Os sistemas
naturais
Para
compreender as transformações que ocorrem na superfície terrestre,
é preciso estudar os fluxos de matéria e de energia. Cada fluxo
consiste em trajetórias de matéria e energia conectadas em
movimentos contínuos. A maioria dos sistemas naturais é
impulsionada pela energia solar, envolvendo massas de ar, água,
matéria mineral e organismos vivos.
Vista
de longe, o que pode ser observado na superfície do planeta? Veja a
imagem “Terra”
.
Identificamos a presença de massas continentais, das águas
oceânicas e de nuvens. Por meio da evaporação, as águas oceânicas
formam nuvens e podem se precipitar em outras regiões, como nas
margens litorâneas dos continentes (chamamos de ciclo da água).
Muitos processos que ocorrem na superfície terrestre são cíclicos
e, portanto, repetem-se continuamente de uma mesma maneira. Em
função disso, ao estudá-los, podemos desenvolver nossa
capacidade de previsão dos acontecimentos.
A
presença da água nos ciclos da natureza
Na medida em
que é possível observar três componentes básicos da superfície
terrestre (continentes, oceanos e nuvens), que outros elementos
podemos afirmar que existem neste planeta?
- Se há massas
continentais, elas são constituídas de rochas;
- A existência
dos oceanos indica uma superfície irregular, na qual foi
armazenada água nas partes mais baixas;
- As nuvens
circulam por uma camada de ar que circunda o planeta.
Até agora
identificamos elementos que compõem a superfície terrestre,
bem como suas relações de interdependência. Os elementos
observados podem ser agrupados em diferentes camadas:
- Litosfera:
camada rochosa que cobre o planeta, formando tanto os continentes
como o piso dos oceanos;
- Hidrosfera:
formada pela água dos oceanos, rios, lagos e geleiras;
- Atmosfera: a
camada de ar que envolve a Terra.
É evidente que
o limite entre uma camada e outra não é abrupta. Ou seja,
fragmentos rochosos e oxigênio podem ser encontrados nas massas
oceânicas, assim como há água na atmosfera e nas fendas da
litosfera. Onde estaria localizada a esfera da vida, denominada
de biosfera? (ver ilustração “As esferas terrestres” na página
4 do caderno do aluno). A biosfera se desenvolve na interface entre
as três outras esferas. Há uma diversidade dos materiais presentes
na Terra, decorrente das variadas condições de formação dos
materiais terrestres.
Estudo
da formação de minerais
As rochas que
formam a litosfera são constituídas de minerais. Quase todos
os minerais são formados pela combinação de dois ou mais
elementos químicos. Como exceções a esse padrão, podem ser
citados o ouro, a prata e o diamante, formados por apenas um
elemento. Mas, o aspecto comum a todos os minerais é o fato
deles ocorrerem naturalmente na crosta terrestre.
Em geral, os
utensílios e produtos fabricados pelo homem derivam de minerais. Em
função da diversidade de propriedades dos minerais, pode ser
encontrado na natureza qualquer material necessário às necessidades
humanas. Assim:
- para
ferramentas que exigem finas lâminas, utilizam-se minerais que
possuem maleabilidade, como o cobre e a prata;
- se o produto
exige flexibilidade, para a fabricação de objetos curvos que
dificilmente se quebram, utiliza-se vermiculita ou talco;
- se a
necessidade é de fabricar um material com resistência para riscar e
cortar outros materiais, é preciso utilizar minerais com maior
dureza, como o diamante;
- para a
fabricação de lentes e outros materiais transparentes, será
preciso utilizar minerais translúcidos, como o quartzo.
Assim, as
propriedades apresentadas das rochas são maleabilidade,
flexibilidade, dureza, translucidez, cor e brilho (metálico e
não-metálico). A formação de quase todos os minerais ocorre em
profundidades muito maiores do que o homem pode observar, em
condições de temperatura e pressão extremamente elevadas.
Contudo, o estudo dos minerais e, principalmente, da formação
de seus cristais, é uma boa oportunidade para se compreender
como as rochas foram originadas.
O cristal é a
forma sólida na qual os elementos do mineral foram organizados.
Cada mineral apresenta um padrão característico de cristais.
