Exercícos - Ciclos biogeoquímicos

1. Conceitue ciclo biogeoquímico.
   
2. De que maneira os agentes decompositores atuam nos ciclos biogeoquímicos?
   
3. Compare resumidamente o pequeno e o grande ciclo da água na biosfera.
   
4. Em relação ao ciclo da água, faça uma tabela que contenha os seguintes itens:
   

   a) formas de obtenção de água por plantas e animais;b) principais funções da água no metabolismo vegetal e animal;c) formas pelas quais a água é devolvida ao ambiente por plantas e animais.
5. Em relação ao ciclo do carbono, faça uma tabela que contenha os seguintes itens:
   

   a) forma química em que o carbono está disponível no ambiente;b) formas de obtenção de carbono por plantas e animaisc) processos pelos quais o carbono orgânico é devolvido ao ambiente pelas plantas e animais.
6. O que são e como se formaram os combustíveis fósseis? Qual é a consequência da sua utilização pela humanidade?
   
7. O que é fixação do nitrogênio e como ela ocorre?
   
8. Quais são e onde vivem os principais organismos fixadores de nitrogênio dos ecossistemas de terra firme?
   
9. O que é nitrificação? Quais são e como atuam as bactérias que executam esse processo?
   
10. O que é desnitrificação e qual é o seu papel no ciclo do nitrogênio?
    
11. O que é adubação verde? Exemplifique.
    
12. Em relação ao ciclo do nitrogênio, faça uma tabela que contenha os seguintes itens:
    
    a) forma química em que o nitrogênio está acumulado no ambiente;
    
    b) formas de obtenção de nitrogênio por plantas e animais;
    
    c) processos pelos quais o nitrogênio orgânico é devolvido ao ambiente por plantas e animais.
    
13. Quais são as três principais fontes inorgânicas de oxigênio utilizadas pelos seres vivos? De que maneiras o oxigênio presente em um organismo vivo retorna ao ambiente?
    
14. Como se forma o gás ozônio na atmosfera?
    
15. Qual é a importância da camada de ozônio atmosférica para os seres vivos?
    
16. Qual é a principal causa da destruição parcial da camada de ozônio na atmosfera e quais são as consequências dessa destruição?
    
17. Em relação ao ciclo do fósforo na biosfera, responda:
    

    a) Qual é o papel desse elemento químico nos seres vivos e em que forma ele é utilizado?b) Por que existe um ciclo do fósforo de duração curta e um de duração longa?
18. A formação de combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão, está diretamente relacionada ao ciclo de qual elemento químico?
    
19. Bactérias quimiossintetizantes capazes de transformar amônia em nitratos participam do ciclo de qual elemento químico?
    
20. A rotação de culturas e a plantação consorciada com leguminosas são processos relacionados diretamente ao ciclo de qual elemento químico?
    
21. A formação da camada de ozônio que protege a Terra da radiação ultravioleta está diretamente relacionada a qual elemento químico?
    
22. A capacidade que as leguminosas têm de enriquecer o solo com nitrogênio deve-se a bactérias:
    

    a) desnitrificantes que vivem no solo.b) fixadoras de N₂ que vivem em suas raízes.c) nitrificantes que vivem em suas folhas.d) nitrificantes que vivem no solo.
23. Imagine que um ecossistema perdesse seus decompositores. O que aconteceria com os ciclos biogeoquímicos?
    

Caracteristicas Gerais dos Seres Vivos

Apesar de, aos nossos olhos, os seres vivos parecerem tão diferentes entre si, possuem, na verdade, uma gama de pontos em comum, que os possibilita serem classificados justamente como seres vivos.

Organização celular: todos os seres vivos possuem células. As bactérias são uma única célula, mas a maioria dos seres vivos possuem milhões (trilhões, no nosso caso) de células, "pequenos mundos" microscópicos que possuem toda a informação genética e todo o aparato necessário para que nosso organismo se mantenha funcionando com perfeição.

Desenvolvimento: os seres vivos se desenvolvem, na maioria das vezes (alguns seres, como as bactérias, nunca passam de uma só célula), a partir de uma única célula. Ocorrem as diferenciações em órgãos e tecidos até a formação do indivíduo "completo".

Crescimento: todos os seres vivos, em certa medida, crescem. Para isso são necessários combustíveis para os mais variados tipos de reação, que promovem o surgimento de novas estruturas. Não é inquietante perceber que alguns alimentos se "transformam" em pele, músculos e ossos?

Metabolismo: os seres vivos possuem metabolismo, correspondendo à análise ou síntese de novos componentes necessários ao perfeito funcionamento do organismo.

Resposta a estímulos: os seres vivos respondem aos estímulos mais variados. Desde os que sentimos em nosso assombrosamente complexo órgão chamado pele, até o lento movimento das plantas devido à presença da luz solar.

Reprodução: os seres vivos se reproduzem, seja através da reprodução assexuada (um ser faz surgir outro idêntico), seja através da reprodução sexuada (dois seres "embaralham" suas "identidades genéticas" e produzem outro ser semelhante).

Evolução: os seres vivos evoluem. É um erro deixar que nossa limitada visão do mundo nos faça concluir que a evolução acabou e chegou até nós. Nós somos produto dela e estamos imersos numa natureza mutável. A partir de um ancestral comum os seres vivos evoluíram e continuam evoluindo.

Biomas Brasileiros

As principais ameaças aos Biomas Brasileiros

Atualmente, todos os biomas brasileiros estão degradados ou ameaçados em maior ou menor escala pela ação antrópica, ou seja, pela atuação dos seres humanos na exploração predatória dos ecossistemas. As causas da degradação são múltiplas e estão associados a problemas históricos, demográficos, sociais e culturais. De acordo com informações da organização não governamental WWF, são essas algumas das ameaças aos biomas brasileiros

• Floresta Amazônica: bioma ameaçado pela atividade agrícola de forma não-sustentável e pela extração de madeira (80% da produção madeireira da Amazônia provêm da exploração ilegal). Nas últimas décadas, são freqüentes os impactos antrópicos como desmatamento, queimadas e a conversão de terras para a agricultura, com novos assentamentos sendo feitos em áreas ainda preservadas. Além disso, a necessidade de desenvolvimento da região tem promovido obras viárias e outras de grande porte, como barragens e usinas hidrelétricas. As atividades de mineradoras e de garimpeiros também trouxeram graves conseqüências ambientais, como a erosão do solo e a contaminação dos rios com mercúrio.

