Ed Bio 1 - Lista 6

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Ed Bio 1 - Lista 6
Lista 6 – CB1
Cadeia Alimentar / Desmatamento e Erosão / Poluição e Lixo
Cadeia Alimentar
Todos os organismos necessitam de energia para sobreviver, a qual é obtida a partir do alimento que extraem do ambiente.
Mas, quais funções têm os alimentos que você ingere? Será que eles têm essas mesmas funções para os demais animais? Como a sua alimentação muda sua relação com os outros seres vivos? E de onde vem o alimento de plantas e micro-organismos?
Sabemos que os organismos, considerando a presença deles em quaisquer ecossistemas, estão constantemente interagindo entre si e com os fatores abióticos, dando origem a uma complexa rede de relações. Cada organismo tem o seu lugar e a sua função nessa rede de relações.
Ainda devemos relembrar que o lugar onde o organismo vive é seu habitat, e o modo de vida, ou forma de interagir com os demais componentes do ecossistema, constitui o seu nicho ecológico.
Para compreendermos essas relações, necessitamos relembrar sobre os componentes estruturais básicos e intimamente inter-relacionados dos ecossistemas: componentes abióticos e bióticos.
Os componentes abióticos podem ser físicos (radiação solar, temperatura, luz, umidade, vento, etc.), químicos (nutrientes presentes nas águas e nos solos, por exemplo) ou geológicos (como o solo). Já os componentes bióticos são os seres vivos e em um ecossistema podem-se reconhecer dois tipos de componentes bióticos:
• Os organismos autótrofos são aqueles que sintetizam seu próprio alimento a partir de substâncias inorgânicas, como o gás carbônico e a água, e uma fonte de energia, por exemplo, a energia luminosa.
• Os organismos heterótrofos não são capazes de sintetizar seu próprio alimento como fazem os autótrofos, dependendo direta ou indiretamente da matéria orgânica sintetizada pelos autótrofos para obter a matéria-prima para seu crescimento, reprodução e reparação de perdas, além da energia necessária para a manutenção de seus processos vitais.
Os organismos autótrofos são chamados produtores. Entre eles, os mais importantes em termos ecológicos são os que realizam a fotossíntese, tornando-se indispensáveis a qualquer comunidade ecológica, já que são os únicos capazes de transformar compostos inorgânicos em compostos orgânicos que servirão de alimento a todos os outros organismos. Neste processo, a energia luminosa do Sol, absorvida pela clorofila, é armazenada nas ligações químicas dos açúcares formados (glicose, C6H12O6); são produzidas também moléculas de oxigênio (O2), que são eliminadas para o ambiente.
Os organismos heterótrofos podem ser classificados como consumidores e decompositores.
Os organismos consumidores alimentam-se de outros organismos ou restos de organismos (detritos). Todos os animais são consumidores. Os animais que se alimentam de produtores são chamados consumidores primários, representados pelos herbívoros (animais que se alimentam de plantas). Os animais que se alimentam de herbívoros são chamados consumidores secundários e os animais que se alimentam de consumidores secundários são chamados consumidores terciários e assim por diante.
Os decompositores são organismos heterótrofos, representados por algumas espécies de fungos e bactérias, que degradam a matéria orgânica contida em produtores ou em consumidores mortos.
É importante lembrar que em cada ecossistema existem várias espécies de organismos produtores, várias espécies de consumidores e várias espécies de decompositores, e que o conjunto de todos os organismos de um ecossistema com o mesmo tipo de nutrição constitui o conhecido nível trófico, exemplificado na tabela abaixo:
Quadro 1: Relação dos níveis tróficos com a posição na cadeia alimentar
* A ação dos decompositores se dá sobre organismos mortos de todos os níveis tróficos.
Fonte: LOPES, S.; ROSSO, S. Bio: volume 1. 2. ed. São Paulo: Saraiva, 2013.
Figura 1: Cadeia alimentar
Fonte: Disponível em: < http://lidimariano79.blogspot.com.br/2013/04/textos-resumo-e-carta-enigmatica-para.html >. Acesso em: 30 abr. 2015.
É sabido que os limites de um ecossistema não são estabelecidos facilmente, podendo ser encontrados em diversos lugares onde vivem diversas espécies. No entanto, considera-se ecossistema como qualquer unidade funcional da biosfera em que se verificam fluxo de energia e ciclo de matéria.
O alimento produzido pelos autótrofos é utilizado por eles e pelos organismos heterótrofos.
E é na fotossíntese que o processo mais importante de produção de matéria orgânica a partir da inorgânica ocorre.
O processo mais importante de liberação da energia contida nos alimentos orgânicos é a respiração aeróbica. Através dela, a molécula orgânica, em presença de oxigênio, é totalmente degradada em gás carbônico (CO2) e água (H2O).
Um organismo autótrofo degrada, através da respiração, matéria orgânica produzida por ele mesmo, enquanto um organismo heterótrofo degrada a matéria orgânica produzida por um autótrofo, sendo uma degradação direta quando o heterótrofo se alimenta diretamente do autótrofo, como ocorre com os herbívoros, e indireta quando o heterótrofo se alimenta de outro heterótrofo, como ocorre com os carnívoros.
Nos ecossistemas, a energia química contida na matéria orgânica que faz parte do corpo do produtor pode ser transferida para os demais seres vivos ao longo de uma cadeia em que um ser vivo serve de alimento para o outro, conhecida como Cadeia Alimentar.
Vídeo: < https://www.youtube.com/watch?v=3beb0voH3Ss >
 
