ECOLOGIA 09 - AS ALTERAÇÕES ABIÓTICAS E OS PROBLEMAS AMBIENTAIS

ECOLOGIA 09 – As alterações abióticas e os problemas ambientais.

Alterações abióticas (nos ecossistemas): o termo basicamente se refere aos diversos tipos de poluição, que é a degradação de um ecossistema por conta da introdução excessiva de matéria orgânica, substâncias tóxicas, íons ou mesmo energia. A poluição promove a contaminação do solo, da água e do ar e essas alterações abióticas também geram alterações bióticas.

Poluição atmosférica: um dos exemplos mais comuns é a poluição atmosférica, que pode ser gerada pelo aumento na concentração de algum gás liberado pela atividade industrial, de seus produtos ou da queima de combustíveis fósseis (como o carvão mineral e o petróleo).

Como exemplos: o CO₂ em excesso pode contribuir para o aquecimento do planeta, o CO, produto da combustão incompleta que ocorre nos motores dos veículos é um poluente capaz de se ligar fortemente à hemoglobina, proteína do sangue responsável por transportar o O₂, formando a carboxiemoglobina, podendo asfixiar uma pessoa.

Além do CO, o processo de combustão incompleta pode gerar outros compostos que reagem na atmosfera e geram produtos que causam desconforto respiratório e irritação nos olhos. Como exemplos temos o ozônio - O₃, que na alta atmosfera filtra a radiação ultravioleta, mas em baixas altitudes causa esses problemas.

A queima do diesel libera SO₂ e NO₂, gases que, além de causar dificuldades respiratórias, também são capazes de gerar ácidos, como o sulfúrico e o nítrico, que retornam à superfície como chuva ácida. O pH das chuvas já é naturalmente ácido, com valor de aproximadamente 5,6, mas a geração dos ácidos citados pode baixar esse valor até 1,5. Dentre os efeitos da chuva ácida podemos dizer que, dependendo do caso, ela pode gerar problemas respiratórios nas pessoas, eliminar as folhas das árvores e contaminar o solo e os lagos, levando alguns organismos à morte.

Árvores que perderam as folhas por conta do efeito da chuva ácida.

O CO₂ liberado em excesso também pode promover uma diminuição leve no pH oceânico por conta da formação de ácido carbônico, o que, por sua vez, pode alterar o metabolismo de diversos organismos, como a diminuição na eficiência das trocas gasosas nas brânquias dos peixes e na disponibilidade de CaCO₃, componente de placas, conchas e exoesqueletos de organismos marinhos como os dos moluscos, crustáceos e corais.

Formação de ácido carbônico e alguns dos seus efeitos.

Ainda no âmbito do excesso de CO₂ podemos mencionar o embranquecimento dos corais. Ele não é causado pela diminuição do pH dos oceanos, mas sim pelo aumento da temperatura das águas oceânicas, relacionado ao aumento dos níveis de CO₂ atmosférico. Basicamente, há espécies de corais cujos pólipos, as formas fixas, vivem associados às algas simbiontes, o problema é que o aumento das temperaturas oceânicas e outros estresses ambientais podem fazer com que os corais ejetem as algas. Sem elas os corais se tornam esbranquiçados e perdem as substâncias orgânicas produzidas pela fotossíntese delas.

Efeito do branqueamento dos corais.

A poluição atmosférica também pode contribuir com o fenômeno da inversão térmica, no qual, por conta do acúmulo de resíduos liberados, forma-se uma nuvem de fumaça que impede a passagem da luz do sol, promovendo o resfriamento da superfície. O resultado é que se forma uma camada de ar quente acima da camada de fumaça e, como o ar quente é menos denso, ele não desce, fazendo com que as substâncias poluentes se concentrem mais próximas da superfície e causem problemas diversos.

Poluição das águas: pode se dar pela liberação de vários tipos de compostos liberados nas águas, como os esgotos cujas águas não receberam o tratamento devido ou por defensivos agrícolas que podem atingir os corpos d’água.

Mais um exemplo drástico é o da poluição das águas marinhas após o derramamento de petróleo a partir de acidentes em navios petroleiros. O petróleo consiste basicamente de uma mistura de hidrocarbonetos e esses compostos são hidrofóbicos. Então, forma-se uma camada na superfície da água que impede a passagem de luz e afeta o processo de fotossíntese. Além disso, ele pode se impregnar nas brânquias dos peixes, matando-os por asfixia, e nas penas das aves, levando-as à morte por não poderem voar e impedindo as penas de aquecê-las. No momento, as melhores soluções para se lidar com o problema do derramamento de petróleo são usar barreirar físicas e sugar o material com bombas.

