Resumo Ciências do Ambiente

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RESUMO CIENCIAS DO AMBIENTE – AV1 – AULA 1 a 5.
   A crosta terrestre faz parte das três principais camadas da Terra e é nela que estão localizadas todas as formações sólidas do planeta, ou seja, as rochas. Logo abaixo dela estão o manto e o núcleo.
Até hoje, são conhecidas duas zonas que compõe a crosta nas regiões continentais. A primeira é a zona superior chamada de sial, e nela encontramos rochas graníticas repletas de silício e alumínio. A zona mais inferior conhecida como sima, prevalece rochas de magnésio e ferro. Os tipos de rochas encontrados na superfície são estudados através de furos de sondagem, de estudos geoquímicos juntos com os resultados dos estudos geofísicos.
A crosta na sua parte mais externa é o local onde acontecem os fenômenos geológicos que podem ser observados. Na zona de transição entre a parte externa e interna é onde estão concentradas as atividades tectônicas.
A crosta terrestre está sempre mudando devido às ações vindas do interior do planeta, chamadas de agentes endógenos, e ações de elementos externos chamados de agentes exógenos.
Como exemplos de agentes endógenos, podemos evidenciar o tectonismo e o vulcanismo. Isso acontece porque a crosta não é uma porção única de terra, ela é formada por inúmeras partes, denominada placas tectônicas, que estão em constante movimento devido à pressão exercida pelo magma. Dependendo do movimento realizado pela placas, ocorrem mudanças no relevo terrestre.
O vento, a água e o clima são considerados agentes exógenos que alteram a formação química e física das rochas, agindo sobre o formato do relevo causando processos de erosão e sedimentação.
Tipos de rochas
A crosta terrestre é constituída por rochas que é uma associação de compostos naturais ou minerais incluindo vidro vulcânico e matéria orgânica. Podemos encontrar três tipos diferentes de rochas: magmática, metamórfica e sedimentar.
As rochas magmáticas são formadas a partir do resfriamento do magma que é expelido dos vulcões quando ocorre uma erupção vulcânica. As rochas metamórficas se formam com a transformação de outros tipos de rocha quando colocadas a elevadas pressões e temperaturas. Já as rochas sedimentares têm origem quando o sedimento, por exemplo, a areia, é compactado e cristalizado.
Através de pesquisas foi estimada a porcentagem em que esses tipos de rochas são encontrados na superfície terrestre. As rochas magmáticas junto com as rochas metamórficas constituem cerca de 95% do volume total da crosta, ocupando apenas 25% de sua superfície. Diferente do que acontece com as rochas sedimentares que constituem apenas 5% do volume total, mas cobre 75% da superfície. Essas rochas formam uma película que envolve toda a superfície terrestre dando origem a litosfera.
Estruturas que formam a crosta terrestre
A crosta terrestre pode ser dividida em duas estruturas diferentes: crosta continental e crosta oceânica. A irregularidade que separa as duas estruturas é chamada de descontinuidade de Conrad.
A crosta continental é dividida em superior e inferior. A crosta continental superior é formada por rochas ígneas sedimentares com baixo teor de metamorfismo e com uma espessura de 30 km. Já a crosta continental inferior não se conhece muito sobre sua composição, mas acredita-se que seja formada, basicamente, de rochas metamórficas que alcançam a profundidade média de 35 km.
A crosta oceânica é mais densa e menos grossa, 8 km de espessura, do que a crosta continental. Composta basicamente de basalto, ela é mais fina do que a crosta continental.
O limite entre essas duas crostas não são bem delimitados. Em algumas áreas a passagem é severa, como por exemplo, o que ocorre nos Andes, já em outras áreas ela é mais gradativa.
Manto e Núcleo
Além da crosta terrestre outras duas camadas, que compõe o globo terrestre, são formadas a partir da composição química, o manto e o núcleo.
– Manto: abrange a segunda camada da terra com 2.900 km de extensão e 3.400°C de temperatura. Essa camada é composta por magma constituído de silício e magnésio.
– Núcleo: por ser a camada mais interna da terra, não existe muito conhecimento sobre ela, ainda assim, sabe-se que é constituída de minério de ferro e níquel. O núcleo se divide em duas partes, núcleo interno, com 2.250 km de extensão e 3.000°C de temperatura, e núcleo externo, com 1.220 km de comprimento alcançando uma temperatura de 6.000°C.
Os minerais são compostos químicos inorgânicos formados naturalmente e que apresentam uma estrutura molecular bem definida. Eles podem ser formados na Terra ou surgir no planeta através de meteoritos e demais corpos espaciais não terrestres.
Atualmente, existem catalogados mais de quatro mil minerais e, à medida que os estudos geológicos avançam, mais e mais minerais vão sendo descobertos, alguns deles de origem extraterrestre. Em janeiro de 2014, por exemplo, um grupo de pesquisadores descobriu um novo mineral presente em um meteorito que havia sido coletado na Antártida na década de 1960. O nome do mineral é Wassonite e somente era produzido na Terra em pesquisas de laboratório.
