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POLUIÇÃO DOS ECOSSISTEMAS TERRESTRES, AQUÁTICOS E DA ATMOSFERA AULA 3 Profª Kelly Dayane Aguiar 2 CONVERSA INICIAL Vamos compreender a dinâmica dos ecossistemas aquáticos, analisar a importância da água para a vida na Terra, como ela é distribuída e a crise ambiental mundial, percebendo o impacto da poluição para a qualidade socioambiental. Também será discutida a gestão das bacias hidrográficas. TEMA 1 – CARACTERIZAÇÃO DOS ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS Os ecossistemas aquáticos são classificados de acordo com suas características físicas, como a salinidade, o movimento da água (vazão) e a profundidade. De modo geral, podem ser compreendidos em: rios (águas correntes), lagos, estuários e oceanos (Ricklefs, 2003; Townsend; Begon; Harper, 2006). As águas correntes, ou ambientes lóticos, formam-se em áreas nas quais a precipitação excede a infiltração e a evaporação na superfície da Terra. Elas podem ser distinguidas por riffles, poças e rios. Os riffles constituem-se de pequenas correntes percolando as rochas; as poças são aberturas mais profundas de águas em menor movimento. Os sistemas fluviais, ou rios, apresentam uma dinâmica linear, dependente da vegetação ripária, na qual as correntes crescem com a distância, de forma unidirecional, desde as nascentes até a foz. Nesse processo, ocorrem mudanças contínuas nos ambientes ao longo do rio, que se tornam mais complexos e produtivos à medida que se aproximam da foz. O conceito de continuum dos rios ainda envolve transporte de materiais, incluindo animais e plantas, corrente abaixo, equilibrados por movimento de animais corrente acima, além da entrada de materiais alóctones (material orgânico de origem externa) (Ricklefs, 2003; Townsend; Begon; Harper, 2006). Os lagos são formados em regiões de depressão no relevo, que podem ser abastecidos a partir do degelo de áreas antes glaciais ou do acúmulo de água das chuvas. Esses ecossistemas aquáticos são caracterizados por águas mais estacionárias, influenciadas pela luminosidade, temperatura, concentração de oxigênio e produção primária. De modo geral, esses ambientes lênticos são classificados de acordo com a estratificação vertical: (a) zona litoral, que abrange as margens e na qual se encontra a vegetação enraizada, que serve de hábitat e de recurso alimentar para inúmeras espécies; (b) zona limnética (ou epilímnio), camada mais 3 iluminada, com grande aporte de oxigênio e na qual a produção primária é realizada por algas unicelulares e fitoplâncton, abrigando um grande número de espécies vegetais e animais; e (c) zona bentônica (ou hipolímnio), em que se encontram as temperaturas mais baixas, as menores concentrações de oxigênio, além do acúmulo de matéria orgânica nos sedimentos do fundo, que possibilitam a sobrevivência de espécies especializadas nessa região. As represas e os reservatórios artificiais apresentam características muito próximas à estratificação encontrada nos lagos (Ricklefs, 2003; Townsend; Begon; Harper, 2006). Os estuários constituem-se a partir da confluência da foz de um rio (água doce) e de uma baía (água salgada), portanto, há uma mistura de condições, originando um ecossistema único, com espécies altamente especializadas. A cunha salina penetra no fundo dessas águas, por ser mais densa, e vai se misturando aos poucos, dependendo da vazão do rio. O local é considerado um berçário natural, pois é rico em espécies juvenis provenientes dos oceanos e dos rios. Os oceanos cobrem a maior parte da superfície terrestre e são compostos por um complexo de condições de ecossistemas ecológicos, influenciado principalmente pela profundidade, temperatura, corrente marinha, do substrato e das marés. A partir da profundidade, pode-se definir: (a) a zona litoral (entremarés), na qual podem ser encontrados os manguezais e os costões rochosos; (b) a zona nerítica, com profundidade até 200 m, que corresponde à plataforma continental, na qual há grande produtividade e diversidade de espécies; (c) a zona oceânica, acima de 200 m de profundidade, com produção limitada e baixa concentração de nutrientes; e (d) a zona bentônica, localizada abaixo da zona oceânica, na qual ocorre uma diversidade de espécies abissais bastante especializadas (Ricklefs, 2003; Townsend; Begon; Harper, 2006). 