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Complementação Pedagógica Coordenação Pedagógica – IBRA DISCIPLINA ECOLOGIA SUMÁRIO INTRODUÇÃO ....................................................................................................03 1 ECOLOGIA ......................................................................................................05 1.1 Ecologia e sua importância ...........................................................................05 1.2 Ecossistema: a unidade básica do ambiente ................................................08 1.3 Ciclos Biogeoquímicos ..................................................................................13 2 EDUCAÇÃO E IMPACTOS AMBIENTAL .......................................................22 2.1 Impactos Ambientais .....................................................................................24 REFERÊNCIAS...................................................................................................33 3 INTRODUÇÃO Prezados alunos, Nos esforçamos para oferecer um material condizente procurando referências atualizadas, embora saibamos que os clássicos são indispensáveis ao curso. As ideias aqui expostas, como não poderiam deixar de ser, não são neutras, afinal, opiniões e bases intelectuais fundamentam o trabalho dos diversos institutos educacionais, mas deixamos claro que não há intenção de fazer apologia a esta ou aquela vertente, estamos cientes e primamos pelo conhecimento científico, testado e provado pelos pesquisadores. Não obstante, o curso tenha objetivos claros, positivos e específicos, nos colocamos abertos para críticas e para opiniões, pois temos consciência que nada está pronto e acabado e com certeza críticas e opiniões só irão acrescentar e melhorar nosso trabalho. Como os cursos baseados na Metodologia da Educação a Distância, vocês são livres para estudar da melhor forma que possam organizar-se, lembrando que: aprender sempre, refletir sobre a própria experiência se somam e que a educação é demasiado importante para nossa formação e, por conseguinte, para a formação dos nossos/ seus alunos. Nesta primeira apostila introduzimos conceitos pertinentes à Ecologia e discorreremos sobre os impactos negativos que acometem o meio ambiente principalmente pelas atitudes do ser humano, algumas vezes por necessidade e outras por falta de conscientização de que suas ações podem comprometer o futuro da vida no planeta. Trata-se de uma reunião do pensamento de vários autores que entendemos serem os mais importantes para a disciplina. Para maior interação com o aluno deixamos de lado algumas regras de redação científica, mas nem por isso o trabalho deixa de ser científico. " 4 Desejamos a todos uma boa leitura e caso surjam algumas lacunas, ao final da apostila encontrarão nas referências consultadas e utilizadas aporte para sanar dúvidas e aprofundar os conhecimentos. " 5 1 ECOLOGIA 1.1 Ecologia e sua importância A palavra ecologia deriva de duas palavras gregas: ―oikos‖, que significa casa, e ―logos‖, estudo. Logo, ecologia significa literalmente ―o estudo da casa‖, ou em termos ecológicos: o lugar onde se vive. ecologia ↓ eco = casa ou local onde se vive logia = que estuda O termo foi proposto em 1869, pelo cientista alemão Ernst Haeckel, para designar o estudo das relações entre um organismo e seu ambiente. Segundo Lopes (2004), a Ecologia é uma área da Biologia que se preocupa em estudar as relações entre os seres vivos e entre eles e o meio em que vivem. Esta área está em pleno desenvolvimento e se torna cada vez mais importante por causa da interferência do homem sobre os ecossistemas naturais, que tem provocado desequilíbrios ecológicos. Odum (1993) afirma que o estudo de tais relações foi consolidado no início do século XX, quando surgiu o conceito de ecossistema, unidade básica do estudo da Ecologia, e assim tornou-se mais fácil revelar as consequências da exploração da natureza pelo homem. Assim, o movimento ambientalista de preservação ambiental ganhou força e a Ecologia que descrevia a necessidade de proteger áreas naturais mais frágeis também passou a enfatizar que todos os ecossistemas são interligados e que, juntos, formam a biosfera; sistema integrado de organismos vivos e seus suportes, compreendendo a região da Terra onde há vida. Ela vai desde a litosfera, que é a crosta terrestre, até à atmosfera, a camada de ar que envolve o nosso planeta. " 6 Desde a Revolução Industrial podemos dizer que se instalou a crise ambiental e a estamos vivendo desde meados do século XX, período no qual as atividades humanas começaram a transformar o ambiente, e ao fazê-lo, passamos a gerar resíduos que alteram as condições desse ambiente. Esses resíduos podem se transformar em importantes restrições ao próprio desenvolvimento econômico e social, como está acontecendo em algumas áreas que sofrem com os efeitos da poluição gerada pela própria atividade humana. Um dos aspectos mais relevantes dessa crise está relacionado à degradação dos diferentes ecossistemas. No caso brasileiro, por exemplo, o desmatamento de grandes áreas de florestas tropicais tem sido frequentemente apontado por vários especialistas e pela mídia. Infelizmente, mais da metade das florestas tropicais já está destruída. O desmatamento, iniciado nos anos 1960-70, prosseguiu no limiar dos anos 1990 ao ritmo de 1% a 2% por ano. O drama é que as florestas não vão se reconstituir por três motivos: 1. A vegetação tem muita dificuldade para voltar a brotar depois de destruída, em razão da pobreza dos solos. 2. A cobertura vegetal, uma vez retirada, expõe o solo ao impacto das chuvas, provocando e acelerando a erosão. 