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UNED Macaé DIRETORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO CURSO: MESTRADO PROFISSIONAL EM ENGENHARIA AMBIENTAL ENERGIA, MEIO AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO UM NOVO.

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1 UNED Macaé DIRETORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO CURSO: MESTRADO PROFISSIONAL EM ENGENHARIA AMBIENTAL ENERGIA, MEIO AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO UM NOVO OLHAR SOBRE A QUESTÃO AMBIENTAL - A Ciência Normal e as Novas Ciências - Adaptado de facultad.usfq.edu.ec/jorgeb/CAP%2011.ppt. Prof a. Maria Inês P. Ferreira, D.Sc.

2 UNED Macaé Visão Histórica Para Platão o Ser é o mundo das formas ideais e o passar do tempo. Para Aristóteles o tempo é cíclico e sempre volta – esta é base de muitas religiões e visões de mundo. A lógica judaico-cristã estabelece a visão de tempo linear e irreversível, como parte da evolução intelectual. Tempo cíclico Tempo linear

3 UNED Macaé O Tempo Irreversível (?!) O senso comum nos indica que o tempo sempre flui para o futuro. Para a ciência é indiferente se um filme é avançado ou rebobinado, mas muitos consideram a Ciência como um processo cumulativo (e linear). Para Kant o tempo não era algo objetivo, e sim subjetivo na mente humana. O astrofísico inglês Sr. Arthur Eddington consagrou o termo flecha do tempo em 1927.

4 UNED Macaé O Paradigma Determinista Significa que se conhecermos as condições iniciais, poderemos determinar o comportamento em qualquer tempo futuro. O determinismo está intimamente vinculado à causalidade. A causalidade afirma que todo acontecimento tem uma causa e que causas iguais produzem efeitos iguais.

5 UNED Macaé A Ciência Normal e os Paradigmas Paradigma: realização científica universalmente conhecida que, durante algum tempo, fornece problemas e soluções modelares; Ciência normal: pesquisa firmemente baseada em uma ou mais realizações científicas passadas Thomas Kunh Ciência Normal EXPERIMENTAÇÃO OBJETIVA ORDEM/FRAGMENTAÇÃO/ DEDUÇÃO-INDUÇÃO (simplificação da complexidade)

6 UNED Macaé A Ciência Normal e o Paradigma Atual Grandes Influências: Bacon (sec. XVI): o projeto de DOMINAÇÃO da NATUREZA; Decartes (sec XVII): o REDUCIONISMO e a FRAGMENTAÇÃO; Newton (sec. XVIII): Mecanicismo/ Leis baseadas em CORPOS PARTICULADOS; Os seres vivos são as máquinas de Deus, o grande arquiteto. X Darwin (sec. XIX): os seres vivos evoluem e estão em constante mudança. A busca dos blocos de construção são (Partículas Básicas) – até o sec. XX!

7 UNED Macaé Detalhando as Grandes Influências Descartes pensava que o mundo é em essência matemático e que podia ser estudado e compreendido como tal ( reducionismo matemático) O ideal de conhecimento científico é descobrir, atrás da complexidade, a ordem perfeita – o POSITIVISMO; Aliando o pensamento linear ao positivismo e ao determinismo plasmou-se a OBSESSÃO com o CRESCIMENTO.

8 UNED Macaé Detalhando as Grandes Influências Unindo Decartes, Newton e Darwin: A busca dos blocos de construção (Partículas Básicas) e a evolução ao acaso As Moléculas da Hereditariedade e da Vida (?!) Eles ainda vivem... Blocos de Poder; Ação e Reação; Modelos de Equilíbrio; Produtividade e Eficiência; Vazio Político; Sucesso dos mais aptos.