Em todas as cadeias alimentares, a matéria sofre transformações e é reciclada, e a quantidade de energia diminui à medida que passa dos produtores para os consumidores, e de um consumidor para o outro, já que a energia é perdida sob a forma de calor. Sendo assim, pode-se notar que a transferência de energia é unidirecional e que a matéria pode ser reciclada, uma vez que os decompositores reciclam a matéria orgânica, recomeçando o ciclo.
Comumente, os consumidores ocupam mais de um nível trófico, uma vez que a oferta de alimentos pode variar dentro de um determinado ecossistema. Assim sendo, várias cadeias alimentares podem estar interligadas, formando uma rede complexa de transferência de energia conhecida como teia alimentar.
Figura 2: Cadeia Alimentar
 
 Fonte: Disponível em: < http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Ecologia/Cadeiaalimentar4.php >. Acesso em: 30 abr. 2015.
Pirâmides Ecológicas
As relações entre os diferentes níveis tróficos de cada ecossistema são representadas por gráficos que lembram pirâmides, em virtude de haver redução da quantidade de matéria e energia de um nível trófico para o seguinte. Há três tipos de pirâmide: de número, de biomassa e de energia.
Pirâmide de Número: A pirâmide de número indica a quantidade de organismos que há em cada nível trófico. Observa-se que o número de consumidores mantidos por essa energia e por essa matéria diminui ao longo da cadeia, pois há perda da energia e da matéria disponíveis em cada nível da cadeia, sendo que apenas uma pequena fração da matéria e da energia chega aos últimos níveis. Dependendo do ecossistema, a pirâmide de números pode ter o ápice para cima (pirâmide direta) ou para baixo (pirâmide invertida).
Essa pirâmide não é muito utilizada pelos ecologistas, pois não representa adequadamente a quantidade de matéria orgânica existente nos diversos níveis tróficos.
Figura 3: Pirâmide de Número. A largura de cada retângulo é proporcional ao número de indivíduos (por metro quadrado) em cada nível trófico.
Fonte: LINHARES, S.; GEWANDSZNAJDER, F. Biologia Hoje - 3. 2. ed. São Paulo: Ática, 2013.
 