3. A retirada da vegetação provoca a diminuição das chuvas, pois, sem a floresta, o ciclo da água é interrompido (VERNIER, 1994, p. 104-105). A partir dessa citação, e buscando elementos tanto no passado como no presente, devemos encontrar as razões de isso acontecer. O caso da Amazônia é um bom exemplo para que reflitamos sobre a crise ambiental no Brasil. Algumas questões pontuais seriam: como se deu a ocupação da Região Amazônica? quais os ciclos de atividades econômicas que nela se desenvolveram e que comprometeram grande parte da cobertura vegetal? quais os agentes que participaram desse processo, tanto no passado como em período recente? " 7 A preocupação da preservação do Planeta Terra é motivo de conferências e reuniões mundiais para que sejam adotados procedimentos racionais para a utilização dos recursos naturais. O conhecimento do funcionamento dos ecossistemas requer estudo sobre o ambiente, a fim de ajudar à sua preservação e utilização sustentável dos seus recursos. Então, a Educação ambiental - ramo da educação - surge a partir do crescente interesse do homem em assuntos relacionados ao meio ambiente, devido às grandes catástrofes naturais que têm ocorrido no mundo nas últimas décadas. Segundo Leonardi (1997, p. 203) a educação ambiental para uma sustentabilidade equitativa é um processo de aprendizagem permanente, baseado no respeito a todas as formas de vida. Tal educação afirma valores e ações que contribuem para a transformação humana e social e para a preservação ecológica. Ela estimula a formação de sociedades socialmente justas e ecologicamente equilibradas, que conservem entre si relação de interdependência e diversidade. Isto requer responsabilidade individual e coletiva a nível local, nacional e planetário. O textoa seguir, adaptado do livro ―Antes que a natureza Morra‖, de autoria de Jean Dorst1 (1973) – observe que foi escrito quase 40 anos atrás - demonstra a preocupação do homem com o ambiente natural. A caminho de uma reconciliação entre o homem e a natureza Os grandes problemas da conservação da natureza estão, na realidade, intimamente ligado ao da sobrevivência do próprio ser humano na terra. Certos filósofos não hesitam em afirmar que a humanidade esta mal encaminhada. Não nos cabe aqui fazer semelhantes considerações ou julgamento, porém podemos afirmar, de acordo com todos os biólogos, que o ser humano cometeu um erro capital pensando poder isolar-se da natureza e 1 Professor francês (1924-2001), ornitólogo, membro da Académie des Sciences, um dos fundadores e presidente da Fundação Charles Darwin para as Ilhas Galápagos, presidente do 16º Congresso Internacional de Ornitologia (COI), e vice-presidente da Comissão de Proteção de Espécies Ameaçadas da União Internacional para Conservação da Natureza (IUCN). " 8 não respeitar certas leis de alcance geral. Existe, há muito divórcio entre o ser humano e o seu meio. O velho pacto que unia o primitivo ao seu habitat foi rompido de forma unilateral pelo homem, logo que este considerou que já era suficientemente forte para seguir apenas as leis elaboradas por ele mesmo. Devemos reconsiderar essa posição e assinar um novo pacto com a natureza, que nos permita viver em harmonia com ela. É a melhor maneira de extrair do meio ambiente um rendimento que permita ao homem manter-se sobre a Terra e fazer com que a civilização progrida tanto no plano material quanto espiritual. Só essa harmonia fará com que seja possível salvar simultaneamente a natureza selvagem e o próprio homem. Devemos sempre lembrar que a natureza não deve ser salva para rechaçar o homem, mas sim porque a sua salvação constitui a única possibilidade de sobrevivência material para a humanidade, devido à unidade fundamental do mundo onde vivemos. 1.2 Ecossistema: a unidade básica do meio ambiente Ecossistema, também chamado de sistema ecológico, é qualquer sistema biológico que compreenda todos os organismos que funcionam em conjunto, numa determinada área. Esses organismos constituem uma comunidade e interagem com o ambiente físico de modo que o fluxo de energia produza estruturas bióticas claramente definidas e determine uma ciclagem de materiais entre as partes vivas e não-vivas (ciclos biogeoquímicos2) (ODUM,1993). Segundo o autor citado acima, o ecossistema é, portanto, a unidade funcional básica da Ecologia, pois ele inclui tanto os organismos como o ambiente abiótico. Cada um desses elementos influencia as propriedades do outro, sendo também necessário à manutenção da vida como um todo. 2 São processos naturais que reciclam vários elementos em diferentes formas químicas do meio ambiente para os organismos e depois fazem o processo contrário; trazem esses elementos dos organismos para o meio ambiente. " 9 Assim, a integração entre esses três componentes básicos – a comunidade, o fluxo de energia e a ciclagem de materiais – é o que torna um ecossistema funcional. Odum (1993) afirma que o fluxo de energia entre os elementos de um ecossistema não deve ser confundido com o ciclo de nutrientes. Ele não é cíclico, pois ocorre em apenas um sentido no ecossistema: inicia-se com a luz do sol na planta e, daí, vai para o último consumidor da cadeia alimentar. A energia não volta para o sol. Uma parte dela é transformada e convertida em matéria orgânica (metabolização) pela comunidade vegetal, passa pelo sistema e sai dele sob a forma de calor. A energia pode ser armazenada e depois liberada, mas não pode ser reutilizada como ocorre com a água, o carbono, o nitrogênio, o oxigênio, o fósforo etc., que são reutilizados inúmeras vezes. Pirâmide de Energia Perda de energia Consumidores terciários Consumidores secundários Consumidores primários Produtores A comunidade de um ecossistema aparece como uma teia alimentar de autótrofos (plantas verdes que transformam a