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Biologia Sanitária
em breve,
“Biomonitoramento e Ecotoxicologia”
Sidinei M. Thomaz
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Provas:
11 de agosto15 de setembro
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Biologia Sanitária
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.
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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.
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O que não vamos abordar:
1) Direito ambiental.2) Métodos de controle de efluentes, poluentes e contaminantes.
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Literatura:
Mason CF. 1998. Biology of freshwater pollution. Harlow, Longman. Caps. 2, 6, 10 e 11.
Azevedo FA & Chasin AM. 2003. As bases toxicológicas da ecotoxicologia. São Carlos, RiMa-Intertox. Caps. 5 e 7.
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http://www.oecologiaaustralis.org/ojs/index.php/oa/issue/view/18
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Capacidade suporte do Capacidade suporte do planeta: população e meio planeta: população e meio
ambienteambienteObjetivo 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.
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Formas de crescimento populacional
Notar que quando o número de indivíduos (N) se aproxima de K, as taxas de crescimento tendem a zero.
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Formas de crescimento populacional
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Tempo de duplicação populacional (em anos)
tdup = log2/r
Onde r = taxa de crescimento populacional
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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
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Crescimento populacional humano
Nos níveis de crescimento recentes: 40 anos = 12 bilhões; 80 anos = 24 bilhões; 120 anos = 48
bilhões
http://www.sustainablescale.org/images/uploaded/Population/World%20Population%20Growth%20to%202050.JPG
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Marcos que geraram a discussão sobre ambiente a partir da década
de 70:Londres (1952) - poluição atmosférica.
http://static.hsw.com.br/gif/poluicao-e-saude-3.jpg
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Minamata (1956): poluição aquática com mercúrio – cerca de 900 mortes + milhares de afetados
http://www.lgtinc.org/content_images/Eugene%20Smith%20minamata2.jpg
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Livro “Primavera silenciosa”, R. Carson (1962): perigo dos agrotóxicos para a saúde (associação com câncer) e para a vida silvestre.
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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.
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Bucareste (1974) – Conferência Mundial sobre População:
“o melhor contraceptivo é o desenvolvimento”
Fase de grande crescimento populacional
Crescimento zero (estabilização da população)
Visão Maltusiana: baseada nas grandes taxas de crescimento populacional.
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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”.
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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.
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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?
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Brasil:
Situação peculiar devido à grande área do país e à transição demográfica (redução das taxas de natalidade e mortalidade).
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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.
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Ampliando um pouco a equação população-meio ambiente.
Fatores que afetam a sustentabilidade:
POPULAÇÃO
TECNOLOGIA (“mão dupla”)
CONSUMO (“estilo de vida”)
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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.
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População:
Seus componentes devem ser analisados em separado -
População = (natalