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BIOLOGIA RESUMIDA – BIODIVERSIDADE E CONSERVAÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES BIOLOGIA RESUMIDA BIODIVERSIDADE E CONSERVAÇÃO PROF. RAFAEL MARQUES Hipótese de Gaia ou biogeoquímica 1972 – James Lovelock e Linn Margulis propõe a hipótese de Gaia Gaia é a deusa grega que personifica a Terra Enxerga o planeta Terra como um ser vivo Processa energia e matéria e mantém um equilíbrio entre os seus componentes bióticos e abióticos A Terra teria uma espécie de metabolismo e homeostase (capacidade de se manter constante), também conhecido como sinergismo ambiental ou equilíbrio ecológico Quebra de sinergismo ambiental O principal motivo da quebra de sinergismo, levando a um desequilíbrio ambiental, é a perda de biodiversidade Biodiversidade Representa a diversidade de espécies na natureza Hoje são conhecidas 1,5 milhões de espécies no planeta Estima-se que a Terra abrigue um número entre 10 e 50 milhões de espécies no planeta 70% da biodiversidade do planeta está concentrada em 17 países megadiversos Países megadiversos São países que apresentam uma grande biodiversidade Alguns fatores favorecem a ocorrência de grande biodiversidade: Localizam-se em regiões tropicais: com muita luz e muita água líquida disponível, favorece a ocorrência de muita fotossíntese Países de grande extensão territorial: por uma questão de probabilidade, abrigam muitas espécies diferentes O Brasil é o país de maior biodiversidade do planeta: tanto em número de espécies como também o número de espécies endêmicas (exclusivamente brasileiras) OBS: Ilhas tendem a apresentam muitas espécies endêmicas por questões evolutivas Espécies endêmicas x espécies cosmopolitas BIOLOGIA RESUMIDA – BIODIVERSIDADE E CONSERVAÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Endêmicas Cosmopolita Apresentam distribuição geográfica restrita Apresentam distribuição geográfica ampla Apresentam um baixo limite de tolerância às variações ambientais Apresentam um amplo limite de tolerância às variações ambientais Por este motivo, têm uma maior chance de serem extintas Por este motivo, têm uma maior chance de invadir outros ambientes (bioinvasão) Importante a criação de áreas de conservação para este grupo de organismos Importante evitar que a bioinvasão ocorra, pois podem causar a extinção de espécies nos ambientes invadidos Importância da biodiversidade Está relacionado aos serviços prestados pelas varias espécies na natureza Obtenção de alimentos e de substâncias químicas que podem ser utilizado como princípios ativos em medicamentos Ex.: O ácido acetilsalicílico é retirado da casca da árvore do salgueiro; captopril é extraído do veneno da jararaca; viagra é extraído de algumas esponjas-do-mar. Bioprospecção: este termo se refere à busca de substâncias úteis à humanidade dentro da biodiversidade Biopirataria: uso ilícito dos recursos biológicos de uma determinada região Ex.: Ingleses roubam as seringueiras brasileiras e passam a cultivar na Malásia Hotspots Representam 34 biomas do planeta Terra que representam cerca de 75% da biodiversidade do mundo com apenas 2,3% da superfície do planeta Apresentam altíssima biodiversidade, endemismo (pelo menos 1500 espécies de plantas) e de degradação (pelo menos ¾ da vegetação destruídos) São regiões que merecem um grande esforço em sua proteção No Brasil existem 2 Hotspots: 1. Mata Atlântica 2. Cerrado Perda de biodiversidade Existem inúmero episódios de extinção em massa ao longo da história da vida na terra Nos últimos anos o homem está levando espécies à extinção num ritmo semelhante ao do asteroide que causou a extinção dos dinossauros BIOLOGIA RESUMIDA – BIODIVERSIDADE E CONSERVAÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES A perda de espécies leva a perdas econômicas de forma direta e indireta: Direta: alimentos e substâncias químicas importantes Indireta: ciclo de nutrientes, de chuvas, proteção de mananciais, perda de bem- estar social, desequilíbrio em teias alimentares, entre outros... Questão 01 Observe a tirinha. Em relação ao tema proposto na tirinha, assinale a alternativa correta. a) O tráfico de animais não leva as espécies à extinção, pois nesse tipo de atividade, são retirados apenas alguns indivíduos da população de determinado ambiente. Nesse ecossistema, existe uma variedade de espécies que se reproduzem e repõem os indivíduos que foram retirados. b) A extinção de uma espécie não prejudica os demais organismos desse ambiente, pois seres vivos são capazes de se adaptar e, rapidamente, qualquer um deles passa a ocupar o nicho ecológico da espécie que desapareceu. c) São poucas as espécies ameaçadas de extinção em nosso país, uma vez que o Brasil abriga 90% da biodiversidade do planeta. d) O desmatamento e as queimadas não causam a extinção de espécies, pois são atividades realizadas em áreas reduzidas, quando comparadas à grande extensão territorial do nosso país, e que afetam um número pequeno de organismos vivos. e) A destruição de habitats causa a extinção de seres vivos e quando uma espécie desaparece de um ambiente, coloca em risco a complexa trama de relações, estabelecida, muitas vezes, há milhares de anos. Espécies chave ou guarda-chuva São espécies fundamentais para a manutenção de determinadas teias alimentares, das quais várias espécies dependem BIOLOGIA RESUMIDA – BIODIVERSIDADE E CONSERVAÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Ex.: Recifes de corais (mantém de forma direta ou indireta, cerca de 90% de toda a vida marinha) Extinção primária: geralmente ocorre por ação do homem Extinção secundária: morte das espécies que dependiam da espécie que foi eliminada na extinção primária Causas de extinção por ação antropogênica 1ª causa: a destruição/fragmentação de hábitats 2ª causa: introdução de espécies exóticas em ambientes em que ela não é comum Outras causas: caça indiscriminada e pesca predatória Desenvolvimento