energia luminosa em matéria orgânica) e heterótrofos (organismos que precisam de alimentos já elaborados), os quais são ligados pelos devidos fluxos de energia, pelos diversos ciclos biogeoquímicos e pela capacidade que cada organismo tem de armazenar energia, formando verdadeiras redes no ecossistema. Essa constante troca entre os organismos é que permite a autossuficiência e a estabilidade do ecossistema (RICKLEFS, 2003). " 10 Teia alimentar Fonte: MINEIRO (1995). Ricklefs (2003) afirma ainda que os ecossistemas são ricos em redes de informação. Essas redes compreendem fluxos de comunicação físicos e químicos que interligam todas as partes, regulando o sistema como um todo. A manutenção do equilíbrio no interior de um sistema biológico, por meio de respostas a possíveis alterações internas ou externas nesse intrincado conjunto de relações, é o que denominamos homeostase. Ainda neste sentido, quanto mais complexos os ecossistemas, maior é a sua tendência à estabilidade, ao equilíbrio. Isso significa que, à medida que a " 11 complexidade do ecossistema aumenta, cresce também, na mesma medida, sua independência em relação às perturbações. A estabilidade de um ecossistema está relacionada com a variedade de suas espécies. Vamos a um exemplo. Suponha que você tenha duas plantações. De um lado, há uma monocultura tradicional de feijões e, de outro, há vários tipos de hortaliças, leguminosas e árvores frutíferas. Na primeira você está sempre capinando, tirando todas aquelas ervas daninhas indesejáveis que ―prejudicam‖. E na outra você não faz nada disso, deixando as plantas crescerem misturadas. Um dia, então, você percebe que há parasitas nos pés de feijão e logo toma providências, pulverizando a plantação com veneno próprio para a praga. Chega a próxima temporada e acontece o mesmo. Até que você se pergunta: ―por que isso sempre acontece com a plantação que eu cuido tanto, enquanto que a outra, que está lá toda misturada e cheia de mato, não tem problemas com pragas?‖. A resposta é simples: na plantação de feijões não há nenhum fator que limite o crescimento da praga. Quanto mais disponibilidade de alimento, mais aumenta a taxa de reprodução das pragas... E pronto... inseticida em uso! Na outra plantação, a mistura de plantas permitiu a instalação de diferentes espécies de animais. Com isso, houve sempre um predador para controlar o número de organismos de outras espécies. Dessa forma, se uma espécie perder, por algum motivo, seu predador natural, outro também poderá se alimentar dela, mantendo o número da população em equilíbrio. Assim, quanto maior a diversidade de espécies em um ecossistema, menor é o número de indivíduos por espécie e maior é a complexidade de inter-relações entre os vegetais e os animais (MINEIRO, 1995). Reflexão: os limites da ação humana sobre os ecossistemas Não importa se você mora em uma casa, em um apartamento ou até mesmo em um barco. O certo é que vai querer que tudo esteja sempre limpo e funcionando corretamente, não é mesmo? Para isso, então, você vai realizar uma série de " 12 tarefas, contínuas e diárias. Qualquer ação fora dessa rotina trará alguma consequência, algum reflexo para sua casa. E dependendo da qualidade e da intensidade dessa ação, ela poderá melhorar o dia-a-dia de sua casa ou até mesmo piorar. Assim também é com o ecossistema e com as ações humanas. A lei da física ―a cada ação corresponde uma reação (...)‖ deixa bem clara a relação de causa e efeito que vem de nossas atitudesem relação ao nosso espaço. Pense então sobre o que seria melhor: deixar a natureza totalmente intocada, controlar o acesso à ela ou usufruí-la integralmente? Pensando sobre a questão vemos que, se deixarmos a natureza intocada, não poderemos obter muitos dos recursos necessários à vida moderna, como energia, madeira, combustível, etc. Mas se continuarmos no ritmo atual de utilização logo estaremos em graves dificuldades. É prudente, portanto, que passemos a usar a natureza moderadamente. Mas o que seria um uso moderado ou sustentável? Como conseguir tal equilíbrio? Os ecossistemas estariam ameaçados? É possível preservá-los, conservá-los e ainda assim utilizar os recursos de que necessitamos? Afinal, o que é realmente necessário? E quanto é esse necessário? Muitas dessas perguntas continuam sem uma resposta clara ou definitiva, pois ainda estamos aprendendo a lidar com essas questões. Seja como for, o certo é que não poderemos encontrar respostas se não pararmos para refletir sobre o assunto. Precisamos, portanto, conhecer, aprender e divulgar. Mudar conceitos e derrubar preconceitos. " 13 1.3 Ciclos Biogeoquímicos Os ciclos vitais ou ciclos de nutrientes ou, mais cientificamente, ciclos biogeoquímicos representam a reciclagem, o caminho contínuo dos nutrientes que, depois de utilizados pelos seres vivos, retornam ao meio de origem. Os nutrientes são os elementos químicos essenciais à vida, cuja ausência no meio compromete a sobrevivência dos organismos. Eles estão armazenados no interior dos corpos de animais e vegetais, no solo, em sedimentos de rios, lagos e mares e, ainda, em grandes profundidades da crosta terrestre. Alguns deles são essenciais a todos os organismos, enquanto outros são indispensáveis a apenas alguns seres, como é o caso do sódio e do cloro para os animais. Segundo Odum (1993), os nutrientes são divididos em dois grandes grupos: 1. macronutrientes – são aqueles que os seres vivos necessitam em grandes quantidades, como, por exemplo, oxigênio, hidrogênio, carbono, magnésio, fósforo, potássio e enxofre. A medida desses nutrientes é expressa em porcentagem; 2. micronutrientes – aqueles que os seres vivos necessitam em pequenas quantidades, como é o caso do cobre, zinco, ferro, sódio, cloro e