04/03/2015 ESTRUTURA DOS ECOSSISTEMAS CICLO DA ÁGUA VAPOR D’ÁGUA NA ATMOSFERA 1 1 Animais 3 Vegetais 2 2 FLUXO DE MATÉRIA 4 5 rio 6 7 (CICLOS BIOGEOQUÍMICOS) ONDE ESTÁ A ÁGUA DOCE?7 lençol subterrâneo 1 – Transpiração 2 – Evaporação 3 – Precipitação 4 – Enxurrada 5 – Absorção pelo solo 6 – Absorção pelas plantas 7 – Minadouros ONDE ESTÁ A ÁGUA DOCE? ÁGUAS SALGADAS CICLO HIDROLÓGICO PÓLOS E GELEIRAS LENÇÓIS DE ÁGUA LAGOS, SOLO, AR, RIOS, PLANTAS E ANIMAIS CICLO HIDROLÓGICO: OS AQUÍFEROS CONDENSAÇÃO E FORMAÇÃO DE NUVENS VAPOR D’ÁGUA ZONA DE RECARGA DO AQUÍFERO CONFINADO PRECIPITAÇÃO EVAPORAÇÃO ABSORÇÃO TRANSPIRAÇÃO INFILTRAÇÃO RETENÇÃO FILTRAÇÃO AQUÍFERO LIVRE (LENÇOL FREÁTICO) ESCOAMENTO SUPERFICIAL MANANCIAL CAMADA IMPERMEÁVEL LENÇOL FREÁTICO MANANCIAL CAMADA IMPERMEÁVEL AQUÍFERO CONFINADO (LENÇOL PROFUNDO OU ARTESIANO) LEITO ROCHOSO IMPERMEÁVEL 1 04/03/2015 CICLO HIDROLÓGICO: RISCOS CICLO HIDROLÓGICO: RISCOS CICLO HIDROLÓGICO: RISCOS CICLO HIDROLÓGICO: RISCOS CICLO HIDROLÓGICO: CARSTE CICLO HIDROLÓGICO: CARSTE (GENTHNER et cols, 2003) 2 04/03/2015 84 metros CICLO HIDROLÓGICO: CARSTE CICLO HIDROLÓGICO: PAVIMENTAÇÃO 3 04/03/2015 CICLO DO CARBONO CICLO DO CARBONO E EFEITO ESTUFA GÁS CARBÔNICO NA ATMOSFERA 3 1 1 2 4a Animais Vegetais indústrias automóveis 5 4b 4a Combustíveis fósseis 6 4a 4b 1 – Respiração 2 – Combustão 3 – Fotossíntese 4a – Decomposição total 4b – Decomposição parcial 5 – Alimentação 6 – Desmatamento/queimadas GASES RELACIONADOS AO AQUECIMENTO GLOBAL GÁS CARBÔNICO ÓXIDO NITROSO METANO 4 04/03/2015 1) Dióxido de carbono (CO2) 2) Metano (CH4) é 21 vezes mais potente que o dióxido de carbono. Liberado por biomassa em condição anaeróbica: culturas irrigadas (arroz), aterros sanitários, degradação de vegetais mortos e lixo, dejetos de suínos, estação de tratamento de efluentes e criação de bovinos e ovinos. 3) Óxido nitroso (N2O) é 320 vezes mais agressivo que o dióxido de carbono. Liberado por matéria orgânica com alto teor de nitrogênio. Encontrado principalmente em fertilizantes químicos, largamente utilizados nas plantações. 4) Perfluorcarbono (PFC) é de 100 a 500 vezes mais agressivo que o dióxido de carbono. (Fabricação de alumínio.) 5) Hidrofluorcarbono (HFCs) é de 6.500 a 8.700 vezes mais potente que o dióxido de carbono. (Equipamentos de refrigeração, CFCs.) 6) Hexafluoreto de enxofre (SF6) é 23.000 vezes mais agressivo que o dióxido de carbono. (Isolantes de transformadores elétricos.) Modificado de http://www.abilityambiental.com.br/ CFCs - Responsáveis por até 20% do efeito estufa, os clorofluorcarbonos são utilizados em geladeiras, aparelhos de ar condicionado, isolamento térmico e espumas, como propelentes de aerossóis, além de outros usos comerciais e industriais. Como se sabe, esses gases reagem com o ozônio na estratosfera, decompondo-o e reduzindo, assim, a camada de ozônio que protege a vida na Terra dos nocivos raios ultravioletas. Estudos recentes sugerem que, as propriedades de reter calor, próprias do CFCs, podem estar sendo compensadas pelo resfriamento estratosférico resultante do seu papel na destruição do ozônio. Ao longo das últimas duas décadas, um ligeiro resfriamento, de 0,3 a 0,5ºC, foi medido na baixa estratosfera, onde a perda do ozônio é maior. CO2 - Responsável por cerca de 60% do efeito-estufa, cuja permanência na atmosfera é de pelo menos de uma centena de anos, o dióxido de carbono é proveniente da queima de combustíveis fósseis (carvão mineral, petróleo, gás natural, turfa), queimadas e desmatamentos, que