Outro problema importante no que tange às águas é o processo de eutrofização (“nutrição verdadeira”). O excesso de nutrientes na água, como os íons fosfatos (PO₄^-3) e nitratos (NO₃^-), promove a multiplicação exagerada das algas, organismos autótrofos fotossintéticos componentes do fitoplâncton. O problema é que essa multiplicação exagerada gera aumento na taxa de mortalidade das algas e também do zooplâncton que se alimenta delas. Isso, por sua vez, promove o aumento da taxa de decomposição e dos números de organismos decompositores, os fungos e as bactérias, nesse caso, aeróbios. Esses organismos aeróbios consomem quase todo o O₂ dissolvido na água, causando a morte de organismos aeróbios como os peixes e a predominância e multiplicação dos organismos anaeróbicos (fungos e bactérias anaeróbicas) que liberam substâncias com odores fortes, pois não conseguem realizar um processo de oxidação completa de compostos orgânicos e liberar CO₂. Algumas das principais causas do processo de eutrofização são o lançamento de esgotos domésticos nas águas e os resíduos resultantes de fertilizantes usados na agricultura. É bom destacar que em certos casos as algas produzem substâncias tóxicas capazes de matar os peixes.

Além da poluição gerada pela entrada de substâncias no sistema, podemos citar o aumento na temperatura, que pode ser causado por conta da atividade de usinas de geração de energia e promove o desenvolvimento de certas bactérias e fungos e a diminuição da solubilidade do O₂ na água.

Por fim, ainda em relação à poluição das águas é bom destacar o fenômeno da magnificação trófica: algumas substâncias liberadas no ambiente não são facilmente degradadas (“não biodegradáveis”) pelos organismos e tendem a se acumular nos tecidos adiposos. Como a quantidade eliminada pela excreção é pequena, as concentrações desses compostos aumentam na medida em que o nível trófico de uma cadeia alimentar também aumenta. Dois exemplos desse tipo de possíveis poluentes são o mercúrio ligado aos compostos orgânicos e o DDT, dicloro-difenil-tricloroetano, um pesticida, o mesmo da DDTização. O DDT, por exemplo, afina as cascas dos ovos das aves, aumentando a mortalidade e o metil-mercúrio é altamente tóxico e gera lesões no tecido nervoso.

Poluição dos solos: pode ser gerada a partir do lixo em excesso, substâncias tóxicas presentes no lixo e defensivos agrícolas que adentram as camadas do solo. Essas substâncias podem atingir os lençóis freáticos e contaminar outros corpos d’água.

Poluição por elementos radiativos: de tempos em tempos pode haver acidentes por motivos diversos e eventos naturais capazes de destruir os reatores das usinas nucleares, liberando elementos radiativos no meio. Os acidentes de 1986 em Chernobyl e 2011 em Fukushima são exemplos. Em 1987, em Goiânia, uma cápsula abandonada contendo pó de Césio-137, radiativo, foi encontrada por pessoas simples, que a abriram, manusearam o pó e foram contaminadas. O incidente gerou quatro óbitos e 200 contaminações.

O efeito estufa e as mudanças climáticas: a atmosfera é a camada gasosa presente na superfície do planeta, que se estende por vários km de altura e é dividida em regiões, com base, por exemplo, na composição gasosa e na temperatura. A camada mais próxima da superfície é a troposfera, que vai até 10 km de altitude. A maior parte dos fenômenos climáticos ocorrem na troposfera e nela encontramos as maiores concentrações de O₂, CO₂, N₂ e H₂O (o O₃ é encontrado em maiores concentrações na camada seguinte, a estratosfera).

Aproximadamente 35 % da radiação solar que atinge a terra é refletida de volta para o espaço pelas nuvens. O restante atinge a superfície e é convertida em energia térmica. A superfície, por sua vez, emite radiação infravermelha de volta para a atmosfera que pode ser percebida na forma de calor. Os gases estufa, como o CO₂, CH₄ e o N₂O, conseguem reter essa radiação infravermelha promovendo o aquecimento da atmosfera e mantendo a temperatura média do planeta em torno de 14 °C. Se não fosse esse efeito o planeta seria bem mais frio, por volta de -18 °C a -15 °C. Assim, vemos que a manutenção desse efeito e dessas temperaturas promoveu o desenvolvimento da vida na Terra. Veja a imagem:

O CO₂, gás estufa, pode ser liberado em excesso pela queima de combustíveis fósseis, acentuando o efeito estufa e promovendo as mudanças climáticas. O efeito foi potencializado a partir do Século XVIII, durante a revolução industrial. Assim, acredita-se que essas emissões em maiores quantidades geraram mudanças climáticas diversas, como verões mais quentes, invernos mais frios, degelos, alterações no nível das águas do mar e furacões, mais intensos. Os anos mais quentes da história do planeta, de 1850 até hoje, foram registrados a partir de 1998.

Dentre alguns dos problemas resultantes das mudanças climáticas, além do aquecimento do planeta, estão o aumento da área de atuação de mosquitos transmissores de doenças, o isolamento dos organismos de frio de montanha ainda mais para o cume, o derretimento de geleiras e etc.