9 UNED Macaé Reflexões adicionais... É sinal de uma mente instruída se satisfazer com o grau de precisão que a natureza do objeto permite, e não perseguir uma exatidão quando apenas uma aproximação da verdade é possível". – Aristóteles A crença num mundo externo independente do pesquisador é a base de todas as ciências naturais. No entanto, como a percepção dos sentidos só fornece informação daquele mundo externo ou realidade física indiretamente, somos capazes apenas de estimar esta última por meios especulativos. Segue-se daí que nossas noções da realidade física não poderão nunca ser definitivas". – Albert Einstein

10 UNED Macaé...e portanto:...porque sistemas ambientais são sistemas complexos e não-lineares. O que difere a modelagem científica geral da modelagem ambiental? 1. Cada lugar e tempo são únicos no universo. Os chineses dizem que você nunca toma banho no mesmo rio; 2. A modelagem ambiental é no máximo semi- empírica;

11 UNED Macaé Um resultado... Concepção linear de desenvolvimento - modelo insustentável

12 UNED Macaé Outro resultado......a arrogância dos modelos...

13 UNED Macaé Mas como a Ciência avança? CRISE CIÊNCIA NOVO II PÓS-NORMAL PARADIGMA PARADIGMA CIÊNCIA NORMAL anomalias DESCOBERTAS I INVENÇÕES OBS: I – PRIMEIRA RUPTURA EPISTEMOLÓGICA II – SEGUNDA RUPTURA EPISTEMOLÓGICA (REVOLUÇÃO CIENTÍFICA)

14 UNED Macaé Um novo olhar sobre a Questão Ambiental - As Novas Ciências - A Ciência da Complexidade O Princípio da Complexidade O Princípio da Emergência O Princípio da Auto-organização O Princípio da Co-evolução

15 UNED Macaé As Novas Ciências *Física do não-equilíbrio; *Dinâmica dos sistemas complexos; *Teoria geral de sistemas; *Complexidade do caos; *Redes dinâmicas não lineares; *Estruturas dissipativas…

16 UNED Macaé A Ciência da Pós-Modernidade e as Revoluções Científicas Para Kuhn um paradigma é o conjunto de idéias e conceitos fundamentais que são aceitadas pelas comunidades científicas ; Não existe uma lei da complexidade já que esta não pode reduzir-se a uma idéia simples; O paradigma do pensamento complexo se impõe devido às insuficiências e debilidades do pensamento simplificante.

17 UNED Macaé O Paradigma de Complexidade Sabemos que existem na natureza procesos irreversíveis que produzem o acúmulo de mudanças e informações que permitem a evolução; Porém: Devemos contar com uma nova estratégia de conhecimento para um mundo complexo.

18 UNED Macaé...uma nova abordagem......inclui conceitos como os de: Ordem, desordem e caos; Bifurcações, dinâmica das redes, atratores e fractais; Estruturas dissipativas; Processos emergentes que se auto- organizam por meio das redes autopoiéticas; Efeito borboleta (dependência das condições iniciais, entre outras).

19 UNED Macaé...como por exemplo Como identificar responsabilidade legal dos impactos ambientais de uma instalação industrial? Modelo de Responsabilização Legal (Lima e Silva, 2005).

20 UNED Macaé Ecologia Profunda As preocupações ecológicas são aspectos muito importantes do mundo atual; Enfrentamos uma série de processos em escala global que têm sido ocasionados pela intervenção humana; Desde o ponto de vista sistêmico, a única alternativa viável para a sobrevivência das espécies são os ecossistemas sustentáveis.

21 UNED Macaé Aplicando Conceitos: As Eco-ciências Na ciência se entende por complexidade e caos um estado com grande turbulência e variabilidade; As eco-ciências são fundamentais para o entendimento dos fenômenos do desenvolvimento: cada causa tem muitos efeitos e por sua vez, os efeitos modificam as causas. Lei das conseqüências imprevistas.

22 UNED Macaé As Estruturas Vitais A física ao tratar dos fenômenos da vida desembocava rapidamente em contradições insolúveis; Segundo a segunda lei da termodinâmica, o grau desordem dos sistemas abertos aumenta: a origem da vida parecia contradizer as leis fundamentais da física; Porém descobrimos que em certos fenômenos físicos e químicos surge um tipo de ordem que não obedece estreitamente às leis da física clássica.

23 UNED Macaé Fundamentos Teóricos O que se entende por caos na ciência pós-moderna? No contexto científico Caos relaciona-se a situações muito complexas, que têm uma ordem intrínseca própria, porém de impossível previsibilidade; Os sistemas caóticos dependem enormemente das condições iniciais.

