Regulação natural das populações - Apostilas - Biologia_Parte1, Notas de estudo de Biologia. Centro Universitario Nove de Julho (UNINOVE)
Jose92
Jose9214 de Março de 2013

Regulação natural das populações - Apostilas - Biologia_Parte1, Notas de estudo de Biologia. Centro Universitario Nove de Julho (UNINOVE)

PDF (94.8 KB)
12 páginas
439Número de visitas
Descrição
Apostilas de Biologia sobre o estudo da Regulação natural das populações, Escola biótica, Escola climática, Escola compreensiva, Escola auto-reguladora.
20pontos
Pontos de download necessários para baixar
este documento
baixar o documento
Pré-visualização3 páginas / 12
Esta é apenas uma pré-visualização
Consulte e baixe o documento completo
Esta é apenas uma pré-visualização
Consulte e baixe o documento completo
Pré-visualização finalizada
Consulte e baixe o documento completo
Esta é apenas uma pré-visualização
Consulte e baixe o documento completo
Esta é apenas uma pré-visualização
Consulte e baixe o documento completo
Pré-visualização finalizada
Consulte e baixe o documento completo

III.b. REGULAÇÃO NATURAL DAS POPULAÇÕES Conforme foi estudado anteriormente, as populações podem sofrer flutuações irregulares no seu tamanho em resposta a diversos fatores ambientais. Essas oscilações, quando extremas, podem levar a população a ser extinta ou - por outro lado - crescer tanto ao ponto de devastar o seu ambiente. O conhecimento deste fato e dos vários exemplos apontados, poderia induzir o pensamento de que esta seja uma situação corriqueira no mundo natural. A realidade, no entanto, observada pelos ecólogos, não é bem assim. Ainda que as populações, no seu ambiente natural, variem em número de geração a geração, elas tendem a manter - ao longo do tempo - um nível de abundância característico, de forma que pode-se dizer que uma espécie é "comum", "rara" ou "muito abundante" em determinado habitat, enquanto este mantiver suas características essenciais. A constatação de que as populações tem o seu tamanho naturalmente regulado levanta algumas questões. Que fatores regulam as populações? Como eles atuam?. Na busca de respostas, os pesquisadores tem chegado a conclusões diferentes, que refletem pontos de vista divergentes a respeito do que consiste a resistência ambiental, que limita o crescimento exponencial das populações e as mantêm em equilíbrio. De acordo com o fator ou mecanismo responsável por tal regulação, as posições desses pesquisadores podem ser - a grosso modo - reunida em quatro tipo de teorias ou "escolas"; apresentadas - a seguir - em ordem aproximadamente cronológica. Escola biótica Ela propõem que para haver o equilíbrio no tamanho da população é necessária a intervenção de fatores bióticos como predação, parasitismo e - principalmente - a competição. Estas idéias foram inicialmente formuladas, em 1911, pelos entomólogos (estudiosos de insetos) norte-americanos L. O. Howards e W. F. Fisk, do Departamento de Agricultura, preocupados com o controle de insetos-praga. Eles observaram que eram os parasitas os principais responsáveis pela regulação da população de insetos, não descartando uma menor importância para fatores catastróficos, como tempestades e altas temperaturas. Posteriormente, em 1933, o entomólogo australiano A. J. Nicholson e o matemático V. Balley aprimoraram essa teoria dando- lhe uma fundamentação matemática e ressaltando a importância da ação da competição intraespecífica. H. F. Smith enfatizou as idéias de Nicholson e classificou os fatores de mortalidade em dependentes e independentes da densidade da população; classificação esta analisada no capítulo anterior. Além disso, ele afirmou que os fatores independentes de densidade não permitem que a população tenha um equilíbrio. Escola climática Segundo este ponto de vista, os fatores abióticos, principalmente os climáticos (classificados como independentes de densidade) tem um forte efeito sobre as populações de insetos e estão diretamente correlacionadas com a explosão populacional. Parte-se, além disso, do pressuposto de que as populações naturais dificilmente são estáveis. O primeiro a propor estas idéias foi o entomólogo alemão F. S. Bodenheimer, em 1928, impressionado com o efeito da temperatura sobre o número de ovos produzidos pelos insetos e a velocidade do seu desenvolvimento; bem como com a alta taxa de mortalidade (85 a 90%) devida a fatores climáticos. No atol das Rocas, conjunto de pequenas ilhotas no meio do Atlântico, não existem predadores para as aves marinhas que ali fazem seus ninhos, como atobás e andorinhas do mar. Suas populações são controladas pelas marés que, em alguns anos é mais rigorosa, inundando as partes baixas das ilhotas, afogando centenas de filhotes. Escola compreensiva A escola compreensiva, também chamada de empirismo ecológico, recebeu esse nome porque reconhece que as idéias das duas outras escolas são válidas, mas para diferentes tipos de ambiente e situações. É empírica por salientar a importância da comprovação experimental das teorias usando populações naturais de outras espécies além de insetos, como vinha sendo feito anteriormente por interesse econômico de aplicação na agricultura. A insistência na necessidade da realização de experiências foi uma das grandes contribuições dessa escola à Ecologia; já que, as escolas anteriores, formulavam suas idéias com base apenas em fatos já ocorridos ou em estudos de laboratório. Foi fundada pelos zoólogos australianos Andrewartha e Birch (1954) que rejeitaram a distinção entre fatores abióticos e bióticos; bem como a classificação do ambiente baseada nos fatores dependentes e independentes da densidade. Sugeriram, então, que o ambiente seria dividido em quatro componentes: clima, alimento, outros animais e patógenos (causadores de doenças) e local onde viver. Ressaltaram que, na natureza, os animais vivem em agregados (ou bandos) e que este deve ser o componente básico com o qual pesquisar, e não a população como um todo. Segundo eles, as chances de uma população sobreviver ou multiplicar depende não de um só fator, mas da ação combinada dos quatro componentes, sendo que - conforme a situação - um deles pode ter um efeito mais preponderante. No caso de insetos, cuja tempo de existência é menor que o de uma estação do ano, a mudança climática torna-o instável e, portanto, desfavorável. Para as populações de pássaros - extensamente estudadas pelo ornitólogo (estudiosos de aves) inglês David Lack - o fator regulador é a carência de alimentos (competição) que é classificado por Smith como dependente de densidade. A simples mudança de condições climáticas durante o ano não representa para os pássaros uma instabilidade ambiental, pois - por terem tempo de vida mais longos - estão adaptados a isso. A escola compreensiva representa, em síntese, a combinação e a conciliação das idéias das escolas biótica e climática.

