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BIOGEOQUÍMICA AMBIENTAL AULA 6 Profª Ellen Caroline Baettker de Faria 2 CONVERSA INICIAL Nesta etapa, serão abordados alguns dos problemas globais relacionados à emissão de poluentes como os contaminantes das águas, contaminação por plásticos, extinção de espécies e mineração. Considerando que a humanidade vem acelerando essa degradação, será explanado o processo de restauração ecológica, que consiste na recuperação de um ecossistema que foi degradado, perturbado ou destruído. Algumas ferramentas de biotecnologia no controle de processos ambientais visam à aplicação de processos para a proteção e restauração da qualidade do meio ambiente, sendo elas para detectar, prevenir e até remediar a emissão de poluentes. Explicaremos, aqui, também, sobre o consumo sustentável, seus objetivos e as perspectivas futuras de sustentabilidade ambiental e o escopo de novos desenvolvimentos na sociedade, economia e política e um pouco do viés sobre ecologia política e como ela contribui para uma visão mais social do consumo. Alternativas para combater tudo isso consistem em princípios de sustentabilidade e de justiça socioambiental. TEMA 1 – PROBLEMAS GLOBAIS RELACIONADOS À EMISSÃO DE POLUENTES A poluição ambiental e nossa sobrevivência estão entre os maiores desafios do futuro, pois a poluição e a contaminação dos recursos naturais estão afetando adversamente a subsistência global. Os principais problemas estão relacionados com a emissão de poluentes, como o aquecimento global, a emissão de gases de efeito estufa devido à industrialização, queimadas e urbanização, e os produtos químicos residuais aplicados nas indústrias e no setor agrícola. Para Ahmad et al. (2022), esses tipos de poluição estão tirando 100 milhões de vidas por ano e causando o aumento crítico em riscos de saúde em 20%, devido a compostos cancerígenos. As estatísticas sugerem que até 2050, se nenhuma medida sustentável for tomada, as florestas tropicais do mundo diminuirão, resultando em perda de biodiversidade e extinção de espécies. O aquecimento global está resultando em declínio nas reservas mundiais de geleiras, causando um aumento notável de 3,3 mm no nível do mar anualmente; além disso, o crescimento demográfico, a urbanização e a 3 industrialização e os desenvolvimentos agrícolas estão entre os principais desafios da sustentabilidade ambiental. Por isso, é preciso discutir em detalhes as estratégias futuras para mitigar seus efeitos e dar ênfase em abordagens sustentáveis para a restauração ambiental. Abordaremos, aqui, alguns dos problemas globais relacionados à emissão de poluentes que foram pouco abordados nas etapas anteriores, sendo eles: contaminantes das águas, contaminação por plásticos, extinção de espécies e mineração e exploração. 1.1 Contaminantes das águas A poluição da água é um dos principais desafios ambientais globais do século XXI, devido às descargas de substâncias tóxicas de atividades antropogênicas. Numerosos novos produtos químicos/compostos e seus subprodutos são frequentemente detectados em corpos d'água em todo o mundo. Existem várias fontes por meio das quais a água pode ser poluída, a maioria delas faz parte de um grupo de substâncias de natureza orgânica e inorgânica, como resíduos que exigem oxigênio, patógenos, nutrientes, sólidos suspensos, sais, metais pesados, pesticidas, compostos orgânicos voláteis e poluentes orgânicos persistentes. Esses poluentes podem ser por meio de fontes pontuais ou difusas, contendo patógenos (que são causados por dejetos humanos e animais), matéria orgânica (incluindo nutrientes vegetais de escoamento agrícola, como nitrogênio ou fósforo), e poluição química e salinidade (de irrigação, águas residuais domésticas e escoamento de minas para rios). 1.1.1 Poluentes orgânicos A poluição orgânica dos rios geralmente é liberada por fontes pontuais e, a jusante da fonte pontual, as concentrações de oxigênio dissolvido podem cair muito. A fauna normalmente diversa do rio é eliminada e substituída por uma abundância de poucas espécies que podem tolerar baixos níveis de oxigênio. À medida que a matéria orgânica é processada, o rio pode se recuperar mais a jusante. Contudo, a entrada contínua de poluentes pode ultrapassar a 4 capacidade de o ecossistema receber essas cargas, levando a perdas dramáticas e possivelmente irreversíveis devido aos efeitos da eutrofização. Além disso, poluentes orgânicos têm diversas variedades acompanhadas de enorme gama de toxicidade, como resíduos de produtos de higiene pessoal, petróleo e seus resíduos, corantes, produtos farmacêuticos vegetais e animais, produtos químicos com disruptores endócrinos. Em humanos, os disruptores endócrinos aumentam o risco de câncer por meio de atividades endócrinas anormais, enquanto no ambiente aquático seus efeitos variam desde a interrupção do sistema endócrino até a redução na produção de óvulos e espermatozoides para feminização de fêmeas aquáticas (Ajibade et al., 2021). Os produtos farmacêuticos são usados universal e inevitavelmente, eles poluíram o meio ambiente pelo descarte indiscriminado de resíduos hospitalares e domésticos por meio de lixiviação em aterros sanitários, água de drenagem e esgoto. Os principais efeitos que a grande concentração de poluentes farmacêuticos tem sobre a saúde dos ecossistemas e humanos são: a seleção de bactérias resistentes a antibióticos, a feminilização de peixes e o aumento da suscetibilidade dos peixes à predação. Os corantes são substâncias químicas gigantes solúveis em água muito usadas em indústrias para impactar a cor dos produtos, mas sua presença na água afetou muito os organismos aquáticos, plantas e seres humanos. Estes, por sua vez, estão expostos à toxicidade dos corantes pelo consumo de vegetais e peixes, que bioacumulam os corantes. Os principais problemas de saúde que os corantes podem causar é devido ao seu alto poder cancerígenos e mutagênicos; portanto, sua remoção das águas residuais antes do descarte é importante. 