• Mata Tropical Atlântica: Esse bioma vem sendo destruído desde o descobrimento do Brasil em 1500. A exploração do pau-brasil, o ciclo da cana de açúcar, o ciclo do ouro, a necessidade de novos espaços para agricultura e a pecuária foram motivos para a destruição de grandes áreas de Mata Atlântica. A expansão das cidades e da industrialização da sociedade brasileira tem promovido um processo desorientado de destruição que coloca esse ecossistema próximo a extinção. Do período colonial aos dias de hoje, as florestas da Mata Atlântica estão reduzidas a 7% de sua cobertura original, áreas específicas, como as florestas de Araucária, tem apenas 1% da cobertura remanescente.

• Caatinga: é uma das regiões semi-áridas mais povoadas do mundo. A população humana está presente em todo o território da caatinga lutando para sobreviver em condições restritas em relação à disponibilidade de água. Desde a época do Brasil Colônia, esse ecossistema é explorado com o estabelecimento de fazendas de criação de gado. Para o combate à seca, foram construídos açudes para abastecer de água os homens, seus animais e suas lavouras. Essas iniciativas atraíram mais fazendas de criação de gado e estimulou projetos de irrigação sem o controle adequado. Com o tempo, a irrigação levou a salinização do solo, tornando a agricultura impraticável em algumas áreas. A vegetação nativa tem sofrido com o desmatamento para a produção de lenha e carvão vegetal para abastecer siderúrgicas e olarias da região.

• Cerrado: ecossistema que tem sofrido muitas alterações pela ocupação humana. Um dos impactos ambientais mais graves foi à contaminação dos rios pelo mercúrio utilizado pelos garimpeiros e o assoreamento dos cursos de água pela extração de pedras preciosas. A atividade mineradora de grandes empresas, a expansão da agricultura e da pecuária se caracterizam por um modelo predatório e por isso representam os maiores ameaças para o Cerrado. A mineração degrada grandes áreas para a retirada dos minerais e para o despejo de resíduos produzidos. Além disso, estimula a produção de carvão vegetal aumentando as taxas de desmatamento de árvores do Cerrado. Com relação à agricultura, a monocultura intensiva de grãos e a pecuária extensiva de baixa tecnologia têm provocado impactos significativos nos solos e na cobertura vegetal natural. A utilização indiscriminada de fertilizantes e de agrotóxicos tem contaminado o solo e a água.

• Pantanal: apresenta boa parte da região ainda inexplorada, entretanto nos últimos 20 anos, os problemas ambientais têm se agravado. A expansão das cidades é uma preocupação, pois algumas populações têm ocupado desordenadamente regiões mais altas, onde nascem a maioria dos rios. A atividade agrícola está prejudicando o solo e os cursos da água devido ao aumento da erosão do solo, assoreamento dos rios e a contaminação do ambiente pelo uso excessivo de agrotóxicos. Nos últimos anos, também causaram grande impacto o garimpo, a construção de hidrelétricas, o turismo desorganizado. A caça tem sido empreendida principalmente por ex-peões que, sem trabalho, passaram a integrar verdadeiras quadrilhas de caçadores de couro.

• Campos: com um solo bastante fértil, esse ecossistema foi transformado em áreas de cultivo de arroz, milho, trigo e soja, às vezes em associação com a criação de gado ou ovelhas. Entretanto sem o preparo adequado, a atividade agrícola resultou em erosão e em outros problemas que se agravam progressivamente. Atualmente os campos, que já representaram 2,4% da cobertura vegetal do país e, em algumas regiões do Rio Grande do Sul, já é observado um processo de desertificação. Essa redução da vegetação original é uma das conseqüências da colonização de imigrantes alemães e italianos no inicio do século XX. Eles expandiram as suas plantações de milho, trigo e videira derrubando arvores gigantescas, como araucárias que foram usadas na construção de casas e móveis.

• Costeiros: os ambientes naturais da costa brasileira tem sido prejudicados pelo crescimento dos grandes centros urbanos que levaram ao aumento da poluição, da especulação imobiliária sem planejamento e o enorme fluxo de turistas. A ocupação predatória vem ocasionando a devastação das vegetações nativas resultando entre outras coisas, à movimentação de dunas e até ao desabamento de morros. Outra ação danosa é o lançamento de esgoto no mar, sem qualquer tratamento, e as operações de terminais marítimos que com o derramamento de petróleo.

Biomas Brasileiros

Campos do Sul

Além de florestas tropicais, Pantanal, Cerrado e Caatinga, os Campos também fazem parte da paisagem brasileira. No sul do país, a vegetação é composta por campos limpos, as chamadas estepes úmidas.

De um modo geral, o campo limpo é destituído de árvores, com uma composição bastante uniforme e com arbustos espalhados e dispersos. O solo é revestido de gramíneas, subarbustos e ervas.

Entre o Rio Grande do Sul e Santa Catarina, os Campos formados por gramíneas e leguminosas nativas se estendem como um tapete verde por uma região de mais de 200 mil km2. Nas encostas, esses campos tornam-se mais densos e ricos. Nessa região, com muita mata entremeada, as chuvas distribuem-se regularmente pelo ano todo e as baixas temperaturas reduzem os níveis de evaporação. Tais condições climáticas favorecem o crescimento de árvores.

Os Campos do Sul ocorrem no chamado "Pampa", uma região plana de vegetação aberta e de pequeno porte que se estende do Rio Grande do Sul para além das fronteiras com a Argentina e o Uruguai. São áreas planas, revestidas de gramíneas e outras plantas encontradas de forma escassa, como tufos de capim que atingem até um metro de altura.