Os átomos, em geral, possuem uma estrutura cristalizada com uma cadeia química estabelecida, responsável por conferir a esse mineral as suas propriedades físicas. Como já mencionamos, eles são sempre de origem inorgânica, de forma que os materiais de origem orgânica são chamados de mineraloides, tais como a pérola e o âmbar.
Conforme as suas composições, os minerais podem ser classificados em metálicos e não metálicos:
a) Minerais metálicos: como o nome sugere, são aqueles compostos por elementos químicos metálicos. Costumam ser bons condutores de eletricidade. Exemplos: alumínio, ferro, cobre etc.
b) Minerais não metálicos: são aqueles não compostos por elementos químicos metálicos, tais como diamante, calcário e areia.
O estudo dos minerais é complexo. A observação de suas características obedece a alguns diferentes critérios, a saber:
1) Cristalização: corresponde à forma geométrica tridimensional do mineral.
2) Cor: corresponde à coloração externa do mineral, com os comprimentos de ondas absorvidos pela sua composição química.
3) Transparência: capacidade dos minerais de absorverem ou não a luz, podendo ser divididos em translúcidos e opacos.
4) Brilho: quantidade de luz refletida pelo mineral.
5) Dureza: é a capacidade do mineral em riscar e não ser riscado.
6) Traço: a cor do pó do mineral.
7) Fratura: é a superfície irregular do mineral resultante de sua quebra.
8) Densidade: é a quantidade de vezes que um mineral é mais pesado do que um volume igual de água.
9) Clivagem: nível de ruptura dos minerais em superfície plana ou regular.
10) Propriedades eletromagnéticas: capacidade dos minerais de conduzirem ou não corrente elétrica e sua capacidade de relacionar-se ao magnetismo, entre algumas outras propriedades de nível semelhante.
Os minerais possuem uma estrutura homogênea e propriedades físico-químicas constantes.
As rochas, por sua vez, não possuem uma composição unitária nem tampouco uma formula química definida.
Nessa divisão, existem três tipos principais: as rochas ígneas ou magmáticas, as rochas metamórficas e as rochas sedimentares.
1) Rochas ígneas ou magmáticas: são aquelas que se originam a partir da solidificação do magma ou da lava vulcânica. Elas costumam apresentar uma maior resistência e subtipos geologicamente recentes e de formações antigas. Elas dividem-se em dois tipos:
1.1) Rochas ígneas extrusivas ou vulcânicas: são aquelas que surgem a partir do resfriamento do magma expelido em forma de lava por vulcões, formando a rocha na superfície e em áreas oceânicas. Como nesse processo a formação da rocha é rápida, ela apresenta características diferentes das rochas intrusivas. Um exemplo é o basalto.
1.2) Rochas ígneas intrusivas ou plutônicas: são aquelas que se formam no interior da Terra, geralmente nas zonas de encontro entre a astenosfera e a litosfera, em um processo constitutivo mais longo. Elas surgem na superfície somente através de afloramentos, que seformam graças ao movimento das placas tectônicas, como ocorre com a constituição das montanhas. Exemplo: gabro.
2) Rochas metamórficas: são as rochas que surgem a partir de outros tipos de rochas previamente existentes (rochas-mãe) sem que essas se decomponham durante o processo, que é chamado de metamorfismo. Quando a rocha original é transportada para outro ponto da litosfera que apresenta temperatura e pressão diferentes do seu local de origem, ela altera as suas propriedades mineralógicas, transformando-se em rochas metamórficas. Exemplo: mármore.
3) Rochas sedimentares: são rochas que se originam a partir do acúmulo de sedimentos, que são partículas de rochas. Uma rocha preexistente sofre com as ações dos agentes externos ou exógenos de transformação do relevo, desgastando-se e segmentando-se em inúmeras partículas (meteorização); em seguida, esse material (pó, argila, etc.) é transportado pela água e pelos ventos para outras áreas, onde se acumulam e, a uma certa pressão, unem-se e solidificam-se novamente (diagênese), formando novas rochas.
Esse tipo de constituição rochosa, em certos casos, favorece a preservação de fósseis, que, por esse motivo, só podem ser encontrados em rochas sedimentares. Além disso, nas chamadas bacias sedimentares, é possível a existência de petróleo, recurso mineral muito importante para a sociedade contemporânea. Exemplo: calcário.
Ecossistema
O ecossistema consiste em uma comunidade formada por uma série de seres vivos que interagem entre si e pelo ambiente que vivem, no entanto, o ecossistema terrestre é caracterizado por ser aquele que se encontra na superfície terrestre.
Isto é, o ecossistema terrestre está localizado em uma porção de terra particular por onde convivem seres vivos que necessitam de terra e ar para poder sobreviver e desenvolver-se.