Escola auto-reguladora As três escolas anteriormente estudadas tem, em comum, a visão de que o controle das populações é realizado por fatores extrínsecos (alimento, clima, inimigos naturais) e que os indivíduos (componentes da população) são idênticos entre si. Contrapondo a este ponto de vista surgiu a escola auto-reguladora, afirmando que a população regula-a si mesmo, independente da ação de fatores externos. Ela enfatiza a importância de fatores intrínsecos da população, isto é, a qualidade (comportamental, fisiológica e genética) dos indivíduos. Segundo a escola auto-reguladora, é a qualidade que regula o tamanho populacional; sendo que, quando a população aumenta, há uma deterioração na qualidade, que, por sua vez, faz a população diminuir. A posição defendida por esta escola está fundamentada nos estudos do geneticista inglês E. B. Ford realizados em 1931. Ele sugeriu que mecanismos genéticos, combinados com a seleção natural regulariam as populações. Assim, quando a seleção natural é relaxada (as condições ambientais tornam-se muito favoráveis), a população cresce e a variabilidade genética aumenta, produzindo indivíduos de baixa qualidade que conseguem sobreviver. Quando a situação retorna ao normal, esses indivíduos inferiores são eliminados pela seleção natural mais rigorosa. Deste modo, a população e a variabilidade genética diminuem. Sob este ponto de vista, a auto-regulação seria uma conseqüência do processo evolutivo, atuando sobre a população; tornando- a mais adaptada para explorar o habitat onde vive. Um exemplo deste fenômeno ocorreu na Austrália onde, na década de 1940, a superpopulação de coelhos (que ameaçava as pastagens por competir com o gado) foi contida com a introdução do vírus da mixomatose no inicio dos anos 1950. Atualmente, o vírus possui uma linhagem não tão virulenta e mortal como a original, ao passo que os coelhos são mais resistentes à doença. A população atual de coelhos na Austrália é entretanto, bem menor do que quando a doença foi introduzida. Neste caso concreto observou-se uma co-evolução de parasita e hospedeiro resultando numa adaptação e regulação de ambas populações. O ecologista inglês V. C. Wynne-Edwards apresentou, em 1962, uma abordagem nova para a auto-regulação das populações naturais. Baseando-se em estudos de comportamento de pássaros, ele postulou que é a organização social - principalmente através da territorialidade - que regula a densidade das populações. Assim, as populações estariam programadas (através de comportamento herdados geneticamente) a terem mecanismos sociais que controlariam o tamanho da população. A agressividade e a competição intraespecífica seriam uma conseqüência desse fato. Como foi visto, várias teorias procuram explicar a regulação natural das populações - que é uma das áreas críticas da teoria ecológica -, atribuindo maior importância a um ou outro aspecto. Não são mutuamente exclusivas e, inclusive, a síntese das várias abordagens pode ser muito útil para se ter uma visão mais realista da complexidade da natureza e para oferecer resposta a uma série de problemas práticos; tais como o controle de pragas. Controle biológico e integrado Desde que o ser humano começou a praticar a agricultura, um dos seus maiores inimigos tem sido as pragas. São animais (principalmente insetos) e fungos que causam danos as plantas, diminuição da produção agrícola e muitas vezes - quando ocorre uma explosão populacional da praga - a perda total das plantações. Na tentativa de contornar estas dificuldades e aumentar a produção, desenvolveu-se - a partir dos anos 1940 - uma série de substâncias químicas tóxicas que eliminavam as pragas. Eram os chamados "defensivos agrícolas, pesticidas ou agrotóxicos"; sendo o DDT o mais conhecido e usado deles. De início, o efeito fulminante dessas substâncias sobre as pragas e o seu baixo custo, pareciam indicar que seriam a solução definitiva para o problema e o seu uso espalhou-se por todo o mundo. Mas a ilusão durou pouco tempo. Depois de 20 anos de uso, os efeitos negativos dos agrotóxicos fizeram-se notar. Eles, por serem substâncias venenosas, mataram outras espécies de animais além da praga, causando desequilíbrio ecológico, intoxicaram o próprio homem e o pior, atuavam como agente seletivo, produzindo linhagens da praga cada vez mais resistentes a eles. Em algumas circunstâncias, o uso do DDT provocava o surgimento de explosões populacionais de pragas pois seus predadores e parasitas naturais eram eliminados pelo agrotóxico. Era o feitiço voltando contra o feiticeiro... Como solução alternativa começou-se a pesquisar e empregar o "controle biológico". Consiste na introdução de parasitas, predadores ou patógenos (agente causador de doenças) que controlem a população da praga para que os danos causados à agricultura permaneçam em níveis aceitáveis (abaixo de 5% de perda da produção). O controle biológico é um meio natural de controlar as pragas, usando os seus inimigos naturais, sem os inconvenientes causados pelos agrotóxicos. Ele não elimina totalmente a população da praga, como faziam os pesticidas no início de seu emprego, e exige profundos estudos antes de ser empregado; para que a sua introdução na plantação não cause um desequilíbrio ecológico. Para que um agente (parasita, por exemplo) de controle biológico obtenha sucesso, é importante que ele se adapte ao ambiente, tenha grande capacidade de busca da praga e maior taxa de crescimento; capacidade de dispersar-se pela plantação e reaja rapidamente a mudanças no tamanho da população de praga. Há muitos exemplos de sucesso no emprego do controle biológico. O primeiro conta quase com dois séculos. No dia 30 de novembro de 1888, 129 joaninhas australianas foram soltas na Califórnia para combater o pulgão branco, cuja excreção fecal produziu mofo nas árvores cítricas da região. Era o primeiro tiro na "guerra biológica" contra as pragas. Em menos de um ano as joaninhas predadoras acabaram com o problema. No Brasil, muitas pesquisas sobre controle biológico têm-se desenvolvido e chegado a resultados positivos. O Centro Nacional de Pesquisa do Milho e Soja, por exemplo, criou o primeiro inseticida biológico (bioinseticida) contra a lagarta-do-cartucho, a praga mais nociva para o milho, capaz de provocar a queda de 34% numa colheita. O bioinseticida é feito com o vírus da

poliedrose nuclear, do gênero baculovirus, que elimina a lagarta - sem afetar nenhum outro animal - em uma semana pela metade do preço do agrotóxico. A malária, doença transmitida na região Norte pelo mosquito Anopheles, poderá ser erradicado do Brasil com o uso da bactéria Baccilus sphaericus, inimigo natural do agente transmissor. No Rio Grande do Sul, o Centro Nacional de Pesquisas do Trigo importou, do Chile (em 1977), vespinhas que parasitam o pulgão-do-trigo. Em cinco anos, deixou-se de usar agrotóxicos no combate dessa praga e a produtividade do trigo aumentou. Outra alternativa ao controle químico das pragas é o controle genético. Pode envolver duas estratégias. A primeira é manipular geneticamente (usando os recursos da Engenharia Genética) as plantas cultivadas, criando variedades resistentes à praga. A segunda é alterar geneticamente a espécie praga para torná-la estéril ou menos adaptada ao ambiente. Nem sempre o emprego isolado do controle biológico, ou mesmo genético, consegue diminuir efetivamente a população da praga. Nestas situações, uma alternativa pode ser o controle integrado; isto é, o uso combinado de métodos químicos e biológicos numa seqüência ordenada. O seu emprego exige o conhecimento detalhado da ecologia populacional da praga, seu ciclo de vida, modo de ação do agente de controle biológico, dados climáticos e os estágios de desenvolvimento da planta. Essas informações permitem decidir o momento certo e o tipo de agrotóxico que deve ser aplicado de modo a não prejudicar os inimigos naturais da praga. Além disso, procura-se empregar agrotóxicos mais seletivos, que matem somente um tipo de inseto (a praga), ao contrário do DDT que é de "largo espectro"; isto é, mata todo e qualquer tipo de inseto. Um caso de aplicação bem sucedida do controle integrado é o da "broca-da-alfafa", pior praga da alfafa que é usada na alimentação do gado. O ciclo de vida da broca está ajustado ao da alfafa de modo que as larvas nascem na primavera, justamente quando a alfafa está crescendo. A severidade do dano depende do clima. Baixas temperaturas retardam o desenvolvimento larval e a alfafa consegue crescer e o dano posterior é pequeno. Primaveras quentes adiantam o nascimento das larvas e aumentam o dano. O parasita - cuja população tem crescimento mais lento e depende da quantidade de hospedeiro - só consegue controlá-la quando a população inicial de larvas não é muito grande e surgem no meio da primavera, quando o número de parasitas adultos já é grande. Durante o outono e inverno a população de parasitas reduz-se drasticamente. Deste modo, as condições climáticas determinarão a necessidade ou não - e o momento adequado - da aplicação do agrotóxico seletivo para diminuir a população de praga ao nível que possa ser controlado pelo parasita. Essa única aplicação de pesticida é feita nas primaveras mais quentes; sendo dispensável quando as temperaturas são mais baixas.

