CIÊNCIA DO AMBIENTE - RESUMO DA AULA 1 a 5 - MATERIA ONLINE -

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Aula 1: Introdução aos estudos das Ciências Ambientais
O desenvolvimento sustentável e recursos naturais
O desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração atual, sem comprometer a capacidade de atender as necessidades das futuras gerações. É o desenvolvimento que não esgota os recursos para o futuro.
Essa definição surgiu na Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, conhecida como Comissão Brundland, em 1987. Esta comissão foi criada pelas Nações Unidas para discutir e propor meios de um desenvolvimento econômico mais consciente e a conservação ambiental, buscando soluções para a manutenção da grande população mundial de uma forma que promova a sustentabilidade com a exploração de recursos naturais renováveis de maneira equilibrada. Deste modo, visa-se a reciclagem contínua de materiais e a utilização de energia limpa.
Segundo Braga (2005), Recurso natural é qualquer insumo que organismos, populações e ecossistemas necessitam para sua manutenção.
Algo se torna recurso natural caso sua exploração, processamento e utilização não causem danos ao meio ambiente. Assim, na definição de recurso natural, encontramos três tópicos relacionados:
Tecnologia: O recurso natural e a tecnologia estão associados, pois os processos tecnológicos viabilizam a utilização dos recursos renováveis.
Economia: A economia também é importante, uma vez que os recursos só serão reconhecidos e explorados se forem economicamente viáveis e interessantes.
Meio Ambiente: Segundo Braga (2005), o fato de não se ter levado em conta o meio ambiente nas últimas décadas gerou aberrações, como o uso de elementos extremamente tóxicos como recursos naturais.
Atualmente, a população humana está consumindo os recursos naturais mais rápido do que se regenerados na biosfera, acumulando materiais tóxicos e diminuindo a qualidade do ambiente.
Sistemas naturais
Dois sistemas naturais são fundamentais em um ecossistema: 
Energia solar 
Reciclagem de materiais por meio de processos químicos, físicos e biológicos
Obs: Quando qualquer fator levar ao excesso ou escassez de material, o próprio componente do ecossistema se autorregenera. O controle natural das taxas de nascimento e mortalidade de várias populações de animais é um bom exemplo de manutenção do ecossistema.
Preocupação ambiental
A preocupação ambiental surgiu nos anos de 1968 a 1970, com um grande movimento de conscientização ambiental e aumento da atenção pública através da imprensa popular. Muitos países estavam preocupados com a poluição, a preservação de áreas naturais, o crescimento populacional e a energia.
No ano de 1972, em Estocolmo, foi realizada a primeira Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente. Os países desenvolvidos sugeriram um programa internacional para a Conservação dos recursos naturais e genéticos do planeta. Os debates foram direcionados para o controle populacional e para a necessidade de redução do crescimento econômico.
A Conferencia produziu a DECLARAÇÃO SOBRE O MEIO AMBIENTE, uma declaração de responsabilidade ambiental.
Outro acontecimento internacional importante foi a Cúpula da Terra, ocorrido em junho de 1992, no Rio de Janeiro. Denominada oficialmente Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, também conhecida como Eco-92 ou Rio-92. Tratava-se de propor medidas concretas e acordos para solucionar os problemas ambientais e de desenvolvimento. Os resultados da reunião incluem:
Convenções globais sobre a biodiversidade, clima e desertificação.
Constituição ou Carta da Terra de princípios básicos. 
Programa de ação chamado Agenda 21 para pôr em prática esses princípios.
Muitas organizações ambientalistas foram surgindo após a Rio-92, como as organizações não governamentais (ONGs) que atuam em defesa da preservação do meio ambiente, buscando o apoio da imprensa, das empresas e do governo.
O objetivo dessas ONGs é de conscientizar a população, por meio de pesquisas científicas, publicações, produção de cartilhas e programas de educação ambiental. 
Atualmente, as instituições do governo estão bem mais organizadas com a elaboração de relatórios técnicos, a reestruturação de leis ambientais e uma fiscalização mais eficiente. 
Além da elaboração da legislação ambiental, os órgãos governamentais realizam e financiam pesquisas científicas, gerenciam unidades de conservação e incentivam setores privados para a elaboração de projetos em gestão ambiental.
Devemos nos preocupar de forma imediata com as futuras gerações, tentando desenvolver técnicas alternativas de energia sustentável, reciclagem de nutrientes e compostos químicos, a recuperação de áreas e solos degradados, além do controle populacional. Muitas soluções de engenharia e ecologia são viáveis para a solução de diversos problemas ambientais.
O desafio para os especialistas e ecólogos é a busca do conhecimento científico necessário para a conservação da biodiversidade, fornecendo subsídios para o desenvolvimento de tecnologias economicamente sustentáveis, construindo um compromisso político e social.
Somos responsáveis pela busca de soluções para os problemas ambientais e de mecanismos que permitam uma relação sustentável com a biosfera, de forma que satisfaça as necessidades básicas da população humana, sem pôr em risco os recursos naturais.
Braga (2005) sugere que o desenvolvimento das tecnologias foi responsável pela maior oferta de alimentos, pelo crescimento do nível de conforto e saúde e pelo aumento da longevidade do homem, colocando à sua disposição tecnologias agronômicas de geração de energia, de construção civil, de transportes, de saneamento, farmacêuticas, cirúrgicas, de comunicação etc. 
No entanto, apesar dos benefícios, houve um crescimento populacional explosivo que ficou associado ao fenômeno da urbanização, do consumismo e do desconhecimento científico dos impactos negativos desse tipo de desenvolvimento.
A degradação ambiental e a poluição passaram a atormentar a sociedade urbano-industrial. Verificou-se, desse modo, que as práticas de engenharia nem sempre foram as mais adequadas do ponto de vista ambiental. 
