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DISCIPLINA ECOLOGIA AULA 11 ECOSSISTEMAS URBANOS AUTOR KELVIN BARBOSA DE OLIVEIRA TECNÓLOGO EM GESTÃO AMBIENTAL DISCIPLINA ECOLOGIA AULA 11 ECOSSISTEMAS URBANOS AUTOR KELVIN BARBOSA DE OLIVEIRA TECNÓLOGO EM GESTÃO AMBIENTAL GOVERNO DO BRASIL Presidente da República MICHEL MIGUEL ELIAS TEMER LULIA Ministro da Educação JOSÉ MENDONÇA BEZERRA FILHO Diretor de Educação a Distância da CAPES CARLOS CEZAR MODERNEL LENUZZA Reitor do IFRN WYLLYS ABEL FARKATT TABOSA Pró-Reitor de Pesquisa e Inovação do IFRN MÁRCIO ADRIANO DE AZEVEDO Coordenadora da Editora do IFRN DARLYNE FONTES VIRGINIO Diretor Geral do Campus EaD/IFRN ALEXSANDRO PAULINO DE OLIVEIRA Diretor Acadêmico do Campus EaD/IFRN ALBÉRICO TEIXEIRA CANARIO DE SOUZA Coordenadora Geral da UAB/IFRN EDNEIDE DA CONCEIÇÃO BEZERRA Coordenadora Adjunta da UAB/IFRN ABIGAIL NOÁDIA BARBALHO DA SILVA Coordenadora do Curso de Tecnologia em Gestão Ambiental CRISTINA DE SOUZA BISPO ECOLOGIA AULA 11 Ecossistemas Urbanos Professor Pesquisador / Conteudista KELVIN BARBOSA DE OLIVEIRA Diretor de Produção de Material Didático THIAGO MEDEIROS BARROS Coordenador de Produção de Mídia Impressa LEONARDO DOS SANTOS FEITOZA Coordenador de Revisão WAGNER RAMOS CAMPOS Revisora ABNT EDINEIDE DA SILVA MARQUES Revisão Linguística ELIZETH HERLEIN Diagramação ILDRIMARCK RAUEL Ficha Catalográfica O48t Oliveira, Kelvin Barbosa de. Tecnólogo em Gestão Ambiental: Ecologia: Aula 11: Ecossistemas urbanos / Kelvin Barbosa de Oliveira. – Natal : IFRN Editora, 2018. 14f. : il. color. 1. Gestão Ambiental. 2. Meio Ambiente – Ecologia. 3. Ecossistema. 4. Ecossistema Urbano. 5. Educação a Distância. I. Título. RN/IFRN/EaD CDU 504 Ficha elaborada pela bibliotecária Eponina Eilde da Silva, CRB 15/295 5 ECOSSISTEMAS URBANOS APRESENTANDO A AULA Nesta aula, iremos estudar as cidades como sistemas ecológicos urbanos, uma vez que estas estão submetidas aos mesmos processos que permeiam os ecossistemas naturais. Além disso, analisaremos a estrutura e a dinâmica dos ecossistemas urbanos na perspectiva de propor medidas eficientes a um desenvolvimento urbano sustentável. Tendo em vista que estudos recentes apontam que os grandes centros urbanos proporcionam grandes pressões ambientais, um planejamento adequado é um fator essencial no que diz respeito à sua sustentabilidade. DEFININDO OBJETIVOS Após esta aula, você deverá ser capaz de: • compreender o conceito de ecossistemas urbanos; • conhecer os tipos de habitat presentes nas áreas urbanas; • conhecer os organismos presentes nos ecossistemas urbanos e suas relações com as áreas de entorno; • compreender os ecossistemas urbanos como importador de recursos dos agroecossistemas e dos ecossistemas naturais; • compreender como as cidades podem ser planejadas com os princípios organizadores da própria natureza. 6 ECOLOGIA DESENVOLVENDO O CONTEÚDO INTRODUÇÃO O surgimento dos ecossistemas urbanos teve início quando o homem descobriu que poderia ter o controle dos seres vivos, através do cultivo de vegetais e da criação de animais necessários à sua sobrevivência. Desse modo, essas atividades foram se intensificando e assim foram nascendo as primeiras cidades. Esses sistemas urbanos foram crescendo, pois se mostravam eficientes para o homem viver com certa segurança e armazenar seus produtos e, além disso, era possível suprir suas necessidades tanto biológicas como culturais. Quando comparados aos ecossistemas naturais, os ecossistemas urbanos apresentam características distintas, a principal delas é o fato de serem construídos pelos seres humanos. Além disso, as atividades humanas, no ecossistema urbano, proporcionam alterações significativas num curto intervalo de tempo. Desse modo, se definirmos ecossistema como um conjunto de espécies interagindo de forma integrada entre si e com o seu ambiente, as cidades, certamente, se encaixam nessa definição. No entanto, o espaço urbano pode ser considerado um sistema aberto e, predominantemente, importador, tendo em vista que permite a entrada de grande quantidade de energia, água, nutrientes e matéria-prima de outros ambientes, para atender às crescentes necessidades humanas. Segundo Adler e Taner (2015), nesses ecossistemas há a utilização de grande quantidade de combustíveis fósseis e alimentos, que suprem as populações humanas e concentram altos níveis calóricos. Além disso, para manter as necessidades hídricas das grandes cidades, os reservatórios de distribuição levam a água para as residências, indústrias, jardins e agricultura urbana. Por outro lado, as cidades “exportam” resíduos sólidos, poluentes do ar, ruídos, calor residual e produtos manufaturados, como você pode observar na figura 01 a seguir. 