Pirâmide de Biomassa: A quantidade de matéria orgânica presente no corpo dos seres vivos de determinado nível trófico, em determinado momento, é chamada biomassa. Frequentemente, ela é expressa em peso seco (para descontar a água, que não é matéria orgânica) por unidade de área (g/m2, por exemplo) ou de volume (g/m3).
Figura 4: Pirâmide de Biomassa. A largura de cada retângulo indica a quantidade de matéria orgânica, por
hectare, em cada nível trófico em determinado momento.
Fonte: LINHARES, S.; GEWANDSZNAJDER, F. Biologia Hoje - 3. 2. ed. São Paulo:
Ática, 2013.
Pirâmide de energia: Neste modelo, cada nível trófico representa a quantidade de energia acumulada por unidade de área ou de volume e por unidade de tempo (kcal/m2/ano ou kcal/m3/ano). Assim, a pirâmide de energia indica a produtividade de um ecossistema, pois considera o fator tempo.
Figura 5: Exemplo de pirâmide de energia de um lago
 
Fonte: LINHARES, S.; GEWANDSZNAJDER, F. Biologia Hoje - 3. 2. ed. São Paulo: Ática, 2013.
Produtividade dos ecossistemas:
A quantidade de matéria orgânica produzida pelas plantas de um ecossistema em certo intervalo de tempo e por determinada área ou determinado volume é chamada produtividade primária bruta (PPB). Se descontarmos a parte consumida pela própria planta na respiração (R), sobra a chamada produtividade primária líquida (PPL): PPB – R = PPL.
A produtividade pode ser expressa em gramas ou quilogramas de matéria orgânica seca por metro quadrado por ano (ou por dia). Ela pode ser expressa também em função da energia absorvida ou transferida para determinado nível da cadeia e expressa em quilocalorias por metro quadrado por ano (ou por dia).
Desmatamento e Erosão
Quais práticas você acha que afetam o ecossistema? E quais medidas você realiza para evitar danos ao meio ambiente?
A destruição progressiva da vegetação nativa para a agricultura, para a obtenção de madeira e minérios, e para a urbanização, diminui a proteção natural do solo contra a erosão.
A erosão é um fenômeno natural e ocorre quando o impacto das chuvas desagrega partículas que formam a camada superficial e mais fértil do solo, facilitando seu transporte pela água das chuvas e pelos ventos de regiões mais altas para rios, lagos, oceanos e vales. Esse processo é equilibrado pela desagregação natural das rochas, mas, quando o ser humano interfere, com desmatamento e queimada de florestas, por exemplo, essa compensação deixa de existir, e o processo é acelerado. A erosão provoca também o assoreamento dos rios, o que facilita seu transbordamento e inundações.
A cobertura vegetal protege o solo de várias maneiras. A copa das árvores impede que a chuva caia fortemente no solo e retire sua camada superficial; as raízes ajudam a reter as partículas do solo. Essa proteção também é importante para evitar a lixiviação, isto é, impedir que os sais minerais sejam levados pela água das chuvas para as camadas mais profundas do solo, onde as raízes não podem alcançá-los. As árvores impedem ainda a erosão do solo pela ação direta dos ventos.
Outro fator erosivo é a substituição da mata original por lavoura. Muitas plantações, como milho, cana-de-açúcar, algodão e feijão, deixam o solo exposto boa parte do ano. Mesmo culturas perenes (que cobrem o solo o ano todo), como café, não são capazes de fornecer a mesma proteção que a cobertura original: suas raízes são curtas e espaçadas, incapazes de reter bem o solo e de absorver os sais que foram levados para as camadas mais profundas depois do desmatamento.
Outro problema é que, nas plantações, a reciclagem de nutrientes fica prejudicada, pois o ser humano, ao fazer a colheita, retira os nutrientes do ambiente, impedindo que retornem ao solo.
O desmatamento por queimadas aumenta o aquecimento global e destrói os microrganismos decompositores responsáveis pela reciclagem dos nutrientes. Assim, a fertilidade inicial resultante dos sais minerais presentes nas cinzas é passageira. Sem a reciclagem e o depósito de folhas e animais mortos, o húmus se esgota em dois ou três anos.
É crime ambiental derrubar matas em áreas preservadas por lei e promover queimadas sem autorização para fins agropecuários.
Poluição
Você sabe para onde vai o lixo que produzimos? 