Portanto, um novo desafio se apresenta aos profissionais de todas as áreas: o de utilizar as tecnologias disponíveis e desenvolver outras novas, compatibilizando-as com a minimização dos impactos negativos ao meio ambiente.
Aula 2 – Fundamentos da Ecologia
A palavra “Ecologia” deriva do grego: Oikos = casa, Logos = estudo. É o estudo da casa, do ambiente e dos organismos que nele habitam.
Segundo o dicionário Aurélio, a ecologia é “o estudo das relações entre os seres vivos e o meio onde vivem, e de suas recíprocas influências”. 
Portanto, ecologia é a ciência que estuda como os organismos interagem uns com os outros e com o ambiente abiótico (incluindo fatores como luz solar, temperatura, umidade e nutrientes).
O objetivo principal da ecologia é entender as interações entre organismos, populações, comunidades e ecossistemas com o seu meio físico.
A ecologia se preocupa com a distribuição e abundância de organismos nas comunidades e populações.
Conceitos fundamentais da Ecologia
Alguns conceitos são fundamentais para o entendimento da ecologia não só de comunidades e populações, como também individual dos organismos:
Componentes Bióticos –Componentes vivos do meio.  Podem ser classificados em:
Produtores (algas, plantas e algumas bactérias) que absorvem energia luminosa e produzem seu próprio alimento; e Heterótrofos (animais, fungos e muitas bactérias), que não produzem seu próprio alimento e necessitam de outros seres vivos para sobreviverem.
Componentes Abióticos –Representados por fatores físicos e químicos do meio. 
Fatores físicos - clima, determinado por diversos fatores como temperatura, luz, umidade, ventos, altitude; e Fatores químicos - componentes inorgânicos (água, ar e solo, C, N, CO2, H2O e outros) e orgânicos (proteínas, carboidratos, lipídios, substâncias húmicas etc.).
Meio Ambiente – Conjunto de fatoresbióticos e abióticos que possibilitam a sobrevivência dos organismos.
Habitat – É o lugar onde vive uma ou mais espécies. 
Esse local não precisa estar associado a uma região geográfica ― como, por exemplo, a associação do Lobo Guará e o seu habitat (o Cerrado) ―, mas pode estar relacionado com um local específico ― como um tronco habitado por formigas ou um lago habitado por peixes. Os organismos buscam um habitat com alimento disponível, abrigo e favorável à reprodução.
Nicho Ecologico – É a posição ou o papel de um organismo dentro de sua comunidade e ecossistema, como resultante das respectivas adaptações estruturais, reações fisiológicas e comportamento específico. É a forma de obtenção de energia e as interações das quais ele participa dentro de um ecossistema. 
Em determinado ecossistema, cada espécie exerce uma função ou nicho, diferentemente da função de outra espécie. Então, analisa-se como uma espécie se alimenta, suas condições de reprodução, moradia, hábitos, inimigos naturais, estratégias de sobrevivência etc. 
Como exemplo, podemos citar a posição de um organismo em uma cadeia alimentar – os herbívoros se alimentam dos vegetais (produtores) e os carnívoros se alimentam dos herbívoros.
Nicho Trófico –É a posição de um organismo dentro de uma cadeia alimentar, como produtores, herbívoros e carnívoros.
Ecossistema – É um conjunto de componentes bióticos e abióticos que, num determinado meio, trocam matéria e energia. Ex.: manguezal.
Bioma –Região caracterizada por um tipo de vegetação. Ex.: o bioma cerrado.
Biosfera – Engloba todos os organismos vivos da terra que interagem com o ambiente físico.
Espécie – o conjunto de organismos semelhantes entre si que se reproduzem em condições naturais, sendo seus descendentes potencialmente férteis. Ex.: (Homo sapiens).
População – É o conjunto de organismos de uma mesma espécie que habitam ou ocupam um mesmo espaço em determinado tempo. Ex.: populações de Pau-Brasil (caesalpinia equinata). Espécie nativa da Floresta Atlântica.
Comunidade – É um conjunto de seres vivos de diversas populações em uma determinada área. Ex.: Na Floresta Atlântica, encontramos populações de tucanos, gaviões, quaresmeiras e ipês, formando uma comunidade.
Aula 3 – Elementos de Geologia
A geologia (geo = Terra, logia = Estudo) é uma das chamadas ciências da natureza. A Geologia é a ciência da Terra e estuda sua composição e estrutura, sua história e sua vida passada, tanto a vegetal quanto a animal. Todas as relações do ser humano ocorrem em nosso planeta ao qual chamamos de “casa”. É dela que retiramos todos os recursos necessários para a nossa sobrevivência e melhoria da qualidade de vida, assim temos que entender a formação, o funcionamento, a história, as estruturas, enfim, os processos que regulam nosso planeta (único no nosso sistema solar com condições e vida) visando atingir, o que chamamos de desenvolvimento sustentável.
A importância da Geologia
A geologia, geomorfologia e hidrogeologia devem ser consideradas e investigadas antes de qualquer estudo de engenharia ou de gestão geológica ser realizado. 
O tipo de informação que podem fornecer deve ser atualizado, e expresso numa escala adequada. Após as investigações de base, os problemas geológicos devem ser considerados, garantido assim, a sustentabilidade das obras e infra-estruturas bem como a exploração de recursos.
No tocante as condições urbanas, é necessário destacar-se o papel do conhecimento geológico no desenvolvimento sustentável e no urbanismo. As condições geológicas do terreno e os recursos da Terra são fatores fundamentais para a sustentabilidade urbana de todas as grandes cidades. No entanto, a experiência comprovada em muitos países em desenvolvimento mostra que a informação geológica não é devidamente considerada no planejamento urbano.
