Energia no EcossistemaEnergia no Ecossistema

Energia: definições básicas Energia: definições básicas Energia: É a capacidade de realizar trabalho. Esta capacidade pode-se

manifestar sob várias formas: radiação eletromagnética, energia potencial ou incorporada, energia cinética, energia química (dos alimentos) e calor.

1ª Lei da Termodinâmica: (Conservação da energia) A energia pode ser transformada de um tipo em outro, mas não pode ser criada nem destruída. Exemplos destas transformações: luz em calor, energia potencial em cinética.

2ª Lei da Termodinâmica: (Lei da Entropia) Nenhum processo que implique numa transformação energética ocorrerá espontaneamente, a menos que haja uma degradação de energia de uma forma concentrada numa forma mais dispersa (ou desorganizada). Assim sendo, nenhuma transformação de energia é 100% eficiente. A entropia é uma medida de energia não disponível, que resulta das transformações energéticas. Sua variação é sempre positiva em qualquer transformação

Energia nos organismos vivosEnergia nos organismos vivos

Os organismos vivos possuem uma característica termodinâmica essencial: eles conseguem criar e manter um alto grau de ordem interna, ou uma condição de baixa entropia, que é obtido através de processos biológicos contínuos e eficientes de dissipação energética.

O ambiente energético da biosfera O ambiente energético da biosfera

A luz solar que atinge o topo da biosfera iluminada terrestre chega a uma taxa constante, a chamada constante solar (1.94 cal/cm2.min). Um máximo de 67% da constante solar (~ 1.34 cal/cm².min) pode atingir a superfície terrestre.

A radiação solar sofre consideráveis modificações qualitativas e quantitativas ao atravessar a atmosfera terrestre. Tais modificações são influenciadas por vários fatores dentre eles a topografia, a latitude, o clima bem como composição gasosa da atmosfera. A água e o gás carbônico absorvem ativamente a radiação na faixa do infra-vermelho.

Ecossistema: históricoEcossistema: histórico

Charles Elton (década de 1920): “as relações de alimentação ligam os organismos numa entidade funcional única, a comunidade biológica.”

A. G. Tansley (década de 1930): “visualizou as partes físicas e biológicas da natureza juntas, unificadas pela dependência dos animais e das plantas da sua vizinhança física e da sua contribuição à manutenção do mundo físico. A isto denominou de ecossistema.

Raymond Lindeman (1942): definiu níveis tróficos e visualizou uma pirâmide de energia.

Ecossistema: definiçõesEcossistema: definições

Eugene P. Odum (1953): retratou os ecossistemas como diagramas de fluxo de energia.

Hoje em dia, uma definição de ecossistema muito usada em Ecologia seria a seguinte: qualquer unidade que inclua a totalidade dos organismos (comunidades) de uma área determinada, que atuam em reciprocidade com o meio físico de modo que uma corrente de energia conduza a uma estrutura trófica, a uma diversidade biótica e a ciclos biogeoquímicos (Odum, 1977).

Ecossistema: aspectos estruturaisEcossistema: aspectos estruturais

substâncias inorgânicas (particuladas, dissolvidas) substâncias orgânicas (particuladas e dissolvidas) clima substrato físico (sólido, líquido e gasoso) componentes bióticos produtores consumidores predadores desintegradores regeneradores

Ecossistema: aspectos funcionaisEcossistema: aspectos funcionais

fluxo de energia cadeias de alimentos diversidade (tempo e espaço) ciclos de nutrientes sucessão e evolução controle (cibernética)

Ecologia trófica Ecologia trófica O estudo das interações tróficas é essencial para o

entendimento do que se passa dentro de um ecossistema. Este tipo de estudo demonstra de modo inequívoco o grau de inter-relações existente entre os organismos e aponta os principais elementos na manutenção da estrutura do ecossistema.

Uma das formas mais tradicionais de se estudar a ecologia trófica está na identificação das rotas alimentares dentro dos ecossistemas.

a) cadeias alimentares; b) teias tróficas; c) pirâmides energéticas e d) matrizes tróficas.

Ecologia de processosEcologia de processos

Eficiências Energéticas: As proporções (ou razões) entre os fluxos de energia em diversos pontos ao longo da cadeia de alimentos, quando expressas em percentuais. Calcula-se com as seguintes variáveis:

E: excreção R: respiração B: biomassa A: assimilação I: ingestão

Ecologia de processos: fotossíntese Ecologia de processos: fotossíntese

Processo através do qual as plantas verdes transformam energia radiante, ou eletromagnética em energia química (Ferri, 1985).

O processo visa basicamente a fornecer energia (ATP) e poder redutor (NADPH) para que a planta possa sintetizar carboidratos a partir do dióxido de carbono (CO2).

FotossínteseFotossínteseSão enormes as quantidades de energia que as plantas "armazenam" através da fotossíntese. Florestas tropicais, por exemplo, "armazenam" durante um ano, cerca de 8 mil quilocalorias por metro quadrado de floresta, ou seja 8 trilhões de quilocalorias por quilômetro quadrado (8.109 kcal/km2). A capacidade de produção de energia de uma usina hidrelétrica como, por exemplo, a de Barra Bonita, no Rio Tietê, é de cerca de 140 MW (megawatt).Uma quantidade equivalente a essa seria armazenada por 1 km2 de floresta absorvendo energia luminosa por duas horas e meia.

