Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências

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 Ciências da Natureza e suas 
Tecnologias - Ciências
Ensino Fundamental, 7º Ano
O desequilíbrio ecológico bem como a ação do homem
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Imagem : NASA. Photo taken by either Harrison Schmitt or Ron Evans/Public Domain
A intervenção humana na natureza
Poluição
Desmatamento 
Esgotamento dos recursos naturais
Extinção de espécies
Fatores que colocam o nosso planeta em risco:
CIÊNCIAS, 7º Ano do Ensino Fundamental
O desequilíbrio ecológico bem como a ação do homem
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Para refletir
“Hoje em dia, o ser humano apenas tem diante de si três grandes problemas que ironicamente foram provocados por ele próprio: a superpovoação, o desaparecimento dos recursos naturais e a destruição do meio ambiente. 
Triunfar sobre esses problemas, vistos sermos nós a sua causa, deveria ser a nossa mais profunda motivação.”
CIÊNCIAS, 7º Ano do Ensino Fundamental
O desequilíbrio ecológico bem como a ação do homem
Imagem : NASA employee/Public Domain
Jacques Yves Cousteau (1910-1997), oceanógrafo e pesquisador francês. 
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Imagem: Aaron de Leeuw / Creative Commons Atribuição 2.0 Genérica 
A explosão demográfica humana
O tamanho de uma população depende basicamente de dois fatores: taxa de natalidade e taxa de mortalidade. Os avanços da Medicina e a revolução agrícola têm contribuído para o aumento da expectativa de vida. 
Segundo estimativas da Organização das Nações Unidas (ONU), o contingente populacional do planeta atingirá a marca de 9 bilhões de habitantes em 2050. No entanto, a taxa de crescimento das populações não é a mesma em todas as regiões do mundo, por isso, o aumento populacional pode ocorrer de forma distinta conforme cada continente. 
Contingente populacional na Nigéria.
A África, por exemplo, registra crescimento populacional de 2,3% ao ano. A Europa, por sua vez, apresenta taxa de 0,1% ao ano. América e Ásia possuem taxa de 1,1% ao ano e Oceania, 1,3% ao ano.
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Consequências do impacto humano sobre a Biosfera
Maior demanda na produção de alimentos e produção agrícola.
A necessidade de mais áreas dedicadas à agricultura leva à destruição de florestas, ao desaparecimento de espécies, à degradação do solo e, em alguns casos, até a desertificação. 
Área cultivada e irrigada para atender as demandas de alimentação.
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O desequilíbrio ecológico bem como a ação do homem
Imagem : José Reynaldo da Fonseca/GNU Free Documentation License
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Maior demanda por produtos industrializados.
As indústrias levam a um aumento do consumo de energia; mais hidrelétricas são construídas, modificando as paisagens naturais e comprometendo ecossistemas. Com isso, mais combustíveis são queimados, aumentando os níveis de poluição.
Intensificação do crescimento industrial.
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O desequilíbrio ecológico bem como a ação do homem
Imagem : Zejo/Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication
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Maior produção de resíduos.
Aumento no número de resíduos que são acumulados inadequadamente nos lixões. Proliferação de vetores causadores de doenças, contaminação do solo, da água e do ar.
Produção de lixo em larga escala nos grandes centros urbanos. 
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Imagem : Cezary p/GNU Free Documentation License
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Esgotamento dos recursos naturais.
A água, o petróleo e outros recursos minerais tendem a se esgotar ao longo do tempo. A poluição compromete a pesca e a qualidade da água.
Intensificação da degradação dos recursos naturais: corpos d’água contaminados e poluídos.
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O Desequilíbrio ecológico bem como a ação do homem
Imagem : khyk54/Creative Commons Attribution 2.0 Generic
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A intervenção humana na natureza: poluição
A poluição ambiental do ar, da água e do solo, por exemplo, podem afetar a vida de muitas espécies e provocar alteração no hábitat, comprometendo a biodiversidade. 
O termo poluição vem do latim, poluere, que significa manchar, poluir: trata-se da presença no ambiente de substâncias ou agentes físicos geralmente produzidos pelas atividades humanas.
Poluentes produzidos por indústrias: a poluição pode causar alterações indesejáveis no ambiente. 
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Imagem : High Contrast/Creative Commons - Atribuição 2.0 Alemanha
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Afeta a passagem dos raios solares, podendo ser quebrada só com a ação dos ventos.