Objetivos da Geologia
Os objetivos da geologia podem ser sintetizados desta forma:
Estudo das características do interior e da superfície da Terra, em várias escalas;
Compreensão dos processos físicos, químicos e físico-químicos que levaram o planeta a ser tal como o  observamos;
Definição da maneira adequada (não destrutiva) de utilizar os materiais e fenômenos geológicos como fonte de matéria prima e energia para melhoria da qualidade de vida da sociedade;
Resolução de problemas ambientais causados anteriormente e estabelecimento de critérios para evitar danos futuros ao meio ambiente, nas várias atividades humanas;
Valorização da relação entre o ser humano e a Natureza.
Parâmetros Litológicos
Petrografia e Petrologia - são as ciências que estudam as rochas no sentido restrito. Aspectos descritivos e genéticos, respectivamente.
Geologia Histórica - descreve os eventos geológicos, biológicos e estruturais cronologicamente.
Paleontologia - é a ciência que descreve e classifica os antigos seres que se encontram nas rochas (fósseis).
Estratigrafia - é a ciência que ordena as rochas, sistematizando-as a partir das mais antigas até as mais jovens.
Mineral
As Geociências, como um todo, estudam a Terra, seus materiais, seus processos, história e posição no espaço. Permitem assim uma visão ampla e integrada dos fenômenos da natureza.
 Em tempos geológicos recentes surgiu no mundo um ser que, aparentemente, passou a se relacionar com o ambiente de maneira diferente dos demais seres vivos - O Homem.
Geologia e Sociedade
O homem tem provocado alterações na composição química das diversas partes do ambiente terrestre (ar, água, terra, fabricado substâncias não naturais: plásticos, etc.), modificado o relevo, a vegetação, o clima a sua própria sobrevida e distribuição no planeta.
Cabe a nós o pensamento crítico sobre o tipo de interação que estamos tendo com o nosso planeta e sobre os riscos de transformá-lo numa terra inabitável. O conhecimento do ambiente geológico é fundamental para essa reflexão. A sociedade pós-moderna é hoje altamente dependente dos materiais geológicos:
Ferro - utensílios domésticos; Elementos Radioativos - energia nuclear; Argilas - construção civil (telhas, tijolos, cimento, etc...); Carvão, petróleo, gás natural, pedras preciosas, etc...; Cobre, Alumínio - eletricidade e indústrias
Parâmetros Litológicos
A história da formação da Terra vem sendo discutida no meio científico até hoje. Acredita-se que essa história tenha se iniciado há cerca de 4,6 bilhões de anos. Estudos mostram que a Terra, assim como os outros planetas do Sistema Solar, se formou pro uma força gravitacional que “reuniu” materiais existente no espaço (poeira cósmica e gases). 
No princípio, a Terra era um corpo homogêneo, mas isso começou a se modificar com o resfriamento natural das áreas mais afastadas do centro do planeta. O material mais pesado mergulhou para o interior (ferro e níquel, por exemplo), e o mais leve (gases) flutuou para a superfície, formando-se então a crosta. 
A partir daí, a Terra foi se transformando em um planeta com camadas distintas, de acordo com as densidades e tipos de materiais.
A estrutura da Terra é formada por três camadas: Crosta terrestre ou Litosfera; Manto –superior e interior; Núcleo – externo e interno. 
A crosta terrestre é uma camada relativamente fina, com 25 a 50Km de espessura em média no continente e de 5 a a 10Km no oceano. Ela é constituída, pelo menos na porção superior, por rochas semelhantes às que afloram na superfície: granitos, basaltos e rochas sedimentares. Na porções mais profundas ocorrem rochas escuras e mais pesadas: diabásios, rochas ultrabásicas etc.
Nos continentes predominam os primeiros tipos de rochas e nas áreas oceânicas os segundos. É constituída de duas camadas: uma externa, Sial (15 a 25 km de profundidade) e outra interna, Sima (25 até 50 km de profundidade). Tem uma variação de temperatura de 15ºC até 1.200ºC.
A história da Terra
A atual configuração dos continentes na superfície terrestre originou-se de um processo que resultou na fragmentação e no afastamento das terras emersas, a partir de um bloco único denominado Pangea.Defendida pelo geofísico alemão Alfred Wegener, em 1912. Segundo Wegener, originalmente havia uma única grande massa continental, a Pangea ("toda a Terra”). Essa Teoria estabelecia que há cerca de 240 ou 200 milhões de anos, o "supercontinente" teria começado a se fragmentar sucessivamente. A primeira divisão formou dois continentes: a Laurásia ao norte, e a Gondwana, ao sul. A partir daí, as divisões foram se sucedendo até os continentes atingirem a configuração atual.
A coincidência do contorno entre a América do Sul e a África: a grande similaridade entre as linhas de costa em lados opostos do Atlântico Sul, como um quebra-cabeça, foi uma das primeiras evidências que sempre intrigou os cientistas. 
Devido à constante modificação das linhas de costa por eventos erosivos essa união não é perfeita, deixando ainda dúvidas aoscientistas. Entretanto, em 1960 os cientistas produziram um mapa com o contorno da plataforma continental até uma profundidade de 900m e observaram esta similaridade de forma ainda mais perfeita;
 
Apesar de todas as evidências apontadas por Wegener, ele não conseguiu explicar o mecanismo responsável pelo movimento das massas continentais e, por isso, ficou por muito tempo desacreditado no meio científico. Mais de 50 anos depois das postulações de Wegener, o avanço tecnológico permitiu o conhecimento de dados sísmicos e do campo magnético da Terra e, com isso, surgiu a partir da teoria da deriva continental de Wegener, a teoria da Tectônica de Placas.
De acordo com o modelo da tectônica de placas, a parte superior do manto junto com a crosta formam uma camada rígida chamada de litosfera. Esta camada encontra-se sobre uma outra camada menos rígida chamada de astenosfera. 