manganês. Esses nutrientes são medidos em partes por milhão (ppm). Os ciclos de nutrientes dependem diretamente dos vegetais clorofilados, dos decompositores, do ar e da água para sua manutenção. Os vegetais clorofilados têm a função de absorver os nutrientes livres no meio e colocá-los sob a forma de compostos, para serem utilizados por outros organismos vivos. Esses compostos, presos nos corpos dos organismos mortos ou em porções deles, são novamente transformados em elementos pelos decompositores e retornam ao meio ambiente, onde são reaproveitados. Finalmente, o ar e a água realizam um papel transportador, levando os nutrientes através dos seres vivos e do meio ambiente. Os ciclos de nutrientes podem ser de dois tipos: ciclos gasosos – aqueles que, quando fora dos corpos dos seres vivos, estão principalmente sob a forma de gases, armazenados na atmosfera. Exemplos: o ciclo do oxigênio e o do nitrogênio; " 14 ciclos sedimentares – são aqueles que, quando fora dos seres vivos, estão principalmente sob a forma sólida, depositados no solo ou em outros sedimentos. Exemplos: o ciclo do carbono, do fósforo e do enxofre. Ciclo da Água A (H2O) ocupa ¾ da superfície de nosso planeta – mais exatamente 73%. Desse total, 97% estão sob a forma de água salgada, contida nos mares e oceanos, e apenas 3% são de água doce. Mas boa parte dessa água doce encontra-se sob a forma de gelo nas geleiras, ficando somente 1% disponível. Desse 1%, cerca de 25% são absorvidos pelo solo; outra parte fica retida por algum tempo na atmosfera, sob o estado de vapor, formando nuvens; uma outra porção encontra-se dentro dos corpos dos seres vivos; e uma última parte percorre livremente os rios e lagos. A água é fonte transportadora de nutrientes, como o hidrogênio e o oxigênio, e também é parte construtora dos organismos, podendo alcançar porcentagens elevadas, em comparação com outros elementos. Na espécie humana, por exemplo, ela representa 60% de todo o seu corpo. Sem o ciclo da água, os outros ciclos biogeoquímicos não poderiam ser mantidos. O ciclo da água pode ser resumido da seguinte maneira: 1º. A água está na atmosfera sob a forma de vapor. Com o passar do tempo e com a diminuição da temperatura, as moléculas de água se unem e formam gotas ou cristais, provocando as precipitações; 2º. Parte da água precipitada é absorvida pela vegetação e armazenada em suas folhas, para depois evaporar novamente, sem nunca atingir o solo. A água também pode cair sobre as cidades, escoar superficialmente pela camada impermeável construída pelo homem e ser levada até os rios e mares. Pode, ainda, cair diretamente sobre o solo ou só atingi-lo depois de passar pela vegetação. No solo, ela vai infiltrar-se até alcançar a camada de rocha impermeável, onde formará o lençol freático (ou subterrâneo) ou, então, será absorvida pelas raízes da vegetação; " 15 3º. Quando a vegetação transpira (evapotranspiração) por suas folhas ou caules, parte da água absorvida é devolvida à atmosfera. Em verdade, as plantas absorvem cerca de 38% das precipitações, ficando com 1% para edificar sua matéria orgânica e devolvendo o restante para a atmosfera. Os animais, por sua vez, liberam vapor d‘água por meio de sua respiração e água por suas excretas, e essa água é evaporada pelo calor do sol. Também a água escoada para os rios, lagos e oceanos é evaporada, retornando para a atmosfera; 4º. Toda a água evaporada é novamente condensada, retornando à superfície terrestre sob a forma de chuva, granizo, neve ou orvalho. Aqui é imprescindível lembrar que a evapotranspiração dos seres vivos, na maioria vegetais, representa 52% da água que retorna à atmosfera. Fonte: MINEIRO (1995). " 16 Ciclo do oxigênio O oxigênio (O2), como nutriente, pode ser extraído de fontes como o gás carbônico (CO2), a água (H2O), os nitratos (NO3), os sulfatos (SO4) e o oxigênio molecular (O2), que representa 21% dos componentes atmosféricos. O gás carbônico e a água fornecem oxigênio através do mais importante processo mantenedor da vida na natureza – a fotossíntese. Já os nitratos e sulfatos liberam oxigênio durante a decomposição. O ciclo do oxigênio depende basicamente de dois processos: fotossíntese e respiração. Como esses dois mecanismos são cíclicos, a quantidade de oxigênio na atmosfera, em ambientes naturais, tende a ser balanceada, sem alterações demasiadas. A fotossíntese utiliza gás carbônico, água e luz (energia) para formar moléculas de glicose e de oxigênio, que serão utilizadas pelos próprios vegetais clorofilados. O oxigênio restante é liberado para a atmosfera, e será empregado na respiração dos demais seres vivos aeróbios. A glicose não utilizada imediatamente é mantida como substância de reserva, e pode ser ingerida pelos herbívoros e onívoros, durante sua alimentação. A vida dos vegetais clorofilados é condição indispensável para a vida dos demais organismos. Hoje sabemos que o oxigênio molecular produzido durante a fotossíntese de comunidades vegetais de alta biomassa, como as grandes árvores das matas tropicais, é quase que totalmente absorvido por seus próprios constituintes. O maior responsável pela produção e liberação de oxigênio molecular na atmosfera é, na verdade, o fitoplâncton, com sua baixa biomassa. Mas não podemos nos esquecerde que há um subciclo vital do oxigênio responsável pela produção da camada de ozônio (O3) na atmosfera. Por esse ciclo, a radiação intensa de raios ultravioleta converte oxigênio em ozônio, produzindo a camada de ozônio, responsável por filtrar os raios potencialmente prejudiciais às espécies vivas do planeta. " 17 Fonte: MINEIRO (1995). Ciclo do nitrogênio Ciclo do oxigênio O nitrogênio (N2), como elemento gasoso, fica armazenado na atmosfera, representando 79% dos