4 Vídeo Assista ao vídeo “Computação gráfica mostra como o lixo plástico vai para os oceanos – 28/11/2014”, de 0:09 a 1:03. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=0G9QBsMD5A0>. Acesso em: 17 jul. 2017. Assista também à reportagem “Estudo calcula a quantidade de lixo plástico jogado nos oceanos durante um ano”, do Jornal Nacional, referente à pesquisa da revista Science sobre a quantidade de lixo plástico jogada nos oceanos. Disponível em: <http://g1.globo.com/jornal-nacional/videos/t/edicoes/v/estudo- calcula-a-quantidade-de-lixo-plastico-jogado-nos-oceanos-durante-um- ano/3962921/>. Acesso em: 17 jul. 2017. TEMA 2 – DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO PLANETA A água é um recurso mineral que está circulando no planeta em um ciclo fechado, no qual as águas das chuvas abastecem os ecossistemas aquáticos, infiltram-se nos solos e alcançam os lençóis freáticos. À medida que o Sol aquece a Terra, ocorre a evapotranspiração das águas dos ambientes e dos seres vivos, e ainda a formação de nuvens, que posteriormente precipitam fechando o ciclo. Assim, pode-se ter a falsa impressão de que esse bem natural é infinito, entretanto, há uma séria crise mundial de água relacionada à disponibilidade e à qualidade para consumo. Vídeo A reportagem de Matéria da Capa, da TV Cultura, apresenta um panorama mundial sobre a crise hídrica no mundo e auxilia na compreensão sobre a urgência no uso sustentável do recurso natural. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=lYT2odOomAA>. Acesso em: 17 jul. 2017. A superfície do planeta é constituída por 70% de água, ou hidrosfera, e sua distribuição pelo território é desigual, já que 97% desse recurso está disponível nos oceanos, e dos 3% de água doce, 71% está armazenado nas geleiras (Figura 1). O acesso para captação restringe-se aos 7% em lagoas e cursos de água, dependendo da qualidade e capacidade de manutenção da recarga. Por isso, há o grande desafio de realizar a gestão sustentável da água. 5 Figura 1 – Distribuição de água no mundo Fonte: Mundo educação. Mundialmente, a escassez de água é uma das maiores preocupações. A disponibilidade de água de qualidade para manter os ecossistemas conservados e para o abastecimento doméstico, o uso nas indústrias e no comércio, para o cultivo de plantas e para os animais é limitada e a crise hídrica está afetando gradativamente maior número de pessoas (Figura 2). Figura 2 – Previsão de disponibilidade de água por pessoa em 2025 Fonte: United Nations Environment Programme. 6 O Brasil é privilegiado pela disponibilidade desse bem mineral, uma vez que, da água doce disponível no planeta, 12% encontra-se na América do Sul. Entretanto, a contaminação das águas por efluentes domésticos, por substâncias utilizadas na agricultura e pela eutrofização das águas revelam a urgência de medidas de preservação, limitação do uso e controle de poluentes. Vídeo Assista ao vídeo da Fundação Grupo Boticário de Proteção à Natureza sobre a crise hídrica no Brasil. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=DxvHMilNM_Q>. Acesso em: 17 jul. 2017. TEMA 3 – SERVIÇOS ECOSSISTÊMICOS Todas as atividades humanas, suas bases sociais e a qualidade de vida são totalmente dependentes de serviços ecossistêmicos, que compreendem a geração de serviços pelos ecossistemas relacionados ao bem-estar humano e à manutenção da vida no planeta (ANDRADE; ROMEIRO, 2009). Considerando o exposto, os ecossistemas aquáticos protegidos sãoresponsáveis por funções relacionadas a abastecimento, suporte, regulação e aspectos culturais, sociais e econômicos da humanidade, dos quais se pode destacar: disponibilizar água limpa; regular o clima; controlar alagamentos; suportar a biodiversidade, a formação do solo e seus hábitats; manter a vida de inúmeras espécies que são utilizadas como alimentos e têm potencial para pesquisa de medicamentos e biotecnologias; transportar nutrientes, sementes, pólen, bem como dissolver substâncias essenciais para o metabolismo dos seres vivos, além de dissipar contaminantes; manter a regulação hídrica de florestas que diminuem a concentração de carbono na atmosfera e ainda podem disponibilizar importantes recursos, como a madeira; servir de base social para o gerenciamento integrado, processos educacionais, lazer, recreação e contemplação estética; prover a produção de alimentos, bens e serviços. 