossíntese. Dessa forma, em seu ciclo pelos ecossistemas, os átomos do elemento oxigênio passam continuamente pelas formas de CO2, de H2 O, de O2 e de moléculas orgânicas. Os seres vivos utilizam o fósforo para produzir muitos compostos. As plantas o absorvem do solo na forma de fosfato e o transfere para os demais seres vivos. Os fosfatos finalmente são levados pela água e se acumulam em sedimentos, que formam as rochas, após milhões de anos. 7 DESENVOLVIMENTO DE ECOSSISTEMAS: SUCESSÃO ECOLÓGICA A sucessão ecológica é um dos mais antigos e fundamentais conceitos em ecologia. Compreender sua importância e dinâmica é vital para os profissionais da área ambiental. Ao longo do tempo, o desenvolvimento do ecossistema, mais conhecido como sucessão ecológica, envolve mudanças na repartição da energia, na estrutura das espécies e nos processos da comunidade. Em outras palavras, a sucessão num ecossistema pode ser descrita como uma evolução em direção a uma grande diversidade e, consequentemente, a um grande número de nichos ecológicos. 37 Segundo Schorn (2005), as comunidades (junção de vários indivíduos de espécies de plantas e animais em um determinado espaço) são como superorganismos e a sucessão é a maturação dessa comunidade ao longo do tempo, até o estágio denominado clímax. Mas o que é sucessão ecológica? A troca gradativa de espécies em uma determinada comunidade recebe o nome de sucessão. Se uma faixa de terra está sem vegetação, esta não fica exposta por muito tempo. Logo, as plantas e, posteriormente, os animais começam a ocupá-la. Com o passar do tempo, as espécies nessa nova comunidade vão mudando. As primeiras a chegar são substituídas à medida que se instalam espécies diferentes. A sucessão se dá até que a comunidade se desenvolva em uma comunidade estável, chamada de comunidade clímax. A expressão sucessão ecológica é usada para descrever processos de alteração nos ecossistemas sobre várias escalas, como temporal, espacial ou vegetacional. Ou seja, sucessão é o processo ordenado de mudanças em um determinado ecossistema, resultando na modificação do ambiente físico pela comunidade biológica (ROSARIO, 2010). A sucessão vegetal, entendida como um processo de auto-organização ou amadurecimento do ecossistema, direciona-se da simplicidade para a complexidade organizacional, de formas de vida mais simples para mais complexas e diversificadas (SCHORN, 2005). 7.1 Fases da sucessão ecológica Existem, basicamente, três tipos de sucessão ecológica, sendo estas: 1. Sucessão degradativa: é aquela que ocorre em uma escala de tempo relativamente curta, com ocorrência em qualquer matéria orgânica morta (exemplo: animais ou plantas em decomposição). Normalmente, diferentes espécies aparecem e desaparecem, à medida que a degradação da matéria orgânica utiliza alguns recursos e torna outros disponíveis. Outra característica da sucessão degradativa é que ela é um processo finito, uma vez que o recurso pode ser totalmente mineralizado ou metabolizado. 38 2. Sucessão alogênica: sucessão em que o processo de substituição de espécies ocorre como resultado de mudanças externas (incêndios, tempestades e processos geológicos) ou forças geofísico-químicas 3. Sucessão autogênica: ocorre em ambientes recém-criados, geralmente decorrentes de processos biológicos que modificam condições e recursos. Essa sucessão pode ser dividida em duas formas distintas, sucessão primária e sucessão secundária. Especificamente falando da sucessão autogênica, está passa por três fases distintas, sendo estas: Comunidade pioneira (ou ecese). Comunidade secundária (também denominada intermediária ou seral). Comunidade clímax. A Figura a seguir apresenta um esquema mostrando como o ocorre o processo de sucessões ecológicas primária e secundária. Fonte: Adaptada de Oliveira Junior e Silva (2004,p. 659). De acordo com Townsend, Begon e Harper (2011), a sucessão primária (também denominada de ecese) é decorrente da capacidade de uma espécie pioneira de se reproduzir em uma nova área. Frequentemente demoram centenas de anos para ocorrerem, sendo que ocorre em ambientes que não têm estabelecimento de organismos, ou seja, áreas que ainda não foram povoadas ou, então, que os seres foram eliminados, por diferentes motivos. Derrames de lava causados por erupções vulcânicas, substratos expostos pela retração de uma geleira e dunas de areia recém- formados são exemplos de sucessão primária, conforme indicado na Figura a seguir: 39 Exemplos de ambientes que estão passando por sucessão primária. Fonte: (a) Denis Kichatof; (b) Been there YB; (c) Thijs Peters / Shutterstock.com As espécies pioneiras são aquelas primeiras espécies que aparecem colonizando áreas onde antes não existiam seres vivos, como algas que colonizam rochas nuas. Geralmente, as espécies são autótrofas ou mantêm relação ecológica harmônica com seres autótrofos (como bactérias autótrofas, gramíneas, líquens, dentre outros). A comunidade pioneira é formada por espécies capazes de viver em ambientes inóspitos. A presença dessas espécies modifica o microambiente, produzindo alterações de fatores abióticos e bióticos no ecossistema em formação. Com isso, abrem caminho para que outras espécies se estabeleçam no local, com o surgimento de novos nichos ecológicos (OLIVEIRA JUNIOR; SILVA, 2004). Na sucessão secundária ocorrem mudanças em determinada área, após a destruição parcial de uma comunidade. Essa destruição pode ocorrer em uma pequena área de floresta nativa, após a queda de uma árvore, ou em vários hectares, em razão de uma cultura agrícola abandonada. Dessa forma, a sucessão secundária ocorre em um ambiente total ou parcialmente destruído, porém, que já foi anteriormente ocupado por outra comunidade biológica. Exemplos de ambientes que estão passando por sucessão secundária. Fonte: (a) Rich Carey; (b) Vladimir Melnikov/Shutterstock.com. Embora degradado, esse ambiente oferece condições mais favoráveis à ocupação de novas comunidades, o que torna a colonização das espécies pioneiras mais rápida, uma vez que as sementes e os esporos permanecem no solo. Essa destruição pode ocorrer tanto por fenômenos naturais (ventos, chuvas, etc.) como em razão da ação humana, que, por sinal, é a mais representativa. 40 É importante mencionar e apresentar o conceito de espécie oportunista (ou espécies fugitivas), pois estão sempre “correndo” de um lugar para outro, sendo que essas espécies se servem rapidamente de novas oportunidades. As espécies oportunistas, em geral, são pequenas e têm um ciclo de vida curto (por exemplo, algas azuis, musgos, capim, dentre outras). Essas características fazem com que elas se espalhem rapidamente e se apoderem de novos ambientes antes de outras espécies. Porém, quando as outras espécies conseguem se estabelecer, as oportunistas costumam ficar espremidas. Quando um determinado ecossistema sofre degradação (como queimadas ou desmatamento), ocorre o fenômeno conhecido como sucessão ecológica. Por exemplo, após uma floresta ser totalmente destruída, diferentes espécies irão ocupar a área em diferentes períodos. Essas espécies podem ser divididas em: Colonizadoras: são as gramíneas ou demais plantas de pequeno porte, com esporos ou sementes transportadas pelos ventos. Pioneiras (P): são as primeiras a aparecerem em uma clareira recente. São espécies cujas sementes necessitam da luz solar direta para germinarem. Normalmente, são de tamanho médio e transportadas por longas distâncias por animais, principalmente pássaros e morcegos. Apresentam dormência e alta longevidade. A regeneração natural ocorre principalmente a partir do banco de sementes existentes no solo. A plântula necessita de luz para desenvolvimento e apresenta pouca reserva. A planta jovem apresenta rápido crescimento e competição por luz. São espécies de rápido crescimento, regeneração precoce, com produção contínua de sementes, e ciclo de vida curto, podendo atingir de 5 a 8 m de altura. São modificadoras do ambiente após a germinação e o desenvolvimento, propiciando condições para germinação e desenvolvimento das espécies secundárias e climácicas. De acordo com Amabis e Martho (2006), as espécies pioneiras, ao ocuparem um ambiente, acabam por modificá-lo, geralmente tornando suas condições mais propícias ao desenvolvimento de seres vivos. O material orgânico e os nutrientes se acumulam no solo, contribuindo para aumentar sua fertilidade. Secundárias (S): também conhecidas como oportunistas de clareira, têm sementes geralmente aladas e de curta longevidade natural, necessitando de períodos secos para sua dispersão anemocórica (disseminação de sementes de uma planta pela ação dos ventos), porém, também podem apresentar dispersão zoocórica 41 (dispersão de sementes por animais). As sementes não apresentam dormência e têm condições de germinarem à sombra da mata, muitas vezes formando banco de plântulas sob o dossel. As plântulas recém-germinadas apresentam pouca reserva e o desenvolvimento delas é estimulado com o surgimento de clareira. Algumas bibliografias dividem as espécies secundárias em inicial e tardia. Nas espécies caracterizadas como inicial, o crescimento é mais rápido, a madeira é leve e não toleram sombra, sendo o tempo para primeira reprodução de 5 a 10 anos. Já nas espécies secundárias tardias, o crescimento é de médio a rápido, a madeira normalmente é dura, são intolerantes à sombra no estágio juvenil e a idade da primeira reprodução é entre 10 e 20 anos (MORAES et al., 2012). Climácicas (C): com uma grande quantidade de nutrientes, todas as condições e todos os recursos ideais e uma fauna já associada ao local, outras espécies muito mais exigentes, com ciclo de vida longo e melhores competidoras, se estabelecem: as espécies clímax. Elas dependem da umidade no solo e também de uma ampla gama de nutrientes para que suas sementes germinem. As sementes das espécies clímax geralmente são grandes e protegidas por uma camada grossa de tecido que evita a perda de água e dificulta a predação por pequenos insetos. Enquanto as pioneiras e secundárias são pouco exigentes, competidoras inferiores e investem em sementes pequenas que são facilmente dispersadas por vento e água, as espécies clímax são competidoras superiores, mais exigentes e dependem geralmente da fauna para dispersar suas sementes, que são grandes e associadas a frutos. Os frutos nessas espécies são fundamentais, é por meio deles que a maioria é dispersada. Especificamente falando das florestas secundárias, estas são classificadas de acordo com o estágio de regeneração. O Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA, 1994), por meio da Resolução nº 29, de 7 de dezembro de 1994, define estas em: Estágio inicial de regeneração: surge logo após o abandono do solo. Este estágio, geralmente, dura entre 6 e 10 anos, dependendo do grau de degradação do solo e do entorno. A altura média da vegetação não ultrapassa 4 m. Estágio médio de regeneração: este estágio pode ocorrer entre 6 e 15 anos depois do abandono do solo. As árvores podem atingir o comprimento de 12 m. A diversidade aumenta, mas ainda há predominância de espécies de árvores pioneiras. 42 Estágio avançado de regeneração: inicia-se geralmente depois de 15 anos e pode levar de 60 a 200 anos para alcançar novamente o estágio semelhante à floresta primária (floresta intocada ou aquela em que a ação humana não provocou significativas alterações das suas características originais de estrutura e de espécies). A diversidade aumenta gradualmente à medida que o tempo passa e esse processo é acelerado caso existam remanescentes primários para fornecer sementes. Aaltura média das árvores é superior a 12 m. (MORAES et al., 2012). 8 INTERAÇÕES ECOLÓGICAS As comunidades de seres vivos são constituídas por populações de diferentes espécies, as quais acabam se relacionando de formas distintas. Algumas espécies alimentam-se de outras, outras competem entre si por alimento. Há também aquelas que convivem harmoniosamente, trocando benefícios entre si. A vida e a evolução das comunidades biológicas dependem exatamente da variedade dessas relações. No ambiente, é possível encontrar uma grande variedade de relações ecológicas entre os seres vivos. 8.1 Tipos de interações entre consumidores e recursos Entende-se por consumidor qualquer organismo que ingere matéria orgânica produzida a partir de matéria inorgânica pelos produtores primários, geralmente através da fotossíntese. Assim, todos os consumidores são heterótrofos, enquanto que os produtores são denominados autotróficos. A cadeia alimentar contém vários tipos de consumidores, os quais ocupam diferentes níveis tróficos. Fonte: https://www.grupoescolar.com/ 43 Todo organismo vivo é consumidor de outro organismo vivo (recurso) ou é consumido por outro. Desta forma, Townsend, Begon e Harper. (2011) mencionam que os recursos ambientais são consumidos por organismos no curso de seu crescimento e sua reprodução. As plantas e as algas realizam a fotossíntese e obtêm energia e materiais para o seu crescimento e reprodução a partir da matéria inorgânica. Dessa forma, seus recursos são radiação solar, dióxido de carbono, água e nutrientes minerais. Os organismos “quimiossintéticos” obtêm energia por meio da oxidação do metano, íons amônia, ácido sulfúrico ou ferro ferroso. Estes vivem em ambientes tais como fontes hidrotermais do mar profundo, usando recursos que eram abundantes durante as fases iniciais de vida na Terra (TOWNSEND; BEGON; HARPER, 2011). Todos os outros organismos utilizam os corpos de outros organismos como fonte alimentar. Em cada caso, o que foi consumido não é mais disponível para outro consumidor. Por exemplo, um coelho consumido por uma águia não fica mais disponível para outra águia. Da mesma forma que a quantidade de radiação solar absorvida e assimilada como produto da fotossíntese por uma folha não é mais disponível para outra folha. Isso tem uma consequência importante: os organismos podem competir entre si para capturar uma porção de um recurso limitado. As espécies que se encontram atualmente na Terra só existem porque estão extremamente adaptadas ao ambiente onde se encontram. Porém, essas espécies precisam de condições e recursos adequados e ao mesmo tempo suficientes, para que permita a sua sobrevivência e reprodução. Condições: elementos abióticos do ambiente, bem como características físicas e químicas que não podem ser consumidas ou esgotadas pelos organismos e podem variar nas suas intensidades e temporalmente. Exemplos de condições: temperatura; umidade do ar; pH de lagoas, oceanos, lagos, rios, etc.; pressão atmosférica. Recursos: podem ser bióticos ou abióticos, definidos como sendo qualquer substância ou objeto exigido por um organismo para sua manutenção, seu crescimento e sua reprodução. Pode-se citar como exemplos de recursos: 44 alimento (animal, frutos, folhas, caules, flores, matéria orgânica morta, sangue, etc.); luminosidade (possibilita o crescimento, a sobrevivência e a reprodução dos vegetais); abrigos (tocas em árvores ou solo, etc.); território (espaço); água; parceiros sexuais. Amabis e Martho (1997) mencionam que cada espécie apresenta um modo de vida peculiar no ecossistema, ou seja, vive em um hábitat específico, tem um ciclo de atividade de tantas horas, tem determinados competidores e/ ou predadores, se reproduz em determinadas épocas do ano, se alimenta de um determinado tipo de alimento e assim por diante. A esse conjunto de particularidades quanto ao modo de vida típico de cada espécie chamamos nicho ecológico. Logo, mesmo que cada espécie apresente um nicho ecológico típico, alguns aspectos de seu modo de vida podem coincidir com as de outras espécies da comunidade. Quando os nichos de duas espécies coincidem em pontos importantes, elas poderão se tornar competidoras. Caso a competição seja acirrada, uma das espécies poderá desaparecer ou sofrer lentas modificações, adaptando-se a um novo nicho. 8.2 Interações dos indivíduos da comunidade Os indivíduos das diferentes espécies de uma comunidade biológica interagem entre si e com o biótopo, também denominado de ecótopo (região que apresenta regularidade nas condições ambientais e nas populações animais e vegetais). Essas interações são genericamente denominadas de relações ou interações ecológicas (AMABIS; MARTHO, 1997). Os mesmos autores mencionam que as interações dos seres de uma comunidade ocorrem tanto com indivíduos de mesma espécie (interações intraespecíficas ou homotípicas) como com indivíduos de espécies distintas (interações interespecíficas ou heterotípicas). Em ambos os casos, as interações podem ser classificadas em harmônicas (também denominadas de positivas), quando 45 trazem vantagens a pelo menos um dos indivíduos que interagem, sem causar prejuízo para outras espécies, e desarmônicas (ou negativas), quando implicam prejuízo para algum dos indivíduos que interagem. 8.3 Diferença entre mutualismo e interações não benéficas As interações não benéficas ocorrem principalmente em razão da competição interespecífica, em que os indivíduos de ambas as espécies envolvidas são prejudicados e ocorre quando indivíduos de duas espécies disputam um mesmo recurso do ambiente. Na grande maioria dos casos, esse recurso é alimento, mas as espécies também podem competir por água, espaço, locais de reprodução, dentre outros. De acordo com Odum (2004), as associações entre as populações de duas espécies que se traduzem por efeitos positivos estão extraordinariamente expandidas e são provavelmente tão importantes como a competição, o parasitismo, e assim por diante, na determinação da natureza das populações e das comunidades. As interações positivas podem ser adequadamente consideradas numa série evolutiva, como se segue: Comensalismo: uma população é beneficiada. Protocooperação: ambas as populações são beneficiadas. Mutualismo: ambas as populações se beneficiam e se tornam completamente dependentes uma da outra. Quando ambas as espécies na interação entre populações têm efeitos benéficos mútuos, em vez de efeitos prejudiciais, um termo positivo é utilizado. Nesses casos, ambas as populações crescem e prosperam, atingindo níveis de equilíbrio mutualmente benéficos. Se os efeitos benéficos da outra população são necessários para o crescimento e a sobrevivência de ambas as populações, a relação é conhecida como mutualismo (ODUM; BARRETT, 2015). Quando indivíduos de duas ou mais espécies vivem em contato direto e íntimo, seu relacionamento é chamado de simbiose. Esse capítulo adota uma definição geral de simbiose, que inclui todas essas interações, sejam danosas, úteis ou neutras. Alguns biólogos definem simbiose como sinônimo de mutualismo, em que ambas as espécies se beneficiam (CAMPBELL et al., 2010). 46 O mutualismo é uma relação em que há vantagens recíprocas para os indivíduos das espécies que interagem. A principal diferença entre mutualismo e cooperação é que o primeiro é uma associação obrigatória, em que os indivíduos das espécies associadas não conseguem sobreviver separadamente. Já na cooperação, ocorre uma associação não obrigatória, na qual os indivíduos das espécies que interagem podem sobreviver independentemente (AMABIS; MARTHO, 1997). Odum (2004) menciona que o comensalismo constitui um tipo simples de interação positiva e representa porventura o primeiro passo nosentido do desenvolvimento de relações benéficas. 9 USO DO HABITAT, TEORIA DE NICHO ECOLÓGICO E ASPECTOS BIOCULTURAIS HUMANOS Segundo a Ecologia Habitat (do latim “ele habita”) é um conceito que inclui o espaço físico e os fatores abióticos que formam um ecossistema e que assim definem a distribuição das populações de uma determinada comunidade. No uso do Habitat, diferentes estratégias físicas (biológicas) e culturais são utilizadas, nem sempre de forma positiva, quando isto ocorre é comum haver migração de espécies para outro habitat. A Ecologia Humana aborda questões específicas sobre o Habitat, como os modos de produção, as escolhas adaptativas inseridas na obtenção de recursos pelas populações. No caso dos seres humanos a relação destes com o seu habitat, o desenvolvimento e avanços científicos e tecnológicos, bem como as relações da sociedade com estes processos é fundamental, incluindo também aspectos evolutivos e adaptativos. (STEIN, 2018). Fonte: http://premiapao.com.br/ 47 9.1 Teoria do Nicho Ecológico Existem diferentes definições para o termo nicho ecológico: Para a Ecologia: A posição ou status de um organismo dentro de sua comunidade e ecossistema resultante de suas adaptações estruturais, respostas fisiológicas e comportamento específico por herança e/ou aprendizado. (ODUM, 1959). Para a Biologia: Nicho ecológico é a soma total do uso dos recursos bióticos e abióticos por um organismo em seu ecossistema. (CAMPBELL, 1996). Para a Ecologia Humana: Relação do indivíduo ou da população com todos os aspectos de seu ambiente, dessa forma o papel ecológico das espécies dentro da comunidade. (Ricklefs,1996). Na evolução dos conceitos de nicho ecológico chegamos a definição de que as condições em que um organismo (espécie, população) pode persistir (sobreviver e reproduzir-se) são em geral maiores do que as condições em que o organismo realmente vive. Esta redução é causada por interações bióticas. Podemos classificar o nicho ecológico em: Nicho Fundamental: Nicho com os limites máximos possíveis, no qual um organismo pode ocupar na ausência de interações prejudiciais com outras espécies, contando apenas com condições abióticas, tolerância para tais condições e respostas fisiológicas a estes fatores. Nicho Realizado ou Efetivo: É o nicho verdadeiro do organismo, na situação real em que se encontra, limitado ou expandido pelas interações com outros organismos, da mesma ou de outra espécie. 48 Fonte: www.commons.wikimedia.org.com.br 9.2 Aspectos bioculturais humanos Grande parte das ações humanas são bioculturais (comer, dormir, defecar, acasalar, cantar, dançar, pensar ou meditar). Toda ação humana é, ao mesmo tempo, totalmente biológica e totalmente cultural. (STEIN, 2018). A Cultura é tudo o que não é apenas biológico. “Modos de sentir, pensar e agir comuns a grupos maiores ou menores de pessoas”, segundo o sociólogo Guy Rocher, in Sociologia Geral. A Cultura envolve hábitos alimentares (culinária), vestuário, crenças (religião, por exemplo), valores (honestidade, honra e vergonha, questões relativas à sexualidade e costumes), divertimentos, etc. A Biologia do Homem, agrega aos indivíduos necessidades peculiares para manterem-se vivos, o ato de alimentarem-se, respirarem, acasalarem-se, dormirem, etc, que refletem as necessidades orgânicas estudadas pela Biologia. Desde o nascimento até a morte, o ser humano está marcado e marca uma sociedade. O Homem tem a capacidade de se adaptar ao meio, transformando-o, que o distingue dos outros animais. Enquanto os animais são dotados de mecanismos biológicos, o ser humano tem de criar condições para se proteger, ex: roupa. É a fraqueza biológica que o obriga a produzir cultura, concluindo que tudo o que é cultural não é natural, porque é criado pelo homem. http://www.commons.wikimedia.org.com.br/ 49 9.3 Visão e atitudes do homem para com a natureza: paradigmas Ampliar a percepção que possuímos quanto a visão e as atitudes do homem para com a natureza é um dos importantes papéis desempenhados pela Ecologia Humana. Desde o surgimento do Homem na Terra, a natureza tem passado por intensas modificações, algumas influenciadas diretamente pelo próprio Homem. Assim, o processo de degradação do meio ambiente se confunde com o aparecimento do homem no planeta. O dinamismo da civilização industrial introduziu radicais mudanças no Meio Ambiente físico. Essas transformações implicaram a formação de novos conceitos sobre o ambiente e o seu uso. A Revolução Industrial, que teve início no século XVIII, alicerçou-se, nos três fatores básicos da produção: a natureza, o capital e o trabalho. Porém, desde meados do século XX, um novo, dinâmico e revolucionário fator foi acrescentado: a tecnologia. Esse elemento novo provocou um salto, qualitativo e quantitativo, nos fatores resultantes do processo industrial. Passou-se a gerar bens industriais numa quantidade e numa brevidade de tempo antes impensáveis. (Carvalho, 2003, p.67) Estamos vivendo atualmente uma crise de paradigma, ao ocuparmos a posição de “ser superior” em relação a todos os demais seres que habitam o planeta. Tal crise envolve aspectos ético-morais, ocorrendo com a influência da política, da economia, da cultura e da religião sobre o homem e sua atuação em relação ao meio ambiente. Para compreendermos melhor tais questões vamos definir o conceito de “Paradigma”? O paradigma ambiental dominante é fundamentado num modelo de desenvolvimento fundamentado em princípios, valores e conceitos que foram construídos na visão de uma natureza infinita e que devem estar a serviço do homem; assim tudo se justifica em nome do progresso, da técnica, do crescimento econômico e da geração e acumulo de riquezas. As questões ambientais contemporâneas exigem uma reavaliação de conceitos, ou seja, uma mudança de paradigmas. Com um paradigma equivocado sendo adotado por grande parte da sociedade, passamos Paradigma: do grego “parádeigma”, significa literalmente um modelo, a representação de um padrão a ser seguido. É um pressuposto filosófico, uma matriz, ou seja, uma teoria, um conhecimento que origina o estudo de um saber científico. 