7 ECOSSISTEMAS URBANOS Atualmente, com o crescimento acentuado da população mundial, mesmo com toda a tecnologia de controle, os ecossistemas urbanos têm se tornado fontes de aumento da instabilidade na biosfera. Para você ter uma ideia como os seres humanos provocam mudanças significativas no ambiente natural, basta imaginar o surgimento de uma cidade em uma área de mata nativa. O primeiro passo será o desmatamento para que se realize a terraplenagem e, consequentemente, a construção de estradas e edificações. Desse modo, a maior parte da fauna e flora será destruída, bem como os componentes físico- químicos dos ecossistemas sofrerão danos irreversíveis. OS HABITAT E SERES VIVOS QUE COMPÕEM OS ECOSSISTEMAS URBANOS No ambiente urbano, além do homem, alguns poucos organismos Fig. 01 - Imagem de um Ecossistema Urbano mostrando o Fluxo de Matéria e Energia Fo nt e: h tt p: // ia sd 41 8. co m un id ad es .n et / es pe ra nc a- pa ra -a s- gr an de s- ci da de s (a da pt ad o) 8 ECOLOGIA sobrevivem, entre eles estão aqueles domesticados, como cães, gatos e outros. Alguns são considerados invasores e/ou pragas e conseguem explorar com sucesso o habitat urbano. Os insetos, roedores e algumas aves são exemplos de espécies invasoras, pois sobrevivem às custas de resíduos produzidos pelos seres humanos. A figura 02, a seguir, mostra alguns exemplos de animais que vivem nos ecossistemas urbanos. Se tomarmos como exemplo cidades de pequeno a médio porte, com aproximadamente 100.000 habitantes, observaremos que a constituição desse ecossistema urbano não é homogênea, pois existem, pelo menos, três diferentes habitat, são eles: habitat construído, habitat verde e habitat de resíduos, conforme a classificação de Adler e Taner (2015), como você pode observar na figura 03, a seguir: Fig. 02 - Exemplos de Animais Encontrados nos Ecossistemas Urbanos Fo nt e: E ht tp s: // bi bo ca am bi en ta l.b lo gs po t.c om . br /2 01 1/ 06 /a ni m ai s- ur ba no s.h tm l ( ad ap ta da ) 9 ECOSSISTEMAS URBANOS 1. Habitat Construídos: são aqueles que melhor representam os ecossistemas urbanos, pois neles há o predomínio da espécie humana, embora ainda ocorra a presença de alguns organismos nas áreas edificadas e pavimentadas. Nesses habitat, há baixa biodiversidade, devido à exposição intensa e alta à incidência de luz, à radiação ultravioleta, à temperatura e aos poluentes e à baixa disponibilidade de água. Ainda assim, as áreas construídas acomodam algumas espécies, sejam elas cultivadas, como as plantas ornamentais (samambaias, avencas, roseiras, etc), ou invasoras como liquens, fungos, musgos, gramíneas e ervas que servem de alimentos para pequenos animais como: insetos, aracnídeos, lagartos, roedores e pássaros. São exemplos apresentados nas figuras 04 e 05. 2. Habitat Verdes: constituem os bosques, jardins e praças arborizadas pertencentes aos centros urbanos. De maneira geral, apresentam pequenas dimensões, cobertura vegetal fragmentada e baixa biodiversidade, quando comparados aos habitat inseridos nos ecossistemas naturais.A proximidade com a área urbana provoca o aporte Fig. 04 - Exemplos de Plantas ornamentais Encontrados nos Ecossistemas Urbanos Fo nt e: h tt ps :// ca sa .u m co m o. co m .b r/ ar tig o/ co m o- es co lh er -a s- pl an ta s- pa ra -a -m in ha - va ra nd a- 13 23 .h tm l Fig. 03 - Modelo esquemático mostrando os Hábitats dos Ecossistemas Urbanos (adaptada) Fo nt e: A dl er e T an er (2 01 5) 10 ECOLOGIA de diversos resíduos, além da perturbação constante promovida pela poluição sonora de veículos, máquinas, seres humanos e animais de estimação; fato que torna difícil a sobrevivência de animais silvestres, bem como o crescimento de plantas pequenas entre as árvores. Veja os exemplos na figura 06. 