A destruição da camada de O₃: as radiações ultravioletas podem causar danos e mutações nas células da pele e, com isso, até gerar tumores. A camada de O₃ atua absorvendo essas radiações e conferindo proteção aos organismos.

O problema é que essa camada vem sendo destruída progressivamente, primordialmente por conta da liberação de clorofluorcarbonos, compostos utilizados em diversos produtos, como os aerossóis, espumas plásticas, condicionadores de ar e etc.

CFC + energia luminosa + 2 O₃ - - > 3 O₂ + Cl

Uma peculiaridade é que as massas de ar concentram os CFCs na região Antártida e isso acabou promovendo a redução de 20 % da camada de O₃ na região, gerando um “buraco”. Há acordos internacionais que objetivam reduzir o uso dos CFCs, eliminar o consumo e a produção até 2040. Acredita-se que a vida útil dos CFCs seja de aproximadamente 75 anos.

O destino do lixo: na medida em que a população mundial cresce, crescem também o consumo e a quantidade de lixo produzido. Estima-se que cada brasileiro gere, em média, 600 g de lixo por dia e que, no Brasil, de 2003 a 2014 o lixo aumentou 29% enquanto o crescimento populacional foi de 6%. Esse material é constituído de restos de comida, papel, metais e outros resíduos. O problema é dar destino adequado a esse material, pois muito do que é liberado no lixo pode ser tóxico, causar problemas de saúde, contaminar o solo e a água.

A solução mais usada é transferir o lixo para as regiões periféricas, os chamados lixões, onde tudo fica a céu aberto e promove a multiplicação de insetos, ratos e outros organismos capazes de causar doenças em humanos, inclusive nos próprios indivíduos que recolhem materiais nesses locais. Além disso, o chorume, líquido escuro que escorre da matéria orgânica em decomposição no lixo, pode contaminar o solo e os lençóis freáticos. Uma alternativa, menos pior, mas ainda longe do ideal, são os aterros sanitários, nos quais se cava um buraco enorme no chão, impermeabiliza-se essa superfície para evitar o vazamento do chorume e posteriormente se cobre o lixo de terra. Nesses locais há a liberação de gás metano, que pode ser utilizado como combustível ou então, queimado. Dependendo do tipo de lixo, como os resíduos hospitalares, realiza-se a incineração do material, mas esse processo libera gases tóxicos na fumaça.

Em locais onde se faz a coleta seletiva, pode-se utilizar os restos de alimentos (o chamado “lixo orgânico”) como fertilizante para o cultivo dos solos. Já o material plástico e os papéis, podem ser reaproveitados em atividades industriais. (Mais adiante você verá os chamados 5 Rs da sustentabilidade).

O desmatamento: é a remoção da cobertura vegetal, que pode promover a erosão, o assoreamento, a lixiviação, a desertificação e o aumento nos níveis de CO₂ atmosférico. Em grande parte o desmatamento problemático é gerado por conta das atividades de produção, como a industrial, a agrícola e dos resíduos gerados por essas atividades. Por exemplo, pode-se desmatar uma área de floresta a fim de se gerar um campo para o cultivo de uma monocultura. Ainda, dependendo do caso, o uso dos defensivos agrícolas pode contribuir para a contaminação do solo e dos lençóis freáticos.

Segue uma definição dos vários termos mencionados:

Erosão: é um processo de retirada de partículas do solo, promovendo o desgaste. Pode ser causado, por exemplo, pelas águas das chuvas ou pelos ventos. Esse processo pode acontecer naturalmente, mas o desmatamento é capaz de acelerá-lo. Alguns dos problemas relacionados são a perda da fertilidade dos solos e os deslizamentos de terra que podem afetar áreas habitacionais. A construção de residências de maneira irregular, em terrenos inclinados, ao remover a cobertura vegetal compromete grandemente a segurança dos moradores com o risco de deslizamentos.

Assoreamento: consiste no acúmulo de materiais nos rios e outros corpos d’água. O material acumulado pode dificultar o fluxo das águas, prejudicando os ecossistemas aquáticos. O assoreamento pode ser gerado pelo processo de erosão.

Lixiviação: perda de substâncias solúveis da camada superior do solo, devida às chuvas (o conceito é similar ao da erosão). Esses materiais retirados podem ser depositados em regiões de menor altitude, sendo que, em um local, forma-se então uma camada superior porosa e uma camada inferior mais densa, às vezes até impermeável. A retirada das substâncias solúveis do solo dificulta o crescimento das plantas.

REFERÊNCIAS:


As referências básicas dessa série sobre ecologia são:

Thompson, M. & Rios, EP. Conexões com a Biologia. Vol. 1. Moderna. 2ª ed. 2016.Townsend, CR., Begon, M., Harper, JL. Fundamentos em Ecologia. 3ª ed. Artmed. 2010.Urry, LA. et al. Biology. 11th ed. Pearson. 2016.Lopes, L. & Rosso, S. BIO: Volume Único. Saraiva. 3ª ed. 2013.

As restantes serão informadas na parte final sobre esse assunto.