50 pela maior crise ambiental já presenciada, o que cobra da sociedade humana uma mudança de paradigmas. Novo modelo de paradigma: O desenvolvimento sustentável passa a ser o novo modelo de paradigma proposto para as questões ambientais, este é fundamentado nas diferentes relações que o Homem tem em relação a natureza, atendendo às necessidades do presente sem comprometer a possibilidade de as gerações futuras atenderem as suas próprias necessidades. (STEIN, 2018). 10 FATORES ECOLÓGICOS (CLIMÁTICOS, FÍSICO-QUÍMICOS DA ÁGUA E EDÁFICOS) Sem os solos, com certeza não haveria vida no planeta Terra. Isso porque os solos sustentam praticamente toda a vegetação, a qual é de suma importância para a fauna e, inclusive, para o homem. Um solo, da mesma forma que uma floresta, é um ecossistema no qual milhares de criaturas diferentes interagem e contribuem para que os ciclos globais se tornem possíveis. Em relação aos solos, este deve ser interpretado e estudado levando em consideração todos os elementos presentes, pois todos atuam em conjunto nas diferentes funções que o solo desempenha. Existem diferentes fatores que interferem na formação dos solos, sendo estes: o clima, o material de origem, os organismos, o relevo e o tempo. Especificamente falando do clima, este é o conjunto de fenômenos associados às variações do tempo da atmosfera terrestre em um determinado local. 10.1 Principais fatores que interferem no clima Certas características físicas de uma determinada região, como o grau de luminosidade, o índice pluviométrico, a umidade e atemperatura, constituem, em conjunto, o clima regional, também chamado macroclima (AMABIS; MARTHO, 1997). A mais clara presença do clima no nosso dia a dia é o ciclo anual das estações: 51 primavera, verão, outono e inverno. Esse ciclo é determinado pela posição da Terra em sua órbita e sua inclinação axial em relação ao plano eclíptico (ALMEIDA, 2007). A seguir, são apresentados e descritos os principais fatores que influenciam no clima de uma determinada região. Latitude: tudo o que se encontra sobre a Linha do Equador tem uma latitude 0°, sendo que está aumenta à medida que se desloca para o norte e diminui à medida que se desloca para o Sul. As diferenças de latitude alteram a temperatura. Logo, quanto maior a latitude (distância da linha do equador), menor a incidência solar e, consequentemente, menor a temperatura. Isso ocorre em função dos raios solares não conseguirem atingir as regiões extratrópicos. Altitude: quanto maior a altitude, menor a temperatura, mesmo que se esteja na mesma latitude. Dessa forma, uma cidade localizada a 900 metros do nível do mar terá 5°C a menos que uma cidade localizada ao nível do mar. Ou seja, a temperatura diminui 1°C a cada 180 metros de altitude, dessa forma, a pressão atmosférica é menor em altitudes mais elevadas. Continentalismo/maritimidade: as águas do mar se aquecem e se resfriam lentamente, dessa forma, as regiões litorâneas têm temperaturas mais amenas e com pequenas variações. Os ventos carregados de umidade vindos dos oceanos tornam essas regiões mais úmidas e chuvosas. As áreas situadas no interior dos continentes não têm essas características. As rochas se aquecem muito rápido, quando expostas ao sol, mas também esfriam rapidamente quando privadas de energia solar. Dessa forma, no interior dos continentes, a amplitude térmica aumenta e as chuvas diminuem, pois, os ventos vão perdendo a umidade à medida que penetram nos continentes. Em locais mais elevados, a temperatura é mais baixa em relação às áreas litorâneas; já a pressão atmosférica diminui com o aumento da altitude: quanto maior a altitude, menor a quantidade de oxigênio, pois o ar fica menos denso. Massas de ar: o elemento mais importante para a explicação da mudança no comportamento dos fenômenos atmosféricos são as massas de ar, uma vez que estas constituem os volumes da atmosfera que têm algumas propriedades em comum, em virtude da área onde se localizam. No Quadro abaixo, observe algumas das principais características das massas de ar encontradas na América do Sul. 52 MASSAS CARACTERÍSTICAS Massa equatorial (mEa) Quente e úmida, dominando a parte litorânea da Amazônia e do Nordeste em alguns momentos do ano, tem seu centro de origem no Oceano Atlântico. Massa equatorial continental (mEc) Quente e úmida, com centro de origem na parte ocidental da Amazônia, que domina a porção noroeste da Amazônia durante quase todo ano Massa tropical atlântica (mTa) Quente e úmida originária do Oceano Atlântico nas imediações do Trópico de Capricórnio e exerce enorme influência sobre a parte litorânea do Brasil Massa tropical continental (mTc) Quente e seca, originando-se na depressão do Chaco, e abrange uma área de atuação muito limitada, permanecendo em sua região de origem durante quase todo o ano Massa polar atlântica (mPa) Fria e úmida, forma-se nas porções do Oceano Atlântico próximas à Patagônia. Atua mais no inverno, quando entra no Brasil como uma frente fria, provocando chuvas e queda de temperatura. Fonte: Adaptado de Almeida (2007) Pena (2017) ressalta que no verão, em território nacional, as massas mEc, mEa, mTc e mTa compõem a totalidade da influência climática. A mTc é a única completamente seca, as demais massas são oriundas de ambientes úmidos, como da floresta amazônica ou dos oceanos. Logo, o verão acaba sendo úmido e chuvoso e com altas temperaturas elevadas. Já durante o inverno, a mPa apresenta maior influência, restringindo a mEc à Amazônia. Todas as demais massas são empurradas para fora do país. Consequentemente, o inverno torna o território brasileiro mais frio, com as menores temperaturas registradas na região Sul e as maiores ao Norte. Vegetação: a cobertura da flora auxilia no aumento da umidade do ar, pois as plantas retiram umidade do solo, por meio das raízes, e transferem para a troposfera, por meio da evapotranspiração. Esse processo auxilia na umidade do ar e, por conseguinte, no índice pluviométrico local. Existem diferentes tipos de evapotranspiração, sendo estes, de acordo com Tomasella e Rossato (2005): 53 Evapotranspiração potencial: água utilizada por uma extensa superfície vegetada, em crescimento ativo e cobrindo totalmente um terreno bem suprido de umidade. Ou seja, em nenhum instante a demanda atmosférica é restringida por falta de água no solo. Evapotranspiração real: é aquela que ocorre numa superfície vegetada, independentemente de sua área, de seu porte e das condições de umidade do solo. Portanto, é aquela que ocorre em qualquer circunstância, sem imposição de qualquer condição de contorno. Evapotranspiração de referência: é um parâmetro agrometereológico de extensão de superfície, medido pela cobertura total de grama com altura de 0,08 a 0,15 m, em crescimento ativo e sem deficiência hídrica. Relevo: além de estar associado à altitude, o relevo influencia na organização climática, a partir do momento em que interfere na circulação das massas de ar. Correntes marítimas: estas são verdadeiros rios dentro do mar, modificando o clima em razão da distribuição de umidade e calor. As correntes quentes podem amenizar o clima, como a corrente do Golfo em relação ao clima da Europa ocidental. Correntes frias podem ser responsáveis pelo aparecimento de regiões desérticas, porque as águas frias fornecem menor umidade para a atmosfera. 10.2 Relação entre fatores físicos e correntes de ar/ água Segundo Boligian e Alves (2004), a atmosfera terrestre é uma mistura de gases que contorna o planeta Terra, sendo que em condições normais são inodoros e incolores, estando divididos pela exosfera, termosfera, mesosfera, estratosfera e troposfera. A atmosfera é formada por uma camada de gases com espessura entre 750 e 1.000 km, a qual envolve a superfície terrestre, sendo mantida ao redor do planeta Terra pela ação da força da gravidade. A atmosfera exerce funções vitais, as quais garantem a vida no planeta Terra. (ALVES, 2004). Dentre essas funções, pode-se citar: Filtragem: uma das funções dos gases da atmosfera é impedir a passagem dos raios solares. Esses gases impedem cerca de dois terços das radiações solares, 54 fazendo com que os raios em excesso e nocivos não cheguem à superfície terrestre, permitindo a vida na Terra. Proteção: no espaço há muitos fragmentos de astros que se desintegram e, constantemente, os planetas são atingidos por esses fragmentos. A atmosfera é responsável por não deixar que eles cheguem até a superfície. Conservação: ela é responsável por permitir a vida durante a noite. Todo o calor incidido no planeta durante o dia é conservado pela atmosfera, para que durante a noite o planeta continue aquecido, como se fosse uma estufa. Ou seja, o efeito estufa pode ser considerado a principal função da atmosfera, visando à existência de qualquer vida na Terra. O efeito estufa é o nome dado à capacidade que a atmosfera tem de manter as temperaturas estáveis em nosso planeta. Sem esse efeito, as temperaturas teriam amplitudes térmicas enormes diárias e, assim, não haveria o desenvolvimento de qualquer tipo de vida em nosso planeta. Porém, não há como falarmos de atmosfera sem mencionar sua importância com a umidade do ar. A umidade atmosférica (quantidade de vapor de água existente no ar) varia de um lugar para outro, e até em um mesmo lugar, dependendo do dia,do mês ou da estação do ano. A umidade da atmosfera pode ser considerada em números absolutos (g/m3) ou relativamente ao seu ponto de saturação, ou seja, à capacidade máxima de reter umidade. Portanto, umidade relativa de 60%, por exemplo, quer dizer que faltam 40% para atingir a capacidade de retenção total do vapor de água no ar. Quando o vapor de água da atmosfera atinge seu ponto de saturação, ocorrem as precipitações, que podem se apresentar sob várias formas: chuva, neve, granizo, geada, nevoeiro e orvalho. A forma mais comum de precipitação é a chuva, a qual resulta da conjugação de dois fatores: o vapor de água atingir seu ponto de saturação e a queda de temperatura da atmosfera. Basicamente, existem três tipos de chuvas: 1. Chuvas convectivas ou de convecção: também conhecidas como chuva de verão, são geralmente chuvas de grande intensidade e pequena duração, restritas a áreas pequenas. São precipitações que podem provocar importantes inundações em pequenas bacias. 2. Chuvas orográficas: podem ser denominadas também de chuva de relevo/montanhas (orografia: oros = montanha), em que os ventos úmidos, que 55 sopram geralmente dos oceanos, encontram uma elevação, ocasionando uma subida forçada do ar. O ar, ao subir, se resfria, atingindo o ponto de orvalho (temperatura na qual a água passa da fase de vapor para a líquida), ocorrendo a condensação e a consequente formação de nuvens, podendo resultar em precipitação. São chuvas de pequena intensidade e grande duração, que cobrem pequenas áreas. 