A litosfera é quebrada em diversos segmentos chamados de placas, que estão constantemente se movimentando e mudando de forma e de tamanho.
 
Essas movimentações ocorrem porque a Litosfera, mais leve e fria, praticamente “flutua” sobre o material mais quente e denso e parcialmente fundido, existente no topo da Astenosfera. É nessa parte viscosa, dos primeiros 200 km da Astenosfera, que são geradas as correntes de convecção, supostamente o mecanismo que proporciona a movimentação das placas tectônicas.
As placas deslizam ou colidem uma contra as outras a uma velocidade variável de 1 a 10 cm/ano. Nas regiões onde elas se chocam ou se atritam, crescem os esforços de deformação nas rochas e, periodicamente nesses pontos, acontecem os grandes terremotos. Justamente nos limites das placas tectônicas, ao longo de faixas estreitas e contínuas, é que se concentra a maior parte da atividade sísmica de toda a Terra. É também próximo das bordas das placas que o material fundido (magma), existente no topo da Astenosfera, ascende até a superfície e extravasa ao longo de fissuras, ou através de canais para formar os vulcões. Apesar de os terremotos e vulcões normalmente ocorrerem próximo aos limites das placas, excepcionalmente, podem acontecer super terremotos nas regiões internas das placas.
Mineral
Inicialmente pode-se destacar que para o entendimento das rochas é fundamental o estudo dos minerais, pois rocha por definição é um agregado natural formado por um ou mais minerais. 
Assim podemos entender os minerais como sendo um elemento ou composto químico homogêneo encontrado naturalmente na crosta terrestre, resultante de processos inorgânicos, de composição química definida e de estrutura interna característica, manifestada na sua forma exterior e nas suas propriedades físicas. 
Identificação dos minerais
Os minerais podem ser identificados através de análises químicas. Entretanto, outro meio mais simples e rápido, e também eficaz, é empregar as propriedades dos minerais como base para a sua identificação. A seguir alguns critérios de identificação das propriedades físicas do minerais.
Rocha
Rocha é um agregado natural de um ou mais minerais e/ou mineralóides (vulgarmente chamado de pedra). De acordo com sua origem, distinguem-se três grandes grupos de rochas:
Rochas Sedimentares
São formadas a partir da deposição do material fragmentado, proveniente de qualquer tipo de rocha ou material, em diversos ambientes de sedimentação da superfície terrestre. Classificadas em clásticos ou mecânicos e não clásticos ou químicos. Ao lado um exemplar de arenito, uma rocha sedimentar resultante da compactação e litificação de material granular composto normalmente de quartzo, dentre outros materiais como feldspatos, micas e outras impurezas.
Rochas  Magmáticas
As rochas magmáticas surgem da consolidação do magma e através do resfriamento das lavas vulcânicas. Podem ser divididas em: 
Rochas magmáticas Intrusivas, plutônicas ou abissais; 
Rochas magmáticas extrusivas, vulcânicas ou eusivas: 
Ao lado, identificamos um exemplar de basalto, uma rocha magmáticas extrusiva.
Rochas  Metamórficas 
São originadas pela transformação, em estado sólido, das rochas preexistentes devido às novas condições de temperatura e pressão, presença de agentes voláteis ou fortes atritos. 
As rochas metamórficas dividem-se em três subgrupos: metamorfismo regional; metamorfismo de deslocamento e metamorfismo de contato. A imagem ao lado é um gnaisse, uma rocha de metamorfismo regional de médio a alto grau.
Ciclo das rochas
O Ciclo das Rochas, estabelece a história da formação das rochas ígneas, sedimentares e metamórficas. Mostra o relacionamento genético que existe entre elas e as fontes de rochas primárias e secundárias que compõem a crosta terrestre.
Processo de erosão, transporte e sedimentação
Agentes externos como chuva e vento, provocam erosão nas rochas expostas na superfície. Os sedimentos que resultam dessa ação dão arrastados pelos rios e vão se depositando no fundo de vales e oceanos.A compactação resultante ao longo dos anos dá origem as rochas sedimentares.
 Ex. arenitos, calcário, folhelhos, etc.
Processo de Cristalização
O magma, sofre um processo de resfriamento dando origem as rochas magmáticas. Esse resfriamento pode ser no interior da crosta terrestre, em camadas profundas da litosfera(intrusiva), ou o resfriamento pode ser a partir do material expelido por um vulcão (rocha magmática extrusiva).
Ex. os minerais feldspatos, a mica, os óxidos metálicos, os minerais silicatos ferro-magnesianos, etc.
Processo de Metamorfismo
Ocorre quando a pressão e temperaturas alteram as características das rochas sedimentares ou magmática se das próprias metamórficas.
Ex. Gnaisse, Xisto, Quartzito, mármore
Processo de Fusão
Ocorre quando a rocha é exposta a uma temperatura tão alta que ela derrete e se junta ao magma.
Estratigrafia
É o estudo do posicionamento das rochas, sua sequência no tempo e correlação das camadas das em diferentes localidades. Estas informações permitem o desenvolvimento da reconstituição da história da Terra.
Estudos esclareceram que as rochas estratificadas foram depositadas em camadas ou estratos horizontais e que estas rochas tinham continuidade lateral ao longo da superfície da terra e que elas tinham sido depositadas numa sucessão cronológica de tal modo que as mais velhas estavam na base e as mais novas no topo.
São 3 as leis ou princípios da Estratigrafia:
Fenômenos Geológicos
Os fenômenos geológicos provocados por ruptura e deformação das rochas são designados como:
Ambientes Geotectônicos
A Terra é um sistema vivo, com sua dinâmica evolutiva própria. Montanhas e oceanos nascem, crescem e desaparecem, num processo cíclico. Enquanto os vulcões e os processos orogênicos trazem novas rochas à superfície, os materiais são intemperizados e mobilizados pela ação dos ventos, das águas, das geleiras. 