sustentável ou sustentabilidade Se refere ao uso dos recursos naturais de modo a suprir as necessidades atuais da humanidade sem comprometer as gerações futuras Envolve um equilíbrio entre consumo e proteção dos recursos ambientais Exploração dos recursos naturais norteado por 3 aspectos: 1- Economia 2- Bem-estar social 3- Meio ambiente Questão 02 “O Planeta Terra atinge, nesta segunda-feira (29), o ponto máximo de uso de recursos naturais que poderiam ser renovados sem ônus ao meio ambiente. Em 2019, a humanidade atingiu a data limite três dias antes que em 2018 – e mais cedo do que em toda a série histórica, medida desde 1970. Para manter o mesmo padrão de consumo atual, seriam necessários 1,75 de recursos naturais do planeta Terra. A estimativa é da Global Footprint Network, organização internacional pioneira em calcular a “pegada ecológica”, que contabiliza o quanto de recurso natural é usado para as necessidades de um indivíduo ou população.” Disponível em: <https://g1.globo.com/natureza/noticia>. Acesso em: 10 ago. 2019. Adaptado. Estudos sobre “pegadas ecológicas” contabilizam o quanto de recurso natural vem sendo utilizado por indivíduos e/ou populações. A esse respeito considere as afirmativas abaixo. I. A capacidade de sustento aumentaria se o consumo de carne por indivíduo aumentasse. II. A atual demanda de recursos dos países industrializados é menor do que a “pegada ecológica” desses países. III. As mudanças em hábitos de consumo podem diminuir a demanda por recursos e os efeitos da “pegada ecológica”. IV. É possível que melhoramentos tecnológicos aumentem a capacidade de sustento da Terra https://g1.globo.com/natureza/noticia> https://g1.globo.com/natureza/noticia> BIOLOGIA RESUMIDA – BIODIVERSIDADE E CONSERVAÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES para os seres humanos, aumentando a eficiênciade utilização dos recursos. Está correto apenas o que se afirma em: a) III. b) I e II. c) I e III. d) II e III. e) III e IV. Proteção dos recursos ambientais Áreas de conservação ambiental Área de proteção de uma ecossistema em que se pode fazer o uso sustentável dos recursos Ex.: Parques ecológicos ou reservas extrativistas Áreas de preservação permanente (APP’s) São áreas de proteção que não se podem ser utilizadas nem de maneira sustentável Ex.: Nascente de rios, praias, regiões de dunas, manguezais, matas ciliares, aquíferos, entre outros Reserva legal 20% a 80% do terreno privado deve ser preservado Questão 03 Cientistas comprovaram que a presença de florestas nativas em bacias hidrográficas, chamadas de Matas Ciliares, promovem a regulação do regime dos rios e a melhora na qualidade da água. A figura abaixo mostra a relação do ciclo da água com sua produção e armazenamento em bacias hidrográficas. As setas representam os diferentes caminhos que ela percorre. Sobre isso, leia as afirmativas abaixo: I. Parte da água da chuva é retida pelas copas das árvores, evaporando em seguida. A esse processo denomina-se interceptação. II. O piso florestal é formado por uma camada de folhas, galhos e outros restos vegetais, permeabilizando o solo e permitindo o escoamento superficial da água para o leito do rio, evitando a perda por infiltração no solo. III. Sem a proteção da cobertura da floresta, o impacto das gotas de água da chuva no solo acaba por desagregá-lo, permitindo sua lixiviação. IV. A floresta protege o lençol freático, possibilitando que o rio tenha vazão regular ao longo do ano, inclusive nos períodos de estiagem. V. Os nutrientes absorvidos pelas árvores, arbustos e plantas herbáceas da floresta exportam o excesso de sais minerais do solo para o rio, por meio da queda de folhas, galhos, troncos e frutos. BIOLOGIA RESUMIDA – BIODIVERSIDADE E CONSERVAÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Estão corretas: a) I, II e V. b) III, IV e V. c) II, III e IV. d) I, III e IV. e) I, II e IV. Conferências da ONU sobre meio ambiente 1972 – Estocolmo: Conferência das nações unidas sobre o ambiente humano Discussão sobre a limitação de recursos e como utilizá-los de forma sustentável 1992 – Rio de Janeiro: Conferência das nações unidas sobre o meio ambiente e o desenvolvimento Também conhecida como Eco 92 ou cúpula da Terra Convenção da biodiversidade: os países se comprometem com a proteção da biodiversidade e a divisão justa do que se ganha através da biodiversidade Agenda 21: compromisso com o desenvolvimento sustentável 2012 – Rio de Janeiro: Conferência das nações unidas sobre o desenvolvimento sustentável Também conhecida como Rio +20 Se discute a necessidade da renovação do compromisso com o desenvolvimento sustentável Questão 04 A fim de controlar os diversos problemas ambientais de cunho antrópico detectados na Terra a partir de meados do século XX, os governos dos países membros da ONU têm se reunido em grandes conferências em busca de soluções e metas comuns. Assinale a alternativa correta a respeito dessas conferências. a) Durante a Eco–92 foram levantados recursos para a recuperação de pelo menos 92% da camada de ozônio nas regiões de clima temperado. b) Um produto da Eco–92 foi a Agenda–21, documento em que constam programas para um desenvolvimento mais sustentável durante o século XXI. c) Na Rio+20, mais vinte bacias hidrográficas (incluindo a do Uruguai) entraram para o regime especial de proteção de águas continentais da ONU. d) A Rio+20 determinou maior fiscalização em usinas nucleares, a fim de evitar acidentes atômicos como os de Chernobyl, Goiânia e Fukushima. e) Após a Rio+20, Canadá, Rússia e China deixaram a ONU, alegando discordâncias com BIOLOGIA RESUMIDA – BIODIVERSIDADE E CONSERVAÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES políticas que interfeririam na autonomia dos países desenvolvidos. Gabarito 01 02 03 04 E E D B BIOLOGIA RESUMIDA – DESTRUIÇÃO DE HÁBITATS PROFESSOR RAFAEL MARQUES BIOLOGIA RESUMIDA DESTRUIÇÃO DE HÁBITATS PROF. RAFAEL MARQUES Destruição de hábitats Está