Projetos

Qual é a biosfera?

A biosfera – a esfera da vida – foi nomeada por Eduard Suess em 1875, mas não totalmente descrita como um conceito até o trabalho de Vladimir Vernadsky na década de 1920. A biosfera é constituída por biomas, ou zonas biofísicas, repletas de muitos ecossistemas. Cada ecossistema é composto por um intrincado conjunto de espécies adaptadas às condições prevalecentes, desde abaixo do solo oceânico, à superfície terrestre, até acima das montanhas mais altas. Inclui formas de vida que variam em tamanho, desde bactérias microscópicas até à baleia azul gigantesca. Embora persistente por bilhões de anos, a biosfera foi atingida por cinco extinções em massa no passado geológico e agora enfrenta ameaças existenciais à diversidade de espécies da atividade humana.

Como funciona a biosfera?

Através da evolução da vida na Terra, dos organismos primitivos ao conjunto atual, todas as formas de vida encontraram formas de obter energia, adquirir nutrientes para construir moléculas orgânicas e reproduzir-se. A energia do sol é capturada por organismos fotossintetizadores chamados autotrofos, ou produtores, que podem aproveitar a energia solar para converter moléculas inorgânicas em moléculas orgânicas — os blocos de construção da vida. Estas moléculas orgânicas armazenam energia e são consumidas por outros organismos não fotossintéticos chamados heterotróficos, ou consumidores. Este processo aparentemente simples – a erva sendo comida por veados, por exemplo – levou bilhões de anos para se desenvolver. Através do processo de evolução, as espécies diversificam-se para preencher as oportunidades de existência disponíveis, criando um conjunto sempre mutável de plantas e animais encontrados nos biomas da Terra desde a tundra até às florestas tropicais.

Diversidade de Vida

Recife coral na Papua Nova Guiné. Os recifes de coral são às vezes referidos como a floresta tropical do oceano devido à superabundância de vida contida neles. Ao todo, 90.000 espécies únicas de plantas e animais marinhos foram identificadas nos recifes de coral.

A vida é ubíqua na Terra, mas a produtividade biológica varia muito de desertos a florestas tropicais. Cerca de 1,9 milhões de espécies foram nomeadas, mas estima-se que existam cinco a trinta milhões ou mais espécies que compõem a biodiversidade da Terra. Muitas das espécies não identificadas estão em locais particularmente difíceis de se chegar, tais como ambientes oceânicos antárticos, ou extremófilos que vivem onde está intensamente quente, frio ou ácido. Abaixo dos pés e sob o mar, milhares se não milhões de organismos diferentes estão cheios, muitos não são identificados, pois não tem havido tempo e atenção suficientes para resolver todas essas pequenas formas de vida.

Phytomass, ou a massa de plantas, é estimada em cerca de 500 a 800 GtC (bilhões de toneladas de carbono). Estimativas da massa dos heterótrofos são dominadas por grandes incertezas quanto à massa dos organismos que vivem no solo, nas profundezas abaixo do solo, e nos sedimentos oceânicos. Prokaryotes, organismos simples sem núcleo (bactérias e arquebactérias), sozinhos podem ser iguais em massa à das plantas. Os heterótrofos terrestres e oceânicos, além dos procariotas, constituem uma contribuição relativamente pequena para a massa total. Estimativas da massa total da biosfera são mais de 1 TtC (trilhão de toneladas de C) e talvez até 4 TtC.

Rainforest in Blue Mountains, Austrália. Grande parte da biodiversidade do mundo é encontrada nas florestas tropicais espalhadas pelo globo. Apesar da importância vital das florestas tropicais para a vida humana e para o sistema terrestre como um todo, elas estão sob constante ameaça dos humanos que se apoderam dessas florestas saturadas de vida para agricultura e outros usos.

Como está mudando a biosfera?

O conjunto de espécies na Terra a qualquer momento está mudando continuamente através do processo de evolução. Ao longo do tempo geológico, mais espécies se extinguiram do que existem hoje. Um exemplo dramático desta mudança são os eventos de extinção passados. Paleobiólogos e geólogos juntaram evidências no registro geológico de cinco eventos de extinção em massa, reduzindo a biodiversidade da Terra a uma porção do seu potencial total. Um exemplo notável é a extinção em massa de 65 milhões de anos atrás que coincidiu com o fim da era dos dinossauros.

Uma mudança brusca nos fatores físicos e químicos fundamentais para a vida são fundamentais nas extinções em massa. Após cada extinção em massa, a diversidade da vida se recupera lentamente para preencher o espaço ecológico disponível no ambiente da Terra. Este processo pode levar milhões de anos de evolução.

As causas potenciais para extinções em massa no passado incluem erupções vulcânicas maciças e sustentadas e impactos de cometas e/ou asteróides – ambos causando a consequente alteração da atmosfera a partir dos detritos do pombal que bloqueia a entrada de luz solar. Mudanças climáticas sustentadas ou muito rápidas e mudanças no nível do mar também são possíveis explicações de extinções em massa no passado.

Desde a última era glacial, a atividade humana mudando o uso do solo tem sido um fator dramático na perturbação do habitat das espécies. Por exemplo, cerca de 35% das terras sem gelo são dedicadas à agricultura humana e, como consequência desta expansão, as espécies são forçadas a entrar em ambientes em que não são adequadas para sobreviver. Desde a revolução industrial, a atividade humana tem alterado a qualidade do ar e da água e está forçando uma mudança no clima. Estes fatores, além da mudança no uso da terra, interagem de forma complexa para afetar a biodiversidade. Muitos cientistas consideram a nossa era actual uma sexta extinção em massa. Uma estimativa de extinção por mudanças climáticas futuras (projetada na faixa de 3,6 a 5,4 graus F), quando agravada por outros impactos humanos sobre a biodiversidade, descobre que 20 a 30% das espécies identificadas hoje conhecidas poderiam ser perdidas juntamente com os serviços ecossistêmicos que fornecem.

A ATIVIDADE JURNADA

Materiais: Caderno, papel e lápis ou arquivo de computador dedicado onde você pode manter seu trabalho.

1. Escolha uma ou mais perguntas da Biosfera.
2. Escreva ou esboce as suas respostas com base no seu próprio entendimento sem olhar para cima.
3. Escreva a(s) mesma(s) pergunta(s) a um familiar, amigo ou professor e escreva ou esboce as suas respostas.
4. Quais são as ideias comuns nas respostas que você recolheu? Escreva ou esboce os temas/ideias comuns.
5. Venha com a sua própria estratégia para aprofundar (pergunte a um cientista, consulte sites de universidades e agências governamentais como NASA e NOAA, vá à biblioteca, desenhe e conduza uma experiência, etc.) até estar satisfeito com a resposta faz sentido para si.
6. Summarize o que é conhecido e desconhecido sobre o assunto da(s) pergunta(s). Observe também que evidência há em apoiar o que é conhecido e como a evidência foi obtida.
7. Calcule a resposta que você encontrou em uma escala de 1 a 10, sendo 1 fraco com muita incerteza, sendo 10 perfeito.