1.1.2 Contaminação salina Os processos de salinização ocorrem normalmente no solo devido ao excesso e acúmulo de sais minerais oriundos das práticas de irrigação, pois, em muitas partes do mundo, essa prática é utilizada e pode reduzir os fluxos dos rios e criar salinização extensiva (contaminação por sal). A salinização ocorre quando a água evapora dos campos irrigados e deixa para trás os sais que foram dissolvidos na água. O aumento dos níveis de sal no solo mata a vegetação terrestre. O sal concentrado pode entrar em rios e lagos, onde elimina a maioria dos invertebrados de água doce, exceto algumas larvas e crustáceos tolerantes. 5 O Mar de Aral, na Rússia, já foi rico em água salobra e fauna. Suas entradas de água doce foram desviadas para irrigação, e agora recebe águas muito salinas de terras irrigadas. Como consequência, encolheu muito em tamanho para se tornar um mar salino com uma fauna muito empobrecida. Outro processo que pode causar a salinização e contaminação de águas subterrâneas é a intrusão marinha, que consiste na penetração da água do mar na zona de água doce do aquífero. A contaminação ocorre principalmente pelo excesso de retirada de água dos aquíferos por meio de poços, que desestabilizam o equilíbrio natural da interface água-salgada e água-doce. De acordo com o artigo do site Águas do Brasil (2013), o fenômeno da intrusão marinha degrada os aquíferos, tornando as suas águas impróprias para muitos usos, incluindo o consumo humano. O problema da intrusão marinha nos aquíferos costeiros afeta a maioria das cidades costeiras do mundo que utilizam águas subterrâneas para abastecimento público de água. 1.1.3 Metais pesados Os metais pesados entram no meio ambiente por meio de várias atividades de indústrias, agricultura,mineração, entre outras. Esses poluentes não são facilmente decompostos ou desativados. Uma vez que eles entram em um sistema de água doce por fontes pontuais ou não pontuais, eles persistem e continuam a causar danos por muitos anos é até mesmo causar prejuízos irreparáveis. Os seres humanos e animais estão expostos à toxicidade desses metais por inalação, cadeia alimentar e consumo direto de água com metal. Os efeitos da toxicidade desses metais, principalmente em humanos, incluem fortes dores de cabeça (que resultam em leves irritações nos olhos, nariz e, às vezes, na pele); tontura a disfunção orgânica; vômito; dor de estômago; hematêmese; e diarreia. Mesmo alguns metais pesados considerados elementos essenciais (cobalto, cobre, ferro, manganês, vanádio e zinco) são necessários em pequenas quantidades no corpo para vários processos bioquímicos, enquanto metais como arsênico, chumbo, mercúrio e cádmio são considerados uma grande ameaça ou perigo no corpo (Ajibade et al., 2021). Água poluída com arsênico quando ingerida pode estimular câncer de pulmão, fígado e bexiga, enquanto aquela com cádmio pode resultar em danos 6 renais e pulmonares. Danos cerebrais, perda de memória e dificuldade de aprendizado podem resultar da exposição ao chumbo, enquanto o mercúrio (embora único entre outros metais pesados) pode percorrer uma ampla gama de distâncias no corpo de humanos e animais – ele vai para a corrente sanguínea e só pode ser liberado pela urina ou fezes. Tem o potencial de permanecer no sistema urinário por dois meses ou menos, causando disfunção renal. É, assim, classificado como um poluente global (Ajibade et al., 2021). 1.2 Contaminação por plásticos Por muitos anos, a poluição plástica foi reconhecida como uma ameaça ao ecossistema e se tornou uma questão de preocupação global, em particular pela contaminação dos ambientes aquáticos e da biodiversidade. Esse tipo de poluição ocorre de diferentes formas no meio ambiente, como lixo plástico, detritos marinhos e partículas plásticas. Alguns tipos de plásticos que podem ser encontrados no ambiente natural incluem polipropileno, polietileno, poliestireno, poliamidas e poliésteres. Na maioria dos países em desenvolvimento, as sacolas plásticas são usadas principalmente para compras e armazenamento de alimentos devido à sua resistência e custo. Além disso, a maioria das bebidas vendidas em garrafas de vidro é embalada em garrafas de plástico, descartadas indiscriminadamente, somando-se ao grande número de plásticos no meio ambiente. A porcentagem desses resíduos que vão para a reciclagem é muito pequena; por isso, grande parte dos plásticos acabam em aterros sanitários, enquanto os oceanos se tornaram um reservatório de plásticos mal administrados por meio de diferentes canais de água, como rios, lagos e água doce. Como resultado, os plásticos mal administrados tornaram-se um grande desafio, levantando preocupações sobre questões sanitárias, ambientais e de saúde humana. Os plásticos nem sempre são biodegradáveis, mas podem ser reduzidos a macro, micro ou nanoplásticos. Os nanoplásticos (NPs) também podem ser partículas de plástico produzidas intencionalmente que são usadas em produtos de consumo ou para aplicações industriais, lançadas no meio ambiente. Os microplásticos (MPs) são encontrados em produtos de consumo, como tintas, cosméticos e fibras em roupas sintéticas lavadas, enquanto