Descendo ao litoral do Rio Grande do Sul, a paisagem é marcada pelos banhados, isto é, ecossistemas alagados com densa vegetação de juncos, gravatás e aguapés que criam um habitat ideal para uma grande variedade de animais como garças, marrecos, veados, onças-pintadas, lontras e capivaras. O banhado do Taim é o mais importante, devido à riqueza do solo. Tentativas extravagantes de drená-lo para uso agrícola foram definitivamente abandonadas a partir de 1979, quando a área transformou-se em estação ecológica. Mesmo assim, a ação de caçadores e o bombeamento das águas pelos fazendeiros das redondezas continuam a ameaçar o local.

Biomas Brasileiros

Campos do Sul

Além de florestas tropicais, Pantanal, Cerrado e Caatinga, os Campos também fazem parte da paisagem brasileira. No sul do país, a vegetação é composta por campos limpos, as chamadas estepes úmidas.

De um modo geral, o campo limpo é destituído de árvores, com uma composição bastante uniforme e com arbustos espalhados e dispersos. O solo é revestido de gramíneas, subarbustos e ervas.

Entre o Rio Grande do Sul e Santa Catarina, os Campos formados por gramíneas e leguminosas nativas se estendem como um tapete verde por uma região de mais de 200 mil km2. Nas encostas, esses campos tornam-se mais densos e ricos. Nessa região, com muita mata entremeada, as chuvas distribuem-se regularmente pelo ano todo e as baixas temperaturas reduzem os níveis de evaporação. Tais condições climáticas favorecem o crescimento de árvores.

Os Campos do Sul ocorrem no chamado "Pampa", uma região plana de vegetação aberta e de pequeno porte que se estende do Rio Grande do Sul para além das fronteiras com a Argentina e o Uruguai. São áreas planas, revestidas de gramíneas e outras plantas encontradas de forma escassa, como tufos de capim que atingem até um metro de altura.

Descendo ao litoral do Rio Grande do Sul, a paisagem é marcada pelos banhados, isto é, ecossistemas alagados com densa vegetação de juncos, gravatás e aguapés que criam um habitat ideal para uma grande variedade de animais como garças, marrecos, veados, onças-pintadas, lontras e capivaras. O banhado do Taim é o mais importante, devido à riqueza do solo. Tentativas extravagantes de drená-lo para uso agrícola foram definitivamente abandonadas a partir de 1979, quando a área transformou-se em estação ecológica. Mesmo assim, a ação de caçadores e o bombeamento das águas pelos fazendeiros das redondezas continuam a ameaçar o local.

Biomas Brasileiros

Zonas de Transição

Algumas zonas com características específicas, existentes entre os principais biomas brasileiros, foram identificadas e separadas para facilitar as tarefas e esforços de conservação. Uma delas é a transição entre o Cerrado e a Amazônia, com área de 414.007 km2, envolvendo as florestas secas de Mato Grosso. As florestas de babaçu do Maranhão também foram separadas, na zona de transição Amazônia-Caatinga, com área de 144.583 km2. Finalmente, também foi classificada separadamente a zona encontrada entre a Caatinga e o Cerrado, com 115.108 km2 de área.

Entre a Amazônia e o Cerrado está localizada a Mata Seca, ou floresta mesófila semidecídua. Representa uma forma florestal de manchas inclusas com características comuns do Cerrado, sendo por vezes contornadas ou ladeadas por manchas desse bioma. Quase sempre seus maciços ocorrem em locais afastados dos cursos de água ou da umidade permanente, em terrenos ondulados ou planos. No entanto, os maciços tornam-se menos freqüentes nos declives e dorsos das elevações acentuadas.

O babaçu (Orbygnia phalerata mart) é uma palmeira nativa das regiões norte e nordeste do Brasil. Compõe extensas florestas, ocupando áreas onde a floresta primária foi desmatada. Além do nome babaçu, também é conhecida por bagassú, aguassú e coco de macaco. Ocorre em uma zona de transição entre as florestas úmidas da bacia amazônica e as terras semi-áridas do Nordeste brasileiro.

O clima nessa área é bem mais úmido do que na Caatinga, com vegetação mais exuberante à medida em que se avança para o oeste. A vegetação natural é a mata dos cocais, onde se encontra a palmeira babaçu, da qual é extraído óleo utilizado na fabricação de cosméticos, margarinas, sabões e lubrificantes. A economia local é basicamente agrícola, predominando as plantações de arroz nos vales úmidos do estado do Maranhão. Na década de 80, no entanto, teve início o processo de industrialização da área, com a instalação de indústrias que constituem extensões dos projetos minerais da Amazônia.

Já na transição entre o Cerrado e a Caatinga pode observar-se uma vegetação mais rica que a da Caatinga, com florestas de árvores de folhas secas. Naturalmente, o clima é mais seco que o do Cerrado, com solo mais ressecado e períodos mais intensos sem chuva. A maior parte desta área está na fronteira do Cerrado com o sertão, no interior de estados nordestinos.

Biomas Brasileiros

Zona Costeira

A Zona Costeira brasileira é extensa e variada. O Brasil possui uma linha contínua de costa com mais de 8 mil quilômetros de extensão, uma das maiores do mundo. Ao longo dessa faixa litorânea é possível identificar uma grande diversidade de paisagens como dunas, ilhas, recifes, costões rochosos, baías, estuários, brejos e falésias. Dependendo da região, o aspecto é totalmente diferente do encontrado a poucos quilômetros de distância. Mesmo os ecossistemas que se repetem ao longo do litoral - como praias, restingas, lagunas e manguezais - apresentam diferentes espécies animais e vegetais. Isso se deve, basicamente, às diferenças climáticas e geológicas.

O litoral amazônico, que vai da foz do Rio Oiapoque ao Rio Parnaíba, é lamacento e tem em alguns trechos mais de 100 km de largura. Apresenta grande extensão de manguezais, assim como matas de várzeas de marés. Jacarés, guarás e muitas espécies de aves e crustáceos são alguns dos animais que vivem nesse trecho.