No entanto, como o ecossistema precisa do solo, está sujeito a uma série de condições climáticas e espaciais como a temperatura, umidade, altitude e latitude, e sem dúvida, terão um impacto sobre o seu desenvolvimento e qualidade.
Portanto, é importante destacar a possibilidade de um ecossistema terrestre com maior biodiversidade assim que as condições mencionadas estejam úmidas e quentes como também a altitude e a latitude estejam em menores marcas.
Existem diversos ecossistemas terrestres que expressam a biodiversidade, por exemplo, a floresta é o local que a melhor expressa, sendo contrastado pelo deserto que impossibilita encontrar esse tipo de característica por causa da aridez e falta de água, bem como complica a sobrevivência da fauna e da flora.
Outro tipo de ecossistema terrestre é a tundra, que se encontra próxima às latitudes polares e nas zonas mais altas. Sua temperatura é muito baixa quase que durante todo ano e isso torna praticamente impossível a existência de árvores.
Em compensação, na taiga, apesar das condições climáticas serem as mesmas da tundra, permite o crescimento de árvores coníferas.
Vale destacar que tanto as espécies de animais como de plantas presentes em cada ecossistema terrestre apresentam características que lhes permitem sua sobrevivência. Entretanto, essas espécies podem morrer quando ocorrem mudanças inesperadas e não existe a possibilidade de adaptação.
O que são os ciclos biogeoquímicos?
Os ciclos biogeoquímicos são a retirada dos elementos químicos do ambiente, sua utilização pelos organismos e sua devolução ao ambiente, estabelecendo uma constante troca de matéria entre os seres vivos e o ambiente.
Ciclo da água
A água presente na forma líquida na superfície terrestre sofre evaporação e passa para a atmosfera. Em camadas mais altas da atmosfera, a água sofre resfriamento e condensa-se formando nuvens. Após a precipitação da chuva, retorna para a superfície terrestre em sua forma líquida. A água é componente fundamental do corpo dos seres vivos, fazendo parte de seu metabolismo e retornando ao ambiente pelos processos de excreção, transpiração e respiração. As plantas liberam parte da água que absorvem através da evapotranspiração, quando perdem água devido a abertura estomatal. Esse é um processo importante para resfriar o corpo da planta, além de permitir a condução de seiva bruta das raízes até as folhas. Já os animais liberam água por meio da transpiração, excreção e fezes.
Ciclo do carbono
Para que o carbono das moléculas de CO2 fique disponível para os produtores e depois consumidores e decompositores, ele deve ser fixado em moléculas orgânicas através de processos autotróficos como fotossíntese e quimiossíntese. Por meio da respiração e fermentação, o Co2 retorna para o meio ambiente. O CO2 também é liberado para a atmosfera na queima de combustíveis fósseis como carvão mineral, gasolina e óleo diesel. Vale lembrar que esse é um dos principais mecanismos causadores do aquecimento global. Além disso, a queima de florestas é outro meio de liberação carbono para a atmosfera.
 
Ciclo do oxigênio
O ciclo do carbono e do oxigênio são muito relacionados, tendo em vista que ambos fazem parte dos processos de fotossíntese e respiração. A fotossíntese libera oxigênio para atmosfera, enquanto a respiração o consome. Praticamente todo o oxigênio livre na atmosfera e na hidrosfera tem origem biológica, no processo de fotossíntese. Ao chegar na estratosfera, o oxigênio é transformado em ozônio (O3) por ação dos raios ultravioletas, formando um importante filtro contra a entrada em excesso dessa radiação planeta. A exposição em excesso a esse tipo de reação pode causar câncer de pele e alterações genéticas por induzir mutações.
Ciclo do nitrogênio
Apesar do nitrogênio apresentar uma proporção aproximada de 79% na atmosfera, sua forma gasosa não é utilizada de forma direta pela maioria dos seres vivos. Graças a isso, para que o nitrogênio seja aproveitado, os seres vivos dependem de sua fixação por biofixadores. A biofixação é realizada principalmente por bactérias e cianobactérias, que podem viver livres ou associadas a raízes de plantas formando nódulos chamados de bacteriorrizas. Esses organismos transformam N2 atmosférico em amônia (NH3).
A amônia produzida pelas bacteriorrizas é transferida para a planta, que agora pode usá-la para sintetizar aminoácidos e nucleotídeos. Já a amônia produzida pelos biofixadores de vida livre será transformada em nitrito e em nitrato pelas bactérias nitrificantes (NitrossomonaseNitrobacter). O nitrato liberado pode ser utilizado pelas plantas. Os animais obterão o nitrogênio através da alimentação. O nitrogênio retornará ao ambiente pela excreção e pela decomposição de organismos mortos. Os excretas nitrogenados serão transformados em amônia por organismos decompositores. A amônia será transformada em nitrito e nitrato pelas bactérias nitrificantes ou em nitrogênio pelas bactérias desnitrificantes. Assim, o nitrogênio retorna a atmosfera na forma gasosa, permitindo a continuidade do ciclo.