Os rios mudam constantemente seus cursos e fenômenos climáticos alteram periodicamente as condições de vida e o balanço entre as espécies.
Parâmetros Geomorfológicos
As formas do relevo resultam da integração temporal entre os processos atmosféricos (intemperismo) e erosivos e as diferentes litologias, estratigrafias e estruturas da crostaterrestre, consequentemente expressam as características da sub-superfície e suas eventuais anomalias.
O intemperismo é um fenômeno importante que atua na superfície da crosta terrestre. Constitui um conjunto de processos que ocasionam a decomposição dos minerais e rochas, graças à ação dos agentes atmosféricos, físicos e biológicos. Temos então três tipos de intemperismo: físico, químico e biológico. O processo intempérico vai ter uma importância na formação dos solos
.
Parâmetros hidrogeológicos
O ciclo da água na crosta terrestre e na atmosfera é bastante complexo. A energia necessária para acionar este ciclo provém do calor solar. Uma molécula de água saindo da superfície terrestre pode tomar diversos rumos até voltar à sua origem, este é o chamado Ciclo Hidrológico. Os sistemas aquáticos serão abordados com mais profundidade no capítulo iv do livro texto.
Um dos componentes da ciclo hidrogeológico é a água subterrânea, que tem como fatores qua a controlam: a permeabilidade das rochas, o relevo e a vegetação.
Fatores de formação do solo
Solo é a superfície inconsolidada, constituído por camadas que diferem pela natureza física, química, mineralógica e biológica. Desenvolve-se pela influência do clima e da atividade biológica da pedologia.
As características do solo são adquiridas lentamente à medida que os processos evoluem e as propriedades dinâmicas do solo são gradativas e a água mantém os processos intempéricos e favorece o surgimento de micro-organismos
Aula 4 – Elementos de Climatologia
A grande riqueza que o planeta apresenta em relação aos seres vivos e os diversos ambientes
que ocupam se deve a um conjunto de agentes físicos que estão relacionados e atuam de forma sinérgica, ou seja, influenciam e são influenciados entre eles o tempo todo. Tais agentes físicos são igualmente importantes na distribuição desses seres vivos e são representados pelo relevo, clima, solo, distribuição da água e a estrutura geológica.
O assunto do qual essa aula irá tratar é o clima. Portanto, vamos analisar um dos agentes que mais influenciam na ocupação dos ambientes pelos seres vivos, inclusive o humano.
Agricultura
Diversas atividades humanas dependem do clima para que sejam mais ou menos eficientes, como por exemplo, a produção de alimentos a partir da agricultura, onde todas as etapas da cadeia de produção são influenciadas pelo clima.
Biosfera, Hidrosfera e Litosfera
Existem duas ciências que se ocupam especificamente das análises que envolvem o clima, a Meteorologia e a Climatologia. São complementares entre si e possuem como objeto principal de estudo o mesmo compartimento ambiental, a atmosfera. 
Os fenômenos que ocorrem na atmosfera, como por exemplo, movimentações de massas de ar, variações de precipitação e de temperatura, são fundamentais para determinar as características dos demais compartimentos ambientais
Biosfera
Região do planeta que inclui todos os organismos e seus ambientes sobre a crosta da Terra. Constitui apenas cerca de uma parte em 10 milhões da massa da Terra; está distribuída na sua maioria esparsamente numa camada de 1 km de espessura de terra, água e ar que se estende por uma superfície de meio bilhão de km2 do planeta.
Hidrosfera
Meio líquido do planeta, constituído pelas águas oceânicas e continentais da Terra. As superfícies líquidas correspondem a 71% da superfície terrestre, enquanto as terras emersas 29%.
Litosfera
Parte sólida da crosta terrestre, cuja espessura máxima é avaliada em 60 a 120 km. É formada principalmente de silício e alumínio, e por isso recebe também o nome de SIAL.
Elementos e fatores climáticos
Elementos climáticos – Os chamados elementos meteorológicos/climáticos são os principais fornecedores de dados para se caracterizar o tempo climático e consequentemente o próprio clima, sendo eles: Temperatura do ar; umidade do ar; pressão atmosférica; deslocamentos de massas de ar (ventos); nebulosidade; insolação; radiação solar; precipitações.
Fatores Climáticos- Tais elementos climáticos são constantemente influenciados e alterados pelos fatores climáticos que são: latitude; altitude; solos; vegetação; corrente marítimas; disposição do relevo; intervenção antrópica; maritimidade; continentalidade.
Temperatura do ar
A temperatura atmosférica é o grau de aquecimento do ar da atmosfera. 
Alguns fatores climáticos podem influenciar muito na temperatura, como por exemplo, a latitude, a altitude, a maritimidade e a continentalidade. Além disso, outros elementos meteorológicos/climáticos atuam em sinergia com a temperatura do ar e com os fatores climáticos citados, como no caso das radiações solares.
Altitude
A altitude, (fator altimétrico), também exerce forte influência na temperatura do ar. Quanto maior a altitude, a temperatura tende a diminuir - a cada 180 metros a temperatura cai em média 1ºC.
Mesmo se considerarmos cidades de latitudes muito próximas, mas com altitudes bem extremas, teremos uma grande variação das temperaturas médias anuais, como demonstrados na tabela ao lado.
Continentalidade e Maritimidade
Outro fator climático que incide de forma significativa na temperatura do ar é: A continentalidade e a maritimidade.
A principal influência nesses casos se dá pela maior ou menor oscilação da temperatura (amplitude térmica), em decorrência da propriedade da água em manter o calor absorvido por mais tempo. 