O litoral nordestino começa na foz do Rio Parnaíba e vai até o Recôncavo Baiano. É marcado por recifes calcáreos e arenitos, além de dunas que, quando perdem a cobertura vegetal que as fixa, movem-se com a ação do vento. Há ainda nessa área manguezais, restingas e matas. Nas águas do litoral nordestino vivem tartarugas e o peixe-boi marinho, ambos ameaçados de extinção.

O litoral sudeste segue do Recôncavo Baiano até São Paulo: a área mais densamente povoada e industrializada do país. Suas áreas características são as falésias, recifes, arenitos e praias de areias monazíticas (mineral de cor marrom escura). É dominado pela Serra do Mar e tem a costa muito recortada, com várias baías e pequenas enseadas. O ecossistema mais importante dessa área é o das matas de restingas. Nessa parte do litoral é possível encontrar espécies como a preguiça-de-coleira e o mico-sauá, dois animais ameaçados de extinção.

O litoral sul começa no Paraná e termina no Arroio Chuí, no Rio Grande do Sul. Cheio de banhados e manguezais, o ecossistema da região é riquíssimo em aves, mas há também outras espécies: ratão-do-banhado, lontras, capivaras etc.

Há muito ainda para se conhecer sobre a dinâmica ecológica do litoral brasileiro. Complexos sistemas costeiros distribuem-se ao longo, fornecendo áreas para a criação, crescimento e reprodução de inúmeras espécies de flora e fauna.

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Mata Atlântica

A natureza exuberante que se estendia pelos cerca de 1,3 milhão de quilômetros quadrados de Mata Atlântica na época do descobrimento marcou profundamente a imaginação dos europeus. Mais do que isso, contribuiu para criar uma imagem paradisíaca que ainda hoje faz parte da cultura brasileira, embora a realidade seja outra. A exploração predatória a que fomos submetidos destruiu mais de 93% deste “paraíso”. Uma extraordinária biodiversidade, em boa parte peculiar somente a essa região, seriamente ameaçada.

A Mata Atlântica abrange as bacias dos rios Paraná, Uruguai, Paraíba do Sul, Doce, Jequitinhonha e São Francisco. Originalmente estendia-se por toda a costa nordeste, sudeste e sul do país, com faixa de largura variável, que atravessava as regiões onde hoje estão as fronteiras com Argentina e Paraguai.

Espécies imponentes de árvores são encontradas no que ainda resta deste bioma, como o jequitibá-rosa, que pode chegar a 40 metros de altura e 4 metros de diâmetro. Também destacam-se nesse cenário várias outras espécies: o pinheiro-do-paraná, o cedro, as figueiras, os ipês, a braúna e o pau-brasil, entre muitas outras. Na diversidade da Mata Atlântica são encontradas matas de altitude, como a Serra do Mar (1.100 metros) e Itatiaia (1.600 metros), onde a neblina é constante.

Paralelamente à riqueza vegetal, a fauna é o que mais impressiona na região. A maior parte das espécies de animais brasileiros ameaçados de extinção são originários da Mata Atlântica, como os micos-leões, a lontra, a onça-pintada, o tatu-canastra e a arara-azul-pequena. Além desta lista, também vivem na região gambás, tamanduás, preguiças, antas, veados, cotias, quatis etc.

Apesar da devastação sofrida, a riqueza das espécies animais e vegetais que ainda se abrigam na Mata Atlântica é espantosa. Em alguns trechos remanescentes de floresta os níveis de biodiversidade são considerados os maiores do planeta.

Biomas Brasileiros

Cerrado

A extensa região central do Brasil compõe-se de um mosaico de tipos de vegetação, solo, clima e topografia bastante heterogêneos. O Cerrado é a segunda maior formação vegetal brasileira, superado apenas pela Floresta Amazônica. São 2 milhões de km2 espalhados por 10 estados, ou 23,1% do território brasileiro. O Cerrado é uma savana tropical na qual a vegetação herbácea coexiste com mais de 420 espécies de árvores e arbustos esparsos. O solo, antigo e profundo, ácido e de baixa fertilidade, tem altos níveis de ferro e alumínio.

Este bioma também se caracteriza por suas diferentes paisagens, que vão desde o cerradão (com árvores altas, densidade maior e composição distinta), passando pelo cerrado mais comum no Brasil central (com árvores baixas e esparsas), até o campo cerrado, campo sujo e campo limpo (com progressiva redução da densidade arbórea). Ao longo dos rios há fisionomias florestais, conhecidas como florestas de galeria ou matas ciliares. Essa heterogeneidade abrange muitas comunidades de mamíferos e de invertebrados, além de uma importante diversidade de microorganismos, tais como fungos associados às plantas da região.

O Cerrado tem a seu favor o fato de ser cortado por três das maiores bacias hidrográficas da América do Sul (Tocantins, São Francisco e Prata), favorecendo a manutenção de uma biodiversidade surpreendente. Estima-se que a flora da região possua 10 mil espécies de plantas diferentes (muitas usadas na produção de cortiça, fibras, óleos, artesanato, além do uso medicinal e alimentício). Isso sem contar as 759 espécies de aves que se reproduzem na região, 180 espécies de répteis, 195 de mamíferos, sendo 30 tipos de morcegos catalogados na área. O número de insetos é surpreendente: apenas na área do Distrito Federal há 90 espécies de cupins, mil espécies de borboletas e 500 tipos diferentes de abelhas e vespas.

O Cerrado tem um clima tropical com uma estação seca pronunciada. A topografia da região varia entre plana e suavemente ondulada, favorecendo a agricultura mecanizada e a irrigação. Estudos recentes indicam que apenas cerca de 20% do Cerrado ainda possui a vegetação nativa em estado relativamente intacto.