intimamente relacionada com o desmatamento: Extrativismo de madeira e de minérios Agricultura e pecuária OBS: a principal causa de desmatamento na Amazônia é a criação de pasto para o gado e para o cultivo de soja Queimadas Método mais barato para derrubar a vegetação Observa-se o aumento da fertilidade do solo em curto prazo (aceleração da decomposição da matéria orgânica) OBS: As queimadas eram uma prática comum nas populações indígenas para preparar o terreno para o plantio Em pequena escala pode ser benéfica Problemas associados ao excesso de queimadas Diminuição da fertilidade do solo a longo prazo (morte dos microrganismos do solo) Emissão de gases do efeito estufa (gás carbônico) Liberação de fuligem e a redução da umidade do ar (doenças respiratórias) Remoção da cobertura vegetal (aumento do efeito erosivo das chuvas e do vento) A erosão promove a lixiviação dos nutrientes (empobrecimento nutricional do solo) e o assoreamento dos rios (que aumenta o risco de inundações) Questão 01 As queimadas recentes na Floresta Amazônica, a maior florestal tropical do mundo, geraram preocupação mundial. Algumas personalidades públicas se referiram a essa floresta como o “Pulmão do Mundo”. Sabe-se que ela é importante para o clima do planeta e abriga enorme biodiversidade. No entanto, o termo “Pulmão do Mundo” é incorreto porque a Floresta Amazônica é um ambiente em clímax ecológico e consome a maior parte do BIOLOGIA RESUMIDA – DESTRUIÇÃO DE HÁBITATS PROFESSOR RAFAEL MARQUES oxigênio nela produzido. Na realidade, os grupos de organismos responsáveis pela maior parte do oxigênio produzido no planeta são as: a) plantas cultivadas. b) algas de água doce. c) algas marinhas. d) árvores das florestas temperadas Fragmentação de Hábitats É mais uma consequência do desmatamento Está associado à duas consequências: 1- Aumento do efeito de borda: as bordas de um ecossistema são as áreas mais vulneráveis à ação humana e à invasão de espécies exóticas Quanto menor o fragmento, maior será (proporcionalmente) a área de sua borda Isso aumenta os efeitos da ação humana e das espécies exóticas OBS: As espécies nativas se localizam na região mais profunda do ecossistema; quanto mais próxima a borda do centro, maior será o risco de extinção destas espécies 2- Aumento da endogamia: as populações permanecem restritos à pequenos fragmentos e não conseguem mais cruzar com indivíduos de outros grupos Com isso, os indivíduos passam a cruzar entre si dentro de um grupo pequeno Problemas associados à endogamia: Aumento do nível de homozigose na população, isso reduz o número de combinações genotípicas (reduz variabilidade genética) Aumento do risco de doenças homozigotas recessivas Com tudo isso, aumenta muito o risco de extinção destes grupos Uma solução para a fragmentação de hábitats A criação de corredores ecológicos Os corredores ecológicos são reservas ambientais, criadas no intuito de conectar dois fragmentos BIOLOGIA RESUMIDA – DESTRUIÇÃO DE HÁBITATS PROFESSOR RAFAEL MARQUES Com isso, torna-se possível o intercruzamento entre grupos familiares diferentes Ocorre, portanto, a redução da endogamia e consequentemente, aumenta a variabilidade genética, reduz o risco de doenças genéticas recessivas e o risco de extinções Em resumo, os corredores ecológicos aumentam o fluxo gênico entre as sub- populações Questão 02 Observe a figura abaixo, referente à supressão de campos nativos do Rio Grande do Sul. Com base no esquema, assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.As espécies campestres de mamíferos encontram melhores condições de habitat na situação …….. , uma vez que pode ocorrer …….. na situação ……… a) 1 – isolamento geográfico – 2 b) 2 – perda da biodiversidade – 1 c) 2 – aumento de predadores – 1 d) 1 – aumento da biodiversidade – 2 e) 2 – isolamento geográfico – 1 Questão 03 Estudo mede impacto da agropecuária na dieta de mamíferos silvestres Em artigo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), pesquisadores confirmam a hipótese de que além de afetar negativamente a riqueza, a diversidade e a abundância dos animais, a matriz agropecuária também impacta a alimentação e o uso do hábitat de mamíferos silvestres que vivem em áreas de floresta fragmentada, próximas a lavouras e pastagens. Fonte: Jornal da USP, 10/10/2019. Disponível em: https://jornal.usp.br (adaptada) Acerca das informações contidas no texto e nos conhecimentos relacionados ao tema, assinale a alternativa incorreta. a) Em ecologia, riqueza é o número de espécies registrado em uma área. b) Assim como a alimentação, o sistema reprodutivo dos indivíduos influencia, diretamente, na variabilidade da população. Dessa forma, em populações pequenas, em que há uma elevada taxa de consanguinidade, a maior parte dos locos encontram-se em heterozigose. c) Na área ecológica, abundância refere-se ao número de indivíduos de determinada espécie em uma área. d) Existem diversos fatores que podem influenciar a riqueza de espécies em comunidades biológicas, como a intensidade de predação e a heterogeneidade do ambiente, por exemplo. Questão 04 A ação humana sobre os ecossistemas, sejam eles terrestres ou aquáticos, tem colocado em risco a sobrevivência de diversas espécies https://jornal.usp.br/ BIOLOGIA RESUMIDA – DESTRUIÇÃO DE HÁBITATS PROFESSOR RAFAEL MARQUES animais e vegetais. Um dos grandes problemas, nesse contexto, reside na fragmentação de hábitats. Em ambientes florestais, por exemplo, a devastação intensiva tem restringido a existência da biota nativa a pequenas áreas remanescentes, os chamados fragmentos florestais. É correto afirmar que, nessas pequenas áreas: a) haja redução da variabilidade genética das populações ali existentes, tornando-as mais vulneráveis a alterações ambientais. b) ocorra redução significativa de fenômenos tais como o endocruzamento e a deriva genética, responsáveis pela estabilidade populacional. c) os organismos confinados comecem, naturalmente, a realizar fluxos migratórios para outros fragmentos, restaurando, assim, o equilíbrio ecológico. d) as populações remanescentes mudem sua composição genética com a finalidade de adquirir mais resistência às oscilações ambientais. Bioinvasão A introdução de espécies exóticas em determinados ambientes Ocorre geralmente por ação humana Existe um grande risco de a espécie invasora se tornar uma praga no novo ambiente Isso pode ser favorecido por: Apresentam uma alta taxa de reprodução Ausência de predadores naturais Abundância de alimentos Geralmente leva à extinção de espécies nativas agindo como competidora, predadora ou até mesmo parasita Controle biológico Uma alternativa para o controle de eventuais pragas utilizando-se espécies inimigas naturais da praga Esse inimigo pode ser: Um predador da praga Um competidor da praga Um parasita da praga Dentre estes possibilidades, a mais segura e mais efetiva é o uso de parasitas das pragas Parasitas são muito específicos em relação aos seus hospedeiros Isso garante que ele não irá interagir com outras espécies nativas e que quando a praga for eliminada, o parasita também será Questão 05 O “escargot”, Achatina fulica, originário do leste da África, foi introduzido no Brasil e tornou-se uma praga na agricultura, além de BIOLOGIA RESUMIDA – DESTRUIÇÃO DE HÁBITATS PROFESSOR RAFAEL MARQUES atuar como hospedeiro intermediário no ciclo da angiostrongilíase, grave doença que afeta o sistema nervoso central humano. Com base nos conhecimentos sobre a introdução de espécies exóticas, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. A espécie Achatina fulica teve sua disseminação facilitada por apresentar elevada plasticidade fenotípica. 02. A melhor forma de controlar a disseminação de Achatina fulica é a catação manual das fêmeas, as quais poderiam ser consumidas pela população de baixa renda, que teriam, assim, uma fonte proteica sem custos 04. A introdução de espécies exóticas pode levar à extinção de espécies nativas. 08. A ausência de predadores e a alta taxa reprodutiva das espécies exóticas contribuem para o seu sucesso nos ambientes invadidos. 16. Controle biológico se refere ao controle de pragas na agricultura pela introdução de insetos estéreis. Gabarito 01 02 03 04 05 C A B A 4 + 8 BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES BIOLOGIA RESUMIDA POLUIÇÃO PROF. RAFAEL MARQUES Poluição É descrita como sendo desfavorável ao meio ambiente por subprodutos ou resíduos da atividade humana Pode de natureza física, química ou biológica Poluição física Poluição sonora Sons acida de 90 decibéis de intensidade são nocivos aos cílios de percepção auditiva na cóclea Perturbações na comunicação entre animais na natureza Poluição visual Paisagens desagradáveis visualmente pode comprometer atividades turísticas Poluição térmica em ecossistemas aquáticos O aumento da temperatura dos mananciais reduz a solubilidade do O2 na água Compromete a respiração dos organismos aquáticos Ex.: Despejo de água de arrefecimento de indústrias Poluição por partículas em ecossistemas aquáticos Provoca o bloqueio da passagem de luz através da superfície (aumenta a turbidez da e reduz a penetrância da luz) Isso resulta em redução da atividade fotossintética dos organismos fotossintetizantes aquáticos Ex.: poeira, lama e etc... OBS: Ainda podem causar o assoreamento do rio e a redução de sua profundidade Isso está relacionado com o aumento do risco de enchentes BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Questão 01 O rompimento de uma barragem de rejeitos da mineradora Samarco na cidade de Mariana, Minas Gerais, lançou uma onda de lama carregada de metais pesados pelo Rio do Carmo, que atingiu o Rio Doce, comprometendo as águas e o solo de mais de 1,6 mil hectares do bioma Mata Atlântica. A enxurrada tóxica que escapou da barragem afeta a flora e a fauna aquática em duas etapas. Primeiro, a água turva que impede a entrada de luz. Depois, o depósito de lama no leito dos rios de onde continuam envenenando as águas. Fonte (adaptado): Revista Guia do estudante: vestibular + enem 2018. São Paulo: Abril, 2017 – págs. 104-105. A principal consequência do turvamento da água é: a) o comprometimento da fotossíntese, afetando toda a cadeia alimentar local. b) o branqueamento das algas que, sem luz, perdem clorofila e não realizam fotossíntese. c) o aumento de metais pesados, o que prejudica a realização da fotossíntese. d) a morte de milhares de peixes que, sem luz, não conseguem se locomover e procurar alimento. e) a proliferação de algas, que inabilitadas de realizar fotossíntese, fazem respiração anaeróbica. Poluição por radiação Isótopos radioativos Emitem radiação do tipo ionizante, a qual provoca uma série de problemas aos organismos que entram em contato Ex.: Mutações, câncer, queimaduras, anemia aplástica (por lesões na medula óssea OBS: Caso as mutações ocorram em células germinativas, é possível que ela seja transmitida através das gerações seguintes Agosto de 1945 – Bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki: até hoje observam- se má formações embrionárias causadas pelas mutações hereditárias 1986 ocorreu um vazamento nuclear em Chernobyl e em 2011 em Fukushima Elementos radioativos: Iodo131 (ca de Tireóide), Estrôncio 90 (ca de osso e medula) e Césio 137 (vários cânceres) Questão 02 Quando falamos em poluição, referimo-nos às atividades que afetam diretamente o meio ambiente. Ela pode ser desencadeada por vários agentes, tais como esgoto, pesticidas, resíduos sólidos e petróleo. O tipo mais perigoso de poluição é, sem dúvidas, a radioativa, também chamada de nuclear. No Brasil, em 1987, um grave acidente com radioatividade afetou Goiânia, levando quatro pessoas à morte, segundo registros oficiais, e contaminando várias outras. O acidente em Goiânia foi causado pelo: a) Urânio. b) Plutônio. c) Argônio. d) Césio. e) Iodo. BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Inversão térmica