“Biomonitoramento e Ecotoxicologia”

Apresentação em tema: "“Biomonitoramento e Ecotoxicologia”"— Transcrição da apresentação:

1 “Biomonitoramento e Ecotoxicologia”
Biologia Sanitária em breve, “Biomonitoramento e Ecotoxicologia” Sidinei M. Thomaz

2 Provas: 11 de agosto 15 de setembro

3 Biologia Sanitária 1) População e meio ambiente;
Sidinei M. Thomaz 1) População e meio ambiente; 2) Enfoques da ecologia aplicados ao biomonitoramento e ecotoxicologia; 3) Testes de toxicidade e monitoramento ambiental; 4) Bioindicadores: usos no monitoramento; 5) Poluição atmosférica: principais poluentes, causas e consequências; 6) Poluição atmosférica e mudanças globais: aquecimento, camada de ozônio, chuva ácida e aumento das concentrações de nitrogênio.

4 Biologia Sanitária Objetivos:
1) Identificar as causas e os principais componentes que geram problemas ambientais; 2) Empregar o método científico nas análises; 3) Utilizar organismos na detecção, avaliação e monitoramento de ecossistemas, empregando métodos in situ e em laboratório; 5) Identificar os poluentes atmosféricos e sua relação com as mudanças globais.

5 Biologia Sanitária O que não vamos abordar: 1) Direito ambiental.
2) Métodos de controle de efluentes, poluentes e contaminantes.

6 Literatura: Mason CF Biology of freshwater pollution. Harlow, Longman. Caps. 2, 6, 10 e 11. Azevedo FA & Chasin AM As bases toxicológicas da ecotoxicologia. São Carlos, RiMa-Intertox. Caps. 5 e 7.

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11 Capacidade suporte do planeta: população e meio ambiente
Objetivo da aula: relacionar população humana (crescimento e estilo de vida) e meio ambiente. demonstrar que o crescimento populacional é somente um aspecto que afeta a qualidade ambiental.

12 Formas de crescimento populacional
Notar que quando o número de indivíduos (N) se aproxima de K, as taxas de crescimento tendem a zero.

13 Formas de crescimento populacional

14 Tempo de duplicação populacional (em anos)
tdup = log2/r Onde r = taxa de crescimento populacional

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16 Capacidade suporte: número máximo de indivíduos de uma espécie que um hábitat (a Terra, no caso) tem capacidade de suportar de forma sustentável. Fatores intrínsecos à população e fatores externos atuam para reduzir as taxas de crescimento e a assíntota seja alcançada

17 Crescimento populacional humano
Nos níveis de crescimento recentes: 40 anos = 12 bilhões; 80 anos = 24 bilhões; 120 anos = 48 bilhões

18 Crescimento populacional humano

19 Marcos que geraram a discussão sobre ambiente a partir da década de 70:
Londres (1952) - poluição atmosférica.

20 Minamata (1956): poluição aquática com mercúrio – cerca de 900 mortes + milhares de afetados

21 Livro “Primavera silenciosa”, R
Livro “Primavera silenciosa”, R. Carson (1962): perigo dos agrotóxicos para a saúde (associação com câncer) e para a vida silvestre.

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23 População e ambiente: desafios para a demografia (Hogan, 1999; 2013)
Malthus: um dos fundadores da demografia, levantou a questão sobre crescimento populacional. As populações crescem exponencialmente enquanto a produção de alimento cresce linearmente. Essa visão ainda é importante, mas dominou o debate até os anos 90.

24 Bucareste (1974) – Conferência Mundial sobre População:
“o melhor contraceptivo é o desenvolvimento” Visão Maltusiana: baseada nas grandes taxas de crescimento populacional. Fase de grande crescimento populacional Crescimento zero (estabilização da população)

25 Como estávamos nessa época (anos 70-80)?
Políticos ignoraram as taxas de crescimento populacional ou a degradação ambiental como obstáculos ao desenvolvimento. A despeito dos avanços na discussão ambiental após os anos 70, pode-se dizer que as correntes de direita e esquerda do Brasil ignoraram essa tendência e o Brasil “nadou contra a corrente”.