3. Chuvas frontais: podem ser denominadas também de ciclônicas, sendo que resulta do encontro de duas massas de ar com características distintas de temperatura e umidade. Desse encontro, a massa de ar quente sobe, resfriando o ar e aproximando-se do ponto de saturação, dando origem à formação de nuvens e consequente precipitação. Dentro da atmosfera, existem porções que apresentam características próprias de temperatura, umidade e pressão. Essas porções são conhecidas como massas de ar, as quais são responsáveis pela dinâmica do clima na superfície da Terra, pois são capazes de mudar o tempo de forma repentina onde chegam. (ALVES, 2004). O encontro de duas massas de ar de temperaturas diferentes recebe o nome de frente. Os principais tipos de frente são: Frente fria: origina-se quando o ar frio substitui o ar quente, trazendo frio para a região. Frente quente: forma-se quando o ar quente substitui o ar frio, fazendo a temperatura subir na região. Frente estacionária: ocorre quando há um equilíbrio entre a massa de ar frio e a de ar quente. Frente em dissipação: ocorre quando uma das duas massas (de ar quente ou de ar frio) começa a se afastar. 10.3 Características da água A água é uma substância fundamental para os seres vivos, atuando como veículo de assimilação e eliminação de muitas substâncias, além de servir para manter estável a temperatura corporal (TELLES; COSTA, 2007). A água pura é um líquido incolor, inodoro, insípido e transparente. Contudo, por ser considerada, a água, um dos melhores solventes existentes, raramente é encontrada em estado absoluto de pureza. 56 Segundo Richter e Netto (2005), a água tem diferentes características, as quais são determinadas por uma série de parâmetros. A seguir, as principais características da água: Físicas: podem ser perceptíveis pelo homem por meio de seus sentidos. As características físicas das águas são de pouca importância na questão sanitária e normalmente são fáceis de determinar. Entre as características físicas, pode-se citar a turbidez, a cor, os sólidos em suspensão, a temperatura, o sabor, o odor e a condutividade elétrica. Químicas: são substâncias dissolvidas que podem vir a causar alterações nos valores dos parâmetros de potencial hidrogeniônico (pH), alcalinidade, acidez, dureza, ferro e manganês, cloretos, nitrogênio, fósforo, oxigênio dissolvido, matéria orgânica e inorgânica, entre outros. Microbiológicas: estão relacionadas aos diversos microrganismos que habitam o ambiente aquático. Sua importância manifesta-se no controle de transmissão de doenças e na degradação da matéria orgânica realizada por bactérias. Fonte: http://www.centroeducacionalgetsemani.com.br/ 10.4 Mudanças físicas do solo e a influência na distribuição de organismos De acordo com Brady e Weil (2014), todo o processo de formação do solo começa com a desagregação e a decomposição de rochas. Em contato com a atmosfera, as rochas têm sua composição química e suas características físicas alteradas pela ação do calor do sol, da água das chuvas, dos ventos e de outros 57 fatores ambientais. Em outras palavras, as rochas sofrem intemperismos físicos e químicos. Brady e Weil (2014) mencionam que a massa do solo fornece sustentação física, ancorando o sistema radicular para que a planta não tombe. Para obter energia, as raízes das plantas dependem do processo de respiração, o qual tem-se o consumo de oxigênio (O2) e liberação de CO2, sendo que uma importante função do solo é a aeração (por meio dos poros), permitindo que o CO2 saia e o O2 do ar fresco entre no solo (rizosfera). Os poros do solo têm, ainda, a função de absorver a água da chuva e retê-la, de modo que ela possa ser aproveitada pelas raízes das plantas. Além disso, o solo também controla as variações de temperatura, em que as propriedades isolantes do solo protegem a parte mais profunda do sistema radicular das grandes oscilações de temperatura que muitas vezes ocorrem na superfície. De acordo com Reinert e Reichert (2006), um solo bem estruturado apresenta: Poros adequados para a entrada de ar e água no solo. Porosidade adequada para que a água se movimente pelo solo, sendo disponível para as culturas, assim como permita uma boa drenagem do solo. Porosidade adequada para o crescimento das culturas após a germinação das sementes, permitindo que as raízes explorem maior volume de solo em busca de ar, água e nutrientes. Resistência à erosão pela alta agregação. Os organismos do solo, de acordo com Brady e Weil (2014), são as criaturas que passam toda a sua vida, ou parte dela, no ambiente do solo. Cada punhado do solo pode conter bilhões de organismos, representados por quase todos os tipos seres vivos. Os pesquisadores do solo utilizam o conceito de diversidade biológica como um indicador de qualidade do solo. A alta diversidade de espécies indica que os organismos atualmente presentes são bem distribuídos entre um grande número de espécies. A maioria dos ecologistas acredita que a complexidade e a diversidade de espécies geralmente estão acompanhadas de um alto grau de diversidade funcional, ou seja, da capacidade de utilizarem uma ampla variedade de substratos e de realizarem uma grande variedade de processos. 58 10.4.1 Mudanças físicas no solo Os solos apresentam diferentes características físicas, as quais permitem distinguir um determinado tipo de solo dos demais. Algumas características rotineiramente observadas na descrição morfológica de solos são: cor, textura, estrutura, consistência, porosidade, presença de minerais, dentre outros (EMBRAPA, 2018). Como as alterações nas características físicas do solo podem interferir na distribuição dos organismos? De acordo com Philippi Junior e Pelicioni (2014), as alterações ou a poluição do solo podem ocorrer de forma natural ou artificial. Porém, na grande maioria dos casos, as atividades antrópicas são as maiores responsáveis pelas alterações. No Quadro a seguir, são apresentados alguns dos principais impactos ambientais causados pelas diferentes atividades humanas nos solos. ATIVIDADES IMPACTOS AMBIENTAIS Desmatamento Alterações climáticas; danos à flora e à fauna; erosão do solo; empobrecimento do solo; assoreamento de recursos hídricos; aumentodo escoamento da água; redução de infiltração da água; inundações Movimentos de terra Alterações na drenagem das águas; erosão do solo; assoreamento dos recursos hídricos. Impermeabilização do solo Aumento do escoamento das águas; redução da infiltração da água; problemas de drenagem; inundações Aterros de rios, riachos, lagoas, entre outros Problemas de drenagem; assoreamento; inundações; prejuízos econômicos e sociais Lançamento de efluentes Alterações nas características químicas, físicas e biológicas dos solos, além de poluição ambiental, como: prejuízos à saúde do homem; danos à fauna e à flora; danos materiais; prejuízos às atividades; danos econômicos e sociais. Fonte: Adaptado de Mota (1999) De acordo com Abiko e Moraes (2009) e Philippi Junior e Pelicioni (2014), umas das grandes preocupações relacionadas com a poluição dos solos, principalmente em áreas urbanas, é quanto aos resíduos sólidos, principalmente por que estes, em muitos casos, são lançados no ambiente de forma incorreta. Dentre as consequências negativas ocasionadas por essa prática inadequada dos resíduos, pode-se citar: 59 Aspecto estético desagradável. Maus odores, resultantes da decomposição dos detritos. Proliferação de insetos e roedores transmissores de doenças. Possibilidade de acesso de pessoas, podendo ocasionar doenças por contato direto. Poluição da água subterrânea ou superficial, por infiltração de líquidos e carreamento de impurezas por escoamento superficial. Possibilidade de queima dos resíduos, com incômodos à população e causando poluição do ar. Desvalorização de áreas próximas ao depósito de resíduos sólidos. A poluição do solo provoca vários problemas ambientais, atingindo também outros segmentos do meio ambiente, como mananciais, rios, mares, lençóis freáticos, entre outros. Logo, dentre as consequências ambientais, estão: o solo pode ficar infértil para o plantio (desfertilização); contaminação de rios, lençóis freáticos, mananciais, nascentes, lagos, entre outros; desequilíbrio do ecossistema, por meio da extinção de plantas e animais da região atingida; mudanças na densidade e consistência do solo; saturação do solo; alterações na tipografia do solo; perda da capacidade de drenagem natural; elevação na temperatura do solo, quando ocorre formação de gases no subsolo (metano e CO2 , por exemplo); impregnação de substâncias poluentes; mudanças no cheiro da terra que compõe o solo; formação de lamas de esgoto na superfície; e deslizamento de terras em regiões íngremes, provocadas pela infiltração de poluentes líquidos. 11 HOMEM E AMBIENTE: DEGRADAÇÃO AMBIENTAL E SUSTENTABILIDADE Sem a menor sombra de dúvida, a chamada sociedade de consumo, na qual, para ser feliz, não basta consumir o necessário, mas, se possível, também o supérfluo, acabou por conferir às relações do homem com o meio ambiente um caráter extremamente agressivo. A Revolução Industrial, o crescimento urbano desordenado e o apelo da propaganda aumentaram o volume de resíduos produzidos e intensificaram a poluição do ar, das águas e dos solos. Logo, a extinção de um grande número de espécies está atrelada às mais diversas atividades antrópicas. (STEIN, 2018) 60 11.1 Extinções em massa e papel do homem O aniquilamento das espécies sempre aconteceu, e ainda continua acontecendo, de forma natural desde o princípio da vida na Terra. Dentre as suas principais causas naturais estão os processos de desertificação, as glaciações e as alterações na atmosfera, como as provocadas por atividades vulcânicas ou meteoros. Porém, o homem, nas últimas décadas, é o principal responsável pela extinção de grande quantidade de espécies (BRASIL, 1998). Ou seja, quando falamos de extinção de espécies, não há como não relacionar as ações humanas com essa problemática. Isso porque: A população humana está aumentando rapidamente e, em breve, pode colidir com os limites ambientais. Mesmo que o crescimento da população não fosse um problema grave, o aumento do uso de recursos por pessoa está expandindo a pegada ecológica humana geral e colocando pressão sobre os recursos da Terra. Podemos retardar o crescimento da população humana reduzindo a pobreza por meio do desenvolvimento econômico, elevando a condição da mulher e incentivando o planejamento familiar. No entanto, quanto mais elevada a classe social, maior é a demanda de recursos naturais utilizada por ela. Os efeitos negativos do homem sobre o meio ambiente começaram principalmente após a Revolução Industrial, quando houve um crescimento exponencial sem planejamento que nunca tinha sido visto na civilização humana e em suas cidades. A partir daí, foram surgindo os centros urbanos que conhecemos nos dias atuais. Muitos dos problemas contemporâneos originaram-se a partir desse crescimento desordenado e do desenvolvimento de veículos feitos para servir esse estilo de vida: do trem a vapor ao automóvel (WALL; WATERMAN, 2013). O sistema político mudou, temos a administração pública, por exemplo, mas os problemas ambientais urbanos continuaram e agora são muito mais significativos. A falta de planejamento adequado, aliada a uma má administração dos centros urbanos, gerou um grande problema socioambiental: cidades precárias e insalubres. Maharashtra, na Índia, pode ser considerada a maior área coberta por habitações de baixa renda e tem atualmente cerca de 19 milhões de habitantes. É um lugar totalmente insalubre, sem qualquer estrutura urbana básica, como sistema de esgotamento sanitário ou recolhimento de resíduos sólidos. Neza, no México, 61 concentra 4 milhões de pessoas em condições semelhantes. Já no Brasil, a maior favela, a Rocinha, concentra 70 mil pessoas. Além disso, essa ocupação desordenada ocorreu em muitos locais inadequados para moradia, resultando em riscos evidentes para o meio ambiente e também para essas próprias populações. Rosa, Fraceto e Moschini-Carlos (2012) apontam que o padrão de vida da população dita privilegiada incentiva o consumismo. Assim, a demanda para esse consumo faz aumentar a demanda de alimentos provenientes de cadeias cada vez mais complexas e artificiais, o que gera excesso de poluentes atmosféricos. Dentre as consequências ambientais desse crescimento desordenado, pode-se citar o constante aumento da lista de animais e plantas ameaçados de extinção. Entretanto, como definimos o risco de extinção enfrentado por uma espécie? Uma espécie pode ser descrita, de acordo com Townsend, Begon e Harper (2011): Criticamente em perigo: se o risco de extinção for igual ou superior a 50% nos próximos 10 anos ou nas três próximas gerações, o que durar mais. Em perigo: se a probabilidade de extinção é de mais de 20% nos próximos 20 anos ou em cinco gerações. Vulnerável: se houver chance de extinção maior do que 10% em 100 anos. Quase ameaçada: se uma espécie está próxima de se qualificar no futuro próximo. De menor preocupação: se uma espécie não se encaixar em nenhuma dessas categorias de ameaça. As espécies que têm alto risco de extinção são quase sempre raras, mas nem todas as espécies raras estão ameaçadas. Uma espécie pode ser rara por ter uma pequena distribuição geográfica, por seu hábitat ser incomum ou por ter populações locais de pequeno tamanho. As espécies que são raras pelos três critérios são intrinsicamente vulneráveis à extinção. No entanto, as espécies precisam ser raras apenas por um critério para se tornarem em perigo (TOWNSEND; BEGON; HARPER, 2011). A Figura a seguir apresenta os níveis de ameaça em função do tempo e da probabilidade de extinção. 