destroem reservatórios naturais e sumidouros, que tem a propriedade de absorver o CO2 do ar. De acordo com o IPCC (1995), as emissões globais de CO2 hoje são da ordem de 7,6 Gt por ano. E a natureza não tem capacidade de absorção de todo esse volume o que vem resultando em um aumento da concentração atmosférica mundial desse gás. CH4 - Responsável por 15 a 20% do efeito estufa. Componente primário do gás natural, também produzido por bactérias no aparelho digestivo do gado, aterros sanitários, plantações de arroz inundadas, mineração e queima de biomassa. N2O - Participando com cerca de 6% do Efeito-Estufa, o óxido nitroso é liberado por micro-organismos no solo (por um processo denominado nitrificação). A concentração deste gás teve um enorme aumento devido ao uso de fertilizantes químicos, à queima de biomassa, ao desmatamento e às emissões de combustíveis fósseis. O vapor d’água presente na atmosfera também absorve parte da radiação emanada pela Terra e é um dos maiores contribuintes para o aquecimento natural do globo. Apesar de não ser produzido em quantidade significativa por atividades antrópicas, considera-se que, com mais calor, haverá mais evaporação d’água e, por conseguinte, um aumento de sua participação no aumento do efeito estufa. O Protocolo de Quioto também menciona os gases: hidrofluorocarbonos (HFCs), perfluorocarbonos (PFCs) e hexafluorsulfúrico (SF6). O3 - Contribuindo com 8% para o aquecimento global, o ozônio é um gás formado na baixa atmosfera, sob estímulo do sol, a partir de óxidos de nitrogênio (NOx) e hidrocarbonetos produzidos em usinas termoelétricas, pelos veículos, pelo uso de solventes e pelas queimadas. Modificado a partir de: http://www.cetesb.sp.gov.br/ Gases Aumento da concentração desde 1750 Contribuição para o aquecimento global (%) CO2 31% 60% CH4 151% 20% N 2O 17% 6% Halogenados - 14% Principais fontes de emissão Uso de combustíveis fósseis, deflorestação e alteração dos usos do solo Produção e consumo de energia (incluindo biomassa), atividades agrícolas, aterros sanitários e águas residuais Uso de fertilizantes, produção de ácidos e queima de biomassa e combustíveis fósseis Indústria, refrigeração, aerossóis, propulsores, espumas expandidas e solventes Como os gases têm diferentes potenciais agressivos à atmosfera, instituiu-se o termo carbono equivalente, que nada mais é que uma medida comum para facilitar a comercialização dos créditos de carbono. Por exemplo, se 5 toneladas de CO2 forem evitadas em um ano, tem-se 5 ton/ano. Já se houver a redução da emissão de 5 toneladas de SF6 em um ano, tem-se 115 mil toneladas de carbono equivalente por ano. Modificado de http://www.abilityambiental.com.br/ 5 04/03/2015 CICLO DO NITROGÊNIO GÁS N2 NA ATMOSFERA 8 Vegetais Animais 7 5 6 1 A amônia (NH3) 2 nitrito (NO2-) 3 nitrato (NO3-) 4 B 1 – Morte/excreção 2 – Nitrosação 3 – Nitratação 4 – Absorção 5 – Dieta 6 – Fixação biológica 7 – Desnitrificação 8 – Fixação físico-química BACTERIORRIZAS: Leguminosa + Rhizobium PLANTA INSETÍVORA: Dionea PLANTA INSETÍVORA: Drosera CICLO DO OXIGÊNIO 6 04/03/2015 CICLO DO FÓSFORO ALTERAÇÕES NOS ECOSSISTEMAS MAGNIFICAÇÃO TRÓFICA (BIOCONCENTRAÇÃO) - INSETICIDAS - METAIS PESADOS (Pb, Hg, Cd...) EUTROFIZAÇÃO 7 04/03/2015 Caxemira Lagoa Rodrigo de Freitas Lagoa Rodrigo de Freitas – MARÇO 2013 Lagoa Rodrigo de Freitas – MARÇO 2013 LAGOA PAULINO Lagoa Rodrigo de Freitas – MARÇO 2013 8 04/03/2015 LAGOA PAULINO LAGOA PAULINO LAGOA PAULINO 9 04/03/2015 LAGOA DA BOA VISTA LAGOA DA BOA VISTA 10