Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila...
Transcript of Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila...
![Page 1: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/1.jpg)
Disciplina:Ciências do Ambiente
Prof. Fernando Porto
Introdução à Ecologia
![Page 2: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/2.jpg)
Introdução
• Ernst Haeckel: “O conhecimento biológico nunca é completo quando o organismo é estudado isoladamente.”
• Ecologia: Ciência que estuda as relações dos seres vivos com o meio ambiente, ou ciência que estuda a estrutura e funcionamento da Natureza, considerando a humanidade parte dela (Odum, 1972)
Ernst Haeckel (1834 - 1919):Biólogo, naturalista, filósofo, médico, professor e artista alemão
![Page 3: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/3.jpg)
Meio Ambiente
• Definição: conjunto de condições físicas (luz, temperatura, pressão...), químicas (salinidade, oxigênio dissolvido...) e biológicas (relações com outros seres vivos) que cercam o ser vivo, resultando num conjunto de limitações e de possibilidades para uma dada espécie.
• Em outras palavras, o meio ambiente é tudo que nos cerca.
![Page 4: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/4.jpg)
Seleção Natural
• O meio ambiente está sempre mudando e evoluindo. O clima, os seres vivos e as próprias atividades humanas modificam o ambiente e são influenciadas por essas modificações, gerando novas alterações.
• Alguns seres vivos são incapazes de adquirir os recursos que necessitam e se extinguem, enquanto outros desenvolvem constantemente melhores formas de adaptação aos problemas do ambiente em constante mudança.
![Page 5: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/5.jpg)
• Assim, pode ser afirmado que o meio ambiente é ‘seletivo’ na medida que certas características dão aos seus possuidores certa vantagem na sobrevivência e procriação.
• Diz-se que os indivíduos melhor adaptados ao ambiente mutante ‘foram selecionados’, por meio da seleção natural.
• Existe também a seleção artificial.Seleção natural e antibióticos
![Page 6: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/6.jpg)
Habitat
• O habitat de um organismo é o ambiente que oferece um conjunto de condições favoráveis ao desenvolvimento de suas necessidades básicas -nutrição, proteção e reprodução.
• Existem também os habitats artificiais, construídos pelo homem, normalmente para promover o aumento populacional de determinada espécie ou comunidade. Exemplos tão antigos como a história da humanidade incluem os campos de cultivo ou os criadouros de peixes.
![Page 7: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/7.jpg)
Recife de coral: Ilhas Phoenix
Plantação de trigo, Idaho, EUA.
![Page 8: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/8.jpg)
Nicho Ecológico
• O nicho ecológico é o papel de uma espécie numa comunidade - como ela faz para satisfazer as suas necessidades.
• As algas, por exemplo, têm o seu habitat na água superficial de um lago (zona iluminada), e parte do seu nicho ecológico é a produção de matéria orgânica, através da fotossíntese, a qual serve de alimento para sua população e para alguns animais.
![Page 9: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/9.jpg)
Resistência Ambiental
• Em um ambiente em que as condições ambientais são “ótimas” para uma determinada espécie, esta consegue reproduzir-se em toda a sua plenitude (exercer seu potencial biótico).
• Entretanto, a reprodução sem oposição não pode manter-se por muito tempo em um ambiente de recursos limitados.
• Assim, o ambiente se encarrega de controlar o crescimento da população através da resistência ambiental, fazendo com que a população se estabilize.
![Page 10: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/10.jpg)
• A resistência ambiental compreende todos os fatores (fome, enfermidades, alterações climáticas, competição, etc.) que impedem o desenvolvimento do potencial biótico.
• O processo funciona do seguinte modo: quando a densidade populacional aumenta, aumenta também a resistência ambiental, que por sua vez origina uma diminuição da densidade populacional.
• Em outras palavras, o habitat ideal para uma espécie é então a região onde a resistência ambiental para a espécie é mínima, ou seja, onde ela encontra melhores possibilidades de sobrevivência.