Os raios ultravioleta atravessam a camada de gases estufa da atmosfera Ao colidir com o solo, eles refletem na forma de raios infravermelho que emitem calor Portanto, a terra é aquecida do solo para a atmosfera Como o ar quente próximo ao solo tende a ser menos denso, então ele sobe e afasta os poluentes da superfície A inversão térmica ocorre em cidades muito poluídas e durante o inverno Ocorre uma diminuição na intensidade de radiação solar O raios UV não conseguem atravessar a camada de poluição, não aquece o solo e não dispersa os poluentes do ar Esse processo aumenta a inalação de partículas no ar e consequentemente, o número de casos de doenças respiratórias Poluição química Poluição qualitativa Substâncias não encontrados normalmente nos ecossistemas São considerados poluentes em qualquer concentração Ex.: Plástico, detergentes, CFC, mercúrio, chumbo e etc... Poluição quantitativa Substância encontradas naturalmente nos ecossistemas Só são considerados poluentes quando se apresentam acima de uma determinada concentração Ex.: CO2, metano, CO, óxidos de enxofre, de nitrogênio e esgoto doméstico Metais pesados Mercúrio (Hg): Utilizado na mineração do outro, no amalgama das restaurações dentárias, na fabricação de pilhas, baterias e chapéus Mercúrio metálico é inofensivo, porém algumas bactérias convertem-no em metil- mercúrio que é orgânico e tóxico aos seres vivos Hidroargirismo: Lesões neuronais (cegueira, surdêz, e demência), lesões hepáticas e lesões renais BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Chumbo (Pb): Utilizados como aditivos para combustíveis, como peso em redes de pesca, na produção de tintas, medicamentos, inseticidas, fungicidas, pilhas de bateria e objetos protetores contra radiação do raio-X Saturnismo ou plumbismo: Lesões neuronais (cegueira, surdêz, e demência), lesões hepáticas e lesões renais Inseticidas Organoclorados (DDT): É pouco tóxico, porém não é biodegradável e apresentam efeito acumulativo Hoje em dia não são mais utilizados para o controle de pragas Organofosforados (malathion): São muito mais tóxicos do que o DDT, porém são biodegradáveis e não apresentam efeito acumulativo Hoje em dia são mais utilizados para o controle de pragas causadas por insetos Biomagnificação ou magnificação trófica Bioacumulação: Acúmulo de substâncias não biodegradáveis pelos seres vivos (metais pesados, inseticidas como o DDT e isótopos radioativos) Nas cadeias alimentares, essas substâncias são repassadas de uma população para outra por meio da ingestão Magnificação trófica: É uma consequência da bioacumulação Observa-se uma maior concentração dessas substância a medida que se analisa os níveis tróficos mais altos A biomassa diminui nos últimos níveis, o que provoca um aumento na concentração dos poluentes nas populações Questão 03 (IFMT) Em novembro de 2015, houve o rompimento de uma barragem de rejeitos de mineração, na cidade de Mariana (MG). Foram despejados 62 milhões de metros cúbicos de rejeitos de minério de ferro no local, atingindo cerca de 250 municípios na Bacia do Rio Doce, onde vivem cerca de 3 milhões de pessoas, sendo que suas águas percorrem pouco mais de 800 km até atingir o oceano Atlântico no estado do Espírito Santo. Cerca de um trilhão de organismos foram mortos nessa BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES tragédia. Após análise da lama, que destruiu e assoreou uma significativa área produtiva às margens do Rio Doce, observou-se a presença de metais pesados, tais como arsênio, mercúrio e chumbo. Considerando as informações acerca do acidente ambiental em Mariana, analise as afirmações abaixo I. A lama, em contato com corpos d’água, aumenta a turbidez da água, impedindo a penetração da luz solar. Desta forma, a comunidade de organismos aquáticos fotossintetizantes é prejudicada, promovendo uma significativa redução no oxigênio dissolvido. II. Em desastres desta envergadura, o acúmulo de metais pesados fica restrito ao tecido de organismos aquáticos. III. Se ingeridos, via alimentos contaminados, os metais pesados podem causar sérios danos ao cérebro, fígado, rins e pulmões. IV. A dinâmica de acúmulo de metais pesados na cadeia alimentar local é um exemplo de Biomagnificação e Bioacumulação. As afirmações corretas são: a) I, II e III. b) I, III e IV. c) II e III. d) II e IV. e) II, III e IV. Detergentes Quando entra em contato com os mananciais, promovem a solubilização das membranas dos microrganismos destes ambientes Também promove a remoção da camada impermeabilizantes de revestimento de alguns animais (aves e mamíferos) Originalmente, os detergentes não eram biodegradáveis, se acumulavam nos mananciais, formando nuvens de detergentes Hoje em dia, os detergentes são biodegradáveis e trazem impactos bem reduzidos Petróleo Maré negra: Situação em que, por algum motivo o petróleo é derramado no mar Pode ser causado por naufrágio de navios petroleiros, vazamento de oleodutos e etc... A composição do petróleo é essencialmente apolar e menos denso do que a água Formam uma película escura na superfície da água: Bloqueia a passagem de luz e de oxigênio BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Efeitos: Reduz a atividade fotossintética, a disponibilidade de oxigênio, causam asfixia de organismos aeróbios (obstrução dos órgãos respiratórios) e redução da impermeabilização da superfície de aves O controle do petróleo derramado Uso de barreiras: Serviria para impedir o alastramento da macha de petróleo, o que facilitaria a remoção mecânica Biorremediação: Utilização de bactérias decompositoras do petróleo para acelerar sua degradação OBS: Estes microrganismos são aeróbicos, o que poderia causar o aumento do consumo do oxigênio no local e a redução dos níveis de oxigênio na água Questão 04 (UECE) O desastre ambiental causado pelo recente derramamento de petróleo nas praias do Nordeste brasileiro preocupa, pois, de acordo com cientistas, os danos causados vão durar