7 A partir da análise dos serviços ecossistêmicos, é possível constatar que o valor econômico dos recursos hídricos é incalculável e depende consideravelmente da preservação da cobertura vegetal para a manutenção da disponibilidade, quantidade e qualidade de água potável (Derísio, 2012). Mundialmente, as maiores demandas por água são decorrentes do uso na agropecuária, principalmente para a irrigação (Figura 3). Conforme estudado na aula 1, a demanda por alimentos cresce progressivamente à medida que a há maior concentração populacional, ou seja, o consumo de água no futuro tende a ser também muito maior. Entretanto, como visto anteriormente, a disponibilidade do recurso no futuro será ainda mais crítica (Figura 2), por isso, pode-se considerar que há uma “crise hídrica global” e que são necessários estudos mais avançados sobre os usos múltiplos e a melhor forma de gestão desse bem mineral. Saiba mais Calcule sua pegada ecológica. Conscientize-se sobre seus hábitos de consumo, suas escolhas e reflita sobre a sustentabilidade socioambiental. Disponível em: <http://www.pegadaecologica.org.br/2015/index.php>. Descubra mais em: <http://waterfootprint.org/en/>. Acesso em: 17 jul. 2017. Figura 3 – Infográfico sobre os usos múltiplos da água 8 Fonte: Aquastats (Relatório da FAO-ONU de 2003); World Development Indicators (Relatório do Banco Mundial, de 2003); Atlas da Água (2005), de Robin Clarke e Jannet King. TEMA 4 – POLUIÇÃO HÍDRICA A poluição hídrica pode ser classificada sob quatro tipos de fontes: (a) a poluição natural das águas, que ocorre em decorrência das chuvas e da dinâmica de escoamento superficial, bem como de processos de salinização e decomposição de seres vivos; (b) a poluição industrial, que abrange os resíduos gerados nos processos industriais. Por exemplo: indústria de tecido, que utiliza água para diluir corantes e realizar o tingimento, liberando efluentes com compostos químicos que podem prejudicar o equilíbrio dinâmico dos ecossistemas aquáticos; (c) a poluição urbana, que advém principalmente das atividades humanas nas cidades e que lança seus efluentes nos esgotos domésticos e em corpos hídricos sem tratamento; e (d) a poluição agropecuária, que envolve o uso de defensivos agrícolas, fertilizantes, adubo natural e processos de erosão e lixiviação do solo. Além disso, pode-se considerar a poluição originada a partir de acidentes ambientais, nos quais contaminantes alcançam os ambientes aquáticos de forma mais localizada (Derísio, 2012). 9 No livro-base disponibilizado pelo curso (Kluczkovski, 2015), é possível se aprofundar sobre poluição marinha entre as páginas 106 e 114, e sobre poluição continental (água doce) das páginas 115 a 121. De modo geral, é possível destacar que a contaminação hídrica afeta a dinâmica ecológica: (a) pela concentração de poluentes, que podem desestruturar os ecossistemas e biomagnificar ao longo das teias alimentares, (b) pela maior incidência de doenças e (c) pelo aumento da quantidade de nutrientes disponíveis na água, o que pode causar a eutrofização das águas. Todos os ecossistemas naturais, inerentemente, têm a capacidade de auxiliar na decomposição de matéria orgânica até certo limite (Townsend; Begon; Harper, 2006). Porém, a diluição de substâncias potencialmente poluentes e a captação de água potável para as diversas atividades antrópicas, bem como a sobrevivência dos seres vivos, são duas necessidades antagônicas na análise sustentável dos usos múltiplos da água. TEMA 5 – “LEI DAS ÁGUAS” E A GESTÃO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS A Política Nacional de Recursos Hídricos, ou “Lei das Águas”, foi instituída pela Lei n. 9.433, de 8 de janeiro de 1997, e tem como fundamento a água ser um bem de domínio público e um recurso natural limitado, dotado de valor econômico. A lei esclarece que, em situações de escassez, o uso prioritário dos recursos hídricos cabe ao consumo humano e à dessedentação de animais. Ainda, propõe que a gestão dos recursos hídricos deve sempre proporcionar o uso múltiplo das águas; para tanto, aponta que a bacia hidrográfica é a unidade territorial para implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e atuação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos. Por fim, pontua que a gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada e contar com a participação do Poder Público, dos usuários e das comunidades. Nesse sentido, nota-se maior preocupação política com os usos múltiplos das águas, de forma que todos os atores envolvidos façam parte da gestão das águas de sua bacia hidrográfica. Uma bacia hidrográfica é uma região composta por diversos cursos de água, que se infiltram no solo e escoam superficialmente por meio de uma rede de drenagem das áreas mais altas para as mais baixas, formando um rio principal, conforme a Figura 4 (Brasil, 2011). Além disso, a bacia hidrográfica 10 compõe um mosaico de ecossistemas naturais e atividades antrópicas que necessitam de um gerenciamento compartilhado. Figura 4 – Modelo de uma bacia hidrográfica e seus componentes Fonte: História e Geografia. Essa gestão integrada, descentralizada e participativa, ocorre por meio dos Comitês de Bacia Hidrográfica que conciliam os diferentes interesses individuais, a preservação dos ecossistemas e a construção coletiva das soluções com a participação dos poderes públicos, dos usuários e das organizações da sociedade civil (Brasil, 2011). Vídeo Assista ao vídeo “Bacia hidrográfica”, de 1:37 a 3:26. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=uRzt9tv0EJU>. Acesso em: 17 jul. 2017. Assista também a um vídeo sobre outorga de água, de 0:21 a 1:21, que apresenta um bom esquema para explicar os usos múltiplos. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=FsgkXCf3bic>. Acesso em: 17 jul. 2017. NA PRÁTICA Você foi contratado como gestor ambiental de uma indústria têxtil e será responsável pelo diagnóstico do sistema de gerenciamento de resíduos. Em suas análises, você notou que a atividade industrial utiliza grandes volumes de água no beneficiamento de seus produtos e, durante o processo de tingimento 11 das fibras, há utilização de corantes com caráter carcinogênico e mutagênico. Além disso, aproximadamente 10 a 20% dos corantes são perdidos durante a etapa de lavagem. Na avaliação dos efluentes, você identificou compostos orgânicos e inorgânicos que aumentam a demanda bioquímica de oxigênio e, por isso, podem impactar nos corpos hídricos. A captação de água é subterrânea e o lançamento de efluentes é realizado no mesmo rio. O tratamento de efluentes gera alto custo e ainda resulta em lodo de esgoto que é incinerado posteriormente. Diante desse fato, quais são as suas recomendações para a indústria? Consulte o artigo de Queiroz et. al. (2016), disponível em <http://incubadora.periodicos.ufsc.br/index.php/IJIE/article/viewFile/3489/pdf>e analise de forma aprofundada o problema. FINALIZANDO Há uma grande diversidade de ecossistemas aquáticos, que fornecem serviços ecossistêmicos essenciais para a vida na Terra. Entretanto, o uso indiscriminado da água e sua contaminação, devido às atividades antrópicas, afetam a disponibilidade de água potável e agravam a crise hídrica mundial. Nesse sentido, uma das formas sustentáveis de encontrar soluções para os usos múltiplos desse recurso mineral é por meio da gestão das bacias hidrográficas. 12 REFERÊNCIAS ANDRADE, D. C.; ROMEIRO, A. R. Serviços ecossistêmicos e sua importância para o sistema econômico e o bem-estar humano. Texto para Discussão. IE/UNICAMP, Campinas, n. 155, fev. 2009. Disponível em: <file:///C:/Users/92006381/Downloads/texto155%20(2).pdf>. Acesso em: 18 jul. 2017. BRASIL. O Comitê de Bacia Hidrográfica: o que é e o que faz? Cadernos de capacitação em recursos hídricos; v.1. Agência Nacional de Águas. Brasília: SAG, 2011. 64 p. Disponível em: <http://www.ana.gov.br/bibliotecavirtual/arquivos/20120809150432_Volume_1. pdf>. Acesso em: 17 jul. 2017. DERISIO, J. C. Introdução ao controle de poluição ambiental. 4. ed. atualizada. São Paulo: Oficina de textos, 2012. 224 p. KLUCZKOVSKI, A. M. R. G. Introdução ao estudo da poluição dos ecossistemas. Curitiba: InterSaberes, 2015. 276 p. QUEIROZ, M. T. A. et al. Gestão de resíduos na indústria têxtil e sua relação com a qualidade da água: estudo de caso. Iberoamerican Journal of Industrial Engineering, Florianópolis, v. 8, n. 15, p. 114-135, 2016. RICKLEFS, R. E. A economia da natureza. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2003. 503 p. TOWNSEND, C. R.; BEGON, M.; HARPER, J. L. Fundamentos em ecologia. Porto Alegre: Artmed, 2006. 592 p.