os MPs secundários 7 resultam da decomposição de detritos plásticos maiores. Muitos dos plásticos de superfície são MPs (0,33 - 4,75 mm) (Ukaogo et al., 2020). Os plásticos encontrados no meio aquático são principalmente de fontes terrestres e oceânicas, pois são descartados de forma inadequada e transportados de suas fontes por vários canais de água e ETEs para o ecossistema aquático. A ingestão de plásticos por organismos aquáticos é uma crise ambiental emergente devido à proliferação desse poluente nos ecossistemas aquáticos. Essa ingestão e/ou aderência de plásticos expõe os organismos a poluentes como ftalatos e bisfenol A – BPA, essas substâncias são componentes de muitos tipos de plástico. Em particular, o BPA tem recebido atenção crescente devido aos seus efeitos como desregulador endócrino, que tem impactos negativos nos sistemas endócrino, reprodutivo e nervoso, podendo se acumular nos peixes e transferir para humanos por seu consumo (Ribeiro-Brasil et al., 2020). 1.3 Extinção de espécies Há a necessidade de conservar as espécies, pois a diversidade biológica do planeta está se esgotando rapidamente como consequência direta ou indireta das ações humanas. Um número desconhecido, mas grande de espécies já está extinto, enquanto muitas outras reduziram os tamanhos populacionais, colocando-as em risco. Muitas espécies agora requerem intervenção humana para otimizar seu manejo e garantir sua sobrevivência. A escala do problema é enorme, segundo os dados do Ministério do Meio Ambiente (MMA, 2022), a Lista Oficial das Espécies Brasileiras Ameaçadas de Extinção, ao todo, foram avaliadas 5.353 espécies da flora, sendo que dessas, 136 espécies saíram das categorias de ameaça a partir da reavaliação de seus estados de conservação, 1.845 permaneceram na mesma categoria de avaliações anteriores e 54 foram indicadas para categorias de menor ameaça do que aquelas em que estavam em 2014, enquanto 1.243 entraram na lista como avaliações inéditas. Para a fauna foram avaliadas 8.537 espécies, sendo: 1.249 foram consideradas ameaçadas; 465 estão na categoria Vulnerável (VU); 425 na categoria Em Perigo (EN); 358 estão Criticamente em Perigo (CR); e uma está extinta na natureza. Elas são 257 espécies de aves, 59 espécies de anfíbios, 71 espécies de répteis, 102 espécies de mamíferos, 97 de peixes marinhos, 291 de 8 peixes continentais, 97 de invertebrados aquáticos e 275 invertebrados terrestres (MMA, 2022). Tendo em vista que o Brasil é um país diverso, possuindo aproximadamente 20% das espécies existentes no mundo, a Lista Oficial brasileira é um dos maiores esforços em avaliação da biodiversidade empreendidos em nível global. Mas enquanto algumas espécies recebem atenção social e apoio financeiro, que é o primeiro requisito para qualquer ação de resgate, outras não recebem nenhuma atenção. E nesse ponto a conscientização pública é crucial para a proteção da biodiversidade e a implementação de políticas de gestão de conservação da vida selvagem. Outro ponto é que a conservação é amplamente impulsionada pelo carisma da espécie, e não por características objetivas. Pandas, ursos, baleias e pássaros, para citar apenas alguns, têm características físicas que os tornam adequados para campanhas de resgate emocional com retorno de imagem e dinheiro para os promotores, por exemplo, mexilhões de água doce não aparecem nas imagens promocionais usadas por organizações de conservação, além de peixes e abelhas, só para citar alguns exemplos, que não são emocionalmente atraentes, mas têm um valor econômico bem conhecido do cidadão comum (Riccardi et al., 2022). Campanhas publicitárias são usadas para tornar atraentes até mesmo essas espécies, não apenas por seu valor socioeconômico, mas também por sua “simpatia”. O peixinho Nemo e a abelha maia são exemplos bem conhecidos. Às vezes, essas campanhas saem pela culatra, criando um “efeito Nemo” quando a fama contribui para aumentar a pressão sobre a espécie ou mesmo sua introdução fora de sua área nativa. Mas se, por um lado, a popularidade pode envolver riscos, por outro, pode estimular ações de aplicação da lei (Riccardi et al., 2022). Um esforço conjunto deve ser feito para prevenir o declínio da biodiversidade. Proteger e restaurar o hábitat é apenas uma parte da história, combater a caça ilegal, a pesca e o comércio de vida selvagem é outra. Isso deve ser feito em parceria com apopulação local para que a conservação da vida selvagem seja do seu interesse social e econômico. 9 1.4 Mineração e exploração O processo de mineração e exploração pode gerar vários graus de poluição, afetando a qualidade do ar, da água e da terra. O grau de poluição depende da fase e magnitude do trabalho que está sendo realizado no local. A escavação do local da mina por si só pode produzir resíduos, formar sumidouros e resultar na perda de hábitat. No processo de mineração de determinado material valioso, como minério de ouro, outros elementos tóxicos, como chumbo (Pb), podem entrar em erupção e causar poluição do solo e da água. Embora a exploração mineral possa causar uma poluição leve, os diferentes estágios da exploração em grande escala podem resultar em poluição mais intensa do solo, da água e do ar. A poluição é ainda maior quando decorre da exploração em larga escala de rochas, petróleo e calcário utilizados em diversas obras. Na maioria dos estados produtores de petróleo, atividades ilegais para desviar petróleo para refino em refinarias ilegais são incendiadas por agências de segurança com a intenção de acabar com o abastecimento de combustível. No entanto, essa