Biomas Brasileiros

Caatinga

Ocupando quase 10% do território nacional, com 736.833 km², a Caatinga abrange os estados do Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Sergipe, Alagoas, Bahia, sul e leste do Piauí e norte de Minas Gerais. Região de clima semi-árido e solo raso e pedregoso, embora relativamente fértil, o bioma é rico em recursos genéticos dada a sua alta biodiversidade. O aspecto agressivo da vegetação contrasta com o colorido diversificado das flores emergentes no período das chuvas, cujo índice pluviométrico varia entre 300 e 800 milímetros anualmente.

A Caatinga apresenta três estratos: arbóreo (8 a 12 metros), arbustivo (2 a 5 metros) e o herbáceo (abaixo de 2 metros). A vegetação adaptou-se ao clima seco para se proteger. As folhas, por exemplo, são finas ou inexistentes. Algumas plantas armazenam água, como os cactos, outras se caracterizam por terem raízes praticamente na superfície do solo para absorver o máximo da chuva. Algumas das espécies mais comuns da região são a amburana, aroeira, umbu, baraúna, maniçoba, macambira, mandacaru e juazeiro.

No meio de tanta aridez, a Caatinga surpreende com suas "ilhas de umidade" e solos férteis. São os chamados brejos, que quebram a monotonia das condições físicas e geológicas dos sertões. Nessas ilhas é possível produzir quase todos os alimentos e frutas peculiares aos trópicos do mundo. Essas áreas normalmente localizam-se próximas às serras, onde a abundância de chuvas é maior.

Através de caminhos diversos, os rios regionais saem das bordas das chapadas, percorrem extensas depressões entre os planaltos quentes e secos e acabam chegando ao mar, ou engrossando as águas do São Francisco e do Parnaíba (rios que cruzam a Caatinga). Das cabeceiras até as proximidades do mar, os rios com nascente na região permanecem secos por cinco a sete meses do ano. Apenas o canal principal do São Francisco mantém seu fluxo através dos sertões, com águas trazidas de outras regiões climáticas e hídricas.

Quando chove, no início do ano, a paisagem muda muito rapidamente. As árvores cobrem-se de folhas e o solo fica forrado de pequenas plantas. A fauna volta a engordar. Na Caatinga vive a ararinha-azul, ameaçada de extinção. O último exemplar da espécie vivendo na natureza não foi mais visto desde o final de 2000. Outros animais da região são o sapo-cururu, asa-branca, cotia, gambá, preá, veado-catingueiro, tatu-peba e o sagüi-do-nordeste, entre outros.

Cerca de 20 milhões de brasileiros vivem na região coberta pela Caatinga, em quase 800 mil km2 de área. Quando não chove, o homem do sertão e sua família precisam caminhar quilômetros em busca da água dos açudes. A irregularidade climática é um dos fatores que mais interferem na vida do sertanejo.

Mesmo quando chove, o solo pedregoso não consegue armazenar a água que cai e a temperatura elevada (médias entre 25°C e 29°C) provoca intensa evaporação. Na longa estiagem os sertões são, muitas vezes, semidesertos que, apesar do tempo nublado, não costumam receber chuva.

Biomas Brasileiros

Amazônia

Na Amazônia vivem e se reproduzem mais de um terço das espécies existentes no planeta. Ela é um gigante tropical de 4,1 milhões de km2. Porém, apesar dessa riqueza, o ecossistema local é frágil. A floresta vive do seu próprio material orgânico, em meio a um ambiente úmido, com chuvas abundantes. A menor imprudência pode causar danos irreversíveis ao seu equilíbrio delicado.

A floresta abriga 2.500 espécies de árvores (um terço da madeira tropical do planeta) e 30 mil das 100 mil espécies de plantas que existem em toda a América Latina. Desta forma, o uso dos recursos florestais pode ser estratégico para o desenvolvimento da região. As estimativas de estoque indicam um valor não inferior a 60 bilhões de metros cúbicos de madeira em tora de valor comercial, o que coloca a região como detentora da maior reserva de madeira tropical do mundo.

A Amazônia é, também, a principal fonte de madeira de florestas nativas do Brasil. O setor florestal contribuiu com 15% a 20% dos Produtos Interno Bruto (PIB) dos estados do Pará, Mato Grosso e Rondônia.

Os insetos estão presentes em todos os estratos da floresta. Os animais rastejadores, os anfíbios e aqueles com capacidade para subir em locais íngremes exploram os níveis baixos e médios. Os locais mais altos são explorados por beija-flores, araras, papagaios e periquitos à procura de frutas, brotos e castanhas. Os tucanos, voadores de curta distância, exploram as árvores altas. O nível intermediário é habitado por jacus, gaviões, corujas e centenas de pequenas aves. No extrato terrestre estão os jabutis, cotias, pacas, antas etc. Os mamíferos aproveitam a produtividade sazonal dos alimentos, como os frutos caídos das árvores. Esses animais, por sua vez, servem de alimentos para grandes felinos e cobras de grande porte.

Mais do que uma floresta, a Amazônia é também o mundo das águas onde os cursos d’água se comunicam e sazonalmente sofrem a ação das marés. A bacia amazônica - a maior bacia hidrográfica do mundo com 1.100 afluentes - cobre uma extensão aproximada de 6 milhões de km2. Seu principal rio, o Amazonas, corta a região para desaguar no Oceano Atlântico, lançando no mar, a cada segundo, cerca de 175 milhões de litros de água. A Amazônia é, de fato, uma região vasta e rica em recursos naturais: tem grandes estoques de madeira, borracha, castanha, peixe, minérios e outros, com baixa densidade demográfica (2 habitantes por km2) e crescente urbanização. Sua riqueza cultural inclui o conhecimento tradicional sobre os usos e a forma de explorar esses recursos sem esgotá-los nem destruir o habitat natural. No entanto, a região apresenta índices sócioeconomicos muito baixos, enfrenta obstáculos geográficos e de falta de infra-estrutura e de tecnologia que elevam o custo da exploração.

