Apostila do 3ºAno - 1ºBimestre

Aula1: Efeito Estufa 

O efeito estufa é um processo natural, que ocorre quando uma parte da radiação infravermelha emitida pela superfície terrestre é absorvida por determinados gases presentes na atmosfera. 
Como consequência positiva disso, o calor fica retido, não sendo libertado totalmente para o espaço, evitando que a noite as temperaturas baixem demais. O efeito estufa dentro de uma determinada faixa é de vital importância, pois sem ele sem ele a temperatura média da Terra seria 33 °C mais baixa impossibilitando a vida no planeta como a conhecemos.
O que se pode tornar catastrófico é a ocorrência de um agravamento do efeito estufa que desestabilize o equilíbrio energético no planeta e origine um fenómeno conhecido como aquecimento global, devido ao excesso de gases que retêm o calor, normalmente gases oriundos da poluição humana, que ficam retidos na superfície.
A atmosfera é uma camada que envolve o planeta, constituída de Nitrogênio (N2) 78% e o Oxigênio (O2) 21%. Os demais estão em pequenas quantidades, incluindo os conhecidos como gases de efeito estufa (GEE):

-Dióxido de Carbono (CO2): Combustão de combustíveis fósseis: petróleo, gás natural, carvão, queimadas e desflorestação (com menos plantas para absorverem o CO2 , mais desse gás ficará presente na atmosfera).
-Clorofluorcarbono (CFC): São usados em sprays, motores de aviões, plásticos e solventes utilizados na indústria. Destroem também a camada de ozônio.
-Metano (CH4): Produzido pelo gado e pelas lixeiras.
-Ácido nítrico (HNO3): Produzido pela combustão da madeira e de combustíveis fósseis, pela decomposição de fertilizantes químicos e por micróbios.
-Ozônio (O3): É originado através da poluição dos solos provocada pelas fábricas, refinarias de petróleo e veículos automóveis.


Aula 2: Aquecimento Global e os Impacto das Fontes Energéticas

É o aumento da temperatura média dos oceanos e do ar perto da superfície da Terra que ocorre desde meados do século XX e que deverá continuar no século XXI. O aumento deve variar entre 1,8ºC e 4ºC, o que deve causar derretimento de geleiras, aumento do nível do mar e intensos furacões. Vai modificar o regime de chuvas. Algumas regiões do mundo vão ter mais chuvas outras vão ter menos. Se as regiões que já têm problemas de escassez de água ficarem com menos chuva, terão sérios problemas de falta de água.
Esse fenômeno foi causado por concentrações crescentes de gases do efeito estufa, como resultado de atividades humanas como a queima de combustíveis fósseis e a derrubada das florestas.
A vantagem de se usar energia renovável (vento, água) é que não produzem emissões de poluentes, ao contrário do que acontece com os combustíveis, sejam fósseis (carvão, petróleo) ou renováveis (cana). Algumas fontes não emitem dióxido de carbono adicional, exceto aqueles necessários para a construção e operação (etanol e biodisel), e não apresenta quaisquer riscos adicionais, tais como a ameaça nuclear.
No entanto, alguns sistemas de energias renováveis geram problemas ecológicos particulares. Assim, as primeiras turbinas eólicas estavam perigosas para as aves, como as suas lâminas giravam muito rapidamente, enquanto as hidroelétricas podem criar barreiras à migração de certos peixes, um problema grave em muitos rios do mundo ou a necessidade de alagar grandes áreas, matando e retirando a vida pré existente do local.

Aula 3: Buraco na camada de ozônio

O ozônio é um gás que existe na atmosfera, constituído por três atómos de oxigénio (O3). É produzido pela energia das descargas elétricas, que quebram as ligações entre os dois átomos do oxigénio molecular (O2), libertando o oxigénio atómico (O) que fica livre para se ligar com o O2, formando-se, deste modo, a molécula triatómica de ozônio.
Este gás acumula-se, principalmente na estratosfera formando a "camada de ozônio". Ela absorve grande parte (mais de 95%) das radiações ultravioleta do sol. Sem essa camada, a incidência de raios ultravioletas nocivos à Terra fica sensivelmente maior, aumentando as chances do câncer.
Os CFC’s contribuem para a destruição da camada de ozônio, eles atravessam as camadas mais baixas da atmosfera e se acumulam nas camadas superiores da estratosfera, a radiação U.V. ocasiona a fotodecomposição das moléculas de CFC’s e estas liberam o cloro que é um catalisador da destruição de ozônio.
Os CFCs são encontrados em nos sistemas de refrigeração, em solventes, espumas plásticas, embalagens de aerossóis (sprays).
Nas últimas décadas tentou-se evitar ao máximo a utilização do clorofluorcarbono e, mesmo assim, o buraco na camada de ozônio continua aumentando, preocupando a população mundial. As tentativas de se diminuir a produção do clorofluorcarbono, devido à dificuldade de se substituir esse gás, principalmente nos refrigeradores, fez com que o buraco continuasse aumentando, prejudicando cada vez mais a humanidade.
A região mais afetada pela destruição da camada de ozônio é a Antártida. Em todo o mundo as massas de ar circulam, devido a correntes de convecção. Na Antártida, devido ao rigoroso inverno de seis meses, essa circulação de ar não ocorre e, assim, formam-se círculos de convecção exclusivos daquela área. Os poluentes atraídos durante o verão permanecem na Antártida até a época de subirem para a estratosfera. Ao chegar o verão, os primeiros raios de sol quebram as moléculas de clorofluorcarbono encontradas nessa área, iniciando a reação.
Nas demais áreas do planeta, a diminuição da camada de ozônio também é sensível; de 3 a 7% do ozônio que a compunha já foi destruído pelo homem.