atividade de queima produz enormes quantidades de compostos de carbono, compostos de enxofre, poluentes orgânicos e metais tóxicos que trazem consequências graves não apenas para o meio ambiente, mas também para a vida terrestre e aquática. Por exemplo, observa-se chuva ácida, aumenta a intensidade do calor devido à presença de gases de efeito estufa e ocorre a morte de peixes e outros animais aquáticos nas águas superficiais. Fábricas de cimento e operações de mineração em pedreiras de calcário podem liberar grandes volumes de poeira no ar, o que agrava ainda mais a poluição ambiental. Outra questão é que a mineração constitui a atividade econômica que está longe dos centros urbanos e, por isso, tem um olhar menos atento da sociedade favorecendo o desleixo, embora algumas mineradoras tenham progredido nesse sentido. Essa atividade consome volumes extraordinários de água: na pesquisa mineral (sondas rotativas e amostragens), na lavra (desmonte hidráulico, bombeamento de água de minas subterrâneas etc.), no beneficiamento (britagem, moagem, flotação, lixiviação etc.), no transporte por mineroduto e na infraestrutura (pessoal, laboratórios etc.). Há casos em que é necessário o 10 rebaixamento do lençol freático para o desenvolvimento da lavra, prejudicando outros possíveis consumidores (Portella, 2015). Segundo Portella (2015), em virtude dessa exploração, uma série de impactos pode ocorrer na água, como: aumento da turbidez e consequente variação na qualidade da água e na penetração da luz solar no interior do corpo hídrico; alteração do pH da água (acidificando), derrame de óleos, graxas e metais pesados (altamente tóxicos, com sérios danos aos seres vivos do meio receptor); redução do oxigênio dissolvido dos ecossistemas aquáticos; assoreamento de rios; poluição do ar, principalmente por material particulado; perdas de grandes áreas de ecossistemas nativos ou de uso humano etc. TEMA 2 – RESTAURAÇÃO ECOLÓGICA URBANA E RURAL Em 2020, as Nações Unidas declararam os anos de 2021 a 2031 como a Década da Restauração. Essa ação, liderada pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) e pela Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), define uma série de estratégias para reunir apoio político, pesquisa científica e força financeira para ampliar massivamente a restauração de ecossistemas degradados (Sampaio et al. 2021). A restauração ecológica pode ser entendida como a renovação e reabilitação intencional de ecossistemas degradados, danificados ou destruídos, resultado de ações humanas ou naturais. Portanto, o termo restauração ecológica aborda diversos conceitos, como: recuperação, restauração, reabilitação, recomposição e reflorestamento. As principais causas ou agravantes naturais são vulcões, enchentes ou tempestades, que ocorrem a tal ponto que o ecossistema não consegue se recuperar, isto é, voltando ao estado anterior à perturbação. As principais ações antrópicas que aceleram a degradação estão relacionadas com o crescimento das áreas urbanas, o aumento da queima de combustíveis fósseis e o esgotamento dos recursos naturais. A restauração ecológica pode ser empregada como medida para reverter o processo de degradação ambiental, por meio de ações para potencializar a conservação da biodiversidade, gerando bens e serviços ecossistêmicos. Podendo servir de estratégias para a manutenção da biodiversidade e da integridade de ecossistemas, em alguns casos representa a primeira opção para aumentar os níveis de biodiversidade local (Moreira, 2017). 11 Portanto, esse processo tornou-se nas últimas décadas uma nova dimensão importante da prática conservacionista. Ele forneceu uma alternativa ativa e positiva tanto para a proteção da biodiversidade quanto para o uso sustentável, com o objetivo de recuperar a diversidade e função perdida do ecossistema. O WWF (World Wide Fund for Nature) Brasil lançou, em 2017, um relatório técnico sobre os desafios e as oportunidades sobre a restauração ecológica no Brasil, e entre vários assuntos, cita a finalidade da restauração ecológica, como sendo um projeto motivado pelo fator da recuperação da biodiversidade por elementos socioeconômico e regulatório (Código Florestal Brasileiro). São eles: • a necessidade de compensação ambiental; • a obrigatoriedade de preservar APP e Reserva Legal; • a mitigação e adaptação às mudanças climáticas; • a recuperação de microbacias hidrográficas e da paisagem; • a conservação/produção de água; • a integração com sistemas produtivos; • a exploração econômica de espécies nativas; • a possibilidade de gerar renda com a produção de sementes, viveiros e mudas. Resultados positivos são esperados a partir de ações de manejo em uma área degradada, contudo, os resultados nem sempre são previsíveis, pois as mesmas ações, em condições semelhantes, repetidas em locais similares, têm resultados diferentes devido a fatores bióticos característicos daquela área. Isso significa que em um ecossistema que foi recuperado, ou restaurado, é preciso conter recursos bióticos suficientes para continuar seu desenvolvimento sem intervenções externas. Para Moreira (2017), há nove atributos que podem servir de base para determinarmos se uma restauração foi completada ou se está na trajetória adequada do desenvolvimento do ecossistema na direção do objetivo pretendido ou referência. Desses atributos, alguns são mensuráveis e outros dependem da resposta do meio e suas interações, portanto, muita pesquisa e avaliações: 1. O ecossistema restaurado contém um conjunto característico de espécies que ocorrem em ecossistemas de