Posts Tagged ‘Ecologia’

Acabou o carnaval! Pode tirar a fantasia!

12 de fevereiro de 2016

Acabou o carnaval! Seja quem tenha sido a escola campeã do desfile, seja qual o bloco tenha sido o mais animado, o ano do brasileiro finalmente vai começar!

No desfile de escolas de samba, quando o folião quer ser visto, coloca uma fantasia diferente de todo mundo (o destaque do carro alegórico). Quando curte o samba, mas prefere não ser notado, coloca a fantasia igual a de todos e desfila no meio da ala. O primeiro comportamento, muito comum entre os animais venenosos (peçonhentos) chama-se aposematismo. Ele faz questão de ser visto, pois todos já sabem que ele é perigoso e ninguém vai mexer com ele. O segundo comportamento comum entre os animais que, normalmente, não apresentam perigos chama-se mimetismo (conhecido também como camuflagem). Ele imita e se confunde com o meio que se encontra, para diminuir as chances de ser encontrado por um predador e ser consumido.

As borboletas são insetos muito bons em utilizar essas estratégias (algumas vezes são aposemáticas imitando animais peçonhentos ou grandes, mesmo não sendo) para escapar ou dificultar a sua predação (consumo por outros organismos como insetos maiores, pássaros e mamíferos. Muitas delas se confundem com troncos de árvores e folhas para não serem notadas. Hoje me deparei com uma borboleta que apresenta cores de um organismo mimético, pousada sobre uma superfície branca, ficando totalmente aposemática (veja na foto abaixo).

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Borboleta mimética ou aposemática? Ela quer se esconder ou quer aparecer? Foto: André M. Amado

Obviamente, essa borboleta foi fotografada fora do seu meio natural. Por isso, ela se destaca e perde sua grande estratégia de defesa que é se camuflar, ficando vulnerável e fragilizada!  Portanto, as transformações que os ambientes naturais sofrem, podem ter consequências negativas muito fortes para os organismos silvestres e para a biodiversidade (sob os mais variados pontos de vista).

Borboleta, o carnaval acabou! Melhor você descer o carro alegórico e desfilar no meio da multidão!  Se possível, volta para a mata que vai ser melhor!

Para mais fotos sobre borboletas no Brasil, visite esse site. Mais informações sobre as borboletas nesse site.

Por: André M. Amado.

 

Bonitinha, mas ordinária! A invasão de uma planta ornamental nos carnaubais nordestinos

10 de setembro de 2015

Texto escrito por: 

Maryane Ferreira, Raphaela Batista, Rafael Domingos, Raul Peixoto (alunos do curso de Ecologia de Ecossistemas [2015-1] do PPGEco-UFRN)

Atualmente a invasão biológica, ou bioinvasão, é a segunda maior causa da perda de biodiversidade global, atrás somente da íntima relação entre os processos de degradação, fragmentação e perda de habitats. Tal fato pode alterar a dinâmica e o funcionamento dos ecossistemas e sua habilidade de prover bens e serviços necessários para desenvolvimento das sociedades.

A bioinvasão tem acarretado variados impactos nas matas de carnaúba no Nordeste Brasileiro. A carnaúba (Copernicia prunifera (Miller) H.E. Moore – Arecaceae), que é a espécie dominante desses ecossistemas, é uma palmeira NATIVA dessa região que está ameaçada por uma espécie EXÓTICA INVASORA, popularmente conhecida como unha-do-cão (Cryptostegia madagascariensis Bojer ex Decne. – Apocynaceae). Apesar do nome infernal, a “bonitinha” possui flores de coloração que variam de róseo a violeta. Devido à beleza de suas flores, ela foi trazida da ilha de Madagascar, na África, para nossa Terra Brasilis a fim de ser utilizada como planta ornamental.

A unha-do-cão, planta arbustiva e trepadeira oportunista, apresenta vários atributos que a tornam uma invasora em potencial e que se estabeleça rapidamente ao longo de cursos d’água, florestas costeiras, pastos, bordas de florestas e áreas perturbadas. Espécies invasoras são como aquele parente chato que chega de outra cidade e toma conta do pedaço, é o que acontece com a unha do cão. Essa espécie produz uma grande quantidade de sementes que se dispersam com facilidade através do vento, água e presa à pele de animais. Além disso, essas sementes tem uma alta taxa de germinação (cerca de 90-95%) e permanecem viáveis por mais de um ano. São essas características que fazem com que ela tome conta do pedaço nos carnaubais sendo prejudicial a esses ecossistemas.

A unha-do-cão afeta principalmente áreas de vegetação associadas a cursos de rios, riachos e outros corpos d´água superficiais, mais especificamente as Matas de Carnaúbas (Floresta Mista Dicótilo-Palmácea), modificando o ecossistema local. O bom desenvolvimento da unha-do-cão nesses ambientes, aliado às suas potenciais características de invasora, faz com que essa espécie esteja prejudicando as populações de carnaúba. A competição entre as espécies por luz faz com que a invasora comporte-se como trepadeira oportunista, subindo pelo caule da carnaúba e cobrindo sua a copa, impedindo a passagem de luz e matando-a por sombreamento excessivo.

Figura 2 - Esquema: o que são espécies nativas, exóticas e invasoras. Adaptado de Begon et al (2010).

Figura 2 – Esquema: o que são espécies nativas, exóticas e invasoras. Adaptado de Begon et al (2010).

O fato de duas espécies sobreporem seus nichos implica no prejuízo para uma delas ou mesmo sua exclusão do sistema ecológico. Esse processo é mediado por uma questão de maior eficácia no aproveitamento de recursos e por um fitness mais apropriado ao desenvolvimento e estabelecimento da espécie em determinado ambiente. Esse caso pode ser claramente exemplificado pela interação entre a carnaúba e a unha-do-cão, a qual comporta-se como uma competidora superior e, gradualmente, está dizimando as populações da espécie nativa.

Figura 3- Perca do Nilo, espécie invasora que causou a extinção de mais de 200 espécies de peixes nativos na África. Fonte: Lowe et al (2000).

Figura 3- Perca do Nilo, espécie invasora que causou a extinção de mais de 200 espécies de peixes nativos na África. Fonte: Lowe et al (2000).

E você deve estar se perguntando: o que eu tenho a ver com isso? Bem, se você gosta de usar batom ou de seu carro com um brilho espetacular, é melhor começar a se preocupar. A cera que é produzida através do pó extraído da folha da carnaúba é utilizada em cosméticos, polimentos e vernizes, isolamento de chips de computadores, cápsulas de comprimidos, construção, artesanato e até mesmo conservação de outros alimentos (Saiba mais!).

Além disso, a carnaúba desempenha outros importantes papéis nessas florestas e na Caatinga. Por se tratar de uma espécie-chave, a diminuição drástica de sua abundância ou mesmo sua extinção poderá ter fortes impactos, como a redução da maior parcela da produtividade total do ecossistema e a ocorrência de extinções de espécies dependentes da carnaúba. Portanto, a alteração da estrutura de suas populações pode comprometer o bom funcionamento dos ecossistemas, os serviços ambientais associados e modificar efetivamente a paisagem. A dinâmica hidrológica dos ambientes ocupados por carnaúba também pode ser prejudicada. Essa espécie é a guardiã dos espelhos d’água e lençóis freáticos da região, auxiliando no controle da perda da água, recurso escasso no semiárido, por diminuir as taxas de evapotranspiração. A palmeira também ajuda no melhoramento da qualidade da água, auxiliando na depuração da matéria orgânica dos rios, e por estar associada a áreas de várzeas a carnaúba compõe a vegetação ciliar de rios, prevenindo a erosão das margens e o assoreamento dos rios e riachos associados.

Glossário

Glossário

A teia trófica também pode ser influenciada, uma vez que sua semente serve de alimento para a fauna local, como morcegos, aves e lagartos. As comunidades humanas que utilizam a folha da palmeira para diversas finalidades também são diretamente afetadas pela invasão da unha-do-cão nesses ambientes, uma vez que a renda de centenas de famílias está associada a essa atividade extrativista. Todos esses papéis ecológicos e de serviços ambientais desempenhados pela carnaúba estão comprometidos pela bioinvasão da “bonitinha” no semiárido e representa uma ameaça desastrosa para o funcionamento do ecossistema local, logo podemos realmente dar um peso maior ao adjetivo “ordinária”.

Figura 4 - Tronco de uma carnaúba coberto pela Unha de cão. Fonte: Rafael Domingos.

Figura 4 – Tronco de uma carnaúba coberto pela Unha de cão. Fonte: Rafael Domingos.

Então, é bom pensar duas vezes antes de trazer aquela linda espécie exótica para o seu jardim, quintal ou aquário, pois ela pode pular a cerca e ficar fora de controle. O uso de espécies exóticas também não pode ser condenado de cara, mas a utilização desses organismos deve ser feita de forma controlada e com o necessário conhecimento sobre sua biologia. Melhor é buscar para nossos projetos paisagísticos (ou econômicos), alternativas que façam uso de espécies nativas, encontrando beleza e utilidade no que é da terra e assim proteger nossos ecossistemas de grandes desequilíbrios, valorizando também a prata da casa.

Autores:

Maryane Ferreira (Mestranda; PPG Ecologia – UFRN)

Raphaela Batista (Doutoranda; PPG Ecologia – UFRN)

Rafael Domingos (Doutorando; PPG Ecologia – UFRN)

Raul Peixoto (Mestrando; PPG Ecologia – UFRN)

Supervisão:

Adriano Caliman Ferreira da Silva

Edição:

André Megali Amado (PPGEco/UFRN – DOL)

Referências:

Begon, M.; Townsend, C. R. & Harper, J. L. 2006. Ecology: From individuals to ecosystems. Blakwell Publishing, Oxford.

Cardinale, B.J., Duffy, J.E., Gonzalez, A., Hooper, D.U., Perrings, C., Venail, P., Narwani, A., Mace, G.M., Tilman, D., Wardle, D.A., Kinzig, A.P., Daily, G.C., Loreau, M., Grace, J.B., Larigauderie, A., Srivastava, D., Naeem, S. 2012. Biodiversity loss and its impact on humanity. Nature, 486:59-67.

Lowe S., Browne M., Boudjelas S., De Poorter M. 2000. 100 of the world’s worst invasive alien species. A selection from the Global Invasive Species Database. Published by the Invasive Species Specialist Group (ISSG) a specialist group of the Species Survival Commission (SSC) of the World Conservation Union (IUCN), 12 pp.

Nogueira, D.H. 2009. Qualidade e potencial de utilização de frutos de genótipos de carnaubeira (Copernicia prunifera) oriundos do Estado do Ceará. Tese (Doutorado em Agronomia). Departamento de Fitotecnia e Ciências Ambientais, Universidade Federal da Paraíba, Areia/PB, 134p.

Oliveira Filho, S.F.O. 2003. Identificação das áreas degradadas no município de Tabuleiro do Norte – CE, com ênfase às formações de floresta dicótilo/palmácea. Dissertação (Mestrado em Geografia). Universidade Federal de Pernambuco. CFCH. 132p.

Silva, J.L., Barreto, R.W., Pereira, O.L. 2008. Pseudocercospora cryptostegiae-madagascariensis sp. nov. on Cryptostegia madagascariensis, an exotic vine involved in major biological invasions in northeast Brazil. Mycophathologia, 166:87-91.

Souza, J.A.N., Rodal, M.J.N. 2010 Levantamento florístico em trecho de vegetação ripária de caatinga no rio Pajeú, Floresta/Pernambuco-Brasil. Caatinga, v. 23, n. 4, p. 54-62.

A natureza é imortal?