Poluição do ar 
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O desequilíbrio ecológico bem como a ação do homem
Imagem : Andrea Booher/Federal Emergency Management Agency Public Domain
Imagem : Minesweeper/GNU Free Documentation License
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Principais poluentes do ar
Tabela dos principais poluentes do ar
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Imagem : Author unknow/Source : http://www.fotosedm.hpg.ig.com.br/The use of this image is free for any purpose.
Inversão térmica
As grandes cidades apresentam um fenômeno meteorológico bastante frequente denominado Inversão Térmica, que consiste na concentração de poluentes no ar, principalmente nos meses de inverno. Para que o fenômeno ocorra, são necessárias algumas condições específicas, tais como baixa umidade do ar e pouco vento.
Como acontece fenômeno da Inversão Térmica?
Inversão Térmica: manto de poeira concentrado na atmosfera.
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01-Normalmente, as camadas inferiores da atmosfera são mais quentes do que as superiores.
02-O ar quente, menos denso, sobe, carregando os poluentes, sendo substituído pelo ar frio.
03-Em determinadas épocas do ano, as camadas inferiores podem ficar mais frias do que as camadas superiores.
04-Em consequência o ar não circula verticalmente, e a concentração de poluentes aumenta na atmosfera, formando um manto de poeira concentrada.
Esquemas representando como ocorre a circulação do ar em situação normal e de inversão térmica.
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Impacto ambiental causado pela poluição do ar 
 Bélgica (Vale de Meuse), dezembro de 1930: grossa camada de poluição por 5 dias, 63 mortos e doenças em 6000 pessoas;
 Estados Unidos (Pensilvânia), outubro de 1948: 20 mortos e quase metade da população, 6000 pessoas, doente;
Inglaterra (Londres), dezembro de 1952: em 5 dias, 4000 mortes, outros casos na cidade nos anos de 1953 e 1962;
Estados Unidos (Nova York), anos de 1953,1963,1966: episódios de forte poluição.
No Brasil alguns problemas graves de poluição também foram detectados. Na cidade de Cubatão, por exemplo, nas décadas de 60 e 70 e início dos anos 80, a poluição atmosférica provocou a morte generalizada da vegetação existente em torno das indústrias, atingindo cerca de 60 km² da Serra do Mar.
A partir desses episódios, alguns países passaram a legislar, regulamentar e implementar tecnologias para redução da poluição atmosférica, reduzindo, assim, os efeitos devastadores dos poluentes no ambiente e na saúde das pessoas. 
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Imagem : Marcus Wong/GNU Free Documentation License
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Integrando conhecimentos
Quais as consequências dos impactos da poluição do ar sobre a saúde humana?
Hora de navegar!
Quer saber o que alguns cientistas dizem sobre os problemas que o ar poluído pode trazer para a saúde humana? Acesse o Link:
http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/medicina-e-saude/estudos-revelam-impactos-da-poluicao-sobre-a-saude/?searchterm=invers%C3%A3o%20t%C3%A9rmica> Acesso em 10 de junho de 2012.
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O desequilíbrioecológico bem como a ação do homem
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A chuva ácida
Normalmente, a água da chuva apresenta-se ligeiramente ácida, com pH em torno de 5,6. Isso ocorre devido a reações químicas da água com o CO2 (gás carbônico) do ar formando H2CO3 (ácido carbônico), que é um ácido fraco e não prejudica o ambiente;
o fenômeno da chuva ácida é, principalmente, local, pois a composição da chuva depende dos poluentes lançados naquele mesmo lugar. Algumas vezes, as nuvens poluídas se deslocam, regando áreas mais afastadas;
os principais agentes poluidores, típicos de regiões altamente industrializadas, são os óxidos de enxofre e nitrogênio, que, dissolvidos em água, formam os ácidos sulfúrico (H2SO4) e nítrico (HNO3). Esses ácidos são fortes, tóxicos e acumulam-se nas nuvens;
em várias regiões do planeta, têm ocorrido precipitações ácidas com valores de pH em torno de 4,0, prejudicando tanto os ecossistemas terrestres quanto os aquáticos. 
A chuva pode conter substâncias tóxicas provenientes da queima de carvão e combustíveis fósseis.
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Imagem : Tomasz Sienicki/GNU Free Documentation License
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Efeitos da chuva ácida
Uma das consequências diretas das chuvas ácidas é a diminuição do cálcio, elemento indispensável para as plantas, atingindo os seres vivos de ambientes diversos, como as florestas nativas. 
Contaminação dos alimentos consumidos pelo homem por metais tóxicos presentes na precipitação.
Efeitos da precipitação ácida sobre uma floresta temperada.
A precipitação ácida faz carrear para os lagos metais tóxicos depositados no solo, intoxicando os peixes e toda a cadeia ecológica.
Problemas de saúde diversos: asma, tosse seca, dor de cabeça, irritações nos olhos e narina. 
Corrosão de prédios e estátuas.
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Imagem : Nipik/Public Domain
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Aumento do efeito estufa e o aquecimento global
O efeito estufa é um fenômeno natural e tem grande importância para a vida do planeta. Sem ele, a temperatura da Terra seria em média -18 οC, o que não permitiria a existência de vida. Com a revolução industrial, houve um aumento significativo da emissão de gases que aumentam o efeito estufa. A queima de combustíveis fósseis e o aumento das concentrações de gás carbônico, somados à destruição das florestas vêm quebrando o equilíbrio e acelerando o aquecimento global.
Esquema simplificado da movimentação da energia na Terra.
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Imagem : Rugby471/Editada por Raafael/Creative Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos Termos 3.0 Não Adaptada
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O efeito poluidor do ozônio
O ozônio é um gás responsável por filtrar parte da radiação solar que chega à superfície da Terra, formando uma camada protetora na atmosfera. Encontra-se entre 12 Km e 50 Km de altitude, na Estratosfera, sendo produzido a partir de moléculas de oxigênio (O2) por ação da radiação ultravioleta. O ozônio constantemente se transforma novamente em oxigênio, e, quando as duas reações ocorrem com a mesma intensidade, favorece o equilíbrio dinâmico entre o ozônio produzido e o destruído. Apesar dos benefícios que o ozônio traz, sua presença próximo ao solo é poluente, por ser um gás tóxico. Isso acontece devido à liberação desse gás pelos veículos automotores, agravando-se durante as inversões térmicas.
Estudos revelaram a diminuição da camada de ozônio em algumas regiões do planeta, como na Antártida, por exemplo, devido ao uso do gás CFC (Cloroflúorcarbono), presente em aerossóis, geladeiras e ar-arcondicionados.
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Imagem : NASA/Public Domain
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Poluição da água 
A água é um dos recursos naturais mais preciosos, no entanto, o descuido com esse recurso tem sido motivo de discussões em todo o mundo. A crescente demanda populacional vem gerando diversos meios de poluir, bem como comprometer a quantidade e a qualidade desse bem ao longo do tempo. 
Despejos de detergentes não biodegradáveis formam espumas na água.
Acesse o Link: Disponível em:
http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/ecologia-e-meio-ambiente/consequencias-da-falta-de-agua-podem-ser-tragicas/?searchterm=polui%C3%A7%C3%A3o%20da%20%C3%A1gua> acesso em 12 de julho de 2012.
Fique por dentro!
 Quais as consequências da falta de água em algumas regiões do planeta?
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Imagem : CNRC/Public Domain
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Agentes poluidores da água
O lançamento de dejetos pelos esgotos e animais domésticos consiste em uma das formas mais antigas de se poluir a água. Além dessas, as atividades industriais que não tratam adequadamente a água residual despejam substâncias tóxicas, tais como chumbo, zinco, mercúrio, cádmio e níquel, diretamente nos rios, lagos e mares. Esses elementos, por sua vez, vão se propagando nas cadeias alimentares, comprometendo a vida aquática.
Acidente com vazamento de óleo no mar causa sérios desequilíbrios para o ecossistema marinho.
A fenômeno da eutrofização consiste na proliferação acentuada de microrganismos anaeróbios, devido ao excesso de nutrientes na água (dejetos domésticos, restos de usinas ou até mesmo de atividades agrícolas). Esse fenômeno destrói a fauna e a flora aquáticas.
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Imagem : U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration/Public Domain
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É interessante ler!
A vida surgiu no mar há cerca de 3,5 bilhões de anos e seus habitantes constituem o sistema mais diversificado do planeta. Dos micro-organismos às algas e animais, quase a totalidade dos filos tem representantes nos mares. Esses seres vivos guardam muitas substâncias desconhecidas que atuam na comunicação entre espécimes, na defesa contra herbívoros ou predadores, entre competidores, na reprodução ou simplesmente como produto de seu metabolismo. Uma substância que atua como mediador químico para um organismo pode também ser a esperança para o tratamento ou cura de muitas doenças conhecidas. O Brasil, com uma extensa costa de 8.698 km, diversidade biológica invejável e um grande número de pesquisadores na área marinha, não pode abdicar dos estudos sobre o potencial tecnológico dos organismos marinhos. Hoje em dia, vários grupos nacionais estão investigando substâncias isoladas de algas, fungos e invertebrados marinhos e seu potencial contra várias doenças, como câncer, trombose, Aids e outras. 
Desde o fim da II Guerra Mundial, o mar tem despertado o interesse dos biólogos, oceanógrafos, bioquímicos e químicos sobre o seu potencial biotecnológico. [...] Drogas antivirais e, principalmente, anticâncer caracterizam os produtos marinhos utilizados pela indústria farmacêutica. Um bom exemplo da importância de descoberta de novas moléculas foram os derivados sintéticos da espongouridina e da espongotimidina (Ara-A – adenina-arabinosídeo – e AraC – citosina-arabinosídeo), substâncias isoladas de esponjas marinhas, nos anos 50, que serviram de modelo para o desenvolvimento de inúmeros antivirais como o AZT, remédio básico no tratamento da Aids.[...].
 MINISTÉRIO DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA. Caracterização do Estado da Arte em Biotecnologia Marinha no Brasil . Disponível em: http://www.mct.gov.br/upd_blob/0214/214212.pdf> acesso em julho de 2012.
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Integrando conhecimentos 
A biodiversidade marinha guarda uma riqueza imensurável, pois existem áreas de difícil acesso ainda inexploradas. As surpresas com novas espécies chamam a atenção dos diversos pesquisadores.
Hora de navegar!
Saiba mais sobre as riquezas da vida marinha. Acesse o Link:
http://www.comciencia.br/reportagens/biomar/biomar1.htm>Acesso em 12 de julho de 2012.
Saiba mais sobre peixes raros de água doce. Acesse o Link:
http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2010/07/peixes-em-perigo> acesso em 12 de julho de 2012.
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A degradação do solo
Assinta ao vídeo produzido pelo Ministério do Meio Ambiente e veja como você pode colaborar para melhorar a vida do planeta. http://www.mma.gov.br/index.php?option=com_webplayer&wid=10> Acesso em 12 de julho de 2012.
Cada um fazendo a sua parte!
A degradação do solo acontece na medida em que suas características são modificadas por meio de fatores diversos, tais como esgotamento, erosão, salinilização, compactação e desertificação. O uso predatório do solo tem sido observado pela derrubada das matas em áreas intocadas de florestas para a expansão da agricultura (plantio de cana-de-açúcar, soja) e de pastagens para a pecuária. Além disso, observa-se ainda a utilização abusiva de fertilizantes, agrotóxicos e irrigação inadequada de determinadas lavouras, ocasionando prejuízos para o ambiente como um todo. Os problemas relacionados ao solo algumas vezes são específicos para cada região.
O desmatamento e as queimadas são práticas inadequadas que podem prejudicar o solo. 
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Imagem : Alex Rio Brazil/Domínio Público
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A degradação da biodiversidade
A biodiversidade consiste na riqueza de variedade de vida do planeta Terra, incluindo tanto a diversidade genética quanto a de seres que compõem a fauna, a flora e os microrganismos existentes nos mais variados ambientes. Num determinado ecossistema, as interações entre os seres vivos podem ser tão interligadas, que a perda de uma única espécie pode ocasionar profundas modificações no equilíbrio dinâmico do ambiente.
Arara azul é uma espécie brasileira em grande risco de extinção, devido à caça e à devastação do seu hábitat natural.
Quer saber mais sobre a ação humana na degradação da biodiversidade? Acesse o Link: Disponível em:
http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/ecologia-e-meio-ambiente/nem-a-mata-virgem-escapa-da-acao-humana/?searchterm=crescimento%20populacional > acesso em julho de 2012. 
Pesquise a vida de Chico Mendes, “o defensor da floresta”, e a repercussão de sua morte para alertar sobre os impactos ambientais gerados na Amazônia.