referência e que provém de uma estrutura de comunidade apropriada; 12 2. O ecossistema restaurado consiste de espécies nativas na maior extensão possível. Em ecossistemas culturais restaurados, podem ser permitidas espécies exóticas domesticadas, ruderais não invasivas e vegetais que presumivelmente coevoluíram com eles. Ruderais são plantas que colonizam áreas perturbadas e vegetais tipicamente que crescem com espécies cultivadas; 3. Todos os grupos funcionais necessários para o desenvolvimento contínuo e/ou estabilidade do ecossistema restaurado são representados por ou, se não forem, os grupos faltantes têm o potencial de colonizar por meios naturais; 4. O ambiente físico do ecossistema restaurado é capaz de sustentar suficientes populações reprodutivas de espécies para sua estabilidade continuada ou desenvolvimento ao longo da trajetória desejada; 5. O ecossistema restaurado aparentemente funciona normalmente para seu estágio ecológico de desenvolvimento e nãohá sinais de disfunção; 6. O ecossistema restaurado é adequadamente integrado em uma ampla paisagem ou matriz ecológica que interage por meio de trocas e fluxos bióticos e abióticos; 7. Ameaças potenciais da paisagem circundante à saúde e integridade do ecossistema restaurado foram eliminadas ou reduzidas ao máximo possível; 8. O ecossistema restaurado é suficientemente resiliente para suportar eventos estressantes normais e periódicos no ambiente local que servem para manter a integridade do ecossistema; 9. O ecossistema restaurado é autossustentado no mesmo grau que seu ecossistema de referência e tem o potencial de persistir indefinidamente sob as condições ambientais existentes. Não obstante, aspectos da sua biodiversidade, estrutura e funcionamento podem mudar como parte do desenvolvimento normal de um ecossistema, e podem flutuar em resposta a estresses periódicos normais e perturbações ocasionais de maior consequência. Assim como em qualquer ecossistema intacto, a composição de espécies e outros atributos de ecossistemas restaurados pode evoluir conforme mudam as condições ambientais. Cada projeto pode definir seus atributos, podendo conter esses ou outros. O principal ponto de um projeto é ter um ecossistema de referência que deverá 13 servir como modelo para planejar e avaliar. As fontes de informações que auxiliam para descrever a referência podem ser: • as descrições locais ecológicas, listas de espécies e características da área antes do dano, como mapas; • imagens aéreas e do solo antigas e recentes da área a ser restaurada, para indicar as condições físicas e da biota anteriormente; • lista de espécies do ecossistema avaliado, bem como as principais descrições; • descrições das pessoas locais que viviam na área do projeto antes do dano. Vale ressaltar que cada referência vai ter seu valor de acordo com as informações que ela contém, isso de acordo com a especificidade do projeto, tempo e recursos. A restauração de atributos ecológicos tem sido tradicionalmente o foco das metas de restauração. Mas metas realistas também devem estar relacionadas ao fluxo de bens e serviços que os ecossistemas fornecem à sociedade, tecnologia disponível, legislação e contexto socioeconômico, bem como diferentes valores pessoais e culturais (Aradottir; Hagen, 2012). 2.1 Restauração urbana A urbanização transforma as paisagens e reduz a biodiversidade devido à fragmentação ou modificação do hábitat, geralmente o domínio de espécies exóticas e espécies urbanas adaptadas contribui para a perda de biodiversidade e homogeneização biótica em escala global. As áreas urbanas estão sujeitas a diversos tipos de poluição, como do solo, do ar, da luz e do ruído, além de efeitos das ilhas de calor urbanas e a cobertura impermeável de muitas estruturas urbanas que alteram a hidrologia e canalizam poluentes para riachos ou outros corpos d'água. Os objetivos dos projetos de restauração urbana ilustram uma forte conexão entre a natureza e a sociedade, que variam desde a melhoria da biodiversidade, da conectividade ecológica, recreação ao ar livre e no controle da poluição. A restauração em áreas urbanas assume várias formas, entre elas parques, áreas verdes, áreas abertas, rios urbanos e áreas ribeirinhas, com o 14 principal intuito de preservar as espécies nativas, criar corredores ecológicos, além da gestão de águas pluviais, conservação de energia, provisão de hábitat para a vida selvagem e benefícios estéticos. Existem inúmeros efeitos positivos da biodiversidade em ambientes urbanos, como o bem-estar fisiológico e físico; além disso, hábitats ribeirinhos de alta qualidade podem agregar valor às residências próximas indicando que os compradores de imóveis valorizam de forma discriminada os espaços verdes. 2.2 Restauração rural Os ecossistemas degradados têm um impacto negativo nas comunidades locais e no desenvolvimento econômico nas áreas rurais, pois podem afetar a subsistência nas comunidades e a produção agrícola tradicional, além da qualidade ambiental. As ações de restauração em terras agrícolas e pastagens geralmente incluem tentativas de moderar os efeitos da perda e fragmentação de hábitat ou diminuir a intensidade do manejo. Isso pode levar a um aumento em vários serviços ecossistêmicos, como regulação da erosão do solo, melhor retenção de nutrientes e água, sequestro de carbono e conservação da biodiversidade. Alguns serviços ecossistêmicos podem melhorar a produção de culturas ou forragem, regulando a erosão do solo e a ciclagem de nutrientes, serviços de polinização e controle biológico. Por outro lado, pode haver compensações entre a