III.c. DINÂMICA DE POPULAÇÕES A Dinâmica de Populações é uma área da Ecologia Populacional que estuda as variações no número de indivíduos da população e - fazendo uma analogia com a Física - a ação das forças que provocam essas variações. No estudo das populações, realizado nos dois capítulos anteriores, procurou-se enfocar basicamente o seu aspecto estático como se caracterizam (seus parâmetros) e como mantêm-se em equilíbrio (sua regulação), ainda que, tangencialmente, houvessem sido abordados alguns fatores causadores de variações no seu tamanho. Falta agora considerar, com mais detalhe, a ação de duas poderosas forças (resultantes da ação de fatores bióticos e abióticos) que atuam sobre a dinâmica populacional: a reprodução e a mortalidade. Premissas Os estudiosos da dinâmica populacional procuram encontrar modelos matemáticos, que representem a ação da reprodução e da mortalidade sobre as populações, com três importantes propriedades: generalidade (que sirvam para várias espécies e situações diferentes), validade (que representem a realidade com razoável fidelidade) e simplicidade (que envolvam poucas variáveis e cálculos fáceis). Modelos com estas características podem ser muito úteis para se fazer previsões sobre o comportamento das populações, as conseqüências da ação humana sobre elas e orientar a exploração racional de recursos animais e vegetais. Esses modelos devem estar assentados em premissas, isto é, fatos básicos e certos sobre os quais elaboram-se os raciocínios. A validade do modelo sempre dependerá das premissas adotadas, que estabelecem as condições de sua aplicabilidade.

Um dos modelos mais simples e utilizado parte de apenas duas premissas: Na população a reprodução é periódica e anual, ocorrendo sempre na mesma época.

Os membros da população possuem "longevidade" (duração de vida) pouco maior que um ano. Deste modo, haverá pequena sobreposição de gerações; o que, efetivamente, ocorre com muitas espécies de animais (peixes, insetos) e vegetais (ervas-daninhas) de interesse econômico. Curvas de reprodução Uma população, que tenha uma taxa de mortalidade constante, se comporte de acordo com as premissas citadas e as condições ambientais não mudem drasticamente, pode ter seu tamanho (N) - a qualquer momento - determinado pela soma de duas subpopulações. Assim:

N = S + R onde R é o número de indivíduos da geração atual (filhos) e S é o número de sobreviventes da geração anterior (pais). É importante notar que os sobreviventes dos filhos da atual geração serão os pais da próxima geração; ou seja, por exemplo, a população de pais de 1992 (S2) são os sobreviventes da população de filhos nascidos em 1991 (R1). Os índices nos símbolos S e R indicam as gerações em ordem de seqüência.

O número de filhos produzidos, numa geração, depende do número de pais (sobreviventes da geração anterior). Essa relação é representada graficamente na chamada curva de reprodução. Ela depende da fecundidade dos indivíduos da espécie, isto é, do número médio de filhos produzidos por adulto (fêmea). O valor de R (número de filhos produzidos) nunca cresce indefinidamente com o aumento de S (número de pais), mas tem um limite determinado pela capacidade de suporte do ambiente. Curvas de sobrevivência A curva de sobrevivência é um modo gráfico de retratar o efeito e o tipo de taxa de mortalidade que atua sobre uma geração (população nascida numa mesma época), indicando o número de sobreviventes dessa geração em função do tempo. Elas podem ser classificadas - a grosso modo - em três tipos. A curva de sobrevivência do tipo I (ou curva retangular) é própria de populações com alta mortalidade no fim da vida, onde os fatores ecológicos não afetam fortemente a sobrevivência de jovens e adultos. Ela é típica de populações humanas de países desenvolvidos (onde grande parte da população chega à velhice), vários mamíferos e caranguejos. A tipo II, também chamada curva diagonal, revela uma taxa de mortalidade constante; isto é, igual chance de morrer independente da idade. Foi observada para muitas populações de pássaros e rinocerontes. A curva de sobrevivência do tipo III, que corresponde a uma hipérbole inversa, ocorre em populações onde há uma alta taxa de mortalidade nas primeiras fases da vida. Os poucos adultos que sobrevivem têm chances menores de morrer até chegar à velhice. É o tipo mais encontrado no mundo vivo, abrangendo seres vivos com prole numerosa e alto potencial biótico, tais como: insetos, invertebrados marinhos, peixes e muitas plantas. Entre os seres humanos, é a curva de sobrevivência própria de populações subdesenvolvidas em que a taxa de mortalidade infantil é alta, por falta de alimentação e cuidados médicos. É preciso ter em conta que essas três curvas representam situações ideais e padronizadas. As populações naturais tem curvas de sobrevivência que se assemelham a um desses três tipos, sem serem exatamente iguais. Outra forma de representar graficamente a curva de sobrevivência e analisá-la é relacionando o número de sobreviventes de uma geração (S2, por exemplo) com o número de indivíduos que iniciam essa mesma geração (R1, no mesmo exemplo). Pontos de equilíbrio estável e instável Combinando-se, num só gráfico, as curvas de reprodução e sobrevivência de duas gerações sucessivas, poderá ser encontrado um ponto de intersecção, que, biologicamente, significa que há um ponto de equilíbrio para essa população; isto é, um número determinado de pais (Se) que gerará um certo número de filhos (Re), dos quais sobreviverão um mesmo número de pais (Se) para formar a futura geração. O ponto de equilíbrio é o ponto onde cruzam-se as curvas de reprodução e de sobrevivência. Se algum fator ambiental deslocar a população do seu ponto de equilíbrio, dentro de algumas gerações, ela tenderá a retomar aos valores de Se e Re. Neste caso o ponto de equilíbrio é chamado estável. Assim, por exemplo, se a ação de predadores reduz o número de sobreviventes de cada geração ao valor S1, inferior ao Se; quando o predador deixar de agir; esses sobreviventes produzirão R1 filhos (na quantidade indicada pela curva de reprodução dessa espécie). Deles sobreviverão S2 indivíduos (número achado na curva de sobrevivência dessa espécie), que produzirão, para geração seguinte R2 filhos e assim sucessivamente. É importante notar que os valores de S1 e S2 são cada vez mais próximos de Se. O mesmo ocorre com os valores de R1 e R2 com relação a Re. É esse comportamento que caracteriza uma população com dinâmica estável. Existem espécies, no entanto, cujas curvas de sobrevivência e reprodução, quando combinadas, apresentam dois pontos de intersecção. Um deles é o ponto de equilíbrio estável. O outro é o ponto de equilíbrio instável. Ele indica o número mínimo de sobreviventes (Si) e de filhos produzidos (Ri) que uma população pode ter para continuar existindo. Se, por algum motivo, a população for reduzida a valores abaixo do ponto de equilíbrio instável (com S<Si ou R<Ri) ela, inevitavelmente, caminhará para a extinção em poucas gerações. Isso ocorre porque o número de filhos produzidos e de sobreviventes - dada a confirmação das curvas, a de sobrevivência sobre a de reprodução - é menor em cada geração. Piscicultura racional e preservação das espécies Para a população humana de muitos países, a principal fonte de proteínas provêm da pesca. Com o esgotamento das áreas disponíveis para a pecuária, há uma tendência mundial de maior participação de peixes na dieta humana e animal. Na pesca - bem como na exploração econômica de outras populações naturais - é de fundamental importância o conhecimento da dinâmica de suas populações, de como se configuram suas curvas de reprodução e sobrevivência; para saber se possuem pontos de equilíbrio instável. A ignorância destes dados científicos pode fazer com que a exploração reduza a população para níveis inferiores ao seu ponto de equilíbrio instável. Neste caso, mesmo a suspensão da pesca não possibilita a sua recuperação. Um exemplo disso ocorreu com a pesca da enchova, um peixe típico das regiões costeiras do Peru e do norte do Chile, que atinge até 20 cm de comprimento no fim de sua vida de três anos. Vive em cardumes próximo a superfície. A indústria pesqueira peruana de enchova foi a maior do mundo até 1972, quando entrou em colapso. Desde 1955 até 1961 a população dobrava a cada ano. O ritmo de pesca cresceu mais lentamente até 1970, quando atingiu o marco de 12,3 milhões de toneladas, respondendo por 18% da produção pesqueira mundial. A desova do período produtivo de 1971 foi apenas 1/7 do normal. No início de 1972, enchovas adultos agruparam-se nas águas, onde ainda renderam uma grande população. Em junho deste mesmo ano, a população caiu a níveis críticos. A captura diminuiu drasticamente, sendo a pesca suspensa imediatamente, não se achando nenhum peixe jovem na população. As conseqüências econômicas para o Peru - onde a pesca era a principal fonte de renda - foram gravíssimas e prolongadas, pois a recuperação da população de enchovas até níveis produtivos foi lenta. Isso poderia ter sido evitado se a pesca fosse interrompida alguns meses antes do período reprodutivo ou se sua intensidade, nos anos anteriores, fosse menor.