3. Habitat de resíduos: são áreas abandonadas inseridas nos centros urbanos que, normalmente, são utilizadas como locais de descarte de resíduos de diversas naturezas, como mostra a figura 07. Sendo assim, a colonização de espécies tem início por plantas de pequeno porte e gramíneas, dispersas pelo vento, seguidas por plantas perenes mais altas e, em climas suficientemente úmidos, árvores. Devido à grande quantidade de resíduos ou escombros podem ter pouca retenção de água e solo inóspito para muitas plantas. A fauna, geralmente, é constituída por insetos herbívoros e predadores que se alimentam de insetos mortos que não conseguem sobreviver às condições difíceis. No entanto, conforme a comunidade vegetal muda, a comunidade animal também se altera. Fig. 05 - Exemplo de Planta invasora Encontrada nos Ecossistemas Urbanos Fo nt e: h tt p: // br .fr ee pi k. co m /f ot os - gr at is /m us go -e m c on cr et o_ 64 90 04 . ht m #t er m =c on cr et o% 20 m us go & pa ge =1 & po si tio n= 10 Fig. 06 - Exemplo de Habitat verde: Parque Urbano do Barigui - Curitiba(PR) Fo nt e: h tt p: // re vi st ae co tu ris m o. co m .b r/ tu ris m o- su st en ta bi lid ad e/ cu rit ib a- ci da de - ve rd e- e- re co nh ec id a- m un di al m en te -p el as - su as -in ic ia tiv as -s us te nt av ei s/ 11 ECOSSISTEMAS URBANOS ECOSSISTEMAS URBANOS x ECOSSISTEMAS NATURAIS Ao chegarmos em uma grande metrópole, percebemos, através dos nossos sentidos, as diferenças significativas quando comparamos, por exemplo com um ambiente de mata nativa. Observamos que a paisagem das grandes cidades é caracterizada pela presença marcante de grandes edifícios, além de ruas com movimento contínuo de veículos e pedestres. A perturbação provocada pelos ruídos das atividades humanas é notória. Enquanto que nos ecossistemas que são pouco afetados pelos seres humanos, o ambiente geralmente é mais tranquilo, e os ruídos que percebemos são dos cantos das aves e do vento que sopra sobre as copas das árvores. O ar é mais puro e, normalmente, o clima é mais ameno e agradável. No entanto, existem vários outros fatores que podem passar despercebidos como, por exemplo, os processos de reciclagem da matéria, que são intensamente alterados nos sistemas urbanos. As alterações antrópicas afetam diretamente a ciclagem da matéria, pois proporcionam mudanças significativas nos ciclos biogeoquímicos da água, do carbono, do nitrogênio e do fósforo. O ciclo da água é alterado consideravelmente devido às extensas áreas impermeabilizadas com a pavimentação de ruas, avenidas e calçadas, bem com Fig. 07 - Exemplo de Habitat de Resíduos: terreno abandonado numa área urbana Fo nt e: h tt p: // po rt al do za ca ria s.c om .b r/ si te /n ot ic ia / de nu nc ia -d o- le ito r- -p re di o- ab an do na do -n a- ca ch oe iri nh a- e- be rc o- pa ra -p ro lif er ac ao -d o- m os qu ito - ca us ad or -d e- m or te s- e- do en ca s/ ( ad ap ta do ) 12 ECOLOGIA através das edificações de prédios e de residências. O clima pode ser alterado e afetar diretamente a entrada e a saída de energia proveniente da radiação solar, além de reduzir a evaporação e a transpiração, contribuindo para a formação de ilhas urbanas de calor. Esse fenômeno pode aumentar a precipitação, tanto dentro, quanto no entorno do meio ambiente urbano, como mostra a figura 08. Desse modo, dada a importância da água, principalmente para os vegetais que formam a base da pirâmide energética ecológica, essas mudanças de suprimento da água causam impacto em todo o ecossistema urbano (ADLER; TANER, 2015). Fig. 08 - Formação da ilha de calor urbana Fo nt e: h tt ps :// bi bo ca am bi en ta l.b lo gs po t.c om . br /2 01 4/ 02 /il ha s- de -c al or -e bu lic ao -d as -c id ad es .h tm l No ciclo do carbono, este é eliminado naturalmente para a atmosfera, principalmente através da respiração dos seres vivos, dos processos de decomposição e das atividades vulcânicas. No entanto, as plantas absorvem carbono na forma de CO2 através da fotossíntese, processo de produção de matéria orgânica e liberação de oxigênio, fundamental para manutenção da vida do planeta. Em áreas urbanas, a interferência nesse ciclo ocorre quando há um aumento na