26 Estocolmo (1972) – Conferência sobre Ambiente Humano (ONU):
Primeira reunião da ONU para debater questões globais com vistas à busca de soluções para os problemas de ordem ambiental que afligem o planeta Delegado da delegação brasileira declarou que a poluição foi um sinal de progresso e que o ambientalismo foi um luxo para os países desenvolvidos.

27 Nos países pobres, a questão ambiental começou a ser considerada um argumento para o controle populacional. A questão ambiental ganha força no Brasil após os anos 90. Será que só o controle populacional resolveria os problemas ambientais no Brasil e no mundo?

28 Brasil: Situação peculiar devido à grande área do país e à transição demográfica (redução das taxas de natalidade e mortalidade).

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30 Portanto: Talvez a distribuição seja mais (ou tão) importante atualmente no Brasil, do que as taxas de crescimento populacional. Crescimento populacional é visto como AGRAVANTE e não DETERMINANTE dos problemas ambientais Assim, o crescimento populacional é SOMENTE UM DOS ASPECTOS relacionados à degradação ambiental.

31 Ampliando um pouco a equação população-meio ambiente.
Fatores que afetam a sustentabilidade: POPULAÇÃO TECNOLOGIA (“mão dupla”) CONSUMO (“estilo de vida”)

32 TECNOLOGIA: Exemplo: Novos produtos criam uma demanda de consumo e há um aumento da demanda energética – pressão negativa sobre o ambiente. Novas tecnologias permitem produzir mais alimento por área – pressão positiva sobre o ambiente.

33 População: Seus componentes devem ser analisados em separado -
População = (natalidade + imigração) – (mortalidade + emigração)

34 População = (natalidade + imigração) – (mortalidade + emigração)
Exemplo: Maiores impactos da degradação ambiental ocorrem sobre a MORBIDADE. Mortes relacionadas à qualidade da água somam milhões por ano, especialmente no terceiro mundo.

35 População = (natalidade + imigração) – (mortalidade + emigração)
Exemplo: A EMIGRAÇÃO pode ser causada pela degradação ambiental (e.g., pessoas que abandonam terras degradadas)

36 Brasil: vulnerabilidade de ca. 13% de desertificação (MMA).
atinge porções do NE, o cerrado tocantinense, o norte de MS e os pampas gaúchos.

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38 População = (natalidade + imigração) – (mortalidade + emigração)
Exemplo: A IMIGRAÇÃO pode ser a causa da degradação ambiental

39 Outros exemplos: - Segmentos populacionais (jovens e idosos são mais susceptíveis à poluição) - Populações em situação de risco (pobres são mais sujeitos à deslizamentos)

40 Resumindo: algumas reflexões para o Brasil
estamos próximos da estabilização populacional; - o território é grande; - talvez migração e estilo de vida (consumo) sejam mais importantes do que o crescimento populacional, para a degradação ambiental; - grandes diferenças regionais: AM x SP.

41 Pontos para reflexão: (i) Mesmo com a queda do crescimento populacional, a estabilização populacional no Brasil deve ocorrer por volta do ano 2040. (ii) O Brasil está recebendo um surto migratório em resposta ao crescimento econômico.

42 Taxas de fertilidade: número de filhos por mulher
(iii) Infelizmente a transição não ocorreu em todo mundo (o Brasil é exemplar!). Taxas de fertilidade: número de filhos por mulher

43 Dados da ONU revisados em 2010 - Population prospects (2011):
9,3 bilhões em 2050 e 10,1 bilhões em 2100; Se a fertilidade se mantiver nos mesmos níveis de , a população mundial atingirá 27 bilhões de pessoas em 2100.