10 de agosto de 2015

Texto escrito por: 

Maria Lenice Ventura Diniz; Clarice de Andrade Cordeiro da Silva; Álvaro Carvalho de Lima (alunos do curso de Ecologia de Ecossistemas [2015-1] do PPGEco-UFRN)

Imagine um mundo sem florestas, sem animais, onde quase todas as espécies estivessem extintas e com o mínimo de pessoas lutando para que ao menos as espécies usadas na alimentação (milho, soja, feijão) continuassem existindo. Não, você não está numa cena do filme ‘Interestelar’, mas saiba que daqui a alguns anos isso pode virar realidade, e você vai entender o porquê…

O termo extinção soa tão forte para você como ‘fim dos tempos’ ou ‘teoria do caos’? Afinal, qual é a consequência da extinção de espécies? Como isso afeta o funcionamento dos sistemas ecológicos? A extinção é um processo natural que sempre ocorreu na história da Terra e mais de 99% das espécies que já existiram estão hoje extintas. Porém, atualmente, as espécies estão desaparecendo de 100 a 1.000 vezes mais rápido que em épocas anteriores à existência do Homem na Terra e para cada 10.000 espécies que se extinguem, somente uma nova espécie é originada por mecanismos evolutivos de especiação. Portanto, a velocidade na perda da biodiversidade atual é muito maior do que àquela com que a natureza consegue compensar e/ou se adaptar.

Na natureza muitas espécies são chamadas ‘redundantes’, pois desempenham funções semelhantes e exercem um mesmo efeito num ecossistema. Desta forma será que podemos afirmar que a extinção de uma ou mais destas espécies não afetaria o funcionamento do ecossistema? Provavelmente não! Em geral, espera-se que quanto maior a redundância funcional das espécies, maior a estabilidade de um ecossistema. Esta redundância funcional aumentaria a confiabilidade do funcionamento do ecossistema quando perturbado, funcionando como um tipo de “seguro” contra a perda de espécies. Essa estabilidade pode ser classificada de duas formas principais: como resistência, a capacidade de uma comunidade em evitar uma alteração qualquer, ou como resiliência, a habilidade de uma comunidade em retornar a um estado prévio após ser alterada por algum distúrbio (Harrison, 1979; Carpenter et al., 2001). As espécies redundantes dentro dos chamados ‘grupos funcionais’ podem minimizar o efeito das mudanças no funcionamento do ecossistema, assegurando que este se mantenha estabilizado, mesmo quando as condições ambientais mudam. A compreensão dos fatores que interferem na estabilidade de comunidades ecológicas é fundamental na atualidade, visto a crescente perda de biodiversidade a partir de práticas humanas.

Mesmo espécies sendo redundantes, necessitam de diferentes condições ambientais favoráveis ao seu crescimento e reprodução e, por isso, podem não desempenhar essa “função” simultaneamente. Consequentemente, a perda de espécies (Figura 1) pode não só causar efeitos diretos num ecossistema, mas também afetar sua capacidade de proteção contra futuras mudanças ambientais. Não imaginemos portanto que as ditas ‘redundantes’ funcionam como um ‘Pebolim’, onde cada ‘jogador’ exerce o mesmo movimento dependente de uma ação externa. Cada espécie, mesmo entre as redundantes, possuem peculiaridades e respondem a variações de acordo com seu modo de vida e adaptações ambientais.

O manejo inadequado do campo promovido pelo pastejo excessivo, por exemplo, traz consequências graves para a estabilidade, diversidade e sustentabilidade desse ecossistema através da perda de espécies. Seria como se em uma partida de futebol (ecossistema), diversos jogadores (espécies) fossem submetidos a um exaustivo treino (perturbações) e aos poucos alguns jogadores fossem saindo a ponto de não conseguir mais voltar (extinção). Chegará o momento em que a estabilidade do treino se tornará fragilizada, não importando que cada jogador esteja realizando seu papel na partida (redundância funcional), a resistência do time decairá e a partida acabará.

Agora, em um mundo onde existem mais de sete bilhões de pessoas, com necessidades alimentares e também interesses econômicos, imaginemos como a prática da agricultura homogeneíza, desestabiliza e elimina ecossistemas naturais. A obtenção do máximo de produtividade e rendimento das plantações utiliza um número reduzido de variedades vegetais e exige grandes quantidades de fertilizantes e inseticidas. Os custos desse tipo de atividade leva ao excesso de nutrientes que não foram assimilados e utilizados para produção de biomassa, causando uma possível eutrofização do solo e de corpos d’água mais distantes pelo processo de lixiviação, demonstrado pelas grandes florações de algas que reduzem a biodiversidade aquática. Uma situação de colapso, pois os danos causados por essas práticas não são apenas locais e podem chegar a quilômetros da fonte. Reverter mudanças como essas é um processo muito lento e caro, senão impossível.

Quando falamos em colapso do sistema ambiental, parece uma realidade distante a ser alcançada, mas há 10 ou 15 anos quem diria que em 2015 estaríamos sofrendo com a falta de água no Sudeste do Brasil? Uma coisa é certa, continuar usando os recursos ambientais sem controle e modificando os ecossistemas inconsequentemente pode nos trazer prejuízos mais rápido do que imaginamos.

                                                                                                         Pensamento

Podemos imaginar que a alimentação humana reflete melhor resultado nutritivo quanto mais diversificada for a dieta, já que cada alimento tem fontes diferentes de nutrientes que favorecerá um melhor funcionamento do organismo. De forma comparada observamos que os ecossistemas também funcionam melhor se são mais diversos; os serviços ambientais prestados pelo ecossistema aos humanos dependem da biodiversidade. Portanto os humanos ao causarem a redução da diversidade estão contribuindo para comprometer a sua própria qualidade de vida e bem-estar.

O cenário cinematográfico do filme Interestelar mostra uma humanidade sem mais recursos alimentares, sem nenhuma biodiversidade, incapazes de sustentar nem sequer uma única monocultura e com a única esperança de abandonar a Terra em busca de outro planeta favorável à sua sobrevivência. O nosso cenário real nos encaminha ao desfecho de que, sim, a natureza pode morrer e nós, sim, podemos matá-la.

Glossario

Autores:

Maria Lenice Ventura Diniz (Mestranda; PPG Ecologia – UFRN)

Clarice de Andrade Cordeiro da Silva (Mestranda; PPG Ecologia – UFRN)

Álvaro Carvalho de Lima (Doutorando; PPG Ecologia – UFRN)

Supervisão:

Adriano Caliman (PPGEco/UFRN – Decol)

André Megali Amado (PPGEco/UFRN – DOL)

Renata de Fátima Panosso (PPGEco/UFRN – DMP)

Edição:

André Megali Amado (PPGEco/UFRN – DOL)

Referências:

Cardinale BJ, Palmer MA, Collins L (2002) Species diversity enhances ecosystem functioning through interspecific facilitation. Nature 415: 426-429.