concentração de carbono eliminado para o ambiente através da combustão de combustíveis fósseis em veículos, indústrias e queimadas, 13 ECOSSISTEMAS URBANOS promovendo, assim, a intensificação do denominado efeito estufa, responsável pelo aumento da temperatura global. A importância do ciclo do nitrogênio para os seres vivos está associada à presença do nitrogênio em moléculas fundamentais na constituição dos seres vivos como as proteínas e os ácidos nucleicos (DNA e RNA), apesar do nitrogênio estar presente na atmosfera em maior volume na forma de N2. No entanto, o N2 não é absorvido pela grande maioria dos seres vivos, ficando restrita a um grupo seleto, ou seja, as bactérias e cianobactérias presentes no ambiente. A interferência antrópica neste ciclo pelos sistemas urbanos está associada à eliminação de óxidos de nitrogênio (NO2) pela indústria e por veículos automotores, bem como pela cobertura do solo por asfalto e concreto. Já o ciclo do fósforo tem sua importância biológica, pois é um elemento químico que participa estruturalmente de moléculas fundamentais do metabolismo celular, como fosfolipídios, coenzimas e ácidos nucleicos. Além disso, é um nutriente limitante do crescimento de plantas, especialmente as de ambientes aquáticos. Por outro lado, tanto o fósforo como o nitrogênio, nas formas de fosfatos e nitratos, respectivamente, quando eliminados em abundância no meio ambiente urbano, sem tratamento adequado, podem causar sérios problemas ambientais, como é o caso da intensificação do processo de eutrofização nos ecossistemas aquáticos. PLANEJAMENTO URBANO CONECTADO À SUSTENTABILIDADE Estamos diante de um crescimento populacional acelerado, com ocupação indiscriminada do espaço, muitas vezes, sem um planejamento adequado, intensificando a produção de resíduos poluentes, alterando de maneira drástica o ambiente e causando, de maneira predatória, um desequilíbrio nas bases das relações ecológicas. Desse modo, é salutar que a urbanização seja planejada e que as tendências de planejamento passem a adotar abordagem mais centrada no ecossistema. 14 ECOLOGIA Assim, tal como ocorre nos ecossistemas naturais, os sistemas urbanos também passam por ocorrências de sucessão ecológica em menor escala, embora não finalize com o estágio clímax. Por isso, o planejamento urbano deve ter como base, além do bem-estar dos seres humanos, um controle dos seguintes aspectos: injeção e consumo de energia, destinação adequada dos rejeitos, redução das alterações ambientais e manutenção da biodiversidade (NETTO; SILVA, 2011). Observe a seguir, na figura 09, o quadro que mostra o processo de amadurecimento de ecossistemas naturais e urbanos. Fig. 09 - Processo de amadurecimento de ecossistemas naturais e urbanos Fo nte: A da pt ad o de N et to e S ilv a, 2 01 1 15 ECOSSISTEMAS URBANOS AVALIANDO SEUS CONHECIMENTOS 1. Faça uma análise comparativa entre um ecossistema natural e um ecossistema urbano. Utilize na sua resposta os conceitos de biodiversidade, cadeia alimentar e fatores bióticos e abióticos. 2. Baseado na leitura da aula, explique o significado de ecossistema importador. RESUMINDO Na aula de hoje, estudamos a interação dos seres vivos com o ambiente urbano, bem como as consequências das atividades humanas nesses ecossistemas. Além disso, passamos a entender que um planejamento urbano pautado na sustentabilidade pode ser uma alternativa par minimizar os impactos ambientais na biosfera. SUGESTÃO DE VÍDEO PARA FIXAÇÃO DE APRENDIZAGEM O QUE É SUSTENTABILIDADE URBANA??? Disponível em: https://www.youtube.com/ watch?v=oluwvrciz4w 16 ECOLOGIA CONHECENDO AS REFERÊNCIAS ADLER, F. R.; TANER, J. C. Ecossistemas urbanos: princípios ecológicos para o ambi- ente construído. São Paulo: Oficina de Textos, 2015. NETTO, Milton; SILVA, Ricardo. Ecossistemas urbanos: Potencialidades da ecologia urbana no desenvolvimento de cidades sustentáveis. In: ENCONTRO NACIONAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE ECONOMIA ECOLÓGICA. 9., 2011. Anais... Brasília: 2011. ONU-HABITAT. Relatório global sobre assentamentos humanos 2013: Planejamen- to e Design pela Mobilidade Urbana Sustentável. Nairóbi: ONU-Habitat, 2013.
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