produção agrícola e outros serviços ecossistêmicos devido a colheitas mais baixas ou rendimentos forrageiros em ecossistemas restaurado, do que em ecossistemas intensivamente manejados. Essas compensações podem ser recuperadas pelo aumento do valor de outros serviços, como sequestro de carbono, serviços hidrológicos, produtos madeireiros ou não madeireiros (Aradottir; Hagen, 2012). Hoje, a agronomia enfrenta novos desafios com crescente incerteza, mudanças climáticas e outras pressões ambientais sobre os ecossistemas e uma necessidade crescente de produção sustentável de alimentos. Os ecossistemas naturais podem fornecer fontes de inspiração para o desenho de sistemas de cultivo, por um lado, em termos de sua estrutura e função, e, por outro, o conhecimento dos agricultores. Isso exige novas tecnologias, paradigmas e formas de pensar, onde as contribuições da ciência e aplicação da ecologia da restauração podem ser altamente relevantes. 15 TEMA 3 – BIOTECNOLOGIA NO CONTROLE DE PROCESSOS AMBIENTAIS Biotecnologia Ambiental é uma área multidisciplinar, pois consiste na aplicação de técnicas biológicas para resolver e/ou prevenir problemas de contaminação ambiental contemplando os aspectos científicos, tecnológicos, sociais, econômicos e legislativos. De acordo com Florêncio et al. (2019), a biotecnologia ambiental trata do ramo da biologia que utiliza diferentes técnicas para prevenção e resolução de problemas relacionados à contaminação ambiental. O intuito da Biotecnologia Ambiental é a melhoria do meio ambiente; para isso, destacam-se as ações como a elaboração de fontes novas e mais limpas de energia reciclável, o desenvolvimento de novos métodos para detecção e tratamento de contaminações ambientais, a obtenção de novos produtos e o remodelamento de processos visando à obtenção de técnicas menos danosas para o ambiente em questão (Jesus, 2005). Além do desenvolvimento de bioferramentas que podem auxiliar na avaliação do estado de saúde do ecossistema; no avanço no tratamento de águas residuais; na obtenção de novos agentes de biorremediação, monitoramento integrativo de poluentes, microplásticos, patógenos e biotoxinas; e auxiliar no monitoramento e prevenção das mudanças climáticas e na gestão e conservação ambiental. Compreendendo que a biotecnologia ambiental visa criar métodos, processos e produtos para remediar problemas ambientais, nos itens seguintes estão descritos algumas aplicações e técnicas para processos ambientais. 3.1 Biorremediação A biorremediação tem como foco a utilização de agentes biológicos para recuperar solos contaminados por produtos químicos, por meio da utilização de enzimas ou microrganismos (bactérias, fungos, leveduras etc.), principais exemplos de aplicação são a contaminação que ocorre nos lixões e aterros sanitários sem planejamento. Esse método emprega diversas técnicas capazes de degradar, mobilizar, mineralizar, transformar ou remover agentes contaminantes. Além disso, podem ser aplicados in situ, com realização do tratamento da contaminação no local, ou ex situ, onde tem de ser feita a retirada do material contaminado para o 16 tratamento em outro local. Paradeterminar a melhor maneira e o método a ser realizado, deve-se analisar a natureza do agente poluente, o tipo de ambiente contaminado, a localização e o nível de contaminação (Diniz; Lima, 2021). 3.2 Biocombustíveis Os combustíveis limpos, isto é, os biocombustíveis, são produtos que podem ser gerados pela aplicação de processo da biotecnologia. São produzidos a partir de material vegetal que não sofreu processo de fossilização, como biomassa da cana-de-açúcar, beterraba, milho, óleo de sementes e de grãos. Eles contribuem na redução da poluição ambiental, e já existem técnicas para modificar geneticamente as variedades de cana-de-açúcar transgênicas e de leveduras geneticamente modificadas, bem como há técnicas para aumentar a eficiência da produção de etanol. Os principais biocombustíveis líquidos utilizados no Brasil são obtidos a partir de cana-de-açúcar, o etanol, e o produzido a partir de óleos vegetais ou de gorduras animais, o biodiesel. 3.3 Bioindicação A bioindicação é uma técnica muito utilizada no controle ambiental e utiliza organismos, animais e/ou vegetais para estimar o nível de poluição e seu impacto no meio ambiente. Cada tipo de bioindicadores é selecionado dependendo do que será monitorado (Diniz; Lima, 2021). Essa técnica tem baixo custo comparando a outros métodos de avaliação de qualidade ambiental, podendo auxiliar em avaliações de eventos cumulativos, isto é, que ocorreram mais de uma vez em determinado período, resgatando um histórico ambiental. Os principais organismos utilizados como bioindicadores são os que possuem tolerância ambientais moderadas, já que grupos muito sensíveis ou muito tolerantes podem não refletir a resposta das outras espécies presentes no local. Mas também é comum utilizar comunidades compostas de organismos com diferentes tolerâncias ambientais para indicar a qualidade ambiental daquele local, pois o mais importante é a capacidade de fornecer respostas capazes de mensurar e que reflitam a condição geral da população, bem como de reagir ao grau de perturbação de forma proporcional. 