Dessa forma, quanto maior o efeito da continentalidade, tanto maior a amplitude térmica e as variações de temperatura no local; e, ao contrário, quanto maior o efeito da maritimidade, menores as oscilações de temperatura do ar.
Umidade do ar
A umidade do ar é resultante da quantidade de vapor d’água presente na atmosfera e decorrente de uma das fases do ciclo hidrológico, a evaporação e a evapotranspiração.
Em função da evaporação ser o principal mecanismo para formação de umidade no ar, a temperatura e a presença de água na área passa a ser determinante para que as variações de umidade do ar sejam compreendidas.
Pressão Atmosférica
A pressão atmosféricas representar um importante elemento climático, que atua sinergicamente com as variações da latitude e da altitude, acabando por atuar também sob as variações da temperatura do ar.
Pode ser conceituada como o peso da coluna de ar (peso exercido) com seção reta unitário que se encontra acima de um ponto da superfície do planeta, em um dado instante.
Os ventos
Os ventos são resultantes de processos relacionados principalmente, a variação da pressão atmosférica. Tem origem a partir do deslocamento natural do ar das áreas de alta pressão para as áreas de baixa pressão. As diferenças das zonas anticiclonal e ciclonal determinam a velocidade do vento.
Além dos ventos representarem um importante elemento meteorológico/climático, também possui um papel fundamental na manutenção dos seres vivos, onde atende a função de renovação constante do ar, promovendo a disponibilidade dos gases vitais para os seres vivos.
Devido as características diferentes que cada movimentação de ar promove na atmosfera, vamos observar uma grande diversidade de tipos de ventos, podendo ser constantes, regulares, periódicos, variáveis, irregulares, ou locais. 
Entre esses diversos tipos temos sistemas específicos importantes, que muitas vezes servem como indicadores da constância climática.
Monções: são considerados ventos periódicos, estando relacionados a uma inversão sazonal na direção dos ventos entre o continente e o oceano. Variam de acordo com as estações do ano, principalmente entre verão e inverno, em função do aquecimento e pressão diferentes, nessas épocas, de extensas áreas continentais e oceânicas. Ocorrem em diversas partes do planeta, contudo, as regiões sul e sudeste da Ásia são as mais influenciadas por esses tipos de ventos. Durante o verão, sopram do Índico para a Ásia Meridional e durante o inverno, sopram da Ásia Meridional para o oceano Índico.
Brisas: se dividem entre terrestres e marítimas, sendo mais comuns nas costas tropicais.A diferença de temperatura entre as superfícies terrestre e hídrica, em função do calor específico, acaba por determinar diferenças de pressões, que por sua vez causam o deslocamento do ar. Como essa temperatura varia de acordo com a radiação solar recebida, temos mecanismos opostos em relação ao dia e a noite. A figura a seguir demonstra claramente essa expectativa.
Alísios: estão na categoria dos ventos constantes, que sopram dos trópicos (área mais temperada, de AP e dispersora de ventos) para o Equador (área quente, de BP e receptora de ventos) e que por serem muitos úmidos, provocam chuvas nesses arredores onde ocorre o encontro desses ventos. Por isso, a zona equatorial é a região das calmarias equatoriais chuvosas. 
Os chamados ventos Contra-Alísios são secos, sendo responsáveis pelas calmarias tropicais secas. Sopram do Equador para os trópicos, em altitudes mais elevadas da Troposfera.
Radiação solar e insolação
A radiação solar é a maior fonte de energia eletromagnética para o planeta, um dos principais elementos meteorológicos e um dos fatores determinantes do tempo e do clima. Além disso, afeta diversos processos físicos(aquecimento/evaporação), biofísicos (transpiração) e biológicos (fotossíntese).
A distribuição da radiação solar na superfície terrestre é diferente dependendo da latitude e de fatores locais, como a quantidade de nuvens, ou regionais, como na ausência ou saturação de algum gás atmosférico. Outros processos também são determinantes para a análise da radiação solar que atinge a superfície da Terra, como a difusão, a absorção e a reflexão.
Nebulosidade
São formadas por água no estado líquido e/ou cristais de gelo. Dependendo da região, também é possível se observar outros componentes, principalmente nas proximidades de áreas urbanas ou industriais, onde partículas procedentes dessas atividades podem produzir vapores, fumaças e poeiras.
As nuvens são classificadas principalmente de acordo com características relacionadas a altitude e a sua forma, sendoseparadas por gêneros e espécies. 
Precipitação
É o processo pelo qual a água, pela força da gravidade, atinge a superfície da Terra. O vapor d’água contido nas nuvens sob a forma de gotículas cresce e tende a cair pelo peso acumulado. Dependendo de fatores locais e regionais ligados a altitude e a temperatura do ar, a água pode precipitar no estado líquido (forma pluvial), como chuva ou chuvisco, ou no estado sólido, como neve, granizo ou saraiva.
Só é possível medir a quantidade de água precipitada quando está no estado líquido, ou seja, sob a forma pluvial, sendo a unidade de medida o mm, que corresponde a altura da chuva em mm/m2. Além da possibilidade de medirmos a quantidade de chuva, também é possível classificar tipos diferentes de chuvas de acordo com o seu processo de formação. Apesar de muitas variáveis atuarem nesse processo de formação, é possível destacar três tipos básicos de chuvas. 
Tipos básicos de chuvas
Brasil: Caracterização climática
Diversas são as metodologias propostas para a classificação climática, entretanto, uma das mais reconhecidas mundialmente é a proposta por Wilhelm Köppen. 
Como regra geral, essa classificação segue os seguintes princípios:
Af = clima quente e úmido; sempre úmido (sem estação seca definida).
Aw = clima quente e úmido; chuvas de verão.
Am = clima quente e úmido; moncônico e predominantemente úmido.
A = clima quente e úmido
BSh = clima árido ou semi-árido; quente.
Cwb = clima mesotérmico (subtropical e temperado); chuvas de verão; verões amenos (mês mais quente inferior a 22°C).
Cwa = clima mesotérmico (subtropical e temperado); chuvas de verão; - verões quentes (mês mais quente superior a 22°C);
Cfb = clima mesotérmico (subtropical e temperado); sempre úmido (sem estação seca definida); verões amenos (mês mais quente inferior a 22°C).
Cfa = clima mesotérmico (subtropical e temperado); sempre úmido (sem estação seca definida); verões quentes (mês mais quente superior a 22°C).
Mudanças Climáticas
O aquecimento global representa o fator de maior influência para as mudanças climáticas, sejam naturais ou induzidas pelas atividades humanas. Os processos físicos do aquecimento global (efeito estufa) começaram a ser desvendados no século XIX
Mesmo que ainda não se tenha certeza cientifica da participação do homem na intensificação do aquecimento global, devemos considerar o princípio da precaução e da prevenção na análise desse tema. Dessa forma, é primordial conduzir a sociedade a uma mudança de atitude, a um novo modelo, que levar é a uma modificação importante na maneira com que o homem explora os recursos naturais do planeta. Atualmente, em função dessa nova percepção, as mudanças climáticas globais deixaram de ser um problema somente técnico e cientifico para tornam-se também um problema político. 
Aula 5 – Ecossistemas Terrestres
Os ecossistemas terrestres estão entre os ambientes mais importantes do planeta, pois são constituídos de comunidades extremamente diversificadas. Essas comunidades representam os três principais grupos que compõem a parte biótica do ecossistema e estão constantemente em troca de energia e matéria com a parte física do ecossistema, sendo eles os autótrofos (produtores), os heterótrofos (consumidores) e os saprótrofos (decompositores).   A estrutura trófica que é formada a partir dessas trocas constitui o que chamamos de cadeia alimentar, dependendo fundamentalmente da manutenção da biodiversidade. A diversidade biótica, por sua vez, está sujeita à existência de diversidade ecológica, de espécies, genética e funcional, ocorrendo a partir das interações entre as espécies.   Os fluxos de energia e matéria que ocorrem nos ecossistemas devem ser mantidos em um estado de equilíbrio mínimo, pois somente dessa forma iremos garantir a prestação dos serviços ambientais de maneira sustentável.
Os processos naturais que ocorrem no planeta são muito dinâmicos e complexos, podendo evoluir para a formação de sistemas autossustentáveis. Tais sistemas, por sua vez, podem atingir o que se chama de steady state, ou seja, atingem um estado de equilíbrio autoajustador, uma condição equilibrada que está mais ou menos imune a perturbações, acima de tudo em menores escalas (ODUM, 2004).
Conceito de ecossistema
É um sistema ecológico composto por organismos que interagem com o ambiente físico, produzindo estruturas bióticas através do fluxo de energia e a ciclagem de materiais entre os componentes.
Assim, os ecossistemas são caracterizados pela produção e ciclagem de materiais, diversidade biológica, e estrutura trófica. Os estudos dos ecossistemas envolvem tanto aspectos estruturais, como o solo, quanto aspectos funcionais das comunidades, como fluxo de energia, ciclagem de nutrientes, diversidade, evolução, etc.
É um sistema aberto com a entrada de fluxo de energia, sua utilização pelos componentes do sistema e a liberação de parte dessa energia.
Os componentes dependem da transformação de energia que, em geral, é adquirida através da lua do sol.
Os produtores vegetais e outros organismos fotossintetizantes utilizam a energia solar para a síntese de matéria orgânica a partir do dióxido de carbono e da água.
A comunidade nos ecossistemas
Foi mostrado que a comunidade representa um nível de organização abaixo dos ecossistemas, portanto, a formação de um ecossistema depende da presença dessa comunidade.
O termo significa a parte do ecossistema formada pelos seres vivos, onde diversos organismos formam populações de diferentes espécies vivendo em uma área definida.
Se considerarmos as formas e o comportamento de vida, os ecossistemas terrestres são formados por espécies muito diferentes entre si, o que dificulta uma classificação mais precisa como no caso dos seres aquáticos. 
A forma mais comum de se realizar uma classificação dos organismos terrestres é considerar a estrutura trófica básica dos nichos alimentares principais, ou seja, as classes dos:
A estrutura trófica dos ecossistemasterrestres
A transferência de energia, a partir da captação realizada pelos organismo que fazem fotossíntese, percorre de forma unidirecional uma cadeia formada por diversos níveis (compostas pelos seres vivos), que se mantém através dessa energia.
Esse fluxo de transferência de energia pelo ambiente acaba por formar uma cadeia alimentar, onde os organismos vivos, a partir dos que fazem fotossíntese, obtêm energia a partir da alimentação/ingestão de outros organismos, constituindo uma estrutura trófica.
A ingestão de organismos como alimento, visando à obtenção de energia, não é um processo eficiente, pelo menos do ponto de vista químico. Cerca de 80 a 90% da energia (potencial) contida nesse alimento perde-se sob a forma de calor, ficando menor a quantidade de energia disponível para o próximo elo da cadeia (nível trófico). Essa ineficiência química do processo está relacionada às Leis da Termodinâmica, mais especificamente a segunda lei.
Dessa forma, essa sequência de fluxo alimentar mostra-se limitada, normalmente chegando a quatro ou cinco níveis.
Conforme VESILIND e MORGAN (2013) analisam, esse fluxo unidirecional da energia pode ser observado na figura abaixo:
Fluxo de Energia
Assim, os ecossistemas devem interagir com três componentes fundamentais: A comunidade, fluxo de energia e a ciclagem dos materiais.
Os sistemas ecológicos são governados por princípios físicos e biológicos, construídos a partir de propriedades físicas e químicas da matéria, obedecendo às leis físicas da termodinâmica ou à lei da conservação de energia.