décadas. Considerando os prováveis danos causados por esse derramamento de petróleo e utilizando os conhecimentos de cadeias e teias alimentares, atente para o que se diz a seguir e assinale a proposição verdadeira. a) Um peixe (consumidor primário) pode comer uma alga contaminada (produtor primário), e se o homem (consumidor secundário) se alimentar desse peixe, não será contaminado. b) O peixe é inteligente e desvia-se do petróleo: por isso, o consumo de peixes provenientes dos locais contaminados não oferece risco de contaminação para o homem. c) Um peixe (consumidor secundário) pode comer um crustáceo contaminado (consumidor primário) e se o homem (consumidor terciário) se alimentar desse peixe, pode também se contaminar. d) Apesar de um grupo de oceanógrafos, pesquisadores da vida marinha em locais afetados, ter encontrado óleo nos aparelhos digestivos de peixes, moluscos e crustáceos, por eles analisados, considerando-se a cadeia alimentar, o homem está livre dos riscos decontaminação. Esgoto doméstico Composto por fezes, urinas e resíduos alimentares (em resumo, é matéria orgânica) O grande problema dos esgotos domésticos é a eutrofização Eutrofização Momento em que se observa um excesso de nutrientes minerais (NPK) em ecossistemas aquáticos Ex1: Excesso de fertilizantes (NPK) BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Ex2: Excesso de esgoto doméstico (orgânico) que é decomposto em (NPK) Ex3: Derramamento de petróleo (orgânico) que é decomposto em (NPK) Consequências da eutrofização O excesso de nutrientes disponíveis promovem a proliferação excessiva de algas, microalgas, cianobactérias e plantas aquáticas (floração das águas) A medida em que as algas morrem, aumenta a quantidade de matéria orgânica que pode ser decomposta Este último, provoca uma maior proliferação de bactérias decompositoras aeróbicas, o que aumenta o consumo de oxigênio (D.B.O) e a redução do oxigênio dissolvido A redução do teor de oxigênio, leva à morte os organismos aeróbios e permite a proliferação de bactérias anaeróbicas O aumento da decomposição anaeróbica resulta na liberação de metano (aumenta efeito estufa) e sulfato de hidrogênio (mal cheiro) O tratamento do esgoto evita a eutrofização Consiste na remoção dos nutrientes do esgoto doméstico antes de ser despejado nos rios ou no mar Uma das formas de se remover o excesso de nutrientes é provocar a aeração do esgoto na estação de tratamento Com isso, ocorre a proliferação e bactérias aeróbicas e a decomposição do material orgânico Consequentemente, as algas irão consumir os resíduos inorgânicos da decomposição, formando um “lodo” no fundo Em seguida se aplica cloro para eliminar todas as bactérias e a água estará própria para o despejo BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Excesso de fertilizantes nitrogenados Estão relacionados com: 1. A formação de chuvas ácidas O excesso de nitrogênio tente a formar nitrato (NO3-), que por sua vez reage com a água e formam ácidos nitrogenados (HNO3) 2. Intoxicação humana por nitratos O nitrato se associa de maneira irreversível ao ferro da hemoglobina, comprometendo o transporte de oxigênio no sangue (metaemoglobinemia) 3. Eutrofização Aumento da quantidade de nutrientes minerais em ecossistemas aquáticos Poluição biológica Está relacionada com a proliferação exagerada de algum organismo causada pelo homem Alteração desfavorável no meio, por ação do homem, levando ao crescimento desordenado destas populações Mare vermelha Proliferação das microalgas dinoflageladas/pirrófitas por consequência da eutrofização Produzem toxinas hepatoneurotóxicas; não são biodegradáveis, portanto, causam bioacumulação e magnificação trófica Questão 05 (ACAFE) Maré vermelha traz microalga incomum e com potencial tóxico ao litoral de São Paulo Pesquisadores do Centro de Biologia Marinha (Cebimar) da USP identificaram uma floração de microalgas do gênero Margalefidinium no Canal de São Sebastião no final deste verão. A floração de microalgas é um fenômeno conhecido como maré vermelha e, nesse caso, surpreendeu os cientistas, porque as espécies desse gênero não são comuns no litoral de São Paulo. Além disso, são potencialmente tóxicas para peixes e outros organismos que compõem o ecossistema marinho. Fonte: Jornal da USP, 11/04/2019. Disponível em: https://jornal.usp.br Acerca das informações contidas no texto e nos conhecimentos relacionados ao tema, assinale a alternativa incorreta. a) A maré vermelha é um exemplo de amensalismo. Nesse tipo de relação ecológica, um organismo libera substâncias tóxicas que inibem o crescimento ou a reprodução de outros organismos. b) O fenômeno maré vermelha é resultante da excessiva proliferação da população de certas BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES algas tóxicas, como por exemplo, as algas pirrófitas dinoflageladas. c) Entre as causas relacionadas ao fenômeno da maré vermelha estão: alteração na salinidade, oscilação térmica da água e excesso de compostos orgânicos decorrentes do escoamento de esgoto doméstico. d) O aumento do número de marés vermelhas em termos de quantidade, intensidade e dispersão geográfica está relacionado, exclusivamente, à ação humana, como por exemplo, escoamento de esgoto doméstico nas águas marinhas, ocasionando a eutrofização. Resíduos sólidos A estimativa é de que cada pessoa por dia, produz cerca de 3 kg de lixo por dia Algumas alternativas para destinação dos resíduos sólidos Lixões: Ambientes para despejo que preparo do ambiente para receber e sem que exista tratamento do lixo Apresenta baixo custo operacional Porém, apresenta mal cheiro, proliferação de animais nocivos, risco de transmissão de doenças, produção de chorume ou lixívia, contaminação do solo, lençóis freáticos, e a atmosfera, por liberação de gases do efeito estufa, como o metano Aterros sanitários: São ambientes que recebem um preparo mínimo para receber o lixo Recebe uma cobertura impermeável no solo: Para impedir a infiltração da lixívia É coberto com terra periodicamente: Evita a exposição do lixo aos animais e aos humanos Apresenta tubulações para canalizar o metano: Pode ser queimado para liberar gás carbônico (menos danoso) ou para produção de energia elétrica Incineração: Utilizado para eliminar lixo hospitalar Garante a diminuição do volume do lixo e a eliminação dos possíveis contaminantes Compostagem: Produção de adubo a partir de matéria orgânica BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Na coleta seletiva do lixo, ocorre a separação do lixo orgânico Inserção do material em uma composteira Inicia-se a decomposição da matéria orgânica com a liberação de calor e adubo É importante revirar o composto para aerar e dispersar o calor Coleta seletiva do lixo A matéria orgânica deve ser destinada à compostagem Lixo hospitalar deve ser destinada à incineração Pilhas, baterias e utensílios eletrônicos devem ser destinados à reciclagem Cores das lixeiras Vermelha: Plástico Amarela: Metal Verde: Vidro Azul: Papel ou papelão Marrom: Resíduos orgânicos Branca: Lixo hospitalar OBS: Este procedimento aumenta a chance da possibilidade de o lixo ser reciclado (destruído e reconstruído com outra forma) ou reutilizado (sofrer pequenas modificações para ser utilizado novamente) Questão 06 (UEM) O Brasil ainda enfrenta dificuldades para descartar o lixo de maneira adequada. Estudos mostram que 53% dos resíduos ainda são descartados a céu aberto. A Política Nacional de Resíduos Sólidos, aprovada em 2010, previa que todos esses locais deveriam ser extintos até 2014. Com base no assunto, assinale o que for correto. 01. A Política Nacional de Resíduos Sólidos determina que o descarte de lixo deve ser readequado, com implantação de coleta seletiva e com instalação de usinas de reciclagem e de depósito de material orgânico em aterros sanitários. 02. A incineração é uma das formas mais eficazes de destinar o lixo, pois diminui o seu volume, eliminando os organismos causadores de doenças, além de ser um método barato e simples. 04. O uso de produtos biodegradáveis leva à poluição do solo, tornando-o improdutivo e promovendo a chuva ácida. 08. A maior vantagem da compostagem é a transformação de materiais não biodegradáveis em fertilizantes. 16. Biorremediação é um processo biológico eficaz para o tratamento de ambientes contaminados com moléculas orgânicas de difícil degradação. Soma das alternativas corretas: Efeito estufa Existe um conjunto de gases atmosféricos que são capazes de reter o calor advindo do Sol na superfície do planeta Ex.: Gás carbônico, metano, vapor d’água, óxidos de nitrogênio e o CFC BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃOPROFESSOR RAFAEL MARQUES O gás carbônico e o metano são os mais imoprtantes Temperatura da Terra com o efeito estufa: Em torno de 24 graus célsius Temperatura da Terra sem o efeito estufa: Em torno de -15 graus célsius A essa temperatura, seria impossível existir água líquida e nem a vida Gás metano É produzido pela decomposição anaeróbica da matéria Pode ser originado a partir do sistema digestivos de ruminantes, em pântanos e em lixões/aterros sanitários OBS: Existem 7 bilhões de humanos e 1 bilhão de bovinos; o impacto causado pelo metano advindo dos bovinos é maior do que o dos seres humanos A pecuária é um dos maiores problemas relacionados à emissão de gases do efeito estufa na atmosfera Isso torna o Brasil o 4° maior poluidor do planeta (nós somos o 5° maior país do planeta) A intensificação do efeito estufa Proporciona o aumento da temperatura média do planeta (aquecimento global) Entre 1900 e 2000 a temperatura da terra aumentou em 1 grau Entre 2000 e 2100 é possível que a temperatura aumente entre 1 e 6 graus Ocorrerá o derretimento das calotas polares e o aumento dos níveis dos oceanos Derretimento do permafrost, que tem metano acumulado e a consequente liberação para a atmosfera O aumento da temperatura das águas, provoca o branqueamento dos corais (perda das algas zooxantelas) Questão 07 A industrialização vem contribuindo para o aumento da concentração de algumas BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES substâncias na atmosfera terrestre. Entre essas, estão o CO2, o CH4 e o NO2, os quais absorvem parte da radiação infravermelha “emitida” pela superfície da Terra. Essa absorção faz com que a temperatura média do planeta aumente, fenômeno denominado efeito estufa. Segundo especialistas, esse processo é responsável, pelo menos em parte, pelo aquecimento global, o qual causou um acréscimo de cerca de 1ºC na atmosfera média da terra nos últimos 120 anos. O gráfico abaixo representa a temperatura média da Terra e da concentração de CO2 na atmosfera terrestre – [CO2] – em função do tempo. Com base nas informações do texto e em seus conhecimentos de ciências ambientais, assinale a alternativa correta: a) O único impacto ambiental do uso de combustíveis fósseis é a contribuição para o aquecimento global. b) O aumento de concentração de CO2 na atmosfera coincide com o início da industrialização. c) A atividade pecuária contribui para a diminuição da concentração de gases estufa na atmosfera. d) O uso de carvão vegetal produzido em áreas de desmatamento ameniza o aquecimento global. Como reduzir o CO2 atmosférico Redução do uso de combustíveis fósseis Aumento do uso de fontes de energias alternativas e limpas Hidroelétricas: Problemas associados ao alagamento de florestas e alteração do curso migratório reprodutivo de peixes (piracema) Energia nuclear: Risco de poluição radioativa pelo lixo atômico (logística complexa do armazenamento do material radioativo) e de poluição térmica por água de arrefecimento Eólica e solar: São consideradas fontes de energia alternativas; apresentam baixo risco de poluição, mas têm um alto custo de instalação Intensificar o sequestro de CO2 por meio da fotossíntese Proteção de áreas florestais: Garante que ela continue removendo o