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Imagem : Ana_Cotta/Creative Commons - Atribuição 2.0 Genérica
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É interessante ler!
Impactos sobre a Biodiversidade 
Tanto a comunidade científica internacional quanto governos e entidades não governamentais ambientalistas vêm alertando para a perda da diversidade biológica em todo o mundo, particularmente nas regiões tropicais. A degradação biótica que está afetando o planeta encontra raízes na condição humana contemporânea, agravada pelo crescimento explosivo da população humana e pela distribuição desigual da riqueza. A perda da diversidade biológica envolve aspectos sociais, econômicos, culturais e científicos. Em anos recentes, a intervenção humana em hábitats que eram estáveis aumentou significativamente, gerando perdas maiores de biodiversidade. Biomas estão sendo ocupados em diferentes escalas e velocidades: extensas áreas de vegetação nativa foram devastadas no Cerrado do Brasil Central, na Caatinga e na Mata Atlântica. [...] Como resultado das pressões da ocupação humana na zona costeira, a Mata Atlântica, por exemplo, ficou reduzida à aproximadamente 7% de sua vegetação original. Na periferia da cidade do Rio de Janeiro, por exemplo, são encontradas áreas com mais de 500 espécies de plantas por hectare, muitas dessas são árvores de grande porte, ainda não descritas pela ciência. 
Os principais processos responsáveis pela perda de biodiversidade são:
•perda e fragmentação dos hábitats;
•introdução de espécies e doenças exóticas;
•exploração excessiva de espécies de plantas e animais;
•uso de híbridos e monoculturas na agroindústria e nos programas de reflorestamento;
•contaminação do solo, água e atmosfera por poluentes; 
mudanças climáticas.[...]
MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Biodiversidade. Disponível em : http://www.mma.gov.br/biodiversidade/biodiversidade-global/impactos> Acesso em 12 de julho de 2012.
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Tecnologia e Sociedade
Você sabia que o Brasil realiza pesquisas promissoras que minimizam os impactos de determinadas atividades no ambiente? Pesquise alguns projetos que são desenvolvidos para diminuir os problemas ocasionados pela ação humana.
Sugestão de Sites:
MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE: Disponível em: http://www.mma.gov.br/> Acesso em junho de 2012.
MINISTÉRIO DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA: Disponível em: http://www.mct.gov.br/> Acesso em julho de 2012.
EMBRAPA: Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Disponível em: http://www.embrapa.br/> Acesso em julho de 2012.
Você sabe o que se tem feito para garantir a preservação dos recursos naturais para o presente e o futuro das gerações? 
Hora de navegar!
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Refletindo e concluindo
Que tipo de planeta queremos para nós e para as gerações futuras?
Que atitudes devemos tomar no âmbito individual e coletivo para minimizar a degradação dos recursos naturais?
Uma coisa é certa: quanto mais conhecimento a respeito das implicações da ação humana sobre o ambiente, maiores as probabilidades de tomarmos decisões acertadas.
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Referências 
BARROS, Carlos.; PAULINO, Wilson. Ciências: os seres vivos. 7º ano. São Paulo: Editora Ática, 2008.
BIZZO, Nélio. Ciências: fácil ou difícil? São Paulo: Editora Biruta, 2009.
BIZZO, Nélio. Mais Ciências no Ensino Fundamental: metodologia de ensino em foco. São Paulo: Editora do Brasil, 2009.
MINISTÉRIO DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA. Caracterização do Estado da Arte em Biotecnologia Marinha no Brasil .Disponível em: http://www.mct.gov.br/upd_blob/0214/214212.pdf> acesso em julho de 2012.
MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Biodiversidade. Disponível em : http://www.mma.gov.br/biodiversidade/biodiversidade-global/impactos> Acesso em 12 de julho de 2012.
PORTO, Amélia.; RAMOS, Lízia.; GOULART, Sheila. Um olhar comprometido com o ensino de ciências. Belo Horizonte: Editora FAPI, 2009.
POZZO,J.I. CRESPO, M. A. G. A aprendizagem e o ensino de ciências: do conhecimento cotidiano ao conhecimento científico. 5 ed. Porto Alegre: Artmed,2009. 
TRIVELLATO, José, at al. Ciências Natureza e Cotidiano. 7º ano. São Paulo: FTD, 2006.
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