Episódios como o narrado mostraram que a exploração de populações naturais - para ser economicamente viável, contínua e não destruir as espécies - deve ser feita com base nos estudos sobre Ecologia Populacional, que determinarão a quantidade de indivíduos que pode ser retirada da população, sem grave prejuízo desta. Também é importante o conhecimento do ciclo de vida e da biologia da reprodução da espécie explorada; para que o abate seja feito no período correto, isto é, fora do período de reprodução da espécie. O emprego desses conhecimentos científicos na orientação de uma política pesqueira é chamada de piscicultura racional, que busca a produção máxima sustentável: a maior produção pesqueira possível, mantendo a população de peixe próximo ao seu ponto de equilíbrio estável. A produção máxima sustentável é determinada, em pesquisas de piscicultura, com a elaboração da curva de rendimento sustentável que relaciona a produção (número ou peso dos indivíduos capturados) e a intensidade de pesca (esforço) aplicada. O caso citado de enchova não é o único. Muitas espécies, não são só marinhas, de notável importância econômica já desapareceram ou estão em vias de extinguirem-se em conseqüência do afã desmedido de lucros imediatos. Para evitar isso, organizações internacionais tem firmado acordos estabelecendo cotas de produção, para limitar a exploração irracional. Isso foi feito principalmente para o caso das baleias e das focas, espécies que por produzirem pequenas proles são mais sujeitas à extinção. No âmbito nacional, órgãos governamentais (IBAMA no Brasil) estabelecem leis que limitam a caça e a pesca. Como exemplo, a captura do pirarucu (um dos maiores peixes de água doce do mundo) é proibida entre outubro e março, pois trata-se do período da desova. A aplicação dos conceitos teóricos de ecologia e dinâmica populacional não se restringe apenas à exploração econômica de animais e plantas. Extende-se, também, à proteção de espécies em risco de extinção - cuja lista cada ano é maior -, bem como a determinação de critérios a serem adotados em programas de repovoamento de áreas por espécies nativas que haviam sido eliminadas e restritas a zoológicos. Para isso é importante saber-se o tamanho mínimo que a população pode ter para manter-se estavelmente, no ambiente onde será reintroduzida. xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

V.b. FLUXO DE ENERGIA: A ENERGIA EM MOVIMENTO 1. Características gerais Todo fluxo de energia obedece as duas primeiras leis da Termodinâmica (parte da Física que estuda os fenômenos de transferência de energia). A partir delas podem-se deduzir algumas características do fluxo energético que ocorre no ecossistema. A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece que "num sistema fechado a energia não se perde, mas transforma-se de uma forma para outra". Conseqüentemente, a energia que entra num ecossistema é a mesma que dele sai. Para a maior parte dos ecossistemas, a principal fonte de energia é o Sol; sem o qual não poderia haver vida neste planeta. Não se deve esquecer que outra fonte de energia são as reações de oxidação, realizadas pelas bactérias quimiossintetizantes. Entretanto, a quantidade de energia obtida por este processo não é suficiente para sustentar grandes ecossistemas. Estima-se que da energia solar que incide sobre as camadas superiores da atmosfera, 47% chegue sobre a superfície terrestre e apenas de 1 a 2% é utilizada na fotossíntese e passa a entrar nos ecossistemas. A energia solar refletida é responsável pela luminosidade da Terra, para quem a vê do espaço. A energia absorvida, principalmente sob a forma de calor, promove o aquecimento e a circulação da atmosfera, gerando os ventos, frente frias e outros fenômenos atmosféricos e climáticos. A Segunda Lei da Termodinâmica afirma que "em todas transformações de energia, sempre há uma perda sob a forma de calor". No ecossistema, a energia entra em cada nível trófico na forma de alimento e é utilizada - em sua grande parte - pelos organismos para se manterem vivos. Isso supõe várias atividades (divisão celular, movimento, reações químicas, reprodução) que exigem a transformação de energias química do alimento em outras formas (por exemplo mecânica, no movimento) que é realizada através da respiração. Com isso, uma parcela significativa de energia é "perdida" para o ambiente na forma de calor, que nas aves e mamíferos é usado também para manter a temperatura corporal. Diz-se que essa energia é "perdida", porque os seres vivos não tem capacidade de aproveitar o calor ambiental como fonte de energia. E como o alimento nunca retorna ao nível trófico anterior, fica claro que a energia, já utilizada, não pode ser reaproveitada. E por isso, o fluxo de energia só pode ser unidirecional, isto é, com uma única direção, indo do produtor ao decompositor. Conseqüentemente, o montante de energia disponível (armazenado no corpo dos organismos na forma de alimento) é cada vez menor nos níveis tróficos sucessivos de uma cadeia alimentar. Os ecólogos perceberam que, de modo geral, cada nível trófico, de uma cadeia alimentar, recebe apenas 10% da energia que o nível trófico anterior recebeu. Uma decorrência imediata desse fato é a de que o nível trófico que acumula mais energia é, sempre, o produtor. Isso justifica a prática, comum nos países pobres, de se priorizar a produção e consumo de alimentos vegetais (arroz e trigo), em vez de alimentos de origem animal. A título de exemplo, é interessante notar que uma área de 40.000 m2 pode produzir uma quantidade de arroz (produtor) suficiente para alimentar 24 pessoas (consumidor primário) durante um ano. Se nessa mesma área fosse colocado pasto e criado gado (consumidor primário), a quantidade de carne produzida poderia alimentar, durante um ano, apenas uma pessoa (consumidor secundário). A diferença de energia, correspondente à alimentação dos outros vinte e três indivíduos, foi perdida na passagem por um nível trófico a mais (o gado). Por esta razão, existe na natureza uma regra básica de que uma cadeia alimentar não pode ter mais do que cinco níveis tróficos. 1.1. Características principais do fluxo de energia no ecossistema Sol é a principal fonte de energia. Em cada passagem de nível trófico há uma perda de energia, sob a forma de calor. Produtores acumulam mais energia. Nos níveis tróficos superiores a quantidade de energia disponível é sempre menor. A energia nunca é reaproveitada. O fluxo de energia é unidirecional.