Biomas Brasileiros - extinção de espécies

A extinção de espécies nos biomas terrestres

A extinção consiste no processo de desaparecimento por completo de uma espécie de uma região ou bioma. Várias espécies se extinguiram ou irão se extinguir como parte de um processo que se repete ao longo da história da vida na Terra. Algumas espécies têm uma população muito reduzida populações pequenas, por isso, estariam mais sujeitas às variações ambientais. Além disso, algumas catástrofes podem acelerar o processo de desaparecimento de um grupo de seres vivos de uma região ou até de grande parte do globo. Dessa forma, é possível afirmar que a extinção é um processo natural, entretanto a taxa atual de extinção é muito alta. Esse aumento da taxa de extinção está relacionado a atividade humana. Os seres humanos têm causado o desaparecimento das espécies animais de diferentes formas:

• Redução de habitat e fragmentação: é uma das maiores ameaças a estabilidade das populações naturais. Isso acontece quando as florestas são desmatadas, estradas são construídas e rios canalizados. Essa ação antrópica reduz e desconecta os habitats naturais produzindo pequenas manchas dos ecossistemas naturais. As subpopulações pequenas e isoladas em fragmentos de habitat são vulneráveis á extinção por causa da perda diversidade genética e de perturbações ambientais aleatórias.

• Introdução de espécies invasoras: as espécies invasoras ou exóticas são seres vivos de outras regiões que chegaram acidentalmente ou foram introduzidos deliberadamente para cultivos, ornamentação, caça ou agentes de controle biológico. Essas espécies exóticas competem, parasitam ou predam as espécies naturais causando mudanças drásticas na composição vegetal e animal dos ecossistemas. As espécies exóticas são consideradas segunda maior causa de perda de biodiversidade.

• Sobreexploração: com o avanço tecnológico e demográfico da humanidade, observa-se um aprimoramento das armas e ferramentas para a caça e a pesca e uma demanda maior de alimento para suprir as populações humanas. Os seres humanos se tornaram caçadores e pescadores tão eficientes que muitas espécies desapareceram ou desaparecerão devido a essas atividades humanas. Além disso, a extração da madeira e a extensão das áreas de cultivo e de pastagem têm contribuído para a diminuição das áreas verdes e para o extermínio de espécies.

• Tráfico de animais e retirada da flora silvestre: animais e plantas são retirados dos ambientes naturais para serem comercializados como objetos de estimação ou de decoração.

Identificando algumas espécies ameaçadas em ecossistemas brasileiros. Analise de fatores que explicam os perigos para a sobrevivência das espécies ameaçadas.

A extinção de espécies da flora e da fauna brasileira

A biodiversidade é uma das maiores riquezas do Brasil, uma riqueza que não se restringe pensar na natureza como uma fonte de produtos farmacêuticos e ou alimentares. A conservação dos ecossistemas naturais da flora, da fauna e os microrganismos garantem a sustentabilidade dos recursos naturais e permite a ocorrência de interações biológicas e de vários fenômenos essenciais à manutenção da biodiversidade, como, por exemplo: a polinização; reciclagem de nutrientes; fixação de nitrogênio no solo; dispersão de propágulos e sementes; purificação da água e o controle biológico de populações de plantas, animais, insetos e microorganismos, entre outros. Essas atividades realizadas por diferentes seres vivos garantem a qualidade dos ambientes naturais e conseqüentemente o bem estar das populações humanas. Afinal, os seres humanos também sofrem com a degradação dos biomas.

A conservação da biodiversidade brasileira para as gerações presentes e futuras e a administração do conflito entre a conservação e o desenvolvimento não sustentável são algumas das preocupações dos ambientalistas. Vários esforços têm sido feitos para estimular iniciativas de preservação das espécies. Algumas das iniciativas de preservação são orientadas pela categorização dos animais e de plantas quanto ao risco de extinção. A escala utilizada no Brasil foi proposta pela União Mundial para a Natureza e tem as seguintes categorias:

• Extinta – considerado quando não há dúvidas de que o último indivíduo da espécie;
• Extinta regionalmente – considerado quando a espécie está extinta em um país mas existente em outras partes do mundo.
• Extinta na natureza - considerado quando a espécie é encontrada em cativeiro, criação ou como uma população naturalizada fora de sua área original de ocorrência.
• Ameaçada - enquadrada em três níveis de ameaça:
  • Criticamente em perigo – espécie que corre um risco extremamente alto de extinção na natureza
  • Em perigo – espécie que corre um risco muito alto de extinção na natureza
  • Vulnerável – espécie corre um risco alto de extinção na natureza
• Quase ameaçada – espécie que não atinge, mas está próximo de atingir os critérios de ameaça, ou provavelmente estará ameaçada em um futuro próximo.
• Não ameaçada

Estudos de levantamento da fauna publicados em 2003 identificaram que 395 espécies e subespécies de animais brasileiros (não incluídos os peixes e invertebrados aquáticos); estão sob ameaça de extinção. Em 1989, eram 220 espécies em perigo. Entre as espécies mais ameaçadas destaca-se: baleia-azul, do bugio, do mico-leão-de-cara-preta, do mico-leão-preto, do macaco-prego-de-peito-amarelo, do rato-candango, do peixe-boi-marinho, da jibóia-de-cropan, da jararaca-de-alcatrazes, da tartaruga-de-couro e da perereca-verde

Estudos de levantamento da flora brasileira identificaram que pelo menos 1.538 podem ser consideradas como espécies ameaçadas de extinção. Como os levantamentos sobre a flora são mais difíceis de serem realizados, acredita-se que o número de plantas ameaçadas está subestimado.

Biomas Brasileiros

Definição

Podemos definir bioma como um conjunto de ecossistemas que funcionam de forma estável. Um bioma é caracterizado por um tipo principal de vegetação (num mesmo bioma podem existir diversos tipos de vegetação). Os seres vivos de um bioma vivem de forma adaptada as condições da natureza (vegetação, chuva, umidade, calor, etc) existentes. Os biomas brasileiros caracterizam-se, no geral, por uma grande diversidade de animais e vegetais (biodiversidade).