Carpenter, S.; Walker, B.; Anderies, J.M. & Abel, N. (2001). From metaphor to measurement: resilience of what to what? Ecosystems 4: 765-781.

Chapin III FS, Lubchenco J, Reynolds HL (1995) Biodiversity effects on patterns and processes of communities and ecosystems. Pp. 289-301. In Global Biodiversity Assessment, UNEP. Heywood VH (ed.). Cambridge University Press, Cambridge.

Chapin III FS, Sala OE, Burke IC, Grime JP, Hooper DU, Lauenroth WK, Lombard A, Mooney HA, Mosier AR, Naeem S, Pacala SW, Roy J, Steffen WL, Tilman D (1998) Ecosystem consequences of changing biodiversity: experimental evidence and a research agenda for the future. Bioscience 48: 45-52.

Harrison, G.W. (1979). Stability under environmental stress: resistance, resilience, persistence, and variability. The American Naturalist 113: 659-669.

Leakey RE (1996) The sixth extinction: biodiversity and its survival. Wiedenfeld & Nicolson.

Sandra Díaz, Belinda Reyers, Thomas Bergendorff, Lijbert Brussaard, David Cooper, Wolfgang Cramer, Anantha Duraiappah, Thomas Elmqvist, Daniel P. Faith, Gustavo Fonseca, Thomas Hammond, Louise E. Jackson, Cornelia Krug, Anne Larigauderie, Paul W. Leadley, Philippe Le Prestre, Mark Lonsdale, Thomas E. Lovejoy, Georgina M. Mace, Hiroyuki Matsuda, Harold Mooney, Anne-Hélène Prieur- Richard, Mirjam Pulleman, Eugene A. Rosa, Robert J. Scholes, Eva Spehn, Billie L. Turner II, Meryl J. Williams, Tetsukazu Yahara (2012). Biodiversidade e ecossistemas para um Planeta sob pressão. Transição para a sustentabilidade: desafios interligados e soluções. Em Recomendações para Rio+20.

Tilman D, Downing JA (1994) Biodiversity and stability in grasslands. Nature 367: 363-365.

Links:

ftp://ftp.sp.gov.br/ftppesca/REDUCAO_BIODIVERSIDADE_2.pdf

http://mundoestranho.abril.com.br/materia/o-que-e-a-teoria-do-caos

http://vestibular.uol.com.br/resumo-das-disciplinas/atualidades/extincao-de-especies-terra-pode-estar-no-inicio-de-uma-nova-onda.htm

http://www.ib.usp.br/evosite/evo101/VC1aModesSpeciation.shtml

http://www.geografiaparatodos.com.br/index.php?pag=capitulo_12_questao_ambiental_e_desenvolvimento_sustentavel

http://marte.museugoeldi.br/marcioayres/index.php?option=com_content&view=article&id9&Itemid=10

http://www.inpe.br/igbp/arquivos/Biodiversity_FINAL_LR-portugues.pdf

www.planetunderpressure2012.net

Educação na internet: blogs científicos no ensino superior

25 de maio de 2015

O blog está em passos lentos por causa da sobrecarga que as muitas atividades que um docente universitário precisa desempenhar entre: ensino (em sala e orientação de alunos) pesquisa, extensão e funções administrativas. Esse tema já foi bem descrito em outro blog, e alguns aspectos bastante discutidos no blog Discutindo Ecologia, principalmente na relação professor e orientandos. Embora esse assunto, na minha opinião, não esteja devidamente esgotado, não é o foco central desse texto, mas sim o uso de blogs científicos em técnicas de ensino. Um artigo recente mostrou que os blogs científicos são importantes fontes de informação atualizada para estudantes de nível médio e que auxiliam no aprendizado de ciências por serem mais didáticos, trabalhando com imagens e vídeos, além de linguagem mais acessível e corriqueira. A melhor conclusão que posso chegar é que um bom professor pode utilizar a internet e os smartphones, que muitas vezes atrapalham suas aulas expositivas, como aliados do aprendizado.

celular em aula

Dois exemplos do celular em aula. Do lado esquerdo, o celular que atrapalha. Do lado direito, o celular que auxilia (Fontes na ordem: http://olhardigital.uol.com.br/uploads/acervo_imagens/2014/10/20141022221336_660_420.jpg; (Fonte: http://www.fotos-imagens.net/wp-content/uploads/2011/11/Sala-de-aula-aluno.gif)

Em outras culturas, como a cultura canadense, o ensino ganha um ar mais de pesquisa e “conquista” dos conteúdos pelos alunos, do que transmissão dos conteúdos, como acontece frequentemente no Brasil. O ensino nas escolas no Brasil normalmente tem um formato ultrapassado. O professor projeta slides e fala sobre eles. Na minha época de escola era quadro negro e giz mesmo, mas deixa pra lá.  A realidade nas universidades não é muito diferente. Apesar das universidades públicas serem as principais instituições de pesquisa no Brasil, muitas vezes o ensino universitário segue o mesmo modelo escolar. Talvez pelo costume dos alunos, talvez por falta de formação em ensino pelos professores, talvez por desatualização em alguns casos. A desatualização é um problema ainda maior na era da internet (estou até falando dos blogs científicos como fonte rápida de informação aos alunos), o que até gera descrédito para os professores que não se atualizam. Ainda, professores universitários são cientistas por formação na sua grande maioria, não docentes. Um contrassenso aparente! Para melhor esclarecimentos sobre as funções docentes, leia este post aqui.

Entendeu?

E ai, entendeu? O velho quadro negro: pode ser confuso e antididático (fonte da esquerda para direita: http://3.bp.blogspot.com/-eVY_VVkd8vg/ToFUxyBV9WI/AAAAAAAABUI/YqARZr4r5Oc/s320/Einstein.gif; http://www.aterceiranoite.org/2010/09/05/quadro-negro/)

A UFRN tem atuação pioneira no Brasil na formação de docentes de nível superior através de duas ações principais: (A) cursos de ambientação e um pouco de formação para docentes recém-contratados e (B) com o programa REUNI (Reestruturação e expansão das universidades). Neste último, alunos de pós-graduação da UFRN são capacitados e treinados para a docência superior, com vistas ao ensino de conhecimentos de vanguarda e, principalmente, com base em ensino participativo, no qual os alunos são envolvidos na descoberta do conhecimento.