2. Biomassa Para o ecólogo é importante quantificar o fluxo de energia num ecossistema, para conhecer os seus processos internos de funcionamento (sua dinâmica) e para obter informações que orientem importantes decisões de ordem econômica sobre qual ecossistema, época do ano ou nível trófico pode fornecer mais alimentos (energia); que tipo de cultivo deve ser privilegiado de modo a se obter mais lucro energético. A quantidade de energia existente num ecossistema, ou num nível trófico, pode ser medida diretamente ou indiretamente. A combustão da matéria orgânica presente produz uma determinada quantidade de calor, que corresponde à energia acumulada nela. Nesse procedimento usam-se aparelhos chamados de calorímetros e que fornecem uma medida direta da energia acumulada. A Física utiliza, como unidade de energia, a Kcal (lê-se quilocaloria) que corresponde à quantidade de energia necessária para aumentar a temperatura de 1,0 Kg de água, em 1oC. A medida indireta da energia acumulada pode ser feita através da biomassa. Biomassa é a quantidade total da matéria orgânica, incluindo todas as partes do corpo do organismo, bem como os seus restos (folhas secas, excrementos) e a matéria de decomposição (cadáveres, frutos podres). Ela pode ser expressa em termos de peso seco, gramas ou Kg - ao que alguns ecólogos chamam de "produto em pé" (standing crop, no inglês) - ou em termos de peso/área (gramas/m2 ou Kg/m2), o que facilita as comparações. Avaliações da biomassa dos vários níveis tróficos, permitem ter uma visão da quantidade de energia que está armazenada (na forma de alimentos, matéria orgânica que pode produzir energia) no ecossistema, num determinado instante. 3. Produtividade do ecossistema Quando o ecólogo pretende referir-se à velocidade do processo de produção ou transferência de energia entre níveis tróficos usa, então, o conceito de produtividade. Consiste na quantidade de energia (ou biomassa) que flui (produzida ou transferida) em função do tempo. Pode ser expressa de várias maneiras: Kcal/m2/ano (referindo-se a energia); gramas/m2/ano, Kg/m2/ano ou gC/m2/ano (referindo-se a biomassa). A unidade gC/m2/ano indica a quantidade do elemento químico carbono (em gramas) que foi incorporado à moléculas orgânicas por m2 a cada ano. A produtividade pode ser classificada em primária ou secundária; e em bruta ou líquida. Produtividade primária é a realizada pelos produtores. A secundária é a realizada nos outros níveis tróficos. Produtividade bruta refere-se ao ganho total de energia ou biomassa. A liquida é o "lucro" energético do serviço; isto é, a energia ou biomassa que sobra da produtividade bruta, depois de descontados os gastos com a respiração (que inclui todas as atividades voltadas à manutenção da vida e reprodução). Corresponde, portanto, ao total de energia ou biomassa disponível para o nível trófico seguinte. Assim, combinando os dois tipos de classificações para a produtividade tem-se: Produtividade Primária Bruta (PPB): energia ou biomassa fixada pelos produtores, com a fotossíntese. Produtividade Primária Líquida (PPL): energia ou biomassa dos produtores, disponível para os consumidores primários (herbívoros). Produtividade Secundária Bruta (PSB): energia ou biomassa que o consumidor assimila do nível trófico anterior. Produtividade Secundária Líquida (PSL): energia ou biomassa do consumidor, disponível para o nível trófico seguinte. Expressando, matematicamente, as relações entre essas produtividades e tomando-se R como respiração, tem-se: PPL = PPB - R e se o consumidor primário digere totalmente o produtor, então: PSB = PPL e PSL = PSB - R Pode-se notar que - para cada nível trófico - a PL é igual à PB menos a respiração (R) e que a biomassa disponível (PL) diminui a cada nível trófico que se avança. Outra observação interessante é a de que o total de biomassa anual perdida para o ambiente, se somada à produtividade líquida do último nível trófico é igual à biomassa que entrou no ecossistema ao longo de um ano, o que confirma a Primeira Lei da Termodinâmica.

Além disso, a produtividade líquida de um nível trófico é igual à produtividade bruta do nível trófico seguinte. 4. Produtividade primária no mundo Tendo em vista a exploração econômica de ecossistemas naturais, era importante o conhecimento de suas produtividade primária líquida e biomassa. Com essa motivação, vários pesquisadores fizeram o levantamento desses dados para vários tipos de ecossistemas existentes no mundo, o que redundou numa visão global de razoável precisão. A análise dessas informações revela fatos interessantes. A produtividade primária líquida é maior nas regiões tropicais - onde estão as florestas, pântanos e recifes de coral - e decresce progressivamente em direção aos pólos; sua média é baixa no mar aberto mas, como ocupa 71% da superfície terrestre, a produtividade em termos mundiais é significativa. No ambiente marinho, os ecossistemas altamente produtores estão em pontos restritos: recifes de coral e estuários, que exigem maiores cuidados na sua preservação. O fato de os oceanos terem sua produtividade total equivalente à metade do total continental, e uma biomassa 470 vezes menor, confirma a afirmação de que é no mar que está o pulmão do mundo, pois a formação de biomassas volumosas exige gastos energéticos e, portanto, muito consumo de oxigênio gerado pela produtividade. É importante, finalmente, salientar que a biomassa mundial produzida pelas terras cultivadas, significa alimento para a população humana. Conforme se pode observar pela tabela apresentada, ela correspondia - em 1975, quando foi elaborada - a 14 bilhões de toneladas. Supondo - erroneamente - que esse valor não aumente até a virada do século, quando se espera uma população mundial de 6 bilhões de seres humanos; as terras cultivadas - apenas, sem contar com a pesca e a coleta de alimentos em ambientes naturais - poderão fornecer, por ano, 2.33 toneladas de alimentos para cada habitante da espaçonave Terra. Quantidade suficiente para que ninguém passe fome! Isto demonstra claramente, a falsidade da afirmação de que a fome é um fenômeno meramente ecológico, decorrente do crescimento da população humana. Para os ecossistemas terrestres, o principal fator limitante da produtividade primária é o clima (temperatura e chuvas) e é, justamente nas regiões tropicais que se encontram as maiores temperaturas e chuvas que favorecem o surgimento de florestas e pântanos mais produtivos. Já, nos ecossistemas marinhos, a produtividade primária líquida é limitada pelos nutrientes (nitrogênio e fósforo), que são insuficientes na superfície (até 300m de profundidade, onde penetra a luz) de grande parte dos oceanos. A produtividade é maior naqueles locais mais ricos em nutrientes: zonas de ressurgência (onde sobem correntes profundas carregando os nutrientes que afundaram), recifes de coral (que mantêm um ciclo fechado de nutrientes) e estuários (que recebem a água dos rios, rica em nutrientes). 5. Eficiência ecológica Quando o interesse está voltado em aproveitar ao máximo a energia solar, para produzir alimentos, ou reduzir as perdas de biomassa nas passagens de nível trófico, não basta conhecer a produtividade ou a biomassa de cada elo da cadeia alimentar. É preciso, também, avaliar a eficiência da biomassa como um transformador de energia. Eficiência ecológica é, a grosso modo, a razão entre duas taxas de fluxo de energia; isto é, a medida de quanto de energia é retida no fluxo. Dito de outra maneira é a razão entre a energia que sai pela energia que entra. Como a energia, dentro do ecossistema, não pode ser criada; sempre o que sai será menor do que a que entra. Assim, os valores de eficiência ecológica nunca serão superiores a 1. Se multiplicados por 100, podem ser apresentados na forma de porcentagens. Valores máximos (1 ou 100%) indicam que nenhuma energia é retida, durante a passagem ou transformação e, diz-se, que a eficiência é alta. Valores muito pequenos, mostram que muita energia é retida no processo e que o fluxo está, praticamente, interrompido. A eficiência pode ser medida dentro do nível trófico ou entre eles. Quando medida dentro do nível trófico, chama-se eficiência de crescimento e corresponde à razão entre energia em respiração dividida pela energia ganha na alimentação. Ela mede o quanto da energia consumida é gasta no crescimento e manutenção da vida e quanto sobra disponível para o nível trófico seguinte. Plantas gastam cerca de 40% da energia, obtida com a fotossíntese, na respiração; enquanto que, os carnívoros pecilotermos (de sangue frio) usam na respiração 63% a 84% da energia assimilada. Já os animais homeotérmos (de sangue quente) gastam de 97 a 99% da energia obtida, principalmente para manter a temperatura do corpo. Isso significa que, apenas 1 a 3% fica disponível para os níveis tróficos seguintes. Por isso, depois de um homeotérmo, a cadeia alimentar não apresenta mais de dois níveis tróficos. Um caso especial de medida de eficiência dentro do nível trófico é a eficiência de PPB que é a razão energia fixado pelo produtor/energia solar incidente. Estudos feitos no Lago Mendota (Wisconsin - EUA) indicam a relação 5017 Kcal/m2/ano de energia fixada para uma energia solar incidente de 1.200.000 Kcal/m2/ano. Isso corresponde a uma eficiência de 0,42%, um

dos valores mais baixos encontrados e que é próprio de produtores do meio aquático. As florestas são mais eficientes (2 a 3,5%) para capturar energia solar. Quando a eficiência é medida entre os níveis tróficos, é chamada eficiência de Lindeman (em homenagem ao ecólogo R. L. Lindeman, um dos fundadores de Ecologia Energética) que é dado pela razão energia assimilada no nível trófico n/energia assimilada pelo nível trófico n - 1. Em geral, o valor da eficiência de Lindeman é aproximadamente de 10%. Uma exceção são aquelas cadeias alimentares marinhas, onde o valor chega a 30%. 6. Pirâmides ecológicas Para padronizar a maneira de representar o fluxo de energia num ecossistema, facilitando a comunicação entre os pesquisadores e a representação de seus dados, o ecólogo inglês C. Elton criou em 1927 as pirâmides ecológicas. São representações gráficas, com retângulos superpostos, das cadeias alimentares. Cada retângulo indica um nível trófico, ficando na base o produtor. O seu comprimento é proporcional à quantidade de uma das seguintes variáveis: número de indivíduos, biomassa ou energia; o que determina os três tipos de pirâmides ecológicas: Pirâmide de número: indica a quantidade de organismos em cada nível trófico da cadeia alimentar e é expressa em termos de valor absoluto, sem levar em conta o seu tamanho ou peso. Ela mostra quantos indivíduos são necessários para manter a vida da população do nível trófico seguinte. Existem casos em que essa pirâmide pode ter a base menor; como quando os herbívoros são pequenos e numerosos (insetos se alimentando de uma grande árvore) ou em cadeias alimentares onde os consumidores são parasitas. Os parasitas têm, geralmente, tamanho menor que os hospedeiros. O inverso costuma acontecer na relação entre predadores e presas. Pirâmide de biomassa: indica a massa de matéria orgânica em cada nível trófico num dado instante. Pode ser expressa, simplesmente, em termos de peso ou, então, com a unidade usada normalmente para biomassa: peso/área. A pirâmide de biomassa pode ser invertida (com base menor) quando pequenos produtores apresentam alta produtividade, investem muito da sua matéria orgânica na reprodução e são rapidamente consumidos pelos herbívoros, que acumulam biomassa. Essa situação mostra como, esse tipo de pirâmide, revela onde está acumulada a biomassa do ecossistema num dado instante e entre quais níveis tróficos sua passagem tem maior velocidade (produtividade). Pirâmide de energia: indica a quantidade de energia (em Kcal) presente - num dado instante - em cada nível trófico. Como uma parte da energia, ao passar de nível trófico, é inevitavelmente perdida (na forma de calor), essa pirâmide nunca pode ser invertida. Pode-se notar que do produtor para o consumidor primário passam apenas um décimo da energia, o que corresponde à eficiência de Lindeman. O mesmo não ocorre na transferência para o consumidor secundário (que possui trinta vezes menos energia), porque a onça consome apenas 1/3 do corpo do veado-campeiro morto por ela. O resto, pode ser usado pelos decompositores ou fica armazenado (matéria orgânica não utilizável) no ecossistema. A pirâmide de energia pode mostrar o quanto de energia é perdida, pela cadeia alimentar, em cada nível trófico. Mas nada diz sobre o seu destino; se foi transformada em calor, consumida pelos decompositores, acumulada ou se foi exportada (saiu do ecossistema). 7. Ecologia Energética e Agricultura Os conceitos teóricos da Ecologia Energética mostram-se muito úteis para orientar a produção agrícola, de modo a obter a máxima eficiência ecológica na transformação de energia solar em energia química disponível nos alimentos. O aproveitamento racional dos agroecossistemas (ecossistemas agrícolas) reveste-se de especial relevância dentro do quadro de um aumento contínuo da população humana e de suas necessidades energéticas. Ainda que 30% da área terrestre mundial - não coberta de gelo - seja destinada à agropecuária, as perspectivas de crescimento da área cultivada não são satisfatórias; já que grande parte das novas fronteiras agrícolas situa-se em solos menos férteis (o que supõem um alto custo de produção) ou em ecossistemas que precisam ser conservados (florestas tropicais, por exemplo). Sendo assim, urge aumentar a produtividade e a eficiência ecológica das áreas agrícolas já utilizadas. Infelizmente, 65% da população mundial e 60% das terras agrícolas estão em nações do Terceiro Mundo, onde a produtividade primária líquida é drasticamente inferior a dos países mais industrializados. A razão disto radica em que os países pobres não possuem recursos financeiros para aplicar na agricultura - principalmente na forma de adubos, irrigação e mecanização -, de maneira a torná-la mais produtiva. Uma das culturas que fornece mais conteúdo calórico por área é a da cana. Entretanto é a que menos possui proteínas - o fator alimentar mais limitante no mundo subdesenvolvido. Por isso, deve-se privilegiar o cultivo da soja que, ainda que não tenha elevado conteúdo calórico, possui 30% de peso em proteínas. Supondo que no início do século XXI, a população humana chegue a 6 bilhões e considerando-se a necessidade energética alimentar anual média, de cada indivíduo, como de 1 milhão de Kcal/ano; seriam necessários 6,0 x 1015 Kcal de alimentos para sustentar a biomassa humana. O montante de energia colhida em 1978 (6,7 x 1015) parece ser suficiente. Mas