24 UNED Macaé O Caos Poincaré revelou que o caos é a essência dos sistemas não- lineares. Werner Heizenberg com seu principio de incerteza, deu o golpe de graça ao reduccionismo de Newton. O pensamento linear que relaciona a cada causa um só efeito é muito perigoso em um mundo caótico e complexo.

25 UNED Macaé As Novas Ciências A Pós-Modernidade e suas Indagações Como pode a ordem gerar-se do caos? Na antigüidade os filósofos reduzen a complexidade a princípios básicos; A simplicidade foi entendida como parte fundamental da verdade; Porém Poincaré descubriu que estes modelos da realidade não são computáveis;...e o mundo determinista começa a desmoronar... VIVEMOS NUM ESTADO GENERALIZADO DE CRISE DE PERCEPÇÃO!!!!

26 UNED Macaé As Leis da Ontogenia A ontogenia estuda o desenvolvimento dos seres vivos, inviável por meio de práticas reducionistas. O reducionismo confronta objeções de fundo: O indeterminismo quântico (que não permite medir exatamente uma série de variáveis); A incerteza e imprevisibilidade dos processos com caóticos (uma pequena alteração nas condições iniciais produz resultados totalmente diversos). A característica destes sistemas complexos e caóticos é que suas repostas não podem ser exatamente previstas; porém, isto não significa que não podemos entender o comportamento destes fenômenos.

27 UNED Macaé A Ciência Pós-Moderna Princípios Fundamentais O Princípio de complexidade; O Princípio de emergência; O Princípio de auto- organização; O Princípio de co- evolução.

28 UNED Macaé A Ciência da Complexidade É uma nova metodologia científica que se baseia na experiência como base dos conhecimentos humanos; é principalmente um método interdisciplinar de investigação. Utiliza a computação eletrônica para elaborar modelos matemáticos que tratam de aproximar o que sucede na realidade.

29 UNED Macaé Como Entender a Complexidade? Em um mundo complexo as variáveis não são independentes; O fenômeno da retroalimentação é usual. Para entender um sistema complexo devemos primeiro entender o seu entorno, investigar e estabalecer as redes de inter-relações dentro do sistema, paralelamente.

30 UNED Macaé Os Modelos Dinâmicos A primeira geração desses modelos denominou-se investigação de operações (que empregava sistemas lineares e deterministas). A segunda geração foi a cibernética (estudo do controle, da auto-regulação e da comunicação das máquinas e dos organismos vivos ). A terceira geração são modelos que se auto-organizam, que coevoluem, e que são impossíveis de predizer.

31 UNED Macaé As Teorias de Sistemas As obras de Bogdanov e do biólogo Bertalanffy: Bogdanov escreveu sua obra Tectologia, e descreveu a ciência das estruturas; Bertalanffy escreveu a Teoria Geral de Sistemas, que permitiu definir o âmbito geral do que são os sistemas em toda sua amplitude, especialmente os sistemas abertos.

32 UNED Macaé A Ciência da Complexidade e a TGS Bertanfly e a TGS: Conceito de sistema: totalidade integrada cujas propriedades não podem ser reduzidas às de unidades menores; Sistemas possuem natureza intrinsicamente dinâmica: suas formas são estruturas flexíveis, embora relativamente estáveis; Prigogine e estruturas dissipativas: exibem dinâmica de auto- organização, auto-renovação, adaptação e evolução.

33 UNED Macaé O Princípio de Complexidade e a Emergência Os sistemas são constituídos por subsistemas que estão em constante flutuação; Como a retroalimentação é positiva, pode emerger a ordem por meio de singularidades ou bifurcações; É impossível predizer se o sistema evoluirá do caos para um nível ordenado em que é possível a auto-organização e a co-evolução.

34 UNED Macaé O Princípio de Emergência A origem da vida é um processo emergente quando o entorno e certas macromoléculas permitem; De uma série de componentes simples emergem as características da vida se houver um fluxo constante de energia e matéria em situações afastados do equilíbrio; As células, os ecosisstemas e a economia são todos processos nos quais emerge a ordem, em situações de não-equilíbrio. O estudo do fenômeno da auto-organização exibido por certas macromoléculas rendeu a Prigogine o Prêmio Nobel de Química em 1977.

35 UNED Macaé A Emergência da Ordem A ordem se produz espontaneamente; A vida se produz ao beira do caos; Ao mesmo tempo que se auto-organizan, se produzem processos de co-evolução.

36 UNED Macaé O Superorganismo Para que se produza a emergência há necessidade de um superorganismo regulador; Enquanto uma abelha tem uma memória de seis dias, a colméia tem uma de três meses; O maravilhoso disso tudo é que não há um indivíduo responsável pelo controle do que acontece; Nossa memória funciona como processos emergentes que não têm um destino específico.

37 UNED Macaé O Conceito de auto-organização Auto-organização é a emergência espontânea de novas estruturas e novos modos de comportamento em sistemas longe do equilíbrio, caracterizados por laços de retroalimentação internos e descritos matemáticamente em termos de equações não lineares.

38 UNED Macaé Auto-organização: a ordem que nasce espontâneamente dos complexos processos moleculares e biológicos, que permitiram que agregados de moléculas muito complexas possam auto-reproduzir-se para formar cadeias com os códigos genéticos que permitem a aparição da vida. O Princípio de auto-organização

39 UNED Macaé As Regras da Emergência Distribuir as funções; Controlar de baixo para cima; Funcionar por meio de adições incrementais; Crescer por partes; Maximizar as margens de segurança; Aprender com os erros; Não buscar o ótimo; Buscar o desequilíbrio; Transformar-se continuamente.

40 UNED Macaé O Princípio de Co-evolução A Evolução. Desde Darwin e Wallace, a única explicação da ciência a aparição da ordem é a evolução por seleção natural; Esta visão é incompleta, apesar da seleção natural ser importante, pois não é o único processo de criação de ordem na natureza para gestar a vida. Verifica-se o desenvolvimento criativo de novas estruturas e funções, independentemente de pressão ambiental: AUTOTRANSCENDÊNCIA DOS ORGANISMOS VIVOS X CONCEITOS (neo)DARWINIANOS!!!

41 UNED Macaé O Êxito das Organizações Os êxitos em nossa comprensão dos sistemas vivos se baseiam em duas novidades 1. O descobrimento da nova matemática da complexidade e do caos; 2. A emergência de novos e poderosos conceitos, como a autoorganização, autopoiése, sistemas disipativos e ciclos catalíticos.

42 UNED Macaé As Redes As redes a conexão de todos os elementos não-lineares da organização; Estas mensgens podem viajar em ciclos de retroalimentação; As redes são os elementos que mantêm a comunicação; Sem as redes não pode haver organização nem auto-organização.

43 UNED Macaé As críticas... A termodinâmica dos sistemas abertos coloca a possibilidade de unificação das Ciências e transfere conceitos de ENTROPIA e ANÁLISES DE FLUXOS ENERGÉTICOS p/ a economia/antropolgia, etc... PROJETO DE UNIFICAÇÃO (?!!!) O projeto interdisciplinar proposto pela TGS dá continuidade ao das filosofias que tentaram encontrar um princípio unificador da realidade empírica e uma unidade conceitual das ciências. Henrique Leff em Epistemologia Ambiental (2006).

44 UNED Macaé As críticas... Ainda segundo Leff: Sem definir adequadamente um objeto de pesquisa ou um objetivo de desenvolvimento econômico-social, constituem-se equipes multidisciplinares de pesquisadores. Suas dificuldades são atribuídas à novidade desses projetos, num ambiente científico dominado pelos estereótipos próprios de cada especialização profissional... Henrique Leff em Epistemologia Ambiental (2006).

45 UNED Macaé Eixos Norteadores das Disciplinas Obrigatórias 1) Indústria de Petróleo e Gás: sua importância na matriz energética brasileira e seus impactos sócio- ambientais na Região Norte Fluminense; 2) A produção de álcool e seus impactos sócio- ambientais nas diversas escalas geográficas; 3) Paralelo entre uma usina termoelétrica a carvão e uma a gás em função dos impactos sócio- ambientais de cada uma dessas modalidades de geração de energia; 4) Impactos sócio-ambientais do complexo portuário do Açu.


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