2º Bimestre

Biomas e biodiversidade

• Identificar as principais causas da destruição dos ecossistemas brasileiros

• Reconhecer em situação problema os motivos que levam à extinção de espécies, tais como: interferência humana, erupção vulcânica, terremotos, migração de populações de um ambiente para outro.

• Identificar algumas espécies ameaçadas em ecossistemas brasileiros

Ciclo de vida dos seres vivos e suas adaptações em diferentes ambientes

• Reconhecer a diversidade das adaptações que propiciam a vida nos diferentes ambientes

Características fisiológicas e adaptações dos seres vivos nos diferentes ambientes da Terra

• Reconhecer características adaptativas dos animais nos ambientes aquáticos e terrestres

• Reconhecer características adaptativas das plantas em diferentes ambientes

• Reconhecer a importância de alguns representantes do grupo Protista no ambiente e na saúde

• Reconhecer a importância de alguns representantes do grupo Fungi no ambiente e na saúde
• Reconhecer a importância de alguns representantes do grupo Monera no ambiente e na saúde

Mecanismos da evolução

• Reconhecer o papel das mutações e da recombinação como fonte de diversidade

Video - Ciclo do carbono e propriedade dos materiais

Projeto Genoma Humano

Hidroponia - informações gerais

A palavra hidroponia vem do grego dos radicais gregos hydro = água e ponos = trabalho. Apesar de ser uma técnica relativamente muito antiga, o termo hidroponia só foi utilizado pela primeira vez pelo Dr. W. F. Gerke, em 1930.

A Hidroponia é um sistema de cultivo, dentro de estufas sem uso de solo. Os nutrientes que a planta precisa para desenvolvimento e produção são fornecidos somente por água enriquecida (solução nutritiva) com os elementos necessários: nitrogênio, potássio, fósforo, magnésio etc., dissolvidos na forma de sais. Basicamente qualquer água potável para consumo humano serve para hidroponia.

Existem diversos processos hidropônicos como: floating, aeroponia, NFT etc. O processo NFT (fluxo laminar de nutrientes) foi desenvolvido nos anos 70 pelo Dr. Alan Cooper. O processo NFT da HIDROGOOD elimina os antigos métodos de telha, plástico e brita e tubos de PVC e os substitui por um perfil de polipropileno totalmente atóxico, isento de metais pesados, que não contamina a planta e dá maior sustentação aos vegetais. É excelente!

COMO FUNCIONA?

As plantas são cultivadas em perfis específicos, 80 cm acima do solo, por onde circula uma solução nutritiva composta de água pura e de nutrientes dissolvidos de forma balanceada, de acordo com a necessidade de cada espécie vegetal. Esses perfis provêm o meio de sustentação para as plantas, sem necessidade de pedrinhas ou areia. A solução nutritiva tem um controle rigoroso para manter suas características. Periodicamente é feito um monitoramento do pH e da concentração de nutrientes, assim as plantas crescem sob as melhores condições possíveis.

Essa solução fica guardada em reservatórios e é bombeada para os perfis, conforme a necessidade, retornando para o mesmo reservatório. É o sistema de cultivo NFT (Nutrient Film Technique) -- fluxo laminar de nutrientes.

QUAIS AS VANTAGENS DA HIDROPONIA?

O produto final cultivado em hidroponia é de qualidade superior, com aproveitamento total, pois é cultivado em estufa protegida e limpa, livre das variações do clima, dos insetos, animais e outros parasitas que vivem no solo. Na hidroponia os nutrientes são balanceados diariamente, conforme a necessidade do cultivo, fazendo com que as plantas recebam durante todo seu ciclo de crescimento, as quantidades ideais de nutrientes.

O QUE SE PODE CULTIVAR POR HIDROPONIA?

Praticamente tudo. Hoje em dia a alface ainda é a mais cultivada, mas pode-se plantar brócoli, feijão-vagem, repolho, couve, salsa, melão, agrião, pepino, beringela, pimentão, tomate, arroz, morango, forrageiras para alimentação animal, mudas de árvores, plantas ornamentais, entre outras espécies.

QUAIS AS VANTAGENS PARA O CONSUMIDOR?

· As plantas não entram em contato com os contaminantes do solo como bactérias, fungos, lesmas, insetos e vermes.
· As plantas são mais saudáveis, pois crescem em ambiente controlado procurando atender as exigências da cultura.
· Todo produto hidropônico é vendido embalado, não entrando em contato direto com mãos, caixas, caminhões etc.
· Ataque de pragas e doenças é quase inexistente, diminuindo ou eliminando a aplicação de defensivos.
· Pela embalagem o consumidor pode identificar: marca, cidade da produção, nome do produtor ou responsável técnico, características do produto e telefone de contato.
· Os vegetais hidropônicos duram mais na geladeira e fora dela, pois permanecem com a raiz.

PRODUTOS HIDROPÔNICOS SÃO CAROS?

Para o consumidor ainda são um pouco mais caros que os tradicionalmente cultivados, mas a diferença é de apenas alguns centavos. A procura e aceitação pelo consumidor são cada vez maiores e os comerciantes já se preocupam em oferecer produtos hidropônicos.

QUAIS AS VANTAGENS PARA O PRODUTOR?