E qual o destino do esgoto que sai das nossas casas?
E ainda, já pensou nas consequências da poluição para a saúde e o ambiente? O que pode ser feito para diminuir esse problema?
Vídeo:< https://www.youtube.com/watch?v=IB_J1Q5xcf0 >
Toda e qualquer contaminação do ar, da água ou do solo por quantidades indesejáveis de matéria ou energia, prejudicando a vida, é considerada poluição ambiental.
A poluição gerada pela liberação de energia, como luz, calor e som, é particularmente grave para o ser humano e geralmente observada nas grandes cidades. Afeta principalmente a saúde mental, pois causa irritação, nervosismo, fadiga e outros sintomas relacionados aos órgãos do sistema nervoso e aos órgãos dos sentidos.
Abastecer as casas com água tratada, colher e tratar o esgoto, dar tratamento adequado ao lixo são medidas que fazem parte do que se chama de saneamento básico e evitam muitas doenças, além de ajudar a preservar o ambiente.
Cuidar da água, do ar e do solo e preservar a biodiversidade são medidas para garantir um ecossistema sustentável, isto é, um ecossistema no qual a exploração dos recursos não comprometa a capacidade de manter a vida no planeta.
Poluição do ar
A queima de combustíveis fósseis em fábricas, usinas e veículos motorizados lança uma série de produtos tóxicos no ar, além de dióxido de carbono, principal gás causador do aquecimento global.
Um desses produtos, formado na combustão incompleta de combustíveis fósseis e liberado, por exemplo, na fumaça do cigarro, é o monóxido de carbono (CO). O CO combina-se com a hemoglobina, reduzindo o transporte de oxigênio pelas hemácias e dificultando a oxigenação dos tecidos. Os efeitos sobre o organismo dependem da concentração desse gás no local e do tempo que a pessoa o respira. Ela pode sentir apenas dor de cabeça e enjoo ou ter os reflexos prejudicados. Em lugares fechados, como uma garagem, o gás pode atingir concentrações maiores, capazes de fazer a pessoa perder a consciência e morrer asfixiada.
A combustão em veículos e fábricas que usam combustíveis fósseis, como o carvão mineral e os derivados do petróleo, pode produzir também gases com nitrogênio e enxofre, como o dióxido de nitrogênio (NO2) e o dióxido de enxofre (SO2), que irritam os olhos e prejudicam as vias respiratórias e os pulmões.
Além disso, quando se combinam com o vapor de água, geram ácidos, como o nítrico (HNO3) e o sulfúrico (H2SO4), provocando a formação da chuva ácida. A água da chuva sem esses poluentes já é ligeiramente ácida por causa do ácido carbônico, formado a partir do gás carbônico do ar. Já a chuva ácida tem o pH menor que 5,6 e por isso altera a composição da água e do solo, prejudicando plantações, florestas e a vida aquática. A chuva ácida degrada ainda prédios e monumentos.
Outros poluentes do ar são os hidrocarbonetos, compostos de carbono e hidrogênio emitidos por veículos e fábricas na queima de combustíveis. Alguns, como o benzopireno, são mutagênicos e cancerígenos. Há ainda os poluentes de material sólido ou líquido, com menos de 10 µm de diâmetro, que ficam em suspensão na atmosfera (poeira, fuligem, etc.), podendo irritar os olhos e causar ou agravar doenças respiratórias.
Figura 6: PoluiçãoFonte: Disponível em: < http://www.brasilescola.com/biologia/poluicao.htm >. Acesso em: 26 abr. 2015.
Poluição da água
Um dos problemas mais sérios da poluição da água é o lançamento de substâncias não biodegradáveis, como metais pesados (chumbo, mercúrio, etc.) e poluentes persistentes (que se degradam muito lentamente), como a maioria dos plásticos e alguns agrotóxicos, que tendem a se concentrar ao longo das cadeias alimentares e a intoxicar os seres dos últimos níveis tróficos.
Além de provocar o aquecimento global, parte do excesso de gás carbônico se dissolve na água e transforma-se em ácido carbônico, aumentando o nível de acidez da água e causando problemas a vários animais marinhos e ao plâncton. A acidez também provoca a morte dos corais que formam os recifes.
Figura 7: Poluição da água
Fonte: Disponível em: < http://www.blogdacomunicacao.com.br/poluicao-maritima-um-cenario-crescente-e-sem-solucoes-viaveis-para-recuperacao/ >. Acesso em: 27 abr. 2015
 