Serviços ecossistêmicosServiços ecossistêmicos 1. Regulação gasosa 2. Regulação climática 3. Regulação de distúrbios 4. Regulação de recursos

hídricos 5. Disponibilização de recursos

hídricos 6. Controle de erosão e retenção

de sedimentos 7. Formação de solo 8. Ciclagem de nutrientes

9. Controle de poluentes 10. Polinização 11. Controle biológico 12. Refúgio 13. Produção de alimentos 14. Matéria-prima 15. Recursos genéticos 16. Recreação 17. Cultural

Valor médio anual: $ 33 trilhões

Energia e desenvolvimentoEnergia e desenvolvimento

2

3 2

4 4 4

6 12 24 1

10 66 91 63

7 32 24 14

50 100 150 200

  Alimento   Casa e comércio   Indústria e agricultura   Transporte

Evolução do consumo humano de energia

per capita (em milhares de calorias)

Desenvolvimento SustentávelDesenvolvimento Sustentável

Desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração atual, sem comprometer a capacidade de atender as necessidades das futuras gerações.

É o desenvolvimento que não esgota os recursos para o futuro.

Harmonia entre desenvolvimento econômico e a conservação ambiental.

Como se alcança o desenvolvimento sustentável?

Como se alcança o desenvolvimento sustentável?

O desenvolvimento sustentável depende de planejamento e do reconhecimento de que os recursos naturais são finitos.

Qualidade em vez de quantidade, com a redução do uso de matérias-primas e produtos e o aumento da reutilização e da reciclagem.

Qual o modelo de desenvolvimento a ser adotado?

Qual o modelo de desenvolvimento a ser adotado?

O caminho a seguir não pode ser o mesmo adotado pelos países industrializados.

Ao invés de aumentar os níveis de consumo dos países em desenvolvimento, é preciso reduzir os níveis observados nos países industrializados.

Desenvolvimento crescimento econômico. Crescimento econômico depende do consumo

crescente de energia e recursos naturais.

Energia: consumo e fontes no BrasilEnergia: consumo e fontes no Brasil

Energia: barragens e desenvolvimento Energia: barragens e desenvolvimento

As grandes barragens geram 19% de toda a eletricidade do mundo.

As represas têm sido promovidas como um importante meio de atender a necessidades percebidas de água e energia e como investimentos estratégicos de longo prazo capazes de oferecer múltiplos benefícios.

Desenvolvimento regional, geração de empregos e fomento para uma base industrial com potencial exportador.

Distribuição de barragens no mundo Distribuição de barragens no mundo

China 46%

Estados Unidos 14%

Índia 9%

Japão 6%

Espanha 3%

China 46%

Outros* 23%

Outros 16%

Canadá 2%

Coréia do Sul 2%

Turquia 1%

Brasil 1%

França 1%

Fonte:CMB, ICOLD e de outras fontes

Obs. No Brasil 92,5 % da energia é gerada por hidrelétricas .

Grandes barragens: impactosGrandes barragens: impactos

Positivos Irrigação. Geração de eletricidade. Controle de inundações. Fornecimento de água potável.

Negativos Endividamento. Estouro dos orçamentos. Deslocamento e o

empobrecimento de populações * Destruição de ecossistemas e

recursos pesqueiros. Divisão desigual dos custos e dos

benefícios.

* 40 a 80 milhões de pessoas foram deslocadas pelas barragens nos últimos 50 anos.

Programas ambientais / APMsProgramas ambientais / APMs 1. Monitoramento climatológico 2. Monitoramento sismológico 3. Recursos minerais 4. Monitoramento do lençol freático 5. Monitoramento hidrológico 6. Monitoramento das condições de

erosão 7. Limnologia e qualidade da água 8. Ictiofauna 9. Utilização dos recursos florestais 10. Recuperação das áreas

degradadas 11 Conservação da flora

12. Manejo e conservação da fauna 13. Compensação por perdas

ambientais 14. Remanejamento da população 15. Ações de jusante 16. Controle de saúde e endemias 17. Preservação do patrimônio

arqueológico 18. Zoneamento ambiental 19. Comunicação Social 20. Sistema Geográfico de Informações 21. Gestão Ambiental

Fauna ResgatadaFauna Resgatada

Dados de alguns resgatesDados de alguns resgates

Empreendimento Área atingida Mamíferos Répteis Outros Potência

MW

Itaipu (PR) 1350 km2 9126 19051 80246 12600

Tucuruí (PA) 2430 km2 103143 100822 80246 42040

Balbina (AM) 2360 km2 5161 4718 2808 250

Samuel (RO) 540 km2 3729 3504 8767 217

Resgate de Fauna - AçãoResgate de Fauna - Ação

Imagens de Itaipu

"Estamos condenados à civilização. Ou progredimos ou desaparecemos".

Euclides da Cunha

"Estamos condenados à civilização. Ou progredimos ou desaparecemos".

Euclides da Cunha