17 Portanto, a bioindicação é um registro sensível e de utilização atraente devido às suas vantagens, podendo indicar com clareza as alterações ambientais e a saúde do meio ocasionadas por fatores antropogênicos. TEMA 4 – CONSUMO SUSTENTÁVEL É amplamente divulgado que o consumo sustentável reduz o impacto no meio ambiente para que as necessidades humanas possam ser atendidas, não só no presente, mas também para as futuras gerações. Essa mudança no consumo deve ocorrer, pois a maneira que compramos, consumimos e depois descartamos afeta e impacta diretamente a qualidade ambiental e o equilíbrio ecológico. O consumo em si não é algo a ser evitado, pois é um aspecto importante para melhorar o bem-estar humano. Igualmente importante é o reconhecimento de que as relações entre bem-estar, níveis de consumo e impactos ambientais dependem dos sistemas de valores, da eficácia das instituições, incluindo formas de governança, bem como da ciência, tecnologia e conhecimento. A definição de consumo sustentável de acordo com as Nações Unidas, consiste no: uso de serviços e produtos relacionados, que respondem às necessidades básicas e trazem uma melhor qualidade de vida, minimizando o uso de recursos naturais e materiais tóxicos, bem como as emissões de resíduos e poluentes ao longo do ciclo de vida do serviço ou produto de forma a não comprometer as necessidades das gerações futuras. (PNUMA, 2003). O plano de ação para a Produção e Consumo Sustentável (PCS), feito em 2011, alertou sobre a necessidade de melhorar as condições de vida dos mais pobres, ajudando-os a satisfazer suas necessidades básicas em um ambiente sadio e equilibrado, apontado os seguintes quesitos sobre o consumo: • 15% da população mundial que hoje vivem em países desenvolvidos são responsáveis por cerca de 56% do consumo mundial, enquanto 40% da população mais pobre, que habitam países em desenvolvimento, consomem apenas 11%; • graças à expansão da economia mundial ocorrida durante a década de 1990, hoje as pessoas têm mais acesso ao consumo, porém, a taxa de consumo média de uma família africana é de cerca de 20% inferior aos níveis de 25 anos atrás; 18 • por volta de 2025, a população mundial deverá alcançar a casa dos 8 bilhões de habitantes. Essa pressão demográfica, quando combinada à elevação dos padrões de vida, poderá causar sérias tensões na distribuição de recursos como terras, água e energia, principalmente nos países emergentes; • a produtividade agrícola vem aumentando; porém essa maior produtividade e expansão não se dão sem sérias ameaças a outros ecossistemas. Os mais ameaçados são as grandes florestas, as regiões de montanhas e os mananciais e aquíferos. Além disso, tem o consumo consciente, consumo verde e o consumo responsável que são as práticas do consumo sustentável. E de acordo o MMA (2003), implica escolhas de produtos que: • possam utilizar menos recursos naturais em sua produção; • garantam que os empregados tenham mais diretos e remuneração digna; • possam ser reaproveitados ou reciclados; • sejam úteis e gerem valor. Em 2015, a Organização das Nações Unidas (ONU) propôs 17 objetivos do desenvolvimento sustentável (ODS), visando modificar as práticas atuais de consumo (padrões e níveis), desafiando a sociedade e os governantes. Entre eles, tem-se o ODS 12, cujo propósito é assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis. Para atingir esse objetivo, são necessárias mudanças macroestruturais, aliadas a fatores institucionais e de mercado, sendo elas (ODS Brasil, 2022): 1. implementar o Plano Decenal de Programas sobre Produção e Consumo Sustentáveis, com todos os países tomando medidas, e os países desenvolvidos assumindo a liderança, tendo em conta o desenvolvimento e as capacidades dos países em desenvolvimento; 2. até 2030, alcançar a gestão sustentável e o uso eficiente dos recursos naturais; 3. até 2030, reduzir pela metade o desperdício de alimentos per capita mundial, nos níveis de varejo e do consumidor, e reduzir as perdas de alimentos ao longo das cadeias de produção e abastecimento, incluindo as perdas pós-colheita; 19 4. alcançar o manejo ambientalmente saudável dos produtos químicos e todos os resíduos, ao longo de todo o ciclo de vida destes, de acordo com os marcos internacionais acordados, e reduzir significativamente a liberação destes para o ar, água e solo, para minimizar seus impactos negativos sobre a saúde humana e o meio ambiente; 5. até 2030, reduzir substancialmente a geração de resíduos por meio da prevenção, redução, reciclagem e reuso; 6. incentivar as empresas, especialmente as grandes e transnacionais, a adotar práticas sustentáveis e a integrar informações de sustentabilidade em seu ciclo de relatórios; 7. promover práticas de compras públicas sustentáveis, de acordo com as políticas e prioridades nacionais; 8. até 2030, garantir que as pessoas, em todos os lugares, tenham informação relevante e conscientização para o desenvolvimento sustentável e estilos de vida em harmonia com a natureza; 9. apoiar países em desenvolvimento a fortalecer suas capacidades científicas e tecnológicas para mudar para padrões mais sustentáveis de produção e consumo, como aumentar a capacidade instalada de geração de energia renovável nos países em desenvolvimento (em watts per capita); 10. desenvolver e implementar ferramentas para monitorar os impactos do desenvolvimento sustentável para o turismo sustentável, que gera empregos, promove a cultura e os produtos locais; 11. racionalizar subsídios ineficientes aos combustíveis fósseis, que encorajam o consumo exagerado, eliminando as distorções de mercado, de acordo com as circunstâncias nacionais, inclusive por meio da reestruturação fiscal e aeliminação gradual desses subsídios prejudiciais, caso existam, para refletir os seus impactos ambientais, tendo plenamente em conta as necessidades específicas e as condições dos países em desenvolvimento e minimizando os possíveis impactos adversos