 Vídeo:< https://www.youtube.com/watch?v=rID6unWNzv8
>
Poluição por petróleo
Em todas as fases de exploração, refino, transporte e distribuição do petróleo, podem acontecer vazamentos e danos ao ecossistema aquático. Quando os tanques de navios petroleiros são lavados no mar, essa região fica poluída.
O petróleo liberado na água adere às brânquias dos peixes, impedindo sua respiração; também se prende às penas das aves e aos pelos dos mamíferos, eliminando o colchão de ar retido entre essas estruturas. O resultado é a perda da capacidade de isolamento térmico. Assim, o animal não consegue se proteger do frio e morre por uma queda da temperatura do corpo abaixo do normal.
Além disso, uma parte do petróleo espalha-se pela superfície da água e forma uma fina película que diminui a passagem da luz e impede a troca de gases necessária à fotossíntese e à respiração dos seres aquáticos. Com isso, o plâncton é destruído e muitos animais morrem.
Figura 8: Poluição por petróleo
 
Fonte: Disponível em: < http://www.fdr.com.br/portalmudancasclimaticas/?target=temas&id=10 >. Acesso em: 28 abr. 2015
 
Vídeo: http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/modules/video/showVideo.php?video=11365
 
Eutrofização
Quando são lançados esgotos domésticos, ou detergentes, fertilizantes e adubos nas águas de rios e mares, o excesso de minerais (nitratos, fosfatos, etc.) provoca a proliferação excessiva de algas, que, por sua vez, formam uma camada densa sobre a superfície da água, diminuindo a luminosidade que chega até às algas abaixo da superfície, reduzindo a fotossíntese e provocando a morte dessas algas. Isso acarreta um acúmulo de substâncias orgânicas na água, o que favorece a multiplicação de bactérias decompositoras, aumentando o consumo de oxigênio para decomposição. O oxigênio produzido pelas algas da superfície passa quase todo para o ar, em vez de se dissolver na água. Começa, então, a faltar oxigênio na água, e os peixes e outros organismos aeróbios morrem. Com a falta de oxigênio, a decomposição da matéria orgânica, antes aeróbica, passa a ser anaeróbica, o que leva à produção de gases tóxicos, como o gás sulfídrico.
Em alguns casos, o excesso de nutrientes ou variação de luminosidade leva à proliferação apenas de certas espécies de algas capazes de liberar substâncias que se concentram ao longo da cadeia, intoxicando peixes e mamíferos aquáticos. Nos locais onde esse fenômeno ocorre, o mar geralmente adquire coloração avermelhada (maré vermelha), provocada pelos pigmentos das algas. Dependendo do tipo de alga, o mar pode adquirir um tom amarelado ou pardo.
Esse processo, pelo qual um ecossistema aquático adquire alta taxa de nutrientes (principalmente fosfato e nitrato) é chamado de eutrofização ou eutroficação.
Figura 9: Eutrofização
Fonte: Disponível em: < https://ecoworkambiental.wordpress.com/2012/07/02/837/ >. Acesso em: 28 abr. 2015.
Poluição térmica
A poluição térmica ocorre quando a água utilizada na refrigeração de usinas que geram eletricidade é lançada em um ecossistema aquático. O aquecimento da água pode prejudicar os animais que não suportam grandes variações de temperatura. Além disso, a quantidade de oxigênio dissolvido na água diminui com o aumento da temperatura, o que pode causar a morte dos seres aeróbios.
Poluição radioativa