CO2, apesar de devolver a mesma quantidade que foi removida proveniente da respiração celular dos animais Reflorestamento: Apresenta uma atividade fotossintética maior do que da respiração celular, o que garante uma remoção maior do que a devolução de CO2 da atmosfera BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES OBS: Algas oceânicas apresentam uma taxa fotossintética muito maior do que a respiração, por este motivo, os oceanos são importantíssimos para reduzir os níveis de CO2 Uso de biocombustíveis São combustíveis provenientes de matéria orgânica proveniente do metabolismo de plantas Tanto o etanol quanto o biodiesel, quando entram em combustão emitem gás carbônico Mas as plantas que foram plantadas para produzir estes combustíveis, removem o gás carbônico atmosférico por meio da fotossíntese Questão 08 (OBJETIVO) Os gráficos abaixo representam, para três espécies de plantas, a capacidade de retenção de material particulado atmosférico (1), a emissão de oxigênio (2) e a fixação de CO2 (3) fotossintético. Uma empresa, preocupada com a poluição atmosférica, contratou especialistas em plantas, com a intenção de melhorar as condições ambientais. Diante disso, foi(foram) escolhida(s) para plantio: a) apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. e) apenas I e III. Poluição por monóxido de carbono É um gás inodoro e incolor, o que o torna imperceptível aos seres humanos É liberado da queima parcial dos combustíveis fósseis O monóxido de carbono se liga de forma muito estável ao ferro da hemoglobina, formando a carboxihemoglobina Isso impede a associação entre o oxigênio e a hemoglobina, causando uma redução no transporte de oxigênio no sangue BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Em casos de intoxicação mais grave pode causar asfixia e a morte do indivíduo 1985 – “Buracos” na camada de ozônio Localizados principalmente nas regiões polares Estão muito associados aos CFC’s (clorofluorcarbono) Estavam presentes nos gases de refrigeração (geladeira), nos propelentes de aerossol (desodorante) OBS: Os ventos levam as moléculas de CFC para os polos, porém são maiores no polo sul (Antártida) devido às baixíssimas temperaturas que dificultam a a renovação do ozônio a partir do oxigênio 1987 – Protocolo de Montrel: Abolição do uso de CFC’s; ocorreu a substituição pelos HFC (hidrofluorcarbonos) Questão 09 (UEPG) Em cidades industriais, a inversão térmica é particularmente grave, visto que detém grande quantidade de poluentes no ar. Analise os gráficos abaixo, bem como os esquemas representativos sobre o fenômeno da inversão térmica e assinale o que for correto. 01. O fenômeno sem inversão térmica pode ser visualizado em (II). A zona de ar quente, próxima ao ar frio da superfície, forma uma camada protetora que impede a dispersão dos gases que danificam a camada de ozônio. 02. Em área industrializada, onde ocorre o evento de inversão térmica (II), podemos observar a presença de uma massa de ar quente, onde normalmente a atmosfera é fria. BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES 04. A troposfera torna-se cada vez mais fria à medida que aumenta a altitude. No entanto, uma massa de ar quente pode encobrir uma camada mais fria (II), a partir disso as correntes de convecção tornam-se fracas e incapazes de dispersar o ar e, consequentemente, as substâncias poluidoras. 08. O monóxido de carbono é um gás perigoso, inodoro, que se mistura ao ar e é inspirado também. Ao passar pelo sangue, associa-se à hemoglobina, originando a carboxiemoglobina. A hemoglobina, associada ao monóxido de carbono, fica impossibilitada de transportar oxigênio. 16. Em (I), podemos observar o esquema da atmosfera em área industrializada, sem o evento de inversão térmica. Conforme ocorre o aumento da altitude, ocorre a diminuição da temperatura do ambiente. Soma das alternativas corretas: Questão 10 (CESMAC) Leia a notícia abaixo. “A Volkswagen admitiu que um dispositivo que altera resultados sobre emissões de poluentes foi instalado em 11 milhões de veículos a diesel em todo o mundo, em modelos de várias marcas pertencentes ao grupo.” Fonte: g1.globo.com Considerando os possíveis danos ambientais resultantes da fraude acima, é correto afirmar que a queima do diesel por estes veículos aumentou a poluição liberando gases como, exceto: a) monóxido de carbono. b) clorofluorcarbono. c) dióxido de enxofre. d) gás carbônico. e)dióxido de nitrogênio. Chuvas ácidas Normalmente, as chuvas apresentam pH em torno de 5,5 (são naturalmente ácidas por causa do gás carbônico da atmosfera) CO2 + H20 →H2CO3 →H+ + HCO3- Chuvas ácidas apresentam pH abaixo de 5,5 Pode estar relacionada com o excesso de CO2 oriundos de queimadas e combustíveis fósseis A queima de combustíveis fósseis e a atividade industrial também emitem grande quantidades de óxidos de enxofre (SO2 e SO3) e de nitrogênio (NO e NO2) SO2/SO3 + H2O →H2SO3/H2SO4 NO/NO2 + H2O →HNO2/HNO3 Problemas associados às chuvas ácidas Provocam a acidificação dos oceanos Isso resulta na desmineralização de estruturas calcáreas e a morte de diversos animais marinhos Provocam a destruição das folhas das plantas A corrosão de metais e de mármore BIOLOGIA RESUMIDA – POLUIÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Questão 11 A poluição atmosférica causa preocupação em todo o mundo, uma vez que provoca danos ao homem e ao meio ambiente. Ela pode ser desencadeada por fontes fixas, como indústrias, ou fontes móveis, como os veículos automotores. Analise as alternativas a seguir e marque aquela que não indica um poluente atmosférico: a) óxido de nitrogênio. b) dióxido de enxofre. c) gás nitrogênio. d) partículas em suspensão. e) monóxido de carbono. Gabarito Ecologia - Impactos ambientais - Biodiversidade e conservação - Resumo Ecologia - Impactos ambientais - Destruição de hábitats - Resumo Ecologia - Impactos ambientais - Poluição - Resumo
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