Observando-se o desenvolvimento de cristais, pode-se concluir a
respeito da variedade de características de materiais
diferentes. O tamanho dos cristais de um mineral depende da
velocidade de sua formação. Quanto mais rápida for a formação do
cristal, menor ele será. Quer ver? Prepare em casa uma solução
saturada de sal de cozinha, dissolvendo sal em duas vasilhas rasas de
vidro refratário com água quente (não faça sozinho). Uma das
vasilhas deve ser levada ao fogo, provocando a rápida evaporação
da água. A outra deve ficar em repouso até o dia seguinte. No
fundo das duas vasilhas, podem ser observadas placas de cristais
de sal, mas, na vasilha em que a evaporação foi mais lenta, as
placas são maiores. As condições no interior da Terra
poderiam causar a variação no tamanho dos cristais. Em uma erupção
vulcânica, as lavas do vulcão derramam material incandescente sobre
a superfície terrestre e o contato com a atmosfera provoca um
resfriamento mais rápido. Em outras situações, as rochas
foram formadas por minerais que se resfriaram muito mais
lentamente.
A
constituição da crosta terrestre é basicamente de rochas. Como as
rochas são materiais resultantes da junção natural de minerais, o
estudo da composição, da textura (por meio do tamanho dos grãos) e
da estrutura (formas cristalinas) dos minerais permite uma
melhor compreensão das formações rochosas. Assim, as rochas podem
ser classificadas, de acordo com sua origem, em três grupos
principais:
VIDEO SOBRE ROCHAS
- Rochas
ígneas: formadas pelo resfriamento e endurecimento de material
fundido. Dependendo da velocidade de seu resfriamento,
apresentará cristais maiores ou menores;
- Rochas
sedimentares: formadas pelo desgaste de outras rochas e pelo
acúmulo e compactação de sedimentos nas partes
mais baixas do relevo e;
- Rochas
metamórficas: formadas pela alteração de rochas
pré-existentes, seja por aumento de calor ou pressão sobre
elas.
O ciclo das
rochas
Vocês estão
habituados a observar mudanças bruscas de temperatura ou mesmo
os danos provocados na cidade por um forte temporal. O que pode
parecer estranho é que tudo está em transformação na
superfície terrestre, mesmo as coisas que aparentemente estão
estáticas. Esse é o caso das rochas que envolvem o planeta. O
interior do planeta é bastante ativo e promove uma dinâmica muito
intensa das rochas submetidas a variações de pressão e
temperatura, como abalos sísmicos e atividades vulcânicas. Alguns
processos ocorrem numa escala de tempo que, muitas vezes, é bem
mais longa do que a vida de um homem:
- Calcula-se
que 95% da crosta terrestre é formada por rochas cristalinas (ígneas
e metamórficas) e apenas 5% da massa rochosa é formada por
rochas sedimentares;
- Porém,
quando se considera a proporção desses tipos de rochas que estão
expostas a céu aberto, a situação se inverte: 75% das rochas são
sedimentares e apenas 25% são cristalinas;
- As rochas
ígneas são mais antigas que as rochas sedimentares.
Esses dados
indicam, a respeito da história da crosta terrestre, que as
camadas superficiais foram formadas depois das camadas interiores da
crosta. As rochas sedimentares predominam no ambiente de céu aberto,
apesar da maioria das rochas que forma a litosfera ser de rochas
ígneas e metamórficas. Isso acontece porque as rochas sedimentares,
mais recentes, formam uma camada rochosa sobre as mais antigas e elas
se originam da desagregação e do depósito dos materiais das rochas
cristalinas e metamórficas, resultado de intemperismo, erosão,
transporte e litificação.
Observe o
esquema “O ciclo das rochas” na página 7 no caderno do aluno:
ele apresenta o processo de formação de rochas cristalinas,
desgaste de formações rochosas, erosão e deposição de
sedimentos, solidificação de novas rochas, e assim sucessivamente.