![Page 11: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/11.jpg)
Organização Biológica
• Conceito de níveis de organização dos seres vivos: um arranjo hierárquico que agrupa os seres vivos partindo de sistemas biológicos simples – genes -para biossistemas cada vez mais complexos –biosfera - formando um todo unificado.
• A ecologia estuda fundamentalmente os quatro últimos níveis desta sequência.
Genes → Células → Tecido → Órgão → Aparelho → Organismo → População → Comunidade →
Ecossistema → Biosfera
![Page 12: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/12.jpg)
• população: conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que ocupa uma determinada área;
• comunidade: conjunto de populações que interagem de forma organizada, vivendo numa mesma área;
• ecossistema: conjunto resultante da interação entre a comunidade e o ambiente inerte;
• biosfera: sistema que inclui todos os organismos vivos da Terra, interagindo com o ambiente físico, como um todo.
![Page 13: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/13.jpg)
população
comunidade
ecossistema
![Page 14: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/14.jpg)
Biosfera
![Page 15: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/15.jpg)
Exercício
1. Conceitue Ecologia.
2. Qual a diferença entre ecólogo e ecologista ?
3. Cite 4 exemplos de habitat e nicho ecológico.
4. Enumere 3 fatores de resistência ambiental para o homem.
Data de Entrega5S A, C e U 16/08/20168SU 18/08/20168SC 19/08/2016
Vale 4 unidadesNão deve exceder 1 página
![Page 16: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/16.jpg)
Biosfera
• Biosfera ou ecosfera é o conjunto de todos os ecossistemas da Terra, sendo o maior nível de organização ecológica.
![Page 17: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/17.jpg)
• Porém, a biosfera é uma delgada camada em torno do planeta.
• As condições de vida cessam a pouco mais de 7 km acima do nível do mar, embora bactérias possam ser encontradas em até 32 km de altitude.
![Page 18: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/18.jpg)
• A vida pode ser encontrada no mar até na zona Hadal, fossa das Marianas (11.000 m de profundidade), mas na superfície, no máximo encontramos bactérias sobrevivendo a 3.000 m em rochas profundas.
Exemplares de Riftiapachyptila fotografadas próximas a uma fonte hidrotermal abissal.
Atenção: não é vegetal, e sim animal!
![Page 19: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/19.jpg)
• Assim, verifica-se que no total a biosfera não vai além de 43 km de espessura. Como a Terra tem 12.942 km de diâmetro (12.742 km mais 100 km de atmosfera, considerando a linha de Kármán), em média, pode-se dizer a biosfera representa apenas aproximadamente 0,8% do planeta Terra.
100%
0,8%
![Page 20: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/20.jpg)
• Para satisfazer as necessidades dos seres vivos, é necessária:
• Presença de água, luz, calor e matéria para a síntese dos tecidos vivos.
• Ausência de condições prejudiciais à vida como substâncias tóxicas, radiações ionizantes e variações extremas de temperatura.
![Page 21: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/21.jpg)
Cinturões de Van Allen
Vento solar + partículas magnéticas
Eixo magnético
Radiações ionizantes Camada de
ozônio
A biosfera apresenta escudos contra radiações ionizantes (camada de ozônio) e partículas eletrizadas (cinturões de Van Allen) vindas do Sol.
Luz e calor essenciais
![Page 22: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/22.jpg)
• Água: cobre ¾ da superfície do planeta.
• Grandes massas de água que se encarregam de manter a temperatura média do planeta sem grandes variações.
• Substâncias minerais em contínua reciclagem nos seus vários ambientes.
![Page 23: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/23.jpg)
Energia
• A principal fonte de energia para a biosfera é o sol: além de iluminar e aquecer o planeta, fornece energia para a síntese de alimento.
• A energia solar também é responsável pela distribuição e reciclagem de elementos químicos, pois governa o clima e o tempo nos sistemas de distribuição de calor e água na superfície do planeta.
• A energia solar que toca a superfície da terra é formada por um conjunto de radiações distintas, sendo que a grande maioria é absorvida pela camada de ozônio presente na atmosfera terrestre.
![Page 24: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/24.jpg)
• Do aspecto ecológico, as mais importantes são:
• Radiações infravermelhas: absorvidas em grande parte pelo vapor d'água atmosférico, exercem poderosa influência sobre os seres vivos, dando também origem a fenômenos meteorológicos, como o vento.
• Radiações ultravioletas: essenciais na formação da vitamina D, necessária aos seres vivos, porém possuem grande poder mutágeno, estando relacionadas com o câncer de pele.
• Radiações visíveis: a luz solar se relaciona fundamentalmente com a produção de alimentos.
![Page 25: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/25.jpg)
Recursos Naturais
• Ar, água, solo, minerais, flora e fauna, genericamente, são recursos naturais, isto é, são recursos que a natureza coloca à disposição dos seres vivos, para que estes possam satisfazer às suas necessidades.
• Podem der divididos em renováveis e não renováveis:
• Renováveis - naturalmente podem ser regenerados após o uso, como: água, ar, energia solar, energia eólica, madeira, plantas produtoras de fibra e as usadas na alimentação, animais usados na alimentação e confecção de agasalhos.
![Page 26: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/26.jpg)
• Não-renováveis - não podem ser naturalmente regenerados após o uso ou sãoregenerados em tempos geológicos muito extensos: o calcário, a areia, o petróleo e o carvão mineral são exemplos de recursos naturais não-renováveis.
![Page 27: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/27.jpg)
• Em relação ao homem, o recurso natural será renovável ou não dependendo da sua exploração e/ou capacidade de reposição.
• Recursos conceituados como renováveis podem deixar de sê-lo.
• A água, por exemplo, pode deixar de ser um recurso renovável na região quando manejada de forma incorreta.
• Para evitar a extinção, exaustão ou perda de recursos naturais é fundamental o conhecimento ecológico, para que se possa estabelecer condições e limites de uso e exploração, bem como planos de manejo adequados à capacidade de suporte do ambiente.
![Page 28: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/28.jpg)
Atividades Humanas eDesequilíbrios na Biosfera
• As atividades humanas contribuem para alterações dos requisitos de qualidade da biosfera.
• As emissões de gás carbônico alteram a composição da atmosfera; os resíduos lançados pelos esgotos das fábricas e das casas alteram a composição da hidrosfera; a disposição inadequado do lixo, dos entulhos de construção, dos rejeitos da mineração, dos inseticidas, dos adubos, etc., alteram a composição da litosfera (crosta terrestre).
![Page 29: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/29.jpg)
• Algumas dessas atividades humanas podem ser benéficas para a biosfera, melhorando as condições de vida ou de desenvolvimento, por exemplo: a adubação e a irrigação do solo, aumentando nele a quantidade de elementos nutritivos e água necessários ao crescimento das plantas.
• Outras porém são nocivas por causarem poluição, erosão. etc. Às vezes, uma atividade é benéfica em uma determinada área e para outra torna-se nociva, como, por exemplo, a aplicação de inseticidas para combater as pragas da lavoura, causando morte de insetos inofensivos e contaminando a água dos rios próximos.
![Page 30: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/30.jpg)
• O equilíbrio entre todas essas atividades, assim como o conhecimento das relações entre as espécies de animais e vegetais que habitam diferentes locais da biosfera, são indispensável para que se consiga manter as características do meio em que vivemos.
![Page 31: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/31.jpg)
Exercício
1. Elabore um quadro com cinco atividades humanas que contribuem para alterar a biosfera, relacionando-as com os benefícios esperados e os prejuízos observados.
Data de Entrega5S A, C e U 16/08/20168SU 18/08/20168SC 19/08/2016
Vale 5 unidadesNão deve exceder 1 página
![Page 32: Disciplina: Ciências do Ambiente · atmosfera, considerando a linha de Kármán), em ... Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070614/5be2504e09d3f20f518c3da8/html5/thumbnails/32.jpg)
Bibliografia
Selma Maria de Araújo Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia.
Universidade Federal da Paraíba, Departamento de Engenharia Civil, 1997.