Este é um aspecto sobre o qual gostaríamos de chamar sua atenção. O produtor de cultivos hidropônicos trabalha com uma tecnologia moderna, limpa e com muitas vantagens, veja:
· Maiores higienização e controle da produção.
· A planta cresce mais saudável e, por estar longe, do solo menos sujeita a infestação de pragas
· A produção se faz durante todo o ano por ser um cultivo protegido
· Alta Produtividade: um único empregado pode cuidar de mais de 10.000 plantas. O custo de manutenção (empregado, água, luz, frete etc.) para o cultivo de alface, por exemplo, está em torno de R$ 0,15 por pé. A ergonometria é muito melhor, pois se trabalha em bancadas. O trabalho é mais leve e mais limpo.
· Não há desperdício de água e nutrientes. A economia de água em relação ao solo é de cerca de 70%
· A produtividade em relação ao solo aumenta em cerca de 30%
· O retorno do investimento se dá entre 6 e 8 meses
· Por ser colhida com raiz a sobrevida da planta hidropônica é muito maior que a da cortada no solo. Existem maiores qualidade e aceitação do produto.
· Estão eliminadas operações como: aração, gradeação, coveamento, capina, bem como a manutenção dos equipamentos utilizados para estas operações.
· A produtividade e a uniformidade da cultura são maiores.
· Redução de pulverizações.
· Pode ser realizada em qualquer local, mesmo onde o solo é ruim para a agricultura.
· Um projeto comercial de 3.400 pés de alface/mês requer apenas 140m2.
· Não há preocupação com a rotação de culturas e o replantio é imediato após a colheita.
· Independendo da terra pode ser implantado mais perto do centro consumidor

QUAIS AS PRINCIPAIS EXIGÊNCIAS E CONDIÇÕES?

Os custos iniciais não são elevados em se falando de equipamentos, e o retorno é imediato e a curto prazo. É necessário prevenir-se contra a falta de energia elétrica. Exige conhecimentos técnicos e de fisiologia vegetal. Uma planta doente pode contaminar toda a produção. Requer rotinas regulares e periódicas de trabalho.

Ciclos Biogeoquímicos - CICLO DO FOSFÓRO

Além da água, do carbono (C), do nitrogénio (N) e do oxigénio (O), também o fósforo (P) é importante para os seres vivos. Átomos desse elemento fazem parte, por exemplo, do material hereditário e das moléculas energéticas de ATP.

Em certos aspectos, o ciclo do fósforo é mais sim­ples que os ciclos do carbono e do nitrogénio, pois, como não há muitos compostos gasosos de fósforo, não há passagem de átomos desse elemento pela atmosfera. Outra razão para a simplicidade do ciclo do fósforo é a existência de apenas um composto de fósforo realmen­te importante para os seres vivos: o íon fosfato (P0^3-₄). As plantas obtêm fósforo do ambiente ao absorver fosfatos dissolvidos na água e no solo. Os animais obtêm fosfatos na água e no alimento.

Os processos de decomposição da matéria orgânica devolvem o fósforo ao solo ou à água. Daí, parte dele é levada pelas chuvas para os lagos e mares, onde aca­ba se incorporando às rochas. Nesse caso, o fósforo só retorna aos ecossistemas bem mais tarde, quando essas rochas se elevam em consequência de processos geológicos e, na superfície, são decompostas e transformadas em solo.

Assim, no ciclo do fósforo distinguem-se dois aspectos, relacionados a escalas de tempo bem diferentes. Uma parte dos átomos do fósforo é reciclada lo­calmente, entre o solo, plantas, consumidores e decompositores, em um tempo relativamente curto, que podemos chamar de ciclo de tempo ecológico. Outra parte do fósforo ambiental é sedimentada e incorpora­da às rochas; seu ciclo envolve um tempo muito mais longo; por isso, pode ser chamado de ciclo de tempo geológico. (Figura)

Ciclos Biogeoquímicos - CICLO DO NITROGÊNIO

A assimilação e a conversão do elemento químico nitrogênio em íons amônia e nitrato.

O nitrogênio é um elemento que entra na constituição de duas moléculas orgânicas extremamente importantes: as proteínas e os ácidos nucléicos. Embora esteja presente em grande porcentagem no ar atmosférico, na forma de N2, poucos são os organismos que o assimilam nessa forma. Apenas certas bactérias e algas cianofíceas podem retirá-lo do ar na forma de N2 e incorporá-lo às suas moléculas orgânicas.

Como conseqüência, os demais seres vivos dependem daqueles organismos para a fixação do nitrogênio ambiental. As bactérias que fixam o nitrogênio diretamente da atmosfera vivem próximo à superfície do solo. Ao morrer e ser degradadas, essas bactérias liberam seu nitrogênio no solo, na forma de moléculas de amônia. Outros tipos de bactérias transformam a amônia em nitratos e é, nessa forma, que as plantas absorvem o nitrogênio do solo, por meio de suas raízes.

Os herbívoros obterão nitrogênio ao comerem as plantas. Certas bactérias fixadoras de nitrogênio atmosférico, ao invés de viverem livres no solo, vivem no interior dos nódulos formados em raízes de plantas leguminosas, como a soja e o feijão. Ao fixarem o nitrogênio do ar, essas bactérias fornecem parte dele às plantas. A rotação de culturas é uma prática recomendável, porque as plantas leguminosas colocam em disponibilidade o nitrogênio para outras culturas. A devolução do nitrogênio à atmosfera, na forma de N2, é feita graças à ação de outras bactérias, chamadas denitrificantes. Elas podem transformar os nitratos do solo em N2, que volta à atmosfera, fechando o ciclo.

Ciclos Biogeoquímicos - CICLO DO OXIGÊNIO

O oxigênio é importante para os seres vivos nos processos energéticos, uma vez que atua na respiração como comburente.

Seu ciclo é estreitamente ligado ao do carbono por se combinar facilmente com esse elemento e por ter surgido na Terra graças à fotossíntese, que utiliza CO₂ como matéria prima. A principal evidência da origem biológica do O₂ é a ausência de minerais oxidados (óxidos de ferro) nas rochas sedimentares primitivas. O oxigênio atmosférico (reservatório utilizável pelos seres vivos) reage com os minerais do solo, oxidando-os; desta forma, fica indisponível aos seres vivos.

A grande fonte de O₂ atual não são os vegetais terrestres, mas as algas marinhas que produzem de 80 a 90% do oxigênio atmosférico.

Por ser muito reativo, o oxigênio encontra-se combinado com muitos elementos químicos. Além da oxidação, já comentada, ele reage consigo mesmo - na alta atmosfera, sob a ação dos raios ultravioleta - produzindo o ozônio (O₃). Com o processo de combustão de matéria orgânica e vulcanismo, ele combina-se com o carbono, formando CO₂.