Biosfera e Clima Perspectiva evolutiva Questões atuais

Apresentação em tema: "Biosfera e Clima Perspectiva evolutiva Questões atuais"— Transcrição da apresentação:

1 Biosfera e Clima Perspectiva evolutiva Questões atuais
escalas de conhecimento

2 Formação do Universo, Terra e vida
Universo observável all-sky microwave survey (Planck Lab/ESA) 2010 14 b.a. cosmogenese universal ~ 500 bilhões galáxias em aglomerados Universo : curvo e limitado, espaço em expansão 4% materia ordinaria (gases,poeira,estrelas,planetas) 26% matéria escura; % energia escura Galáxia Via Lactea 13 b.a. : 200 bilhões estrelas e buraco negro central Sistema Solar 4,6 b.a. rotação 220 km/s : periodo 250 m.a. ou 20 rotações feitas 4 planetas gasosos, 4 sólidos 1 milhão asteroides c/ 70 m.a. cruza plano da galáxia Vida complexa 600 m.a. Vida humana 2 m.a. “Antropoceno” atual 2

3 Bactéria filamentosa: mais antigo fóssil (Austrália 3,8 b.a.)
Variabilidade do clima: origem da Terra ( 4 bilhões a) Luminosidade solar Gás carbônico CO2 Metano CH4 Oxigênio O2 Kasting (Sci Am, 2004) Bactéria filamentosa: mais antigo fóssil (Austrália 3,8 b.a.) 3

4 Escala de tempo geológica e evolução da Terra
Hadeano (4,6 – 3,9 b.a.) meteoritos e CO2 Arqueano 3,9 b.a. massas continentais, CH4 Proterozóico 2,5 b.a. Oxigenação, algas Deriva continental (A. Wegener) 1 bi a Rodinia 550 ma Gondwana,Laurentia... 225 ma Pangaea

5 Era Proterozóica Pré-Cambriano e vida complexa primordial
Era Paleozoica (palaios = antigo, zoe =vida) Épocas : Cambriano, Ordoviciano, .... , Permiano invertebrados, vertebrados, plantas terrestres e florestas (coníferas) Plantas primitivas líquens, musgos, pteridófitas (samambaia) Era Mesozoica, ma Épocas : Triassico, Jurassico, Cretáceo Período quente, gde aquecimento fim do Carbonífero Clima seco com baixo nível do mar Formação dos Andes (Jurássico - Cretáceo) Reptéis (aquáticos), Primeiros mamíferos e aves ,Dinossauros Final: meteorito (Peninsula de Yucatan, México) 65 ma Era Cenozoica Épocas 65 ma Paleoceno, Eoceno, ....., Pleistoceno (1,8 ma), Holoceno ( a – presente) Continentes próximos da sua atual posição resfriamento de longo-prazo: era das savanas e gramíneas, diversificação mamíferos Ciclos de Croll-Milankovitch: controle do clima na escala de 100ka

6 Paleo-antropo-climatologia: Holoceno (11.500 a)
Cronologia do clima, sociedades e inovações humanas (Alley, Science 2000) Pré historia (até ~ 3500 a) Homem CroMagnon 30 k a até a (Neolítico ) : caçador / coletor Inovações comportamentais (Mc Brearty & Brooks 2000) Biomas 18ka Caverna de Jean Chauvet 1994, França: cultura do paleolítico (32ka 6 6

7 Questões comumente levantadas
Quais os impacto das mudanças de uso da terra (desmatamento…) no ciclo hidrológico no clima nos serviços ambientais na economia e políticas públicas Quais os impacto das mudanças do clima no ciclo hidrológico nos ecossistemas e nos serviços ambientais na economia e políticas públicas escalas menores: indivíduos, fragmentos; meso escala escala regional escala continental escala global

8 A Biosfera: livres pensadores na perspectiva evolutiva
The Biosphere (1926), Vladimir I. Vernadsky (geoquímico russo) Desenvolvimento da Terra ocorre em 3 estágios 1º Geosfera (inanimado) 2º Biosfera (vida biológica – transformou a geosfera) 3º Noosfera (Vida e cognição são controles evolutivos) The concept of the "biosphere," "the domain of life," was introduced in biology by Lamarck and in geology by Edward Suess ( ). Mankind taken as a whole is becoming a mighty geological force. There arises the problem of the reconstruction of the biosphere in the interests of freely thinking humanity as a single totality. This new state of the biosphere, which we approach without our noticing, is the nöosphere. Thought is not a form of energy. How then can it change material processes? That question has not as yet been solved The Biosphere and the Noösphere by V. Vernadsky: December 1943, American Scientist, January 1945. A hipótese Gaia (1967) J. Lovelock (químico inglês) O clima e a composição da atmosfera são ativamente controladas pela vida do planeta (1965)

9 Fluxos de energia e água
Atmosfera Biosfera Biosfera : definições Porção da Terra que pode suportar a vida. Todos organismos do planeta e seu ambiente, como um sistema de componentes interativos. Sistema ecológico integrado de todos seres vivos e suas inter-relações com a litosfera, hidrosfera e atmosfera. Oceanos Rios e lagos Criosfera Litosfera O sistema climático terrestre

10 Relações Biosfera-Atmosfera Interação com atmosfera
escalas de tempo e espaço, e níveis de organização ecológica Interação com atmosfera paleoclimas precipitação, calor circulações secundárias; nuvens rasas Ar e solo em equilíbrio: aquecer/resfriar ; umidecer/secar Biosfera conjunto ecossistemas planetários, controlado pelo clima de grande escala vegetação e clima regional homogêneos: Florestas tropical, temperada, boreal, Savana, Tundra, Aquaticos Bioma Paisagem padrão de tamanho, forma e funções biofísicas estado dos ecossistemas e fluxos de matéria e energia meio abiótico e biótico com interação dos seres, grande/pequeno, natural/agroecossistema coexistem várias Populações Interação planta-planta; animal-animal distribução geográfica de espécies por clima, solo etc Ex: produtividade kg/m2/dia, evapotranspiração e defluvio (mm/dia ...) (dia-ano) Ecossistema Comunidade População Indivíduo mesma espécie ex: arvore (+ interceptação de água e luz, min-hora ex: folha (transpiração, fotossíntese, segundos) Organismos

11 Valoração dos Serviços Ambientais
Dimensão social e ambiental F Ecosystem services serviços ambientais: bens e serviços prestados pelos ecossistemas naturais, direta ou indiretamente, na sustentação das condições de vida humana (Millennium Ecosystem Assessment, 2003; Daily, G.C Nature’s Services: Societal Dependence on Natural Ecosystems. Island Press, Washington. 392pp. QUANTIFICAÇÃO VALORAÇÃO Climate Environmental thermal regulation Influence on local precipitation Atenuate water scarcity Flood mitigation Increase water quality Increase polination and plant productivity Soil conservation and sediment flux reduction Carbon sequestration Valoração dos Serviços Ambientais Valor de Uso Valor de não-Uso Direto Indireto Opcional Existência Madeira, farmácos, alimentos, turismo Hídricos Biodiversidade Climáticos Explorar recursos naturais existentes (+ desconhecidos no futuro) respeito à conservação (culturais), aos indígenas valores de bem estar (!)

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