não são! Em primeiro lugar, por causa da má distribuição, perdas e baixa qualidade de alimento. Em segundo lugar, porque parte da produção primária é dirigida para a obtenção de fibras (algodão, papel) e combustível. Para mais da metade da população humana, a lenha é o principal combustível empregado para o uso doméstico e indústria leve. Nas nações subdesenvolvidas, a velocidade com que a madeira é queimada é maior do que o crescimento das árvores, resultando em que as florestas são transformadas capoeiras e depois em desertos. Essa situação configura uma crise energética mais grave que a do petróleo. Diante deste quadro, a Ecologia Energética oferece algumas opções técnicas, que extrapolam a decisão política de se fornecer maiores financiamentos (das nações ricas) para os pobres, garantindo uma maior produtividade agrícola e melhor distribuição de alimentos. Algumas dessas opções são: Aumentar a produção agrícola em detrimento da pecuária, pois grande parte da produtividade primária líquida dos campos é perdida na criação de animais. Maior aproveitamento do potencial produtivo - de origem vegetal - dos oceanos, até agora muito negligenciado. O mais adequado seriam as fazendas marinhas de produção de algas. Prioridade para o cultivo de soja (rica em proteínas) e de outras culturas mais produtivas e eficientes na conversão da energia solar. Plantar árvores de rápido crescimento (pinheiros, eucaliptos), aproveitados num esquema de curta rotação (cortadas rentes e replantadas em dez anos ou menos) - as chamadas "florestas combustíveis". Aproveitar - como combustível - galhos e outras partes das árvores, inadequadas para construção ou papel, que, hoje, são deixados nas florestas para se decomporem. Reduzir a necessidade de papel novo, reciclando-o e utilizando a madeira, que teria esse fim, para aquecimento doméstico e geração de eletricidade. Aumentar o aproveitamento dos recursos hídricos na geração de energia, substituindo, na medida do possível, a madeira. Usar dejetos vegetais e animais (esterco), provenientes da agropecuária, para produzir gás metano ou álcool. Pesquisar e desenvolver fontes alternativas de energia "limpa": solar, eólica (ventos) ou fusão nuclear. Plantar culturas como cana-de-açúcar e milho especificamente para a produção de álcool para uso em motores a combustão. Outra forma de contribuição da Ecologia Energética está na cálculo do balanço energético de diversas culturas. Envolve a contabilização dos gastos energéticos (input) e dos respectivos ganhos (output) para cada tipo de produto agrícola, numa mesma região. Deste modo, pode-se determinar qual cultura fornece melhor eficiência energética (relação Kcal output/Kcal input). No caso do Rio Grande do Sul, a cultura mais eficiente é a mandioca; mas a que produz mais proteína é a cana-de-açúcar, seguida pela soja, ao contrário do observado em outras partes do mundo. Este tipo de abordagem possui, no entanto, uma séria limitação. Geralmente, ela não considera os ganhos sociais ou políticos, pois uma cultura mais eficiente pode empregar menos mão-de-obra ou favorecer o estabelecimento de uma forte concentração de renda ou de uma prática política coronelista. xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

V.d. OS GRANDES ECOSSISTEMAS DO MUNDO

1. Biosfera A camada da terra ocupada por seres vivos é chamada biosfera, abrangendo desde as fossas submarinas (11 mil metros de profundidade) até o topo das montanhas mais altas (8 mil metros de altitude). Inclui, logicamente, o conjunto de todos os ecossistemas naturais do nosso planeta. Comparada com o diâmetro da Terra (14.000 km), a biosfera é uma simples e delgada casquinha, mas com excepcional propriedade de reunir as condições necessárias para o surgimento e manutenção da vida. Essas condições são determinadas por três componentes básicos: o calor, que promove as reações químicas das células, características do metabolismo dos seres vivos; a água, principal constituinte das células; a luz, fonte de energia para os produtores e para o movimento dos ciclos biogeoquímicos. 2. Hipótese Gaia Alguns cientistas encaram a biosfera como um único e enorme ecossistema onde não só o biótopo (fatores abióticos) influencia e atua sobre a biocenose (comunidade dos seres vivos), como também, a biocenose exerce uma manipulação biológica, em escala planetária e global, sobre o biótopo. Isto é, a biosfera é vista como uma rede complexa de interações onde os materiais inertes da biosfera estão sempre sendo mudados pelos organismos; para melhorarem as suas condições de existência. Esta visão sobre a biosfera forma o eixo da chamada Hipótese Gaia (nome grego da deusa da Terra) formulada na década de 1960 pelo físico, engenheiro e inventor James Lovelock. Segundo ele, os organismos, principalmente os unicelulares, evoluíram junto com o ambiente físico, alterando-o numa sucessão ecológica em grande escala - de modo a permitir o surgimento, na Terra, de formas mais complexas de vida. Assim, as primeiras cianofíceas, surgidas a mais de um bilhão de anos, modificaram a atmosfera, fabricando oxigênio e, deste modo puderam surgir os animais. Um exemplo da ação dos seres vivos, moldando o ambiente, é encontrado nos recifes de coral onde, a partir de sais dissolvidos na água do mar, os corais e algas constroem ilhas inteiras. Outro exemplo, mais gritante e trágico, que reforça a hipótese é fornecida pelo próprio homem, cuja a ação chega a colocar em risco a existência da vida na Terra. Numa abordagem mais radical desta hipótese, alguns postulam que Gaia (a Terra) atua com um super-organismo que reage às agressões ao meio ambiente, por meio de vários mecanismos, procurando manter as condições de existência da vida, mesmo que seja em prejuízo de uma espécie mais incomoda, como a humana. Deste modo, animais e plantas agiriam em uníssono sobre o clima terrestre, tornando-a mais confortável para si próprios. Assim, por exemplo, a um calor excessivo no planeta - produzido pelo efeito estufa -, Gaia reagiria aumentando a quantidade de algas que produzem sulfídio dimetil (SDM). Este, ao difundir-se na atmosfera, agiria como um núcleo de condensação das nuvens, iniciando o resfriamento da atmosfera e da Terra, graças às chuvas. 3. Poluição Espacial A poluição não é um fenômeno restrito à biosfera. O poder degenerador da atuação humana já consegue extrapolar os estreitos limites da superfície terrestre. Agora já alcança a órbita planetária que começa a tornar-se um depósito de lixo, fruto da desenfreada corrida espacial. Esse "lixão" espacial contém satélites desativados, pedaços de instalações e mecanismos, restos de foguetes, lascas de tinta, totalizando 8.000 objetos (com mais de 10 cm de tamanho) já mapeados que circulam na órbita terrestre. A inexistência de decompositores no espaço torna esse lixo eterno, a não ser que, atraído pela gravidade terrestre, caiam na superfície do planeta significando um grande risco - quando o objeto tem uma razoável massa - para quem está em baixo; como ocorreu na queda da estação espacial Skylab, em 1979, que se atingisse uma cidade provocaria uma tragédia. Por sorte atingiu uma área deserta na Austrália. Mas o perigo desse lixo espacial não ameaça apenas a população terrestre. As primeiras vítimas são os próprios responsáveis pela "sujeira". Circulando no espaço com alta velocidade (10 km/seg.) adquirem uma energia cinética muito elevada, de modo a criar um impacto de alta potência destrutiva, proporcional a massa do fragmento do lixo. Por exemplo, o impacto de um fragmento de 80 gramas é equivalente ao poder explosivo de um quilo de TNT. Assim, o lixo espacial pode causar danos graves e até irreparáveis a pessoas e equipamentos. O maior perigo que os astronautas correm quando saem das naves para rápidas atividades externas no espaço é o de sofrer um impacto violento que fure o macacão e os deixe sem ar. Uma lasquinha da pintura do foguete Delta - de apenas 0,2 mm de diâmetro -, furou uma janela do ônibus espacial Challenger, em 1983. Estima-se que existam em órbita de 30.000 a 70.000 objetos tão pequenos como essa lasquinha. O problema não dá mostras de solucionar-se rapidamente, pois a cada dia aumenta o volume de lixo espacial, pois a cada ano 240 novos satélites são lançados e - desde 1975 - cinco satélites se perdem ou despedaçam por ano. Os EUA, principal responsável pelo lixo espacial, recusa-se a adotar qualquer medida preventiva. Limita-se a recomendar o aperfeiçoamento de técnicas do monitoramento, para acompanhar melhor a situação do entulho espacial. Uma proposta de solução, apresentada pelo engenheiro aeroespacial indiano Kumar Ramohalli, sugere a criação e o lançamento de um "satélite lixeiro" capaz de "varrer" os fragmentos maiores que 10 cm com a ajuda de um braço mecânico e câmeras de TV computadorizadas.