gases. Raios e relâmpagos transformam esse nitrogênio em dióxido de nitrogênio, que é solúvel em água. Desse modo, com a chuva o nitrogênio é levado para o solo em fraca solução, mas ainda assim não pode ser utilizado pela maioria dos seres vivos. Somente algumas bactérias presentes no solo é que fixam o nitrogênio em suas moléculas orgânicas, e é a partir daí, então, que o nitrogênio entra na cadeia alimentar, podendo ser absorvido pelos demais organismos. Depois, com a morte e a degradação dos seres o nitrogênio é liberado para o solo na forma de amônia (NH3). Essa amônia servirá de fonte de energia para outros tipos de bactérias que, sucessivamente, vão transformá-la em N2, liberando-o novamente para a atmosfera. " 18 O aumento exagerado de nitrogênio na cadeia alimentar pode provocar o acúmulo de substâncias nitrogenadas na água, levando à proliferação excessiva de algas que liberam substâncias tóxicas. Além disso, essas algas também vão competir pelo oxigênio com os peixes, podendo levá-los à morte, num fenômeno que denominamos eutrofização. Ciclo do Nitrogênio Ciclo do enxofre O enxofre está naturalmente na atmosfera como dióxido sulfúrico (SO2), derivado de erupções vulcânicas ou, então, como sulfato (SO4), vindo do mar. Ele está ainda no solo, que é o seu maior reservatório. Daí o ciclo do enxofre ser conhecido como o ciclo que liga ar, água e solo. A circulação do enxofre se dá, principalmente, na água e nos sedimentos que nela se encontram. É nesse meio, sob a forma de sulfato, que ele se torna disponível para os vegetais autotróficos, que o incorporam às proteínas e, assim, o incluem na cadeia alimentar. " 19 O enxofre volta, depois, à atmosfera, quando os restos orgânicos são decompostos por bactérias especializadas. Esses micro-organismos reciclam o enxofre, tornando-o novamente disponível para os organismos autótrofos, que outra vez o incorporam como constituinte essencial de alguns aminoácidos. Apesar da grande complexidade do ciclo do enxofre, sua concentração nos ambientes ainda é baixa. A queima de combustíveis fósseis, no entanto, vem aumentando a concentração desse elemento e a de outros óxidos voláteis na atmosfera, principalmente nas áreas urbanas, o que compromete outros componentes bióticos do ecossistema. O excesso de enxofre na atmosfera afeta os seres vivos através, por exemplo, da chuva ácida. Ciclo do enxofre na natureza Obs: não estamos considerando a intervenção humana. Fonte: http://www.fisicafacil.pro.br/enem11.htm " http://www.fisicafacil.pro.br/enem11.htm 20 20 Ciclo do Carbono O carbono (C) pode estar na natureza sob a forma de carbonatos, encontrados nos combustíveis fósseis ou nos organismos e seus restos orgânicos. Pode estar, ainda, na constituição do gás carbônico (CO2), representando 0,03% dos componentes atmosféricos. O gás carbônico participa da fotossíntese como uma das matérias-primas necessárias à sintetização de açúcares (glicose), sendo extraído do ar ou da água pelos vegetais clorofilados. Os açúcares sintetizados participarão da produção de outros compostos orgânicos, como gorduras e proteínas, que, juntos, flutuarão dentro da cadeia alimentar. Os organismos que compõem a cadeia alimentar obtêm energia através da respiração, liberando nesse processo parte do carbono, que retorna para a atmosfera na forma de CO2. Uma outra parte permanece presa aos corpos dos seres vivos, como carbonatos que formam o esqueleto dos animais ou, então, como carbono acumulado nas moléculas orgânicas. O carbono, assim armazenado, pode ser liberado durante a decomposição dos organismos ou de seus produtos, como fezes, urina ou folhas mortas. No caso do carbono armazenado em reservatórios fósseis, como a turfa, o petróleo ou o carvão, ele é liberado para a atmosfera quando ocorre a queima desses combustíveis. Outra forma de o carbono voltar ao ambiente é a partir da extração e industrialização de calcários quando, então, os carbonatos voltam a ficar disponíveis. 21 21 Ciclo do Carbono Fonte: http://www.thinkquest.org/pls/html/think.library Finalmente, é necessário destacar que todos os organismos, incluindo os micro-organismos, exercem papéis fundamentais não apenas no ciclo do enxofre e do nitrogênio, mas também de muitos outros. Cada organismo participa ativamente da regulação de seu próprio ambiente, mas nenhum deles, isoladamente, tem o controle dessa regulação. Somente a integração entre os diferentes processos de troca de energia e de nutrientes entre os componentes do ecossistema é que vai possibilitar o fornecimento de suprimentos para ele, de forma contínua (ODUM, 1993) http://www.thinkquest.org/pls/html/think.library 22 22 2 EDUCAÇÃO E IMPACTOS AMBIENTAIS Todos nós sabemos que o homem age sobre os ecossistemas quase sempre de maneira irracional e consequentemente gera impactos ambientais, como bem está demonstrado no quadro abaixo: AÇÕES DO HOMEM IMPACTOS AMBIENTAIS Desmatamento Danos à flora e fauna Aumento do escoamento da água Erosão do solo Assoreamento de recursos hídricos Empobrecimento do solo desertificação Deslizamento de encostas Enchentes prejuízos econômicos e sociais Alterações climáticas Poluição ambiental Prejuízos à saúde do homem Danos à flora e fauna Danos materiais Desvalorização de áreas Desfiguração da paisagem Prejuízos às atividades sociais, econômicas e culturais Modificações de caráter Global Efeito Estufa Destruição da camada de ozônio Chuvas ácidas Modificações ou destruição de Danos à flora e fauna 23 23 ecossistemas Desequilíbrios ecológicos Prejuízos às atividades do homem Danos materiais e sociais Desfiguração da paisagem Alterações no ciclo hidrológico Impermeabilização do solo Maior escoamento da água Menor recarga dos aquíferos Problemas de drenagem Enchentes prejuízos materiais e sociais Redução da evapotranspiração alterações climáticas Alterações no relevo e topografia Problemas de drenagem Empoçamentos Erosão do solo Desfiguração da paisagem Proliferação de insetos doenças Mudanças no regime hidrológico Cheias danos materiais e sociais Problemas de drenagem Inundação de áreas de valor econômico, histórico, cultural ou ecológico Impactos no meio biótico Impactos no meio social, cultural e econômico Alteração no escoamento das águas A partir dessas constantes ações em que as sociedades consomem além do que a natureza pode oferecer, em um ritmo maior do que o ritmo natural de 24 24 renovação dos recursos do planeta, elas colocam em risco a vida presente e, principalmente, o futuro das próximas gerações. Então, por meio da Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente, realizada em Estocolmo, na Suécia (1972) em todas as regiões começaram a surgir movimentos ambientalistas em busca de propostas deutilização adequada dos ecossistemas. Os movimentos cresceram, atraíram simpatizantes e, com isso, a Ecologia foi ganhando responsabilidade perante a sociedade. Diante do exposto acima e de outros movimentos ambientais, a Lei nº 9795, de 27 de abril de 1999 instituiu a Política Nacional de Educação Ambiental: Entendem-se por Educação Ambiental os processos por meio dos quais o indivíduo e a coletividade constroem valores sociais, conhecimentos, habilidades, atitudes e competências voltadas para a conservação do meio ambiente, bem de uso comum do povo, essencial à sadia qualidade de vida e sua sustentabilidade. Sendo assim Odum (1993) afirma que, a Educação Ambiental estabelece um elo entre política, ciência e cidadãos, e é por meio dela que percebemos como esses três elementos estão interligados. Quando eles se tornarem interdependentes, formarão um sistema capaz de encontrar um equilíbrio com o sistema ecológico, garantindo o sistema vida do planeta. 2.1 Impactos Ambientais Os problemas de poluição global, como o efeito estufa, a diminuição da camada de ozônio, as chuvas ácidas, a perda da biodiversidade, os dejetos lançados em rios e mares, entre outros, nem sempre são observados, medidos ou mesmo sentidos pela população. A explicação para toda essa dificuldade reside no fato de se tratar de uma poluição cumulativa, cujos efeitos só são sentidos a longo prazo. Apesar disso, esses problemas têm merecido atenção especial no mundo inteiro. Vamos então analisar cada um deles com mais detalhes. 25 25 O efeito estufa Sabemos que a Terra recebe uma quantidade de radiação solar que, em sua maior parte (91%), é absorvida pela atmosfera terrestre, sendo o restante (9%) refletido para o espaço. Mas a concentração de gás carbônico na atmosfera terrestre, oriunda, principalmente, da queima de combustíveis fósseis, dificulta ou diminui o percentual de radiação que a Terra deve refletir para o espaço. Assim, o calor dessas radiações fica preso na atmosfera, provocando o aumento da temperatura média da superfície terrestre. E quais são as consequências econômicas e sociais do efeito estufa? Muitos cientistas apontam que o aquecimento do planeta a médio e longo prazos tem caráter irreversível e, por isso, desde já devem ser adotadas medidas para diminuir as emissões dos gases que provocam esse aquecimento. Outros cientistas, no entanto, admitem o aumento do teor do gás carbônico na atmosfera, mas lembram que grande parte desse gás tem origem na concentração de vapor d‘água, o que independe das atividades humanas. Essa controvérsia acaba adiando a tomada de decisão para a adoção de uma política que diminua os efeitos do aumento da temperatura média da Terra. Sabe-se, no entanto, que a elevação da temperatura terrestre entre 2 e 5 graus provocaria mudanças nas condições climáticas e, daí, que o efeito estufa acarretaria aumento do nível do mar, inundações das áreas litorâneas e desertificação de algumas regiões, comprometendo as terras agricultáveis e, consequentemente, a produção de alimentos. Diminuição da camada de ozônio A camada de ozônio é uma película existente na atmosfera que filtra os raios ultravioletas, protegendo os organismos da superfície terrestre contra suas irradiações. Ela é formada pelo gás ozônio, que é constituído de moléculas de oxigênio decompostas a partir dos raios ultravioletas que penetram na atmosfera. 26 A exposição à radiação ultravioleta pode afetar gravemente os sistemas imunológicos, causar cataratas e aumentar a incidência de câncer de pele nos seres humanos, além de atingir os tecidos vivos de outras espécies. Segundo Odum (1993) a diminuição da camada de ozônio está ocorrendo devido ao aumento da concentração dos gases CFC (cloro-flúor-carbono) presentes no aerossol, em fluidos de refrigeração, como o gás de geladeira, por exemplo, e nos solventes. Esses gases, quando liberados na atmosfera, sobem em direção às camadas mais altas, atingindo a estratosfera. Aí o cloro, presente nesses gases, é liberado pela radiação ultravioleta e forma o cloro atômico, que reage ao entrar em contato com o ozônio, transformando-se em monóxido de cloro. A partir dessa reação, a camada de ozônio vai sendo consumida, deixando passar a radiação ultravioleta do Sol, prejudicial à vida na Terra. As consequências econômicas e ecológicas da diminuição da camada de ozônio são o aumento da incidência do câncer de pele, o desaparecimento de espécies animais e vegetais e as mutações genéticas. Odum (1993) afirma ainda que mesmo havendo incertezas sobre a magnitude desse fenômeno, em 1984 foi assinado um acordo internacional para diminuir as fontes geradoras do problema. O acordo ficou conhecido como o Protocolo de Montreal, pelo qual os 27 países signatários se comprometeram a reduzir ou