62 Fonte: Townsend, Begon e Harper (2011, p. 515). 11.2 As grandes ondas de extinção provocadas pelo homem De acordo com Dias (2015), a relação entre os humanos e o meio ambiente pode ser estudadaconsiderando-se quatro fases de nossa existência, que são: (1) o período que compreende o predomínio de sociedades de coletores e caçadores, essencialmente nômades; (2) a etapa de surgimento das sociedades agrícolas; (3) o aparecimento das civilizações; e, finalmente, (4) a Revolução Industrial. Porém, de modo geral, o homem provocou ao menos três grandes ondas de extinção por meio de seu comportamento insustentável ao longo do tempo, as quais são descritas por Dias (2015) e Szpilmann (2015): 1. Fauna terrestre: a partir da Revolução Cognitiva do Homo sapiens (70 mil anos atrás), quando surgiram novas formas de pensar e de se comunicar e, dessa forma, começaram a se formar estruturas sociais mais elaboradas, ocorreu a primeira onda de extinção provocada pela disseminação dos caçadores-coletores. O planeta então abrigava cerca de 200 gêneros de grandes mamíferos terrestres (pesando mais de 50 kg). Passados pouco menos de 60 mil anos, metade já havia desaparecido. Dessa forma, muito antes do homem inventar a própria roda, inúmeras espécies já estavam sendo extintas em razão das ações do homem. 63 2. Fauna e flora terrestres: a partir da Revolução Agrícola (a qual ocorreu cerca de 12 mil anos atrás), quando o homem começou a manipular e produzir plantas e animais, a disseminação dos agricultores provocou a segunda onda de extinção. Além disso, também há cerca de 12 mil anos, época de povoamento das Américas, o Homo sapiens encontrou mamutes, mastodontes, camelos, tigres-dentes-de-sabre, leões-gigantes, preguiças-gigantes e dezenas de espécies de grande porte. Não demorou mais do que 2 mil anos para todas essas espécies desaparecerem pela ação do homem. Nesse curto intervalo de tempo (comparado ao surgimento da Terra), dos 47 gêneros de grandes mamíferos da América do Norte, 34 foram extintos. Na América do Sul foi ainda pior, 50 dos 60 gêneros da megafauna desapareceram. 3. Fauna marinha (intercâmbio colombiano): a partir da Revolução Científica (a qual começou a ocorrer mais ou menos 500 anos atrás), teve início a terceira onda de extinção, provocada pela extraordinária expansão das atividades científicas, comerciais e industriais da humanidade, especialmente nos dois últimos séculos. Além da deletéria ação sobre fauna e flora terrestres, que continua até os dias atuais, a terceira onda de extinção atingiu e continua atingindo com grande intensidade as espécies, não apenas as marinhas, mas também as terrestres. 11.3 Desenvolvimento Sustentável Durante séculos o homem vem retirando do meio ambiente matérias-primas para seu sustento e devolvendo ao meio ambiente poluição e contaminação, provocando impactos ambientais gigantescos. Conforme ressalta Schwanke (2013), esse modelo, chamado sistema aberto, depende de um suprimento contínuo e inesgotável de matéria e energia, que, depois de utilizada, é devolvida ao meio ambiente. Para que tal modelo possa ter sucesso, as seguintes premissas teriam de ser verdadeiras: Suprimento inesgotável de energia. Suprimento inesgotável de matéria. Capacidade infinita do meio de reciclar matéria e absorver energia. Schwanke (2013) ressalta, ainda, que a percepção de impacto ambiental se tornou uma realidade para os diversos setores da sociedade (indústrias, governos e população), que tomaram consciência de que o acúmulo de resíduos pode trazer 64 consequências para a saúde e para a qualidade ambiental. No setor produtivo, esses valores foram gradativamente incorporados com ações no sentido da utilização racional dos recursos naturais e do controle dos impactos negativos ao meio ambiente, originando uma nova percepção ambiental. Dessa forma, surge o modelo de desenvolvimento sustentável, o qual foi conceituado em 1987 pela Comissão Mundial de Desenvolvimento e Meio Ambiente, formada pela ONU em 1984. De maneira geral, o desenvolvimento sustentável visa a atender três aspectos básicos, sendo eles econômico, ambiental e social, que devem interagir totalmente para que a sustentabilidade se mantenha. Cabe ressaltar que o desenvolvimento pode ser aplicado de um modo macro, como em um país ou até mesmo para o planeta num todo, ou de maneira micro, como em uma cidade, um bairro, uma residência ou até mesmo em uma propriedade agrícola. Os pilares da sustentabilidade são definidos como: Social: refere-se ao capital humano de um empreendimento, uma comunidade ou uma sociedade como um todo. Além de ter salários justos e estar adequado à legislação trabalhista, é preciso pensar em outros aspectos como o bem- estar dos seus funcionários, propiciando, por exemplo, um ambiente de trabalho agradável, pensando na saúde do trabalhador e da sua família. Além disso, é imprescindível ver como a atividade econômica afeta as comunidades ao redor. Nesse item, está contido também problemas gerais da sociedade como educação, violência e até o lazer. Ambiental: refere-se ao capital natural de um empreendimento ou uma sociedade. A princípio, praticamente toda atividade econômica tem impacto ambiental negativo. Nesse aspecto, a empresa ou a sociedade deve pensar nas formas de amenizar esses impactos e compensar o que não é possível amenizar. Assim, uma empresa que usa determinada matéria-prima deve planejar formas de repor os recursos ou, se não é possível, diminuir o máximo possível o uso desse material. Além disso, deve ser levada em conta a adequação à legislação ambiental. Econômico: neste pilar são analisados os temas ligados à produção, à distribuição e ao consumo de bens e serviços e devem ser levados em conta os outros dois aspectos. 65 11.4 Estratégias utilizadas pelos ecólogos Dentre as medidas que podem ser adotadas tanto pelos governos quanto pela sociedade civil em geral para a construção de um mundo mais sustentável, pode-se citar alguns exemplos: Redução ou eliminação do desmatamento. Reflorestamento de áreas naturais devastadas. Preservação das áreas de proteção ambiental, como reservas e unidades de conservação de matas ciliares. Fiscalização, por parte do governo e da população, de atos de degradação ao meio ambiente. Adoção da política dos 3Rs (reduzir, reutilizar e reciclar) ou dos 5Rs (repensar, recusar, reduzir, reutilizar e reciclar). Contenção na produção de lixo e direcioná-lo corretamente para a diminuição de seus impactos. Diminuição da incidência de queimadas. Diminuição da emissão de poluentes na atmosfera, tanto pelas chaminés das indústrias quanto pelos escapamentos de veículos e outros. Opção por fontes limpas de produção de energia que não gerem impactos ambientais em larga e média escalas. Adoção de formas de conscientizar os meios político e social das medidas anteriormente apresentadas. Essas medidas são, portanto, formas viáveis e práticas de se construir uma sociedade sustentável que não comprometa o meio natural tanto na atualidade quanto no futuro a médio e longo prazos. (STEIN, 2018). 11.5 Como promover o desenvolvimento sustentável? Sustentabilidade é uma palavra relativamente nova, porém com grande destaque atualmente, o que leva as organizações a adotarem políticas e práticas sustentáveis em razão da exigência da sociedade e do mercado. Porém, nem sempre promover o desenvolvimento de forma sustentável é uma tarefa fácil, por envolver, 66 normalmente, uma briga de interesses políticos, financeiros, econômicos, sociais e, principalmente, ambientais. (STEIN, 2018) Uma das formas de promover o desenvolvimento sustentável é por meio dos planos de mitigação, que buscam reverter danos parciais e minimizar situações de risco e de impactos ambientais, por meio da intervenção em áreas vulneráveis e da implementação de programas operacionais que permitam, a curto prazo, mitigar situações críticas com base na definição de prioridades. Dentreos principais planos de mitigação, estão: Manter, em estado próximo do natural, a maior parte das zonas degradadas. Condicionar as explorações agrícola e pecuária. Impedir a ocupação com habitação nas áreas delimitadas de proteção. Condicionar as instalações industriais. Desviar vias e transferir construções em zonas de risco. Limitar a construção de estradas marginais e a intensidade de tráfego. Controlar a ocupação de terras e extrações. Investir em tecnologias que visam ao reuso da água. Práticas que visam à mitigação ambiental são de grande importância, pois têm por intuito reduzir ou remediar um determinado impacto ambiental, nocivo ao ambiente. Entretanto, como, exatamente, conseguimos fazer isso? A seguir, apresentam-se alguns exemplos de práticas sustentáveis e/ou que visam a mitigar (reduzir) impactos ambientais. Sabe-se que a água é de fundamental importância para a vida na Terra e que sua conservação pode ser realizada por várias atividades, tais como a redução da demanda da água, o melhoramento do seu uso e a redução das perdas e dos desperdícios (TOMAZ, 2001). De acordo com Macêdo (2001), o reuso de água é considerado uma das principais alternativas para o uso mais racional da água. Dessa forma, é um grande exemplo de promover o desenvolvimento de forma mais sustentável. De maneira geral, a expressão reuso de água consiste no uso de efluentes tratados ou não para fins benéficos, tais como irrigação, uso industrial e fins urbanos não potáveis, em substituição à fonte de água normalmente utilizada (MIERZWA; HESPANHOL, 2005). Já Lavrador Filho (1987, apud MANCUSO; SANTOS, 2003) define a prática de reuso como o aproveitamento de águas já utilizadas em alguma 67 atividade, para suprir necessidades de outros fins, podendo este ser, inclusive, o original. O mesmo autor ressalta que o reuso pode ser realizado de forma direta ou indireta, com ações planejadas ou não planejadas, gerando assim as seguintes definições: Reuso indireto não planejado: a água utilizada, uma ou mais vezes para uma determinada atividade, ou seja, o efluente de uma atividade é destinado ao meio ambiente (sem tratamento) e captado em um ponto a jusante (um ponto depois do ponto em que é descartado) para ser reutilizada. Reuso indireto planejado: o efluente, depois de passar por tratamento, é destinado ao meio ambiente de forma planejada e consciente, para ser captado novamente em um ponto a jusante (ou seja, rio abaixo) com a intenção do reuso. Reuso direto: o efluente, após ser tratado, é direcionado diretamente ao ponto em que o reuso será realizado. Ocorre sempre de forma planejada. De acordo com Mierzwa e Hespanhol (2005), a prática de reuso pode ser implantada de duas maneiras: Reuso direto de efluentes: compreende o uso de efluente originado por um processo diretamente em outro, em razão das características compatíveis, podendo- se utilizar parcialmente o efluente ou misturá-lo com a água de abastecimento. Reuso de efluentes tratados: utilizam-se efluentes que tenham sido submetidos a um tratamento. Após o tratamento, é verificado se o efluente atinge as características necessárias (de acordo com leis), caso contrário, realiza-se um novo tratamento. A prática do reuso de água contribui de forma significativa com a redução do volume de água captado pelo sistema de abastecimento convencional e do efluente gerado pela prática da atividade. Sobretudo, deve ser adotada no momento em que as características do efluente disponível sejam compatíveis com os requisitos de qualidade exigidos para a finalidade de sua aplicação (MIERZWA; HESPANHOL, 2005). Tanto os países desenvolvidos quanto aqueles em desenvolvimento são altamente dependentes dos combustíveis fósseis para fazer avançar a sociedade e manter o atual modo de vida (DIAS, 2015). Porém, os combustíveis fósseis são considerados recursos naturais não renováveis, em razão do tempo necessário para a sua produção, os quais encontram-se na natureza em quantidades limitadas e se 68 extinguem ao longo do tempo. Apenas se forem considerados naturais, esses combustíveis trazem severos problemas ambientais, como o aquecimento global, causado pelo excesso de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera, a chuva ácida, ocasionada pela reação entre os poluentes e o vapor d’água, além da poluição da atmosfera e a contaminação de águas e solos. Dessa forma, toda prática que visa a reduzir o uso de combustíveis fósseis é bem-vinda. Uma das maneiras para tal é o princípio conhecido como 3Rs da sustentabilidade, ou seja, reduzir, reutilizar e reciclar. Na grande maioria dos casos, compramos coisas que não precisamos ou que usamos poucas vezes. Portanto, reduzir significa comprar bens e serviços de acordo com nossas necessidades para evitar desperdícios. Além disso, jogamos no lixo muitas coisas que, na realidade, poderiam ser reutilizadas para outros fins. Logo, ao reutilizar, geramos uma boa economia dos recursos naturais (inclusive combustíveis fósseis), além de estarmos colaborando para o desenvolvimento sustentável do planeta. Em relação à reciclagem, é um termo genericamente utilizado para designar o reaproveitamento de materiais beneficiados como matéria-prima para um novo produto. Muitos materiais podem ser reciclados, podendo-se citar como exemplos o papel, o vidro, o metal e o plástico. (DIAS, 2015). Fonte: http://www.institutopuruna.com.br/ A questão que precisa estar mais ou menos clara para todos é que precisamos chegar a um acordo sobre a capacidade de suporte da Terra e como medir o impacto 69 do consumo sobre os recursos do planeta. A pegada ecológica é um indicador ambiental de caráter integrador do impacto que exerce uma certa comunidade humana — país, região ou cidade — sobre o seu entorno, considerando tanto os recursos necessários como os resíduos gerados para a manutenção do modelo produtivo e do consumo da comunidade. Pegada ecológica é a área de terreno necessária para produzir os recursos consumidos e para assimilar os resíduos gerados por uma população determinada com um modo de vida específico, onde quer que se encontre essa área. Constitui uma ferramenta de contabilidade de recursos naturais para medir a sustentabilidade (DIAS, 2015). 12 ECOLOGIA E ACONTECIMENTOS ATUAIS Até o início do século XIX, o crescimento da população mundial foi relativamente lento, resultado do equilíbrio que existia entre as taxas de natalidade e de mortalidade, pois ambas se apresentavam bastante lentas. Isso acontecia porque era muito comum a ocorrência de grandes catástrofes sociais, como fome e pestes, que ocasionavam a morte de um grande número de pessoas. Porém, o relativo equilíbrio entre as taxas de natalidade e mortalidade foi rompido (primeiro nos países desenvolvidos e posteriormente nos países subdesenvolvidos) no final do século XIX, principalmente devido ao resultado das transformações provocadas pela industrialização e pelo avanço da medicina (ALMEIDA, 2007). Esses benefícios para o homem vêm resultando em uma série de malefícios para o meio ambiente. Entre eles, a geração de resíduos sólidos, a poluição (da água, do solo e da atmosfera), o aumento do efeito estufa, o aquecimento global, as mudanças climáticas, entre outras. Além desses fatores já interferem no meio ambiente, o homem ainda faz uso da caça, pesca, desmatamento e queimadas para beneficiamento próprio, o que coloca uma enorme lista de animais e plantas em risco de extinção. 12.1 Gases de efeito estufa Embora o clima tenha sempre variado de modo natural, pesquisas e simulações sofisticadas vêm sinalizando um processo gradual de aumento das temperaturas 70 médias. Somando-se ao processo natural, as atividades do homem, também denominadas atividades antrópicas, estão contribuindo para a produçãode gases de efeito estufa, acentuando a concentração desses gases na atmosfera e, consequentemente, ampliando a capacidade de absorção de energia que naturalmente já possuem. As emissões antrópicas de dióxido de carbono, o gás que mais contribui para a intensificação do efeito estufa “antrópico”, decorrem principalmente da queima de combustíveis fósseis, como carvão, petróleo e gás natural, e de processos de modificação do uso do solo (desmatamento e queimadas), conforme menciona Almeida (2007). Exemplo de emissão antrópica de dióxido de carbono. Fonte: Toa55/Shuttestock.com 12.2 Poluição Poluição é qualquer degradação das condições ambientais do habitat de uma coletividade humana. Abiko e Moraes (2009) descrevem que os principais tipos de poluição são: Poluição do solo; Poluição do ar; Poluição da água; Poluição acústica; Poluição visual. 71 Esses tipos de poluição dificilmente ocorrem de forma isolada, em geral ocorrendo conjuntamente, com várias relações de interdependência entre eles. Os autores exemplificam essa interdependência da seguinte maneira: a disposição inadequada de lixo em terrenos baldios pode causar, simultaneamente, a poluição do solo, da água, por meio do líquido gerado pelo resíduo, que percola pelas camadas do solo, podendo atingir o lençol freático, do ar, por meio da queima do lixo ou dos gases gerados na sua decomposição e poluição visual, pelo aspecto desagradável dos resíduos. 12.3 Queimadas e desmatamento As queimadas e o desmatamento ilegais são outros vilões que ocasionam em uma enorme perda de biodiversidade. Eles respondem por mais de 75% das emissões de gás carbônico, sendo responsáveis por colocar o Brasil entre os dez maiores emissores de gases de efeito estufa. As queimadas, mesmo sendo irregulares, são comuns no país, para a renovação de pastagens e o preparo de novas áreas para agropecuária. O desmatamento ocorre em todo o planeta. Para você ter uma ideia da situação, há 10 mil anos, 55% do planeta Terra era coberto por florestas. Isso equivale a cerca de 70 milhões de quilômetros quadrados; entretanto, restam atualmente apenas 20 milhões de quilômetros quadrados de florestas. A situação mais grave é a da Mata Atlântica, que já tem cerca de 93% da sua cobertura original desmatada. Além disso, cerca de 30% do Cerrado e 15% da Floresta Amazônica estão irremediavelmente perdidos (SITUAÇÃO..., [2013]). As florestas tropicais são as que mais sofrem na questão do desmatamento, pois são o alvo predileto das queimadas e também da extração de madeira. Um dado alarmante é que entre 1960 e 1990 cerca de 1/5 das matas tropicais foi destruído, uma velocidade realmente assustadora (SITUAÇÃO..., [2013]). Todos esses problemas ambientais são responsáveis por uma enorme perda de biodiversidade. Somente no Brasil, no final de 2016, tínhamos 3.286 espécies ameaçadas de fauna e flora, das quais 698 eram de espécies de animais terrestres e, dessas, 165 estavam na categoria “criticamente em perigo”, a mais grave de todas, com altíssimo risco de extinção. Isso representa cerca de 27% de todas as espécies 72 analisadas. Além disso, tínhamos 475 espécies ameaçadas de animais aquáticos e marinhos (153 delas “criticamente em perigo”) e 2.113 espécies ameaçadas de plantas (467 delas “criticamente em perigo”), conforme o WWF (2016). A missão dos ambientalistas é estudar e compreender as consequências que a poluição e a perda de espécies podem ocasionar no planeta Terra. Fonte: Adaptada de Fedorov Oleksiy e Vladimir Melnikov/Shuttestock.com. 13 PRINCIPAIS QUESTÕES AMBIENTAIS NO BRASIL E NO MUNDO Hoje, vivenciamos uma grande crise ambiental mundial, em consequência da má gestão de recursos naturais com o passar das décadas, principalmente após a revolução industrial. Um desses efeitos diz respeito às alterações climáticas, especificamente, ao aquecimento global. Nesse aspecto, é preciso ter em mente que o aquecimento global é natural, dentro da escala do tempo geológico. No entanto, devido à intensa emissão de gases do efeito estufa, como CO2, o CH4 e o N2 O, esse processo tem sido mais rápido, causando diversos efeitos, como o acelerado desgelo das calotas polares, ou mesmo o aumento na intensidade de eventos climáticos, como, por exemplo, furacões. Esse é um aspecto relacionado diretamente à exploração do petróleo e à emissão de seus resíduos para a atmosfera, mas podemos também relatar outros problemas, como a poluição da água pelo esgoto sanitário, um problema básico, mas que se perpetua desde as mais antigas civilizações humanas; relacionado diretamente à saúde pública, ou mesmo à poluição do solo que, por sua vez, reflete na qualidade do alimento que ingerimos. Esses são apenas alguns dos desafios ambientais que a humanidade terá que enfrentar e resolver para o futuro. 73 Nosso planeta é, atualmente, alvo de uma grande quantidade de problemas ambientais, decorrentes de fatores diversos, independentes e interligados, que podem se diferenciar em relação à localização e às especificidades locais. Os efeitos podem ser visualizados de forma isolada ou cumulativa, sendo uma consequência do outro. Os impactos podem ter diversas causas, assim como uma única ação pode desencadear muitos impactos. (ALMEIDA, 2007). Podemos citar, como os principais problemas no mundo: Poluição do ar; Desmatamento; Extinção de espécies; Degradação do solo; Superpopulação ou crescimento demográfico; Aquecimento climático, devido ao efeito estufa. A questão é que, na prática, colocar apenas uma causa em primeiro lugar torna- se uma tarefa árdua, devido à correlação e à interdependência entre causas. Muitas vezes, há dificuldade em simplesmente definir uma escala de prioridade. Uma coisa é certa: existe relação entre a pobreza e a degradação ambiental. Conforme pesquisa feita a cada dois anos pelas universidades de Yale e Columbia, 178 países foram classificados com base em 20 indicadores, distribuídos por nove categorias, como saúde ambiental, poluição do ar, recursos hídricos, biodiversidade e habitat. Os países de extrema pobreza possuem altos níveis de degradação de recursos naturais, possivelmente relacionado ao fato de que, por serem países pobres, não há dinheiro para tratamento de resíduos e efluentes. Como já mencionado anteriormente, uma única ação pode desencadear muitas consequências; por isso, vamos analisar apenas a deposição de resíduos sem prévio tratamento e sua correta disposição. Essa única ação pode causar contaminação do solo, da água, configurando sérios problemas de saúde pública, por serem vetores de doenças. Em 2013, o relatório sobre o índice de desenvolvimento humano (IDH), feito pelo programa das Nações Unidas para o desenvolvimento (PNUD), mostrou que é preciso enfrentar os problemas ambientais, pois se não os enfrentarmos, os avanços do desenvolvimento humano poderão regredir drasticamente. As regiões mais pobres do globo deverão ser as mais afetadas, com uma redução no IDH de 22% no sul da Ásia e de 24% na África Subsaariana. 