Muitos outros
ciclos naturais poderiam ser estudados, além do ciclo da água e das
rochas, bastante estudados nas séries iniciais. Os ciclos do
dióxido de carbono e do nitrogênio são importantes também. O
dióxido de carbono (CO2) é um gás extremamente
importante para a manutenção da temperatura da superfície
terrestre e o crescimento das plantas. Apesar de a atmosfera da Terra
apresentar atualmente um nível baixíssimo de dióxido de
carbono (0,03%), é essa concentração que conserva calor no ar,
promovendo o efeito estufa. Por sua vez, o nitrogênio é o gás mais
abundante da atmosfera (80% dela). Como ele se encontra quase
totalmente no ar, os microorganismos exercem um papel importante
de transferência para o solo e para a água, garantindo sua
absorção pelos seres vivos. O nitrogênio é fundamental para
a manutenção da vida no planeta, uma vez que ele é importante na
formação das proteínas.
VIDEO SOBRE ROCHAS
A água
e os assentamentos humanos
Graças
a sua enorme importância na manutenção dos ciclos naturais e na
manutenção da vida na Terra, vamos dar uma atenção especial à
água. Afinal, a Terra é vista do espaço como um planeta azul por
ser praticamente 70% coberta por superfícies aquosas. Além disso,
veremos como as formas de uso dos recursos hidrícos se transformam
ao longo da história humana.
Apesar
da abundância dos recursos hídricos na Terra, sua distribuição
é bastante desigual pelos continentes. O problema do acesso à água
potável acontece, especialmente, nos países mais pobres. Por causa
da poluição e da super exploração, a água potável é
atualmente considerada um recurso natural finito. É necessário uma
atitude responsável no que se refere à preservação da água.
Veja alguns
dados aproximados a respeito do consumo residencial de água:
cinco minutos com a torneira do banheiro meio aberta - 80 litros; 15
minutos de banho de chuveiro - 144 litros; seis segundos de
válvula da descarga - 30 litros; 15 minutos com a torneira da
cozinha aberta - 243 litros; lavadora de roupas de cinco quilos
- 135 litros; 15 minutos com a torneira do tanque aberta - 279
litros; 30 minutos com a mangueira aberta para lavar o carro - 216
litros; 15 minutos com o esguicho aberto para lavar a calçada - 243
litros (fonte: Associação de Defesa e Orientação do
Cidadão). Pense na rotina de sua casa, considerando os hábitos
de todas as pessoas que lá residem e analise a situação doméstica.
Quais medidas para um consumo mais responsável e economizar o volume
de água no seu dia a dia?
- não escovar
os dentes com a torneira aberta;
- para evitar o
uso prolongado da descarga, não jogar objetos e papel no vaso
sanitário;
- na cozinha,
molhar a louça de uma só vez e, depois, abrir a torneira quando
tudo já estiver ensaboado;
- lavar o
carro, o quintal e a calçada com balde, evitando o uso da mangueira.
- na hora do banho, em vez de manter o chuveiro ligado o tempo todo, pode-se molhar o corpo, desligar a água enquanto usa o sabonete e, somente depois, abri-lo para se enxaguar;
A
constituição da crosta terrestre é basicamente de rochas. Como as
rochas são materiais resultantes da junção natural de minerais, o
estudo da composição, da textura (por meio do tamanho dos grãos) e
da estrutura (formas cristalinas) dos minerais permite uma
melhor compreensão das formações rochosas. Assim, as rochas podem
ser classificadas, de acordo com sua origem, em três grupos
principais:
VIDEO SOBRE ROCHAS
Muitos outros
ciclos naturais poderiam ser estudados, além do ciclo da água e das
rochas, bastante estudados nas séries iniciais. Os ciclos do
dióxido de carbono e do nitrogênio são importantes também. O
dióxido de carbono (CO2) é um gás extremamente
importante para a manutenção da temperatura da superfície
terrestre e o crescimento das plantas. Apesar de a atmosfera da Terra
apresentar atualmente um nível baixíssimo de dióxido de
carbono (0,03%), é essa concentração que conserva calor no ar,
promovendo o efeito estufa. Por sua vez, o nitrogênio é o gás mais
abundante da atmosfera (80% dela). Como ele se encontra quase
totalmente no ar, os microorganismos exercem um papel importante
de transferência para o solo e para a água, garantindo sua
absorção pelos seres vivos. O nitrogênio é fundamental para
a manutenção da vida no planeta, uma vez que ele é importante na
formação das proteínas.
- na hora do banho, em vez de manter o chuveiro ligado o tempo todo, pode-se molhar o corpo, desligar a água enquanto usa o sabonete e, somente depois, abri-lo para se enxaguar;
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