eliminar o consumo de CFC até o ano 2000. Mas isso ainda não aconteceu na proporção desejada, apesar de já haver tecnologia disponível para substituir os gases presentes no aerossol, em fluidos de refrigeração e nos solventes. Chuvas ácidas As chuvas ácidas são precipitações na forma de água e neblina que contêm ácido nítrico e sulfúrico. Elas decorrem da queima de enormes quantidades de combustíveis fósseis, como petróleo e carvão, utilizados para a produção de energia nas refinarias e usinas termoelétricas, e também pelos veículos. Durante esse processo de queima, milhares de toneladas de compostos de enxofre e óxido de " 27 nitrogênio são lançados na atmosfera, onde sofrem reações químicas e se transformam em ácido nítrico e sulfúrico (RICKLEFS, 2003). As consequências econômicas e ecológicas das chuvas ácidas são observáveis principalmente em áreas urbanas, onde ocorrem patologias que afetam o sistema respiratório e cardiovascular. Estima-se que as chuvas ácidas contribuam para a morte de florestas e lagos, sobretudo aqueles situados nas zonas temperadas. Perda da biodiversidade A perda da biodiversidade está intimamente ligada ao intenso desmatamento de florestas. As madeireiras, que retiram a madeira de forma predatória, sem promover programas de reflorestamento – principalmente nos países do hemisfério sul, onde se situam as florestas tropicais – e os grandes projetos agropecuários baseados na monocultura e na criação de gado são os principais causadores do desmatamento. Segundo dados de órgãos ligados às Nações Unidas, aproximadamente 50% das florestas tropicais do planeta já foram perdidos. A redução dessas áreas, nas mais diversas regiões, apresenta riscos significativos para o principal banco genético do planeta. A questão nuclear Embora a energia nuclear seja uma das alternativas atuais de energia, o seu uso tem sido questionado, tanto por problemas de contaminação que representa a extração de urânio, como pelas dificuldades de depósito final dos dejetos radioativos. Outro problema frequente se relaciona com a água empregada nos sistemas de refrigeração, que quando lançada nos corpos d‘água, aumenta a temperatura e prejudica a biodiversidade local. Sobre a energia nuclear, basicamente pode-se defini-la como a energia liberada por uma reação denominada fissão nuclear — no reator nuclear, os núcleos " 28 dos átomos são bombardeados uns contra os outros, provocando o rompimento dos núcleos e a liberação de energia. Esse processo resulta em radiação e calor, que por sua vez transforma a água em vapor. A pressão resultante é usada para produzir eletricidade, sendo a matéria-prima empregada na produção de energia nuclear, o urânio, um metal pesado e radioativo (CORTEZ, 2004). Cortez (2004,p. 19) enumera diversos acidentes nucleares ocorridos até 1998, dentre eles: Em 1957 escapa radioatividade de uma usina inglesa situada na cidade de Liverpool. Somente em 1983 o governo britânico admitiria que pelo menos 39 pessoas morreram de câncer, em decorrência da radioatividade liberada no acidente. Documentos secretos recentemente divulgados indicam que pelo menos quatro acidentes nucleares ocorreram no Reino Unido em fins da década de 50. Em setembro de 1957, um vazamento de radioatividade na usina russa de Tcheliabinski contamina 270 mil pessoas. Em dezembro de 1957, o superaquecimento de um tanque para resíduos nucleares causa uma explosão que libera compostos radioativos numa área de 23 mil km2. Mais de 30 pequenas comunidades, numa área de 1.200 km², foram riscadas do mapa na antiga União Soviética e 17.200 pessoas foram evacuadas. Um relatório de 1992 informava que 8.015 pessoas já haviam morrido até aquele ano em decorrência dos efeitos do acidente. Em janeiro de 1961, três operadores de um reator experimental nos Estados Unidos morrem devido à alta radiação. Em outubro de 1966, o mau funcionamento do sistema de refrigeração de uma usina de Detroit causa o derretimento parcial do núcleo do reator. Em janeiro de 1969, o mau funcionamento do refrigerante utilizado num reator experimental na Suíça, inunda de radioatividade a caverna subterrânea em que este se encontrava. A caverna foi lacrada. Em março de 1975, um incêndio atinge uma usina nuclear americana do Alabama, queimando os controles elétricos e fazendo baixar o volume de água de resfriamento do reator a níveis perigosos. " 29 Em março de 1979, a usina americana de Three Mile Island, na Pensilvânia, é palco do pior acidente nuclear registrado até então, quando a perda de refrigerante fez parte do núcleo do reator derreter. Em fevereiro de 1981, oito trabalhadores americanos são contaminados, quando cerca de 100 mil galões de refrigerante radioativo vazam de um prédio de armazenamento do produto. Durante a Guerra das Malvinas, em maio de 1982, o destróier britânico Sheffield afundou depois de ser atingido pela aviação argentina. De acordo com um relatório da Agência Internacional de Energia Atômica, o navio estava carregado com armas nucleares, o que põe em risco as águas do Oceano Atlântico próximas à costa argentina. Em janeiro de 1986, um cilindro de material nuclear queima após ter sido inadvertidamente aquecido numa usina de Oklahoma, Estados Unidos. Em abril de 1986 ocorre o maior acidente nuclear da história (até agora), quando explode um dos quatro reatores da usina nuclear soviética de Chernobyl, lançando na atmosfera uma nuvem radioativa de cem milhões de curies (nível de radiação 6 milhões de vezes maior do que o que escapara da usina de Three Mile Island), cobrindo todo o centro-sul da Europa. Metade das substâncias radioativas voláteis que existiam no núcleo do reator foram lançadas na atmosfera (principalmente iodo e césio). A Ucrânia, a Bielorússia e o