74 Existem alguns fenômenos naturais que causam modificações no meio ambiente, chamados distúrbios naturais. Um bom exemplo disso são os incêndios florestais espontâneos que ocorrem no bioma do cerrado brasileiro. Portanto, cabe lembrar que os desastres naturais são divididos em duas categorias de origem: climatológica e geológica. Mesmo com a ocorrência desses fenômenos naturais, algumas atividades do homem que causam alterações no meio ambiente podem interferir no agravamento desses desastres, como desmatamento e assentamento de pessoas em zonas de risco. (ALMEIDA, 2007). No Brasil, os desastres mais frequentes são: deslizamento, enchentes, erosões, seca, incêndio florestal e chuva de granizo. Apesar disso, os desastres que maiscausam impactos econômicos são os de origem geológica, como terremotos, vulcões e tsunamis. Em muitos casos, a origem do desastre pode não ser esclarecida, por ter se iniciador de tal forma e desencadeado outro tipo de desastre. Em relação aos tipos de desastre, os maiores causadores de mortes de pessoas no mundo são os furacões e os terremotos; em terceiro lugar, estão as inundações, e em seguida, as tempestades elétricas e os tornados. 13.1 Principais causas da problemática ambiental Com o passar dos anos, verificou-se uma baixa capacidade de autodepuração do ar em relação ao grau e quantidade de emissão que a atmosfera recebe. São dados reais que, em países em desenvolvimento ou países emergentes países que possuem padrão de vida entre baixo e médio, base industrial em desenvolvimento e IDH variando entre médio e elevado, de 500 mil a um milhão de pessoas morrem anualmente, devido à poluição atmosférica. Ligada à agricultura mundial, a prática de queimadas é aplicada com o objetivo de “limpar” áreas a serem utilizadas para o cultivo de determinadas plantas, inclusive para a criação de gado e outras espécies que alimentam a indústria. A poluição do ar tem como principal vilã as atividades antrópicas, impactando a saúde e o meio ambiente. A emissão gerada por determinadas atividades, como o processo industrial, que apenas atendem aos padrões consumistas da sociedade, pode variar por questões culturais e tecnológicas. 75 O desmatamento é a remoção completa ou parcial de vegetação, atualmente tendo como causa principal a ação do homem. Sendo a maioria dos problemas ambientais relacionados à ação antrópica, seria equivalente colocar a superpopulação no ranking de causas dos problemas ambientais. O desmatamento afeta diretamente a qualidade de vida do homem, que é totalmente dependente deste recurso. A extinção de espécies é consequência de outras ações, com grandes complicações para a fauna a partir de pequenas alterações no meio ambiente. A degradação do solo pode ser causada por diversos fatores, sendo um deles a erosão (um fenômeno natural, facilmente intensificado pela ação do homem). Outros fatores que causam a degradação do solo são a salinização e a compactação, entre outros. A superpopulação (ou o crescimento demográfico) diz respeito ao número excessivo de pessoas habitando determinado local. Esta causa acaba se agravando principalmente em função da carência em políticas públicas e em planejamento urbano com definições de zonas. O aquecimento climático, decorrente do efeito estufa, nada mais é do que o aquecimento da temperatura média do oceano e da atmosfera terrestre, causado pelas emissões de gases, que intensificam o efeito estufa. A Organização Mundial da Saúde (OMS) estimou, recentemente, que uma em cada nove mortes ocorridas em 2012 estava relacionada a doenças causadas por agentes cancerígenos e outros poluentes presentes no ar. Fonte: https://biologo.com.br/ 76 Algumas soluções possíveis seriam substituir os combustíveis fósseis por energia renovável; o reflorestamento; reduzir as emissões originadas pela agricultura ou alterar processos industriais (DEUTSCHE WELLE, 2016). De acordo com relatório publicado pela revista científica The Lancet, a poluição do ar causou a morte de 101.739 pessoas no Brasil em 2015, o que equivale a 7,49% do total de mortes no país durante o período. De acordo com o estudo, a poluição do ar foi a grande vilã responsável pela maioria dos óbitos (70.685) (SILVER, 2017). 13.2 Ações para minimizar e evitar impactos ambientais negativos Os impactos negativos normalmente estão associados a atividades do homem, estando ainda relacionados à falta de planejamento e a medidas preventivas. Visto que o conceito de impacto concerne às consequências que determinadas ações podem trazer para o meio ambiente, é preciso buscar, através de estudos, alternativas para minimizar esses riscos, sendo necessário, primeiramente, identificá- las de acordo com a atividade que estamos avaliando. Minimizar significa reduzir os impactos ao meio ambiente no caso, aqueles inevitáveis. Um bom exemplo de minimização de impactos é a construção de uma cortina vegetal para conter as emissões de partículas para uma comunidade vizinha. Uma das ferramentas mais importantes e eficazes para minimizar impactos é o planejamento ambiental, pois, neste processo, aprofundamos conceitos, entendimentos e análises, proporcionando a projeção e a avaliação desses impactos, e, como consequência, a definição de melhores alternativas. Para alcançarmos resultados, é necessário seguir alguns passos dentro do planejamento: Planejar a realidade, com base em um conhecimento aprofundado, tendo como objetivo maior eficiência no processo e nas metas traçadas; Elaborar estratégias para o alcance de metas; Planejar detalhadamente, avaliando todos os riscos possíveis, desde os mais comuns aos menos prováveis. Para o planejamento, é importante que tenhamos profissionais qualificados, realmente preocupados e conscientes das necessidades reais de se manter um bom trabalho, pois este é fundamental, o alicerce para o sucesso e para a garantia de melhores condições para o meio ambiente. 77 14 RECURSOS FLORESTAIS Os recursos florestais compreendem todas as espécies vegetais do Planeta, que podem ser encontradas em florestas ou de forma isolada. Segundo Mafuca (2001), além de fornecerem lenha, carvão vegetal, madeiras e outros bens valorizados pelo mercado, as florestas auxiliam no desenvolvimento de um país. Porém, seu uso necessita de uma gestão adequada. Afinal, por mais que as florestas sejam um recurso renovável, muitas espécies demoram décadas ou até séculos para atingir a fase adulta. De acordo com o Instituto de Meio Ambiente de Mato Grosso do Sul (MATO GROSSO DO SUL, 2015), a gestão dos recursos florestais objetiva estabelecer princípios adequados de manejo, uso e conservação desses recursos. Isso ocorre por meio do controle da supressão da vegetação, do controle de queimadas e da promoção de ações de conservação genética dos recursos florestais, por exemplo. O Sistema Nacional de Informações Florestais (SNIF) (BRASIL, 2020) descreve que o Brasil é um país florestal com aproximadamente 493,5 milhões de hectares (o que corresponde a aproximadamente 58% do seu território) cobertos por florestas naturais e plantadas. Esse número indica que o País possui a segunda maior área de florestas do mundo, atrás apenas da Rússia. Do total da vegetação, 485,8 milhões de hectares são florestas nativas e 7,7 milhões de hectares são florestas plantadas. No Brasil, no contexto da exploração de recursos florestais, a região amazônica está em posição de destaque, especialmente em virtude da produção de madeira nativa para fins industriais, que está entre as atividades econômicas mais importantes da região (BARBOSA; VIANA, 2014). Houve um aumento de 13,7% no desmatamento da Amazônia no período de agosto de 2017 a julho de 2018, em comparação com o mesmo ciclo anual anterior. Para você ter uma ideia, o total de vegetação removido foi de 7.900 km², uma área equivalente a mais de cinco vezes a capital de São Paulo. Especialistas descrevem que esse já é considerado, inclusive, o maior desmatamento da história brasileira (DESMATAMENTO..., 2018). 78 14.1 Ecologia da vegetação De modo geral, a ecologia é o estudo científico das interações entre organismos e seu ambiente. Porém, existem outras definições aceitáveis para a ecologia. Ela é descrita, por exemplo, como o estudo científico das interações que determinam a distribuição (localização geográfica) e a abundância dos organismos (CAIN; BROWMAN; HACKER, 2018). Como você pode notar, a ecologia é extremamente ampla; logo, os ecólogos estudam as interações na natureza em muitos níveisde organização biológica. Quando se fala da ecologia da vegetação, é preciso levar em conta alguns conceitos importantes, como organismos, populações, comunidade, ecossistemas e biomas. Os organismos vivos podem ser associados de acordo com as espécies, que são conjuntos de indivíduos semelhantes, férteis entre si e que produzem descendentes também férteis. Por sua vez, as populações compreendem um conjunto de indivíduos da mesma espécie vivendo numa determinada região e num determinado tempo. Já a comunidade (também conhecida como “biocenose” ou “biota”) é o conjunto de todos os indivíduos de espécies diferentes que vivem em determinada área. É comum encontrar a expressão “comunidade biótica”, que se refere ao conjunto de organismos de espécies diferentes que convivem numa mesma área, mantendo entre si um relacionamento que pode ser harmônico ou desarmônico. O conceito de ecossistema foi proposto pela primeira vez em 1935, pelo ecólogo britânico Sir Arthur G. Tansley (ODUM; BARRETT, 2015). O ecossistema tem todos os componentes (biológicos e físicos) necessários para a sua sobrevivência. Consequentemente, é a unidade básica ao redor da qual se pode organizar a teoria e a prática em ecologia. Os fatores que atuam sobre o ecossistema são denominados “fatores abióticos”, que são os componentes não vivos, como temperatura, umidade, solo, água, etc. Já os fatores bióticos, ou componentes biológicos (animais, plantas e outros), caracterizam-se por comunidades compostas por populações de diferentes espécies. Uma comunidade está intimamente associada com o meio abiótico que a cerca, existindo inter-relações entre ambos. Esse conjunto recebe o nome de “ecossistema”. São exemplos de ecossistemas: uma floresta, uma campina, uma faixa mais 79 superficial ou mais profunda do mar, o fundo de uma lagoa, um aquário ou até mesmo uma porção d’água, pois nela também se encontram organismos interagindo com fatores abióticos. Os ecossistemas podem ser pequenos, como uma pequena lagoa, ou muito grandes, como a floresta amazônica ou o oceano atlântico. Em qualquer caso, porém, um ecossistema deve ser uma unidade autossuficiente, na qual ocorre intercâmbio de matéria e energia segundo uma trajetória circular. Os ecossistemas terrestres são divididos em diferentes biomas. A distribuição dos biomas terrestres e seus tipos de vegetação e fauna estão estreitamente ligados ao clima. Afinal, são as diferentes condições de temperatura e incidência de luz solar nas várias regiões do Planeta que facilitam ou impedem a existência de qualquer tipo de vida. Desse modo, praticamente a cada clima corresponde um bioma, marcado por determinada composição faunística. 14.2 Proteção florestal integrada e seus componentes De modo geral, a proteção florestal integrada busca incentivar as atividades econômicas e o desenvolvimento social, mas sem que haja degradação ou minimização da vegetação. Infelizmente, a agricultura e a pecuária são as principais causas do desmatamento em território nacional. Rodrigues (1999) e Deus e Bakonyi (2012) afirmam que o desmatamento para atividades agropastoris e a necessidade de evitar a reestruturação da floresta natural para atingir o ápice da produção desejada são as consequências de impactos ambientais causados diretamente pelas atividades agropecuárias. Contudo, além do desmatamento, existem outros problemas atrelados ao setor agrícola, como a diminuição da biodiversidade, a erosão do solo e o esgotamento de mananciais de água doce. Amaro (2003) apresenta os principais componentes da proteção integrada, que você pode ver a seguir. Produção integrada: visa à regulação do ecossistema, ao bem-estar dos animais e à preservação dos recursos naturais. Estabilidade dos ecossistemas: para assegurá-la, é necessário evitar impactos ecológicos das atividades agrícolas que possam afetar os recursos naturais e os componentes da regulação natural. 80 Equilíbrio do ciclo dos elementos nutritivos: para assegurá-lo, é preciso reduzir ao mínimo as perdas de nutrientes, compensando prudentemente a sua substituição por meio de fertilizações bem fundamentadas e privilegiando a reciclagem da matéria orgânica produzida na exploração agrícola. Fertilidade do solo: é a capacidade do solo de assegurar a produção agrícola sem intervenções exteriores; é uma função do equilíbrio das características físicas, químicas e biológicas do solo, bem evidenciado pela fauna do solo, de que as minhocas são um típico indicador. Biodiversidade: a nível genético, das espécies e do ecossistema, é considerada a espinha dorsal da estabilidade do ecossistema, dos fatores de regulação natural e da qualidade da paisagem. Como é possível promover a agricultura e a pecuária sem degradar o meio ambiente e sem realizar a supressão da vegetação? Para que isso ocorra, as políticas públicas têm um papel fundamental. Elas devem incentivar a sustentabilidade desse setor. Porém, a sustentabilidade deve sempre conciliar as questões sociais e econômicas. (AMARO, 2003). 14.3 Métodos de conservação da biodiversidade e dos recursos naturais em florestas A proteção dos recursos florestais é fundamental, sendo que os demais recursos (animais e pesqueiros) dependem deles para sobreviver, visto que as florestas são fonte de alimento, proteção e moradia para os animais. Porém, o homem é a principal ameaça às florestas, já que elas são suprimidas para dar lugar a áreas agrícolas, domiciliares, industriais, entre outras. Além disso, a madeira é utilizada para as mais diversas atividades. Como é possível conservar as florestas? Principalmente por meio da educação ambiental, mostrando para a população a importância das florestas e as consequências ambientais que ocorrem quando elas são cortadas. Quando se fala de conservação da biodiversidade, não se pode deixar de fora as Unidades de Conservação (UCs). Amparado pela Lei nº 9.985, de 18 de julho de 2000, o Sistema Nacional de Conservação da Natureza (Snuc) foi elaborado para a conservação da biodiversidade e dos recursos naturais do País. Por meio dele, foram instituídos os critérios para a manutenção e a criação das UCs, que envolvem o 81 espaço territorial e seus recursos ambientais, incluindo águas jurisdicionais, com características naturais relevantes. As UCs são legalmente instituídas pelo Poder Público, com objetivos de conservação e limites definidos, sob regime especial de administração, ao qual se aplicam garantias de proteção (art. 2º, I) (BRASIL, 2000). Como vimos, as UCs objetivam a preservação da biodiversidade, mas isso não quer dizer que não pode haver atividades nessas áreas. Existem algumas atividades permitidas em UCs, principalmente relacionadas à educação ambiental, como a visitação de escolas, da comunidade e de turistas. Em algumas UCs, é possível fazer o manejo da vegetação, desde que isso ocorra de forma sustentável. Após a criação de uma UC, seja ela pública ou privada, é fundamental criar um Plano de Manejo (PM). É recomendável que toda UC tenha seu próprio PM, que deve ser elaborado em função dos objetivos gerais pelos quais a unidade foi criada. De modo geral, o PM representa uma etapa do planejamento da UC, o qual deve ser contínuo, num ciclo permanente de planejar, executar, avaliar e replanejar. Isso requer simultaneidade entre a implementação do PM e a sua atualização, mediante o aporte de novos conhecimentos (planejamento contínuo). Existe alguma forma de fazer uso comercial e exploratório das florestas sem provocar grandes impactos ambientais? Sim. Inclusive, o Novo Código Florestal, sobretudo o art. 31, define que a exploração comercial das florestas nativas é possível desde que seja elaborado o Plano de Manejo Florestal Sustentável (PMFS), o qual deve ser previamente aprovado pelos órgãos ambientais competentes(BRASIL, 2012). Araújo, Oliveira e Alves (2015) descrevem que nesse PMFS devem estar especificados todos os parâmetros técnicos para as etapas de condução dos trabalhos para a correta exploração dos produtos da floresta. A ideia é facilitar a reposição florestal e garantir que as técnicas desse manejo sejam compatíveis com as especificidades de cada ecossistema, de maneira que todas as atividades previstas no PM sejam executadas causando o mínimo de alteração na área explorada, inclusive na cobertura arbórea. O § 1º do art. 31 relaciona as bases técnicas e científicas do PMFS, obrigando o empreendedor (nesse caso, o dono da floresta ou o detentor do direito de explorá- la) a contratar um responsável técnico qualificado para elaborar o PMFS. Araújo, Oliveira e Alves (2015) afirmam que esse profissional geralmente é um engenheiro 82 florestal, que pode ter o apoio de vários técnicos florestais e outros profissionais na elaboração, na execução e na condução do PMFS. Em muitos casos, a supressão da vegetação acaba sendo inevitável, dada a necessidade de promover o crescimento econômico. Desse modo, o licenciamento ambiental surge como uma importante ferramenta para promover essa supressão da forma mais sustentável possível. Nesses casos, também é essencial exigir a recomposição vegetal. A recomposição vegetal refere-se ao plantio de mudas nativas, que pode ocorrer na mesma área ou em um novo local, visando a minimizar os impactos ambientais causados pela supressão da vegetação para a instalação de determinada atividade/ empreendimento. Além disso, é necessário atentar à regeneração e à compensação florestal. A regeneração ocorre quando as condições da área permitem que a vegetação anteriormente existente volte a brotar e a crescer, exercendo suas funções ambientais. Já na compensação, o plantio da vegetação ocorre em outras áreas/locais, visto que na área inicial a vegetação já não tem mais condições de crescer, seja devido à intensa degradação ambiental ou à construção de alguma obra/ empreendimento/atividade. Essa outra área deve apresentar o mesmo tipo de vegetação e o mesmo bioma; caso contrário, pode-se inserir uma espécie exótica, com potencial de colocar em risco a vegetação nativa. Segundo a Embrapa (2019b), o plantio de mudas é o método mais usual para a recuperação de áreas degradadas. Ele apresenta como objetivo principal a aceleração do processo de sucessão natural, visando a proteger rapidamente o solo contra a erosão e garantir o aceleramento e o sucesso da regeneração. Uma das principais vantagens desse método é o controle da densidade de plantio, o qual deve ser próximo ao original, bem como o controle da composição florística inicial. Os espaçamentos mais usuais entre mudas são 2 m × 2 m (2.500 plantas/ha) e 3 m × 2 m (1.667 plantas/ha). Esse é um método de fácil operacionalização e apresenta custos reduzidos quando a área é de fácil acesso (como áreas planas). Porém, o plantio de mudas deve contemplar espécies herbáceas, arbustivas ou arbóreas, visando a uma cobertura imediata para proteger o solo. Esse método também é adotado nos chamados “plantios de enriquecimento”, em que são introduzidas principalmente espécies tardias e clímax em áreas onde já existe alguma regeneração florestal. 83 (a) Recomposição vegetal e (b) regeneração vegetal. Fonte: a) Matt Kay/Shutterstock.com.; b) NeagoneFo/Shutterstock.com Como você deve imaginar, o governo (federal, estadual e municipal) tem um papel importante nesse processo, que é fiscalizar e controlar o desmatamento ilegal. Para combater ameaças que coloquem em risco as florestas, o governo federal criou o Programa Pró-Espécies, que organiza e estabelece as ações de prevenção, conservação, manejo e gestão das florestas. Esse programa se baseia em três instrumentos: Listas nacionais oficiais de espécies ameaçadas de extinção; Planos de Ação Nacionais (PANs) para a conservação de espécies ameaçadas de extinção; Bases de dados e sistemas de informação. O Ministério do Meio Ambiente (BRASIL, 2019c), além de atuar na proteção e na recuperação das espécies brasileiras, trabalha no desenho de um modelo de desenvolvimento que assegure a utilização sustentável dos componentes da biodiversidade. Contudo, esses objetivos não podem ser alcançados individualmente, seja pelo próprio Ministério ou isoladamente pelo governo. Eles devem ser trabalhados em uma efetiva aliança nacional, que deve envolver as esferas de governo federal, estadual e municipal, além dos setores acadêmico-científico, não governamental e empresarial. 15 ECONOMIA VERDE Economia verde é um conjunto de processos produtivos (industriais, comerciais, agrícolas e de serviços) que ao ser aplicado em um determinado local (país, cidade, empresa, comunidade, etc.), possa gerar nele um desenvolvimento 84 sustentável nos aspectos ambiental e social. O principal objetivo da Economia Verde é possibilitar o desenvolvimento econômico compatibilizando-o com igualdade social, erradicação da pobreza e melhoria do bem-estar dos seres humanos, reduzindo os impactos ambientais negativos e a escassez ecológica. 15.1 Importância e benefícios da Economia Verde Especialistas que atuam nas áreas de Economia e Meio Ambiente, defendem que a aplicação da Economia Verde em países desenvolvidos e em desenvolvimento aumenta a geração de empregos e o progresso econômico. Ao mesmo tempo, combate as causas do aquecimento global (emissões de CO2), do consumo irracional de água potável e dos fatores que geram a deterioração dos ecossistemas. Principais características da Economia Verde: Pouco uso de combustíveis fósseis (gasolina, carvão, diesel, etc.) e aumento do uso de fontes limpas e renováveis de energia; Eficiência na utilização de recursos naturais; Práticas e processos que visam à inclusão social e erradicação da pobreza; Investimento e valorização da agricultura verde; Tratamento adequado do lixo com sistemas eficientes de reciclagem; Qualidade e eficiência nos sistemas de mobilidade urbana. O PNUMA (Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente) define economia verde como uma economia que resulta em melhoria do bem-estar da humanidade e igualdade social, ao mesmo tempo em que reduz significativamente riscos ambientais e escassez ecológica. (PNUMA, 2020). Fonte: https://eco21.eco.br/ 85 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIA BÁSICA BEGON, Michael. Ecologia: de indivíduos a ecossistemas. Porto Alegre: Artmed, 2007. x, 740p., [8]p. de estampas, il. (algumas col.), 28cm. (Biblioteca Artmed). Bibliografia: p. [659]-706. 4ed. 2007 ODUM, Eugene Pleasants; [BASIC ecology. Português; ODUM, Eugene Pleasants. Ecologia. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1988. xi, 434p., il., 23 cm. Bibliografia: p. 381-422. TOWNSEND, Colin R. Fundamentos em ecologia. Porto Alegre: Artmed, 2006. 592p., il. (algumas col.), 25cm. (Biblioteca Artmed). Bibliografia: p. [551]-563. 2ed. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Fundamentos da biologia moderna. 2. ed. São Paulo: Moderna, 1997. BARBOSA, V. Os 20 países do mundo com pior desempenho ambiental em 2014. Exame, 13 se. 2016. Disponível em: . Acesso em: 10 jan. 2018. BARSANO, P. R.; BARBOSA, R. P. Meio Ambiente: guia prático e didático. 2. ed. São Paulo: Érica, 2013. BEGON, M.; TOWNSEND, C. R.; HARPER, J. L. Fundamentos em ecologia. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. CAMPBELL, N. et al. Biologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010. DEUTSCHE WELLE. Os cinco maiores problemas ambientais do mundo e suas soluções. Terra, 13 out. 2016. Disponível em: . 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