44 Outros países menos desenvolvidos Países menos desenvolvidos
Regiões mais desenvolvidas

45 Espera-se uma estabilização da população mundial em torno de 11 bilhões de pessoas.

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47 Os dados anteriores foram revistos em 2012: estabilização em torno de 11 bilhões.

48 Fertilidade adolescente versus anos de escolaridade

49 Ehrlich & Holdren (1971) – Pimm (2005):
I = PAT I = impacto humano total P = número de pessoas A = afluência (consumo) T = tecnologia para satisfazer esse consumo

50 Tecnologia e estilo de vida:
Também afetam a relação população x ambiente “Our ecological footprint” M. Wackernagel & W. Rees (1996)

51 Pegada ecológica: Possibilita estimar o consumo de recursos e requerimentos de assimilação de efluentes de uma população humana ou economia em termos de uma área de terra correspondente

52 Ou, a pegada ecológica considera o fluxo de energia e matéria para uma determinada economia e o que é gerado por ela e transforma essas grandezas em uma área equivalente de água ou terra necessária para suportar esses fluxos.

53 OU, de outra forma, se vivêssemos em um terrário, qual o tamanho necessário para suportar a população humana contida nesse terrário?

54 Pegada ecológica - premissas:
O homem não está isolado da natureza e a economia humana é um SUB-SISTEMA DEPENDENTE da ecosfera - Assim, o homem deveria ser estudado exatamente como qualquer outro grande organismo consumidor

55 Somos parte da natureza
Consequência: a sustentabilidade requer uma mudança de ênfase, de MANEJAR RECURSOS para MANEJAR NÓS MESMOS!

56 A energia e parte da matéria que passa pela economia é permanentemente dissipada no ambiente e nunca será usada novamente

57 Desenvolvimento sustentável:
“Desenvolvimento que produz as necessidades do presente sem comprometer a capacidade de as futuras gerações encontrarem suas próprias necessidades” United Nations World Commission on Environment and Development (1987) Minimização do sofrimento humano (equitabilidade presente e futura) e ambiente são considerados em conjunto pela primeira vez na mesma equação

58 Analogia com o balde

59 Como estimar a pegada ecológica?
Consumo de energia fóssil (área necessária para sequestrar o carbono) Área degradada para construção Área para produção de verduras e frutas Áreas agrícolas Pastagens (produção de leite, carne e lã) Florestas

60 Resumindo

61 Como estimar a pegada ecológica?
Energia Área construída Área p/ verduras Área agrícolas Pastagens Uso de Florestas

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63 Uma pessoa que percorre 100 km por semana
Alguns resultados: Uma pessoa que percorre 100 km por semana 301 m2 122 m2 1442 m2

64 Alguns resultados A Holanda necessitaria de uma área 15 vezes maior

65 No contexto global: As maiores “pegadas ecológicas” pertencem aos países desenvolvidos os norte-americanos usam o equivalente a 5 hectares, mas... ... só existem 1,5 hectares por pessoa no planeta!

66 Hectare global: É uma medida da biocapacidade do planeta; é medido com base nas áreas biologicamente produtivas do planeta. Estimativas recentes: 2,1 – 2,6 ha/pessoa

67 No contexto global: As maiores “pegadas ecológicas” pertencem aos países desenvolvidos: precisaríamos de 3 planetas se todos os habitantes consumissem como os EUA!

68 Pegada ecológica: Demanda humana (em hectares/pessoa) dos continentes

69 Pegada ecológica (2006), em hectares per capita
2,6 ha/pessoa no planeta Brasil = 2,3 ha/pessoa

70 ONU – 2013

71 Há 15 anos, a pegada ecológica do planeta já era 30% maior que a natureza pode sustentar!

72 Em dezembro de 2009

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74 http://www. footprintnetwork. org/en/index

75 Pegada ecológica versus IDH

76 ONU – 2012

77 Com base nos dados da Pegada Ecológica, Cuba é o país mais sustentável
Não se consideram os avanços tecnológicos (p. ex., pode-se elevar muito a produção agrícola com menos degradação); Alta relação com o IDH mas não com degradação do solo (então mede desenvolvimento e não a sustentabilidade);

78 ISSO REPRESENTA 42% DA PRODUÇÃO TOTAL DO PLANETA!
Quanto consumimos da produção vegetal do planeta? (S. Pimm, 2005) Utilizamos (em bilhões de toneladas): 26 (culturas agrícolas) 14 (florestas) 17 (pastagens) 3 (áreas urbanas) ISSO REPRESENTA 42% DA PRODUÇÃO TOTAL DO PLANETA!