O preço de sua construção seria de US$ 10 milhões, uma soma modesta se comparada ao preço dos satélites modernos (centenas de milhões de dólares). 4. Biociclos A distribuição e o efeito dos fatores abióticos é diferentes em distintas partes da biosfera, configurando-lhes aspectos biológicos e ecológicos diversos. Isso condiciona, a grosso modo, três modos de vida na Terra, cada um relacionado a um diferente ambiente da biosfera, denominada biociclo. São três os biociclos: Epinociclo: que envolve o ambiente terrestre. Limnociclo: que envolve o ambiente de água doce.

Talassociclo: que envolve o ambiente marinho. Cada biociclo, por sua vez, pode ser subdividido em parcelas menores com características nitidamente particulares e distintas, principalmente - para o epinociclo - o tipo de vegetação dominante. Essas subdivisões são chamadas biócoros. Assim, no biociclo terrestre, podem ser distinguidos três biócoros: floresta (com árvores, como cobertura vegetal), campos (com predominância de arbustos e gramíneas) e deserto (sem cobertura vegetal contínua). Dentro da biócoro é possível, ainda, descriminar-se parcelas menores, chamadas biomas. São definidos pela combinação de um determinado clima com uma certa vegetação. Correspondem a grandes ecossistemas com aspecto homogêneo, principalmente no ambiente terrestre. Para o biociclo floresta tem-se os biomas: floresta tropical, floresta temperada e floresta de coníferas (taiga). 5. Epinociclo No ambiente terrestre, o tipo de cobertura vegetal - que determina a fauna existente - sofre forte influencia do clima, manifestado em dois aspectos principais: temperatura e precipitação. Uma maneira de representar graficamente esses dois fatores limitantes, que regulam o desenvolvimento da vegetação, é através de climatograma, muito empregado pelos meteorologistas. Nele, as barras verticais indicam o índice pluviométrico médio mensal e a curva apresenta os valores médios mensais de temperatura. Deste modo, com um rápido bater de olhos, pode-se ter uma clara idéia de como se distribuem as chuvas durante o ano e se a temperatura sofre grandes variações ou se são altas. Podem-se distinguir seis biomas naturais bem diferenciados e dois artificiais: Tundra Encontrado apenas na região do Círculo Polar Ártico e ausente no Hemisfério Sul. Seu clima polar caracteriza-se por possuir apenas duas estações. Um inverno muito longo e frio, com noites contínuas e um verão curto e pouco quente. Por estar situado em grandes latitudes (entre 60 e 80o), recebe pouca energia solar, o que representa uma séria limitação à vegetação. Por estar situado em regiões muito frias, o subsolo permanece congelado permanentemente - ao que se denomina permafrost -, de modo a impossibilitar o crescimento de raízes profundas. As chuvas são poucas (precipitação inferior a 10 cm por ano) e concentradas no curto verão (três meses), quando a camada superficial do solo descongela-se, ficando encharcada e permitindo o crescimento da vegetação. A vegetação é de pequeno porte - gramíneas, poucos arbustos, grandes camadas de líquenes e musgos - que conseguem crescer rapidamente nos poucos meses de verão. Uma exceção são os salgueiros e bétulas, que não ultrapassam um metro de altura. Na fauna há uma clara predominância de aves e mamíferos que conseguem manter elevada a temperatura corporal. É comum a mudança na coloração da pelagem e penugem, tornando-se branca no inverno, como uma forma de mimetismo. Poucos animais permanecem o ano inteiro - como a rena, o caribu, os lemingues. A maioria é migrante, chegando aí durante o verão. Entre estes contam os ursos, esquilos, martas, arminhos e marmotas. A tundra é um ecossistema particularmente frágil, por ter uma fina camada de solo fértil, facilmente destruída e que demora a se recuperar. Por se encontrar numa região inóspita ao ser humano, esteve até recentemente imune aos impactos humanos. Mas a crescente exploração mineral - principalmente petróleo - supõe uma grande ameaça. A construção de um oleoduto no Alasca demonstrou a fragilidade desse ecossistema. Taiga Recebe também, os nomes de: floresta de coníferas, floresta aciculifoliada, floresta boreal. É encontrada abaixo do Círculo Polar Ártico, entre os paralelos 60 e 45o Norte; não existindo correspondente no Hemisfério Sul, ainda que alguns considerem a Mata de Araucária como sendo um exemplo similar. Também apresenta duas estações bem distintas, sendo que o inverno predomina sobre o verão. Estando em alta latitude recebe pouca energia radiante, porém um pouco mais do que a tundra. As chuvas são escassas (menos de 30 cm/ano), mas bem distribuídas ao longo do ano, permitindo a permanência de lagos e lagoas que alimentam as aves aquáticas. O solo descongela-se totalmente no verão e não possui permafrost, o que permite o crescimento de raízes profundas. A vegetação dominante é formada por coníferas (plantas gimnospermas, sem frutos) como os abetos, pinheiros e cedros. Está sujeita à falta de água (seca fisiológica) - por falta de chuvas e por se congelar no inverno - e isto determina algumas adaptações como folhas com forma de agulha e pequena área (para diminuir as perdas com a transpiração) e cortiça espessa (que também atua como isolante térmico no inverno).

comentários (0)
Até o momento nenhum comentário
Seja o primeiro a comentar!
Esta é apenas uma pré-visualização
Consulte e baixe o documento completo
Docsity is not optimized for the browser you're using. In order to have a better experience we suggest you to use Internet Explorer 9+, Chrome, Firefox or Safari! Download Google Chrome