Aula 4: Chuva Ácida e Eutrofização

A Chuva Ácida (pH menor que 5,5) é um dos principais problemas ambientas nos países industrializados. Ela é formada a partir de uma grande concentração de poluentes químicos, que são despejados na atmosfera diariamente. Estes poluentes, originados queima de combustíveis fósseis (carvão, óleo diesel, gasolina), que resultam em óxido de nitrogênio e os dióxidos de enxofre que ao chegarem na atmosfera se misturam com os gases da mesma. E Posteriormente caem em forma de chuva ou neve.
Estes ácidos provocam danos no solo, plantas, construções históricas, animais marinhos e terrestres. Poluindo rios e fontes de água, a chuva pode também prejudicar diretamente a saúde do ser humano, causando doenças pulmonares.
A Eutrofização é um fenômeno no qual o ambiente aquático caracteriza-se por uma elevada quantidade de nutrientes, principalmente nitratos e fosfatos.
Este fenômeno é resultante da poluição das águas por ejeção de adubos, fertilizantes, detergentes e esgoto doméstico sem tratamento prévio que provocam o aumento de minerais e, consequentemente, a proliferação de algas microscópicas que se alimentam desses dejetos e que se localizam na superfície.
Desse modo, cria-se uma camada espessa de algas que impossibilitam à entrada de luz na água e impede a realização da fotossíntese pelos organismos presentes nas camadas mais profundas, o que ocasiona a morte das outras algas, a proliferação de bactérias decompositoras e o aumento do consumo de oxigênio por estes organismos. Consequentemente começa a faltar oxigênio na água o que gera a mortandade dos peixes e outros organismos aeróbicos.
Na ausência do oxigênio, a decomposição orgânica torna-se anaeróbica produzindo gases tóxicos, como sulfúrico (que causa o cheiro forte característico do fenômeno).
A eutrofização causa a destruição da fauna e da flora de muitos ecossistemas aquáticos, transformando-os em esgotos a céu aberto. Esse cenário permite a proliferação de inúmeras doenças causadas por bactérias, vírus e vermes.

Aula 5: Causas e consequências da ação do homem no Ciclos Biogeoquímicos: - Água

O ciclo biogeoquímico é o percurso realizado no meio ambiente por um elemento químico essencial à vida. Ao longo do ciclo, cada elemento é absorvido e reciclado por componentes bióticos (seres vivos) e abióticos (ar, água, solo) da biosfera, e às vezes pode se acumular durante um longo período de tempo em um mesmo lugar.
O conhecimento da estrutura e dinâmica dos ciclos biogeoquímicos é de fundamental importância porque as atividades humanas introduzem nos ecossistemas, várias substâncias novas e com potencial efeito tóxico, que estabelecem padrões de ciclagem biogeoquímica, causando danos por onde passa. Outra consequência negativa da ação humana pode ser o bloqueio ou alteração dos ciclos biogeoquímicos naturais, tornando-os acíclicos. Com isso, há uma perda de recursos naturais deixando pobres os ecossistemas, ou mesmo, degenerando-os.
Vamos estudar os quatro principais:
1)Ciclo da Água:
- Ciclo curto ou pequeno: é aquele que ocorre pela lenta evaporação da água dos mares, rios, lagos e lagos, formando nuvens. Estas se condensam, voltando a superfície na forma de chuva ou neve;
- Ciclo longo: É aquele em que a água passa pelo corpo dos seres vivos antes de voltar ao ambiente. A água é retirada do solo através das raízes das plantas sendo utilizada para a fotossíntese ou passada para outros animais através da cadeia alimentar. A água volta a atmosfera através da respiração, transpiração, fezes e urina.
A poluição do ecossistema aquático por resíduos tóxicos de fábricas, átomos radioativos de usinas nucleares, esgotos entre outros podem alterar este ciclo.