Fluxo e ciclagem dos nutrientes através dos sistemas
As atividades dos organismos influenciam os modelos de fluxos de matéria química. O grande componente da matéria viva é a água.
O resto é composto basicamente de compostos de carbono e é absorvido na fotossíntese. O carbono entra no ecossistema através da fotossíntese. Se for absorvido pelos produtores, ele fica disponível para consumo como parte de um açúcar, gordura, proteína ou uma molécula de celulose. Ele segue a mesma rota de energia, sendo consumido e defecado, assimilado ou usado no metabolismo, sendo sua energia dissipada como calor que não pode ser reutilizado como energia.
 
Ele é perdido para atmosfera, mas o carbono do dióxido de carbono pode ser reutilizado através da fotossíntese. O carbono e outros elementos como nitrogênio, fósforo, etc., estão disponíveis às plantas como moléculas orgânicas simples ou íons na atmosfera ou íons na água. 
A quantidade de nutrientes disponíveis determina a produção de biomassa pelas plantas. A escassez de minerais no solo ou a falta de água limita o crescimento de diversas espécies em ambientes áridos, ou seja, nesses ambientes há pouca produtividade primária.
Produtividade primária: É a absorção de energia e produção de compostos orgânicos pela fotossíntese. A taxa de produtividade primária determina a energia total disponível para o ecossistema.
Produtividade primária bruta: É a energia total assimilada pela fotossíntese.  Uma proporção é perdida como calor respiratório (R) e outra é respirada pela própria planta. A energia que está disponível para os consumidores é chamada de Produção Primária Líquida. É a taxa real de biomassa disponível. As taxas de produtividade podem ser medidas e determina a energia disponível em um ecossistema.
A estrutura trófica de um ecossistema normalmente apresenta características específicas em relação a esse mesmo ambiente, permitindo que se estabeleça uma tipificação ou classificação quanto ao ambiente, por exemplo: florestas, recifes de coral, manguezais e até mesmo os ambientes utilizados para a agricultura. A representação gráfica dessa estrutura trófica é feita, normalmente, a partir do uso da figura de uma pirâmide, chamada de pirâmide ecológica.
Estrutura de ecossistema e a cadeia alimentar
Segundo Odum, a estrutura de um ecossistema pode ser dividida em estrutura trófica e nos componentes biológicos:
Estrutura trófica: Um estrato autotrófico superior de plantas onde predominam a absorção de energia luminosa, a utilização de substâncias inorgânicas simples e a produção de substâncias orgânicas. Um estrato heterotrófico inferior, com folhas, troncos, solos, sedimentos, matéria em decomposição, no qual predominam a assimilação de substâncias e a decomposição de materiais.
Componentes Biológicos: envolvidas nos ciclos de materiais.
Compostos orgânicos. O ambiente atmosférico, hidrológico e do substrato, incluindo o regime climático e outros fatores físicos. Produtores, organismos autotróficos, que produzem o seu alimento a partir de substâncias inorgânicas simples. Fagótrofos, organismos heterotróficos, principalmente animais que se alimentam de outros organismos ou partículas de matéria orgânica. Encontram-se os herbívoros e os carnívoros. Saprótrofos, decompositores, ou microconsumidores, organismos heterotróficos, principalmente bactérias e fungos que de­compõem material morto ou absorvem matéria orgânica de plantas ou outros organismos.
A interação entre os componentes autotróficos e heterotróficos é uma das principais características de um ecossistema. 
A sequência de relações tróficas pelas quais a energia passa pelo sistema é chamada de Cadeia Alimentar.
A cada etapa de consumo na cadeia alimentar, parte da energia será sempre dissipada como calor respiratório ao longo da cadeia alimentar, ou seja, a energia obtida através da fotossíntese é maior do que dos alimentos obtidos.  
Assim, a energia é perdida em cada nível. 
Os minerais são ciclados, mas a energia passa apenas uma vez por cada compartimento da comunidade.
A diversidade biótica dos ecossistemas terrestres
Para que a biodiversidade seja mantida, em seu estado mínimo satisfatório, é necessário que seus quatro níveis estejam adequados à situação vigente. Ou seja, para que se tenha uma diversidade biótica, há necessidade de heterogeneidade genética, e para o fluxo de genes é fundamental a disponibilidade de alimento, abrigo e deslocamento, encontrada nos diferentes tipos de habitats ou ecossistemas. Portanto, a biodiversidade depende da diversidade:
ecológica 
espécies 
genética 
funcional dos ecossistemas.
 As interações dos organismos com o meio físico e entre si, considerando a existência de heterogeneidade genética, são denominadas de interações bióticas. Dessas interações surge a possibilidade de manutenção e expansão desses ambientes, como por exemplo, na interação presente nos processos de polinização e dispersão dos vegetais. São inúmeras as possibilidades de interação biótica observada nos diversos ecossistemas terrestres, como é possível constatar no quadro a seguir.
Os ciclos de materiais dos ecossistemas terrestres
São todos os elementos químicos que formam a matéria da qual o ambiente físico e os organismos vivos são constituídos, transportados pelos diversos compartilhamentos ambientais do planeta (hidrosfera, atmosfera, litosfera e biosfera).
As vias pelas quais esses elementos químicos transitam pelos compartilhamentos ambientais são chamadas de ciclos biogeoquímicos.
A energia nos ecossistemas terrestres
Qualquer fenômeno natural (reações químicas) demanda energia para ocorrer. Os seres vivos e sua manutenção dependem basicamente de matéria e energia. Os conceitos de matéria e energia e as implicações decorrentes são fundamentais no tratamento das questões ambientais. Toda a energia solar obtida pelo planeta é convertida em função da manutenção da vida.