sobre o seu desenvolvimento de maneira que proteja os pobres e as comunidades afetadas. Essas ações estão pautadas no processo de “esverdeamento do mercado” por meio de ganhos de eficiência, com a utilização de tecnologias menos intensivas em energia e materiais, análise do ciclo de vida do produto e 20 emissão zero nos processos de produção, mas o volume de extração de recursos renováveis e não renováveis continuam crescentes, bem como as questões de acesso não são consideradas. Algumas das principais barreiras ao consumo sustentável estão relacionadas com o preço alto dos produtos ecológicos, falta de informação e conhecimento por parte dos consumidores, hábitos insustentáveis e baixos níveis de consciência ecológica, entre outras questões complexas e contextuais que envolvem aspectos macroestruturais, institucionais e de mercado, os quais devem ser considerados no desenvolvimento de pesquisas e formulação de políticas para promover o consumo sustentável (Araújo et al., 2021). O foco das definições de consumo sustentável tem saído do âmbito apenas dos aspectos econômicos e ambientais, porém, aspectos sociais, como a qualidade de vida, equidade no acesso e distribuição dos recursos e satisfação de necessidades devem ser consideradas, pois são elementos cruciais para a transição de um modelo de desenvolvimento que seja justo, equitativo e inclusivo e que respeite os limites do ecossistema. TEMA 5 – ECOLOGIA POLÍTICA A ecologia política surgiu na década de 1980 como um campo interdisciplinar que analisava os problemas ambientais usando os conceitos e os métodos da economia política. Uma premissa central do campo é que a mudança ecológica não pode ser compreendida sem a consideração das estruturas e instituições políticas e econômicas nas quais está inserida, sendo a dialética natureza-sociedade o foco fundamental da análise (Miranda, 2013). A ecologia política é um campo dentro dos estudos ambientais com foco nas relações de poder, bem como na coprodução da natureza e da sociedade. As inspirações teóricas são retiradas de diferentes fontes, como economia política, pós-estruturalismo e estudos camponeses. As contribuições para esse campo tendem a questionar o status de atores poderosos (por exemplo, governos, empresas, organizações de conservação) e o que é dado como certo nos principais discursos (Robbins, 2019). A abordagem multidisciplinar vem da ecologia, geografia, antropologia, filosofia, ciências naturais e ciências sociais, sendo os principais paradigmas estudados e pesquisados e a escassez ecológica e da modernização, buscando explicar, alternativamente, os problemas ecológicos contemporâneos como 21 partes de processos políticos. Portanto, o lugar e o papel da “ecologia” dentro da ecologia política continua sendo uma discussão em andamento. Algumas contribuições da ecologia política se envolvem ativamente com a ciência natural, enquanto outras partes dessa literatura permanecem dentro de debates teóricos baseados em ciências sociais, onde “ecologia” se refere ao meio ambiente de forma mais ampla. Os principais temas abordados dentro da Ecologia Política incluem (Miranda, 2013): • a ideia de que a utilização dos recursos naturais é organizada por relações sociais que pressionam o meio ambiente; • o reconhecimento da pluralidade de posições, interesses e racionalidades sobre o ambiente, de modo que o lucro de uma pessoa possa representar a pobreza de outra; • a ideia de uma conexão global por meio da qual os processos políticos e econômicos externos estruturem e sejam influenciados por questões locais; • a defesa de que a degradação da Terra é um resultado e uma causa da exclusão social. Enrique Leff é um dos principais estudiosos da área, e aponta que os problemas ambientais são causados pela “apropriação social da natureza”, e que não são perceptíveis no cotidiano, o que eleva a complexidade do problema, podendo levar a natureza em colapso, como extinções em massa, eventos climáticos extremos e exterminar as comunidades mais vulneráveis. Por isso, as principais alternativas para combater tudo isso seria baseada nos princípios de sustentabilidade e de justiça socioambiental. Umas das pautas discutidas na Ecologia Política é retomar as demandas e saberes das populações tradicionais, com o intuito de frear o consumo e valorizar a vida e os recurso naturais. FINALIZANDO A degradação ambiental e as alterações e mudanças extremas no ambiente natural podem ser encontradas em todos os lugares e fazem parte dos desafios do desenvolvimento sustentável. Tudo isso pode ser observado em muitas partes do mundo e reduz a capacidade de manipulação e alteração das relações fundamentais que sustentam os ecossistemas do planeta; para isso, é 22 preciso usar ferramentas que busquem controlar os impactos, mas também pensar na prevenção. O desenvolvimento sustentável é claramente um dos desafios mais difíceis que a humanidade já enfrentou. Alcançar a sustentabilidade requer abordar muitas questões fundamentais nos níveis local, regional e global, e alcançar as metas e os objetivos da sustentabilidade representa um grande desafio para todos os segmentos da sociedade. Um princípio básico das novas políticas sustentáveis consiste em olhar para as pautas sociais, econômicas e políticas tendo em vista o avanço das mudanças climáticas e a crescente demanda por recursos e energia. 23 REFERÊNCIAS AHMAD, F. et al. Environmental sustainability: challenges and approaches. Natural Resources Conservation and Advances for Sustainability, 2022. p. 243- 270. 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