Os testes nucleares e os acidentes nas usinas são uma fonte extra de radiação lançada no ambiente. Há também o problema do armazenamento dos resíduos radioativos (lixo atômico).
A radiação em um organismo pode romper as células, quebrar seus cromossomos ou alterar o material químico que forma os genes, originando as mutações. Algumas mutações podem causar câncer ou, se ocorrerem nas células reprodutoras, provocar mudanças que serão transmitidas às gerações seguintes. Doses altas podem matar em poucos dias.
Figura 10: Poluição radioativa
Fonte: Disponível em: < http://ultimosegundo.ig.com.br/mundo/fukushima-registra-maior-contaminacao-marinha-da-historia/n1597331357877.html >. Acesso em 28 abr. 2015.
Poluição sonora
Os efeitos da poluição sonora dependem da intensidade do som, do tempo de exposição e da sensibilidade da pessoa, e podem variar de zumbidos e perda passageira da audição até a sua redução irreversível.
Mas a poluição sonora não afeta apenas esse sentido. Ela também é estressante, pois estimula a produção de adrenalina e colesterol, favorecendo problemas cardíacos e distúrbios emocionais.
Figura 11: Poluição sonora
 Fonte: Disponível em: < http://www.ecodebate.com.br/2014/12/22/poluicao-sonora-e-alfabetizacao-auditiva-artigo-de-marden-campos/ >. Acesso em: 28 abr. 2015.
Vídeo: http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/modules/video/showVideo.php?video=11347
Lixo
Uma das maiores agressões ao meio ambiente são os resíduos sólidos de áreas urbanas, popularmente chamadas lixo.
Se não receber tratamento e destino adequados, o lixo pode poluir e contaminar o solo e os ambientes aquáticos, provocando doenças. Pode também obstruir bueiros e cursos de água, provocando enchentes, entre outros problemas.
Figura 12: Lixo
Fonte: Disponível em: < https://catracalivre.com.br/brasilia/agenda/gratis/sesc-ceilandia-tem-exposicao-sobre-o-lixo-e-seus-rumos/ >. Acesso em: 28 abr. 2015.
 Vídeo:< https://www.youtube.com/watch?v=rID6unWNzv8 >
 
Algumas alternativas para minimizar essa situação são:
• Aterro sanitário: o lixo é depositado em trincheiras que são abertas no solo e forradas com uma manta impermeável para protegê-lo.
• Incineração: queima controlada do lixo em equipamentos especiais.
• Compostagem: processo que transforma os restos orgânicos do lixo em matéria orgânica, chamada composto, que pode ser utilizada como adubo.
• Reciclagem: aproveitamento pela indústria de materiais total ou parcialmente recuperáveis, como plásticos, papéis, metais e vidros, separando esses materiais do lixo orgânico, que pode ser encaminhado para usinas de compostagem.
Saiba mais em: 
< https://www.youtube.com/watch?v=bFOyyICUJTY >
 
< https://www.youtube.com/watch?v=OR_J8KUkXMI&spfreload=10 >
 
< https://www.youtube.com/watch?v=61eudaWpWb8 >
 
< https://www.youtube.com/watch?v=sh6gVVyzoCQ >
Pense nisso:
Para melhorar o meio ambiente e, consequentemente, nossa qualidade de vida, a população, os governos, as instituições públicas e privadas precisam tomar medidas e atitudes que diminuam o volume de lixo que favoreçam os tratamentos adequados. Nesse sentido, a sociedade pode pressionar o governo a criar e fiscalizar medidas voltadas à proteção do meio ambiente e da saúde da população.
Referências
 
LINHARES, S.; GEWANDSZNAJDER, F. Biologia Hoje – 3. 2. ed. São Paulo: Ática, 2013.
 
LOPES, S.; ROSSO, S. Bio: volume 1. 2. ed. São Paulo: Saraiva, 2013.