A exemplo das escolas, conforme mencionado no blog que citei acima, tenho adotado nas minhas aulas na pós-graudação e na graduação o uso da internet e de blog científico. Entretanto, como na universidade estamos trabalhando com conceitos em formação, a minha proposta é usar blogs científicos para publicar e divulgar discussões interessantes e atualizadas realizadas entre os alunos dos cursos (de pós e de graduação). Então, nossos alunos aprendem a comunicar assuntos atuais para um público mais geral e contribuem para a atualização e manutenção de blogs científicos, que são importantes fontes de informação para as escolas. Dois desses textos estão publicados aqui no blog, que foram fruto de um curso de pós-graduação de Limnologia (Ecologia Aquática) realizado em 2014. O primeiro texto apresenta conceitos básicos sobre o ciclo do carbono e o segundo faz  uma brincadeira de reflexão sobre as funções de lagos e rios para o carbono do Planeta. Posso dizer que a experiência foi um sucesso! Os alunos ficaram muito satisfeitos com a experiência, ao mesmo tempo que tiveram suas idéias divulgadas na internet.

Agora, inauguro mais uma rodada de textos produzidos por alunos de pós-graduação (PPG Ecologia-UFRN) durante o curso de Ecologia de Ecossistemas. Esses textos foram produzidos com a colaboração e participação ativa dos Professores Adriano Caliman (Depto. de Ecologia-UFRN) e Renata Panosso (Depto. de Microbiologia e Parasitologia-UFRN), a quem agradeço muito pelo empenho. Então, nas próximas semanas serão publicados textos sobre biodiversidade e as funções dos ambientes e sobre a poluição aquática e invasão de espécies exóticas. Aguardem, leiam e compartilhem!

Por: André M. Amado (PPG Ecologia UFRN)

Links interessantes:

http://noticias.universia.com.br/vida-universitaria/noticia/2014/05/05/1096004/professor-aprenda-usar-recursos-multimidia-aulas.html

http://olhardigital.uol.com.br/noticia/unesco-defende-uso-de-celular-na-sala-de-aula/44903

https://marcoarmello.wordpress.com/2015/02/12/professor/

Fonte da Imagem destacada:

https://worldevolution.wordpress.com/2009/11/12/a-redacao-de-joaozinho

E se não houvesse lagos?

13 de janeiro de 2015

Além de servirem para você andar no jet ski do seu primo rico ou para você pescar com o seu pai, para que mais servem os lagos? Os lagos estão presentes na história e no cotidiano de povos de todo o planeta. Eles fornecem alimentos, água, recreação e até inspiração religiosa ao ser humano. Eles também são fundamentais para a vida de um sem número de espécies de plantas, animais e até de seres que a gente nem vê – organismos microscópicos como algas e bactérias. Contudo, existe um aspecto sobre os lagos que pouca gente conhece e que iremos apresentar aqui por meio de um exercício mental. Os lagos são muito importantes para o balanço global de carbono, uma vez que eles podem lançar grandes quantidades de dióxido de carbono para a atmosfera e influenciar no clima do Planeta, como já discutimos no post anterior (“Rios e lagos e o efeito estufa: importantes fontes de gás carbônico para a atmosfera). Agora, vamos imaginar se todos os rios fluíssem direto para o mar, sem nenhum lago no caminho, o que mudaria no fluxo de matéria orgânica no planeta! Aceitam o exercício? Para simplificar a discussão, nós vamos tratar como “lago” qualquer acumulo d’água no continente, incluindo lagoas, represas, lagunas, etc.

Exercício Metal: Experimento de microcosmo - escala experimental = Planeta. (fonte: http://raphalss.files.wordpress.com/2012/05/planeta-terra.jpg)

Exercício Metal: Experimento de microcosmo – escala experimental = Planeta.
(fonte: http://raphalss.files.wordpress.com/2012/05/planeta-terra.jpg)

Alguns cientistas mostraram recentemente que, apesar de sua área superficial reduzida globalmente, os lagos podem emitir quase tanto gás carbônico quanto o que é sequestrado pelos oceanos (ver referências ao final). Isso é bastante surpreendente e revela um papel ignorado até pouco tempo atrás: o dos lagos como biorreatores capazes de processar grandes quantidades de matéria orgânica. Esses ambientes têm se mostrado tipicamente supersaturados, com concentrações de gás carbônico (CO2) maiores do que a atmosfera. A produção desse gás carbônico vem da fotodegradação (degradação de moléculas orgânicas na água pela ação da radiação solar) de compostos orgânicos e da respiração dos seres vivos presentes no lago, com participação importante dos microrganismos responsáveis pela decomposição da matéria orgânica (oxidação biológica da matéria orgânica pela qual o produto final é geralmente o CO2). Tal matéria orgânica pode ter sido formada no próprio lago, pela fixação de gás carbônico pelas algas e macrófitas (plantas aquáticas), mas uma parcela significativa dela tem origem terrestre, chegando aos lagos por meio dos rios ou por percolação após passarem por um processo de decomposição nos solos e nos próprios rios.

Parte da matéria orgânica que é acumulada nos lagos, proveniente da bacia hidrográfica, é considerada refratária, isto é, de difícil decomposição. Ela encontra nos lagos condições necessárias para a finalização do processo de decomposição. Isso acontece principalmente porque, diferentes dos rios, os lagos retêm a água por um período mais longo. É válido especular, portanto, que sem os lagos, essa matéria talvez não tivesse tempo suficiente para processamento e acabaria sendo transportada ao oceano, onde poderia ser parcialmente processada, aumentando a atividade metabólica nesse ecossistema, e, em sua maior parte, estocada no leito do oceano – como acontece com grande parte da matéria que entra nesse ambiente. O processamento que deixou de acontecer nos lagos e que não se completou no oceano, resultaria numa menor emissão de carbono para a atmosfera, que consequentemente teria uma menor quantidade desse elemento.

A alteração no ciclo global do carbono poderia gerar mudanças na temperatura do planeta e até na taxa de produção primária, embora seja difícil prever com exatidão essas mudanças. O fato é que nós abordamos um aspecto bem pontual do papel dos lagos, que tem sido pouco discutido. Mas, se levarmos em conta outros aspectos relevantes, como a contribuição dos lagos para o volume de água evaporada ou para a manutenção da biodiversidade, é inevitável a conclusão de que teríamos um planeta totalmente diferente. É claro que você não precisa se preocupar com um repentino desaparecimento dos lagos. Eles continuarão existindo e desempenhando seus papéis, inclusive seu relevante papel no ciclo do carbono, que é um processo natural, diferentemente, por exemplo, da emissão de carbono pela queima de combustíveis fósseis. Esta última é resultado das nossas atividades e seu controle está em nossas mãos. Como você deve saber, isso está afetando o clima do planeta. Ou será que não é bem assim? Há um post recente neste blog sobre esse tema polêmico. Leia aqui.

 

Nota: Esse é o último artigo da série produzida pelos alunos do curso de Limnologia (2014-2) do Programa de Pós-Gradação em Ecologia da UFRN.

 

Autores:

Pedro Junger (Mestrando; PPG Ecologia – UFRJ)

Barbara Precila Bezerra (Mestranda; PPG Ecologia – UFRN)

Dhalton Ventura (Doutorando; PPG Ecologia – UFRN – Especialista em Recursos Hídricos; Agência Nacional de Águas)

Colaborações:

Rafael de Carvalho (Mestrando; PPG Ecologia e Evolução – UFS)

Luana Rezende (Mestranda; PPG Ecologia e Evolução – UFS

Arthur Cruz (Mestrando; PPG Ecologia e Evolução – UFS)

André M. Amado (UFRN/PPG Ecologia – DOL)

Supervisão:

André M. Amado (UFRN/PPG Ecologia – DOL)

 

Referências:

Cole, J. J., Prairie, Y. T., Caraco, N. F., McDowell, W. H., Tranvik, L. J., Striegl, R. G., Duarte, C. M., Kortelainen, P., Downing, J. A., Middelburg, J. J. & Melack, J. 2007. Plumbing the Global Carbon Cycle: Integrating Inland Waters into the Terrestrial Carbon Budget. Ecosystems, 8: 862–870.

Marotta, H., Duarte, C. M., Sobek, S. & Enrich-Prast, A. 2009a. Large CO2 disequilibria in tropical lakes. Global Biogeochemistry Cycles, 23: GB4022.

Tranvik, L. J., Downing, J. A., Cotner, J. B., Loiselle, S. A., Striegl, R. G., Ballatore, T. J., Dillon, P., Finlay, K., Fortino, K., Knoll, L. B., Kortelainen, P. L., Kutser, T., Larsen, S., Laurion, I., Leech, D. M., McCallister, S. L., McKnight, D. M., Melack, J. M., Overholt, E., Porter, J. A., Prairie, Y., Renwick, W. H., Roland, F., Sherman, B. S., Schindler, D. W., Sobek, S., Tremblay, A., Vanni, M. J., Verschoor, A. M. Von Wachenfeldt, E. & Weyhenmeyer, G. A. 2009. Lakes and reservoirs as regulators of carbon cycling and climate. Limnology and Oceanography, 54(6): 2298–2314.

Rios e lagos e o efeito estufa: importantes fontes de gás carbônico para a atmosfera.

14 de novembro de 2014

Muito tem sido falado nos meios de comunicação sobre como a poluição e a emissão de gases poluentes contribuem para o aquecimento global. As mudanças climáticas globais, decorrentes da intensificação do efeito estufa, têm o gás carbônico (CO2) como o principal vilão. A emissão do CO2 para a atmosfera é fortemente associada à poluição, sobretudo a resultante da queima de combustíveis fósseis através de grandes indústrias, carros, etc. (http://aquecimento-global-no-brasil.info/) Você sabia que rios e lagos também são importantes lançadores de CO2 para a atmosfera? Sabia ainda, que isso é um fenômeno natural? O Carbono (na forma de CO2), é um componente natural da atmosfera (menos de 1% de sua composição) (Fig. 1) e também está presente em ambientes aquáticos continentais e oceânicos, que participam ativamente do Ciclo do Carbono na biosfera (http://www.infoescola.com/biologia/ciclo-do-carbono/ e Cole, 2007).

Fig. 1 texto 6

Figura 1: Composição percentual de gases na atmosfera terrestre. Adaptado de: http://agfdag.wordpress.com/2009/03/10/quanto-co2-ha/. Acesso em 27/10/2014.

O ciclo do carbono é conhecido principalmente pela troca constante de CO2 entre florestas, solos, o oceano (reservatório de gás carbônico) e a atmosfera e pelo ciclo realizado pelas cadeias tróficas, na qual os vegetais (organismos autótrofos) absorvem CO2 da atmosfera, incorporam em sua biomassa e transferem para os níveis tróficos superiores (e.g. herbívoros, carnívoros, etc.; http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Ecologia/Cadeiaalimentar.php) formados por organismos heterótrofos. Por sua vez, todos os organismos respiram e lançam parte do CO2 de volta para a atmosfera. Porém, um componente muito importante do ciclo do carbono foi sistematicamente ignorado por muito tempo: os ambientes aquáticos continentais (rios, riachos, lagos, lagoas, estuários, reservatórios, etc. (http://www.infoescola.com/biologia/ciclo-do-carbono/). Estudos recentes demonstram que esses ambientes são responsáveis pelo lançamento de cerca de 70% do CO2 emitido de forma natural para a atmosfera, mesmo que representem apenas cerca de 20% da superfície dos continentes (Raymond et al. 2013).

Historicamente os ambientes aquáticos continentais eram apenas reconhecidos como “transportadores” de C do continente (por exemplo, a partir das florestas, solos, cidades, etc.) para o oceano. Entretanto sabe-se que durante este percurso há uma série de processos complexos de transformações e perdas (armazenamento no sedimento, mineralização e troca de C com a atmosfera, etc.) os quais podem sedimentar carbono (estoca-lo na lama no fundo dos ambientes), mas sobretudo emitir grandes quantidades de CO2 e gás metano (CH4). Esses processos estão exemplificados na figura 2.