oeste da Rússia foram atingidos por uma precipitação radioativa de mais de 50 toneladas. As autoridades informaram na época que 31 pessoas morreram, 200 ficaram feridas e 135 mil habitantes próximos à usina tiveram de abandonar suas casas. Em setembro de 1987, a violação de uma cápsula de césio-137 por sucateiros da cidade de Goiânia, no Brasil, mata quatro pessoas e contamina 249. Três outras pessoas morreriam mais tarde de doenças degenerativas relacionadas à radiação. Em junho de 1996 acontece um vazamento de material radioativo de uma central nuclear de Córdoba, Argentina, que contamina o sistema de água potável da usina. " 30 Em dezembro de 1996, o jornal San Francisco Examiner informa que uma quantidade não especificada de plutônio havia vazado de ogivas nucleares a bordo de um submarino russo, acidentado no Oceano Atlântico em 1986. O submarino estava carregado com 32 ogivas quando afundou. Em março de 1997, uma explosão numa usina de processamento de combustível nuclear na cidade de Tokai, Japão, contamina 35 empregados com radioatividade. Em maio de 1997, uma explosão num depósito da Unidade de Processamento de Plutônio da Reserva Nuclear Hanford, nos Estados Unidos, libera radioatividade na atmosfera (a bomba jogada sobre a cidade de Nagasaki na Segunda Guerra mundial foi construída com o plutônio produzido em Hanford). Em junho de 1997, um funcionário é afetado gravemente por um vazamento radioativo no Centro de Pesquisas de Arzamas, na Rússia, que produz armas nucleares. Em julho de 1997, o reator nuclear de Angra 2, no Brasil, é desligado por defeito numa válvula. Segundo o físico Luiz Pinguelli Rosa, foi "um problema semelhante ao ocorrido na usina de Three Mile Island", nos Estados Unidos, em 1979. Em outubro de 1997, o físico Luiz Pinguelli adverte que estava ocorrendo vazamento na usina de Angra 1, em razão de falhas nas varetas de combustível. Quem não se lembra do último terremoto no Japão e os problemas causados pela usina de Fukushima ocorrido recentemente? Portanto, colocando numa balança os benefícios e os efeitos negativos, mesmo que as estatísticas de acidentes sejam pequenas, e não seja uma energia que emita gases estufa, gera resíduos radioativos extremamente tóxicos, por conseguinte, a tendência da população é rejeitar o seu uso enquanto fonte de energia. " 31 Reflexão: O que é um educador ambiental? Como nos tornamos educadoras e educadores ambientais? É possível definir os contornos precisos do que seja ser educador ambiental? Essa é uma identidade tranquila de ser incorporada às histórias que construímos sobre nós mesmos? Será que tal identidade já estaria dada no mundo e, assim, para ser um educador ambiental bastaria, apenas, assumir tal filiação? Para refletirmos sobre essas questões, é preciso considerar que a própria noção de ‗identidade‘ vem sendo colocada em suspeição nos tempos atuais. O caráter instável, provisório e fugidio das identidades tem sido marcado em contraposição à sua pretensa estabilidade, coerência e precisa definição. Nesta direção, nossas presumíveis identidades poderiam ser pensadas, como destaca Sampaio (2005, p. 162), como ―provisórias conexões que fazemos e desfazemos circunstancialmente, algumas mais aderidas porque mais naturalizadas (...), enquanto outros encaixes identitários são mais efêmeros‖. Muitas vezes, é através de um jogo de oposições que vamos pensando nossas identidades. Ou se é educador ambiental ou, então, não se é educador ambiental. Tal dicotomia, contudo, nos remete a idealizar uma identidade plena, completa e coerente de educadora e de educador ambiental. Tal idealização não permite enxergarmos os inúmeros aspectos que estão relacionados à construção dos inúmeros modos, certamente diferentes, de estarmos sendo educadores ambientais. Talvez, pudéssemos pensar que não há uma única conformação, uma única identidade que possa ser traduzida como própria a um ―educador ambiental‖. Se a identidade é sempre algo provisório (sendo sua forma definitiva nunca passível de alcance) como, então, vamos constituindo-nos educadores ambientais? Será através das narrativas que contamos, escrevemos, relatamos sobre o trabalho que fazemos na Educação Ambiental, que vamos criando, para nós mesmos (e para aqueles que nos escutam e nos leem), nossas identidades provisórias e instáveis de educadores ambientais. Contudo essa não é uma operação individual, como se fôssemos nós os únicos responsáveis pela construção da história que contamos. Como nos lembra Sampaio(2005, p. 172), ―os sujeitos só podem contar suas histórias e, assim, fabricar suas identidades, a partir de certos " 32 registros narrativos construídos socialmente‖. Não esqueçamos, também, que aprendemos a estar sendo educadores ambientais através das conversas que temos com nossos colegas, dos cursos de formação que fazemos, dos livros e documentos oficiais que estudamos. Não seria interessante escrevermos algumas das histórias que vivenciamos como ―educadores ambientais‖? Conseguiríamos, através desse exercício, refletir sobre como temos configurado, para nós mesmos, uma identidade de educadores ambientais? Ela mudou ao longo da nossa trajetória nessa área? Podemos, inclusive, trocar nossas histórias com as de outros colegas. São diferentes os modos como os sujeitos se enxergam e se configuram como ―educadores ambientais‖? Há semelhanças entre as diferentes histórias contadas? " 33 REFERÊNCIAS BRASIL. Lei nº 9.795, de 27 de abril de 1999. Política Nacional de Educação Ambiental. Disponível em: www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/L9795.htm Acesso em: 12 set. 2011. CORTEZ, Henrique. Aquecimento global e água. Série Consciência e meio Ambiente. 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