Aula 6: Causas e consequências da ação do homem no Ciclos Biogeoquímicos: Oxigênio, Carbono e Nitrogênio

2)Ciclo do Oxigênio: Este ciclo encontra-se intimamente ligado com o ciclo do carbono, uma vez que o fluxo de ambos está associado aos mesmos fenômenos: fotossíntese e respiração.
Os processos de fotossíntese liberam oxigênio para a atmosfera, enquanto os processos de respiração e combustão o consomem. Parte do O2 da estratosfera é transformada pela ação de raios ultravioletas em ozônio (O3). Este forma uma camada que funciona como um filtro, evitando a penetração de 80% dos raios ultravioletas. A liberação constante de clorofluorcarbonos (CFC) leva a destruição da camada de ozônio.
3)Ciclo do Carbono: As plantas realizam fotossíntese retirando o carbono do CO2 do ambiente para formatação de matéria orgânica. Esta última é oxidada pelo processo de respiração celular, que resulta em liberação de CO2 para o ambiente.
A decomposição e queima de combustíveis fósseis (carvão e petróleo) também libera CO2 no ambiente. Além disso, o aumento no teor de CO2 atmosférico causa o agravamento do "efeito estufa" que pode acarretar o descongelamento de geleiras e das calotas polares com consequente aumento do nível do mar e inundação das cidades litorâneas.
4)Ciclo do Nitrogênio: Os consumidores conseguem o nitrogênio de forma direta ou indireta através dos produtores. Eles aproveitam o nitrogênio que se encontra na forma de aminoácidos.
Produtores (plantas e algas) introduzem nitrogênio na cadeia alimentar, através do aproveitamento de formas inorgânicas encontradas no meio, principalmente nitratos (NO3) e amônia (NH3+). O ciclo do nitrogênio pode ser dividido em três etapas:

-Fixação: Consiste na transformação do nitrogênio gasoso em substâncias aproveitáveis pelos seres vivos (amônia e nitrato). Os organismos responsáveis pela fixação são bactérias, retiram o nitrogênio do ar fazendo com que este reaja com o hidrogênio para formar amônia.
-Amonificação: Parte da amônia presente no solo é originada pelo processo de fixação. A outra é proveniente do processo de decomposição das proteínas e outros resíduos nitrogenados, contidos na matéria orgânica morta e nas excretas. Decomposição ou amonificação é realizada por bactérias e fungos.
-Nitrificação: É o nome dado ao processo de conversão da amônia em nitratos.
-Desnitrificação: As bactérias desnitrificantes (como, por exemplo, a Pseudomonas denitrificans), são capazes de converter os nitratos em nitrogênios moleculares, que voltam à atmosfera fechando o ciclo.

Aula 7: Indicadores sociais de desenvolvimento Humano e as
Consequências do avanço tecnológico no ambiente

IDH (Índice de Desenvolvimento Humano) foi criado pela ONU para tentar medir o grau econômico e como as pessoas estão vivendo nos países de todo o mundo. O Brasil na 84ª posição entre 187 países avaliados e possui índice de 0,718 na escala que vai de 0 a 1.
Os indicadores sociais são meios utilizados para designar os países como sendo: Ricos (desenvolvidos), Em Desenvolvimento (economia emergente) ou Pobres (subdesenvolvidos).
Com isso, organismos internacionais analisam os países segundo a: Expectativa de vida, taxa de mortalidade tanto de pessoas como infantil (até 1ano), taxa de analfabetismo, renda nacional bruta per capita, baseada na paridade de poder de compra dos habitantes, saúde (qualidade da saúde da população, condições, médico-sanitárias acesso a esgoto, água tratada), alimentação (mínimo de 2.500 calorias, e balanceada), qualidade de vida e acesso ao consumo (correspondem ao número de carros, de computadores, televisores, celulares, acesso à internet, ...).
Contudo os padrões dominantes de produção e consumo estão causando devastação ambiental, redução dos recursos e uma massiva extinção de espécies. Comunidades vegetais e animais estão sendo arruinadas. Os benefícios do desenvolvimento não estão sendo divididos equitativamente e a distância entre ricos e pobres está aumentando, assim como a pobreza, a ignorância e os conflitos violentos por recursos. O crescimento sem precedentes da população humana tem sobrecarregado os sistemas ecológico e social.
A capacidade de recuperação da comunidade produtora e o bem- estar da humanidade depende da preservação de uma biosfera saudável com todos seus sistemas ecológicos, uma rica variedade de plantas e animais, solos férteis, águas puras e ar limpo. O meio ambiente global com seus recursos finitos é uma preocupação comum de todos os povos.
Assim sendo, existe a necessidade urgente da preservação e recuperação dos recursos naturais. A motivação da sociedade global para a urgência do desafio da sustentabilidade planetária. E a necessidade de se considerar os efeitos da poluição industrial, causas e consequências.
A escolha é nossa: formar uma aliança global para cuidar da Terra e uns dos outros, ou arriscar a nossa destruição e a da diversidade da vida. São necessárias mudanças fundamentais dos nossos valores, instituições e modos de vida.
Devemos entender que, quando as necessidades básicas forem atingidas, o desenvolvimento humano será primariamente voltado a ser mais, não a ter mais.
Temos o conhecimento e a tecnologia necessários para abastecer a todos e reduzir nossos impactos ao meio ambiente. O surgimento de uma sociedade civil global está criando novas oportunidades para construir um mundo democrático e humano. Nossos desafios ambientais, econômicos, políticos, sociais e espirituais estão interligados, e juntos podemos criar soluções.