Figura 2 Texto Arthur, e cia 3

Figura 2: Transformações do carbono em corpos d’água continentais. Setas cheias indicam transformações do carbono e setas tracejadas indicam fluxo na cadeia trófica. A seta vermelha indica o fluxo de água e materiais para jusante do ambiente (sejam rios ou lagos de inundação). Figura adaptada de Esteves et al. 2011.

Estudos recentes mostram que apenas cerca de 30% de todo carbono que chega nos ecossistemas aquáticos continentais chegam aos oceanos. Quase 50% desse carbono é emitido para a atmosfera pelos processos de degradação e os 20% restantes são estocados nos sedimentos. Desse último, parte pode ser novamente emitido para a atmosfera, principalmente na forma de CH4 a partir de sedimentos inorgânicos. Os valores absolutos em Pg (equivalente a 10E5g) de carbono estão representados na figura 3.

Figura 3 texto 1

Figura 3: Papel dos ecossistemas aquáticos continentais no fluxo e transformação de carbono provenientes dos ecossistemas terrestres para a atmosfera e oceanos. Figura adapatada de Tranvik et al 2009 e atualizada com dados de Raymond et al 2013. Valores em Pg (equivalente a 10E5g).

Mesmo diante de tamanha importância para o ciclo global do carbono, notamos que os ecossistemas aquáticos continentais são ignorados ou sub-representados nas figuras dos livros texto de Ecologia, como Odum (2004, p. 150) e Ricklefs (2010, p. 433). Diante da grande importância das contribuições das águas continentais para o ciclo do carbono, fica evidente uma necessidade de revisão e atualização dessas imagens, uma vez que representações visuais tem papel relevante para a aprendizagem.

E se não houvessem os ecossistemas aquáticos continentais? Como seria o ciclo global do carbono? Essas perguntas ficam para o próximo post.

Nota: Esse texto foi produzido a partir de leituras e discussões realizadas durante o curso de Limnologia do Programa de Pós-Graduação em Ecologia da UFRN, em outubro de 2014. Nas próximas semanas serão publicados em sequência os demais textos produzidos.

Autores:

Rafael de Carvalho (Mestrando; PPG Ecologia e Evolução – UFS)

Luana Rezende (Mestranda; PPG Ecologia e Evolução – UFS

Arthur Cruz (Mestrando; PPG Ecologia e Evolução – UFS)

Colaborações:

Pedro Junger (Mestrando; PPG Ecologia – UFRJ)

Barbara Precila Bezerra (Mestranda; PPG Ecologia – UFRN)

Dhalton Ventura (Doutorando; PPG Ecologia – UFRN – Especialista em Recursos Hídricos; Agência Nacional de Águas)

André M. Amado (UFRN/PPG Ecologia – DOL)

Supervisão:

André M. Amado (UFRN/PPG Ecologia – DOL)

Referências:

http://www.infoescola.com/biologia/ciclo-do-carbono/

http://camada-de-ozonio.info/

http://aquecimento-global-no-brasil.info/

http://aquecimento-global-no-brasil.info/consequencias-do-aquecimento-global.html

http://agfdag.wordpress.com/2009/03/10/quanto-co2-ha/

Cole, J. J., Prairie, Y. T., Caraco, N. F., McDowell, W. H., Tranvik, L. J., Striegl, R. G., Melack, J. (2007). Plumbing the global carbon cycle: Integrating inland waters into the terrestrial carbon budget. Ecosystems, 10(1), 171-184.

Marotta, H., Duarte, C. M., Sobek, S., Enrich-Prast, A. (2009). Large CO2 disequilibria in tropical lakes. Global Biogeochemical Cycles, 23.

Pacheco, F. S.; Roland, F. Downing, J. A. (2014). Eutrophication reverses whole-lake carbon budgets. Inland Waters, 4, 41-48.

Odum, E. P. Princípios e conceitos relacionados aos ciclos biogeoquímicos: estudos quantitativos dos ciclos biogeoquímicos. In: _____ Fundamentos da Ecologia. 6. ed. Lisboa, Portugal: Fundação Calouste Gulbenkian, 2004.

Ricklefs, R. E. Caminho dos elementos nos ecossistemas. In: _____ A economia da natureza. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, p. 544, 2010.

Tranvik, L., Downing, J. A., Cotner, J. B., Loiselle, S. A., Striegl, R. G., Ballatore, T. J., Weyhenmeyer, G. A. (2009). Lakes and reservoirs as regulators of carbon cycling and climate. Limnology and Oceanography, 54(6, part 2), 2298-2314.

Mudanças climáticas: verdade ou mito?

3 de novembro de 2014

Todos percebem que tem algo fora do comum acontecendo? Anos sem chuva, calor e frio fora de época, calmarias e ventanias inesperadas. A seca no nordeste não é novidade, mas em São Paulo (sobre a seca leia aqui)? A meteorologia estaria mais confusa do que nunca? Serão as famosas Mudanças Climáticas? Sobre esse tema, existem duas linhas de pensamento que estão em constante debate.

A primeira linha de pensamento, que é a mais popular, defende que as atividades humanas têm favorecido o lançamento de gases estufa na atmosfera, juntamente com o desmatamento, desencadeando mudanças drásticas no clima do Planeta. Fiz algumas considerações a esse respeito (efeito estufa e mudanças climáticas) no post “Fotodegradação no topo do Mundo”. Essa linha se baseia em dados que mostram o acúmulo de gás carbônico (dióxido de carbono – CO2) na atmosfera ao longo do último século. O estudo do gás carbônico atmosférico que foi apreendido no gelo dos polos durante séculos e milênios, em comparação com os níveis atmosféricos atuais (isso mesmo, o gelo é uma linha do tempo na história do Planeta, veja mais aqui), também indicam que o dióxido de carbono na atmosfera encontra-se em níveis acima do esperado. Por fim, modelos matemáticos demonstram que o aumento do dióxido de carbono na atmosfera decorre das nossas ativas transformações na biosfera (Dow & Downing 2007). Dentre elas, a queima de combustíveis fósseis com a emissão de gases estufa e, o grande desmatamento de ecossistemas naturais, reduzindo a retenção de carbono nas plantas (na biomassa). Tem um excelente texto sobre esse assunto no site da Wikipedia.

A segunda linha de pensamento é mais cética em relação aos eventos climáticos extremos. Segundo esse grupo de pesquisadores, o Planeta já passou por momentos com concentrações de dióxido de carbono mais elevadas que agora e, por motivos naturais, já que ainda não estávamos por ai. Realmente, o Planeta já teve 20 vezes mais dióxido de carbono na atmosfera do que atualmente, há cerca de 500 milhões de anos. Esse gás teria sido reduzido na atmosfera ao longo desse tempo devido ao surgimento das vegetações e respectivo acúmulo de carbono no solo (argilas), nas próprias florestas e a formação dos depósitos de carvão (Ricklefs 2010). Esse grupo destaca que o Sol, fonte primária de energia ao Planeta, apresenta fases de maior emissão de radiação, que estaria ocorrendo nesse momento. Ainda, defendem que eventos sísmicos que emitem ondas de calor a cada 600 mil anos, estariam em andamento. Vários outros argumentos contra o aquecimento global são reportados e discutidos na literatura e na internet. Veja alguns dos principais aqui.

Global warm - blog Anizio

Eu tenho estudado o ciclo do elemento carbono em ecossistemas aquáticos há mais de 12 anos. Particularmente, acredito na capacidade dos seres vivos interagirem e alterarem o meio em que vivem; a Ecologia trata exatamente disso. Portanto, acredito que os padrões climáticos imprevisíveis que estamos experimentando sejam decorrentes (ao menos em parte) de atividades humanas. Mesmo que não fossem diretamente, é digno pensarmos que dividimos o Planeta com outros seres vivos e, por isso, temos grande responsabilidade sobre ele. Se a emissão de gás carbônico tem potencial para afetar negativamente a dinâmica climática, mesmo que isso possa se tornar irrelevante diante de eventos naturais não controláveis, como o aumento da energia emitida pelo Sol, por que iriamos negligenciar a regulação dessa atividade de emissão? Por que negligenciar que as florestas têm potencial de regulação climática, seja na escala regional, além da biota que abriga, mesmo que não afetasse o clima global? Seria irresponsabilidade diante de tanto conhecimento que já foi gerado a esse respeito.

Esse texto foi motivado por reflexões e discussões ocorridas durante o curso de Limnologia do Programa de Pós-graduação em Ecologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, no mês de outubro de 2014. Ainda em decorrência dessas discussões, nas próximas semanas serão publicados textos produzidos por colaboração entre os alunos e os professores da disciplina. Aguardem, confiram e comentem!

Referencia:

Dow & Downing (2007) O Atlas da Mudança Climática: O Mapeamento Completo do Maior Desafio do Planeta. Ed. Publifolha.

Mais Links Interessantes:

https://sites.google.com/site/thepaleoceneeocenethermalmaxim/2-paleocene-climate/why-earth-s-climate-is-different-today-1/ice-ages-and-the-role-of-co2

http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide_in_Earth’s_atmosphere

Autor: André M. Amado (Depto. Oceanografia e Limnologia; PPG Ecologia – UFRN)

Ilustração: Anizio Souza Andrade (Graduando em Ecologia – UFRN)

Revisão de Língua Portuguesa: Bruna Q. Vargas (Cultura Inglesa, Natal-RN)

Comemoração: 20 anos de NUPEM-UFRJ, produzindo conhecimentos e multiplicando pesquisadores

7 de junho de 2014

Hoje, dia 06 de junho de 2014, é dia de festa para a Ecologia brasileira! Comemoramos os 20 anos de criação do Núcleo de Pesquisas Ecológicas de Macaé (NUPEM-UFRJ), Rio de Janeiro, atualmente denominado Núcleo de Desenvolvimento Sócio Ambiental de Macaé. O que começou como base de pesquisas de campo em Ecologia pelo esforço do Professor Francisco Esteves (idealizador e principal responsável pelo sucesso do NUPEM-UFRJ, ainda a frente da Instituição) e de seus alunos na década de 90, hoje se trata de um campus avançado da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), que conta com cursos de graduação e pós-graduação na área ambiental.

Em 387 a.C. o filósofo grego Platão (428-348 a.C.) fundou a Academia, instituição de ensino e aprendizado voltada ao desenvolvimento do saber através da dialética, aprendizado pela discussão e solução de problemas. A Academia resultou na formação de filósofos, como Aristóteles, o mais famoso, que deram continuidade a esse processo de desenvolvimento do saber. Na mesma época, Isócrates (436-338 a.C.) desenvolveu o ensino baseado na retórica, algo mais semelhante ao ensino atual, desenvolvido por meio de palestras de um mestre para seus aprendizes.

O NUPEM, desde a sua criação, vem desempenhando os dois papeis da Academia. Em especial, como na Academia de Platão, além de desenvolver conhecimento em Ecologia em Meio Ambiente, já formou (e ainda forma) dezenas de discípulos, que atuam na produção e disseminação do conhecimento, e que se espalham pelos quatro cantos do Brasil, iniciando novos núcleos.

Na UFRN são ao menos 5 docentes que tiveram parte ou boa parte da sua formação no NUPEM-UFRJ. Cada um ao seu tempo, todos ajudaram a “carregar tijolos” na construção do NUPEM-UFRJ, o que funcionou como escola para que possam hoje formar novos profissionais em outros locais do Brasil.

Passei pelo NUPEM-UFRJ entre 1999 e 2008. Frequentei o NUPEM desde o antigo laboratório e alojamentos localizados atrás dos estábulos do Parque de Exposições de Macaé-RJ, até a inauguração do primeiro prédio das atuais instalações. Eu não participei dos acampamentos! Amigos e colegas que passaram por lá, deixem aqui comentários com suas histórias e causos”

Desejos muitas outras décadas ao NUPEM-UFRJ, pela educação e ciência brasileira!

 

André M. Amado (Depto. Oceanografia e Limnologia; PPG Ecologia – UFRN)

Revisão de Língua Portuguesa: Bruna Q. Vargas (Cultura Inglesa, Natal-RN)