79 O crescimento populacional e o estilo de vida CERTAMENTE aceleram as extinções
Extinções: sempre ocorreram, mas as taxas atuais não encontram paralelo na história da Terra S. Pimm (2005): estimativas indicam que uma espécie perdure por ca. 1 milhão de anos - então, para cada milhão de espécies, espera-se que 1 seja extinta em um ano

80 há extinção de 1 espécie de ave por ano!
SERÁ QUE É ISSO QUE ESTAMOS OBSERVANDO HOJE? aves (grupo ideal para testar essas taxas): há espécies espera-se, então, 1 extinção a cada 100 anos há extinção de 1 espécie de ave por ano!

81 As extinções continuam mesmo depois de ocorrida a fragmentação de hábitats!
Resultados para florestas tropicais baseados em: perdas de habitat, relação espécie área curva de sobrevivência de espécies em fragmentos Pimm & Raven (2000)

82 Crescimento humano e de outras espécies: estamos livres das “leis naturais”?

83 Crescimento humano e de outras espécies

84 Crescimento humano e de outras espécies:

85 Aprendendo com o passado:
J. Diamond, 2005, Colapso: como as sociedades escolhem o fracasso ou o sucesso 5 pontos para entender o colapso: Dano ambiental, mudança climática, vizinhança hostil e parceiros amistosos o mais importante: A RESPOSTA DA SOCIEDADE AOS PROBLEMAS AMBIENTAIS

86 Exemplo que fracassou (em grande parte por não saber resolver problemas ambientais)
Ilha de Páscoa: Impactos ambientais humanos (desmatamento de um ambiente frágil e destruição de populações de aves) - fatores políticos, sociais e religiosos, brigas entre clãs e impossibilidade de imigração

87 Há evidências de um fim trágico, com guerras entre as clãs, carnificinas e até canibalismo; isso deve ter sido comum no período final de várias sociedades

88 Exemplo que alcançou sucesso:
Tikopia: ilha no Pacífico com 4,7 km2 que sustentou uma população de nativos de cerca de pessoas por anos

89 Medidas tomadas: Controle populacional (métodos nada ortodoxos para nós, ocidentais!) Tratamento adequado do ambiente (incluindo manejo de fragmentos florestais e plantações, incluindo policulturas)

90 REFLEXÕES PARA OS BIÓLOGOS:
Mudança de ênfase – preocupação com o HOMEM para preocupação com a NATUREZA (se nós não cuidarmos dos outros 1,8 milhões de espécies, quem o fará?)

91 O debate população x ambiente no contexto da disciplina Biologia Sanitária
VISÃO MAIS AMPLA, INCORPORANDO OUTROS ASPECTOS AO TRADICIONAL, QUE ABORDA BASICAMENTE O TRATEMENTO DE ÁGUA E ESGOTO VISANDO O SER HUMANO

92 O crescimento populacional negativo seria importante para melhorar a qualidade de vida dos seres humanos

93 Literatura e sites consultados:
Hogan DJ A relação entre população e meio ambiente: desafios para a demografia. In: Torres H & Costa H (orgs). População e meio ambiente: debates e desafios. Ed. Senac. Diamond, JM Colapso: como as sociedades escolhem o fracasso ou o sucesso. Ed. Record. Pimm S Terras da Terra: o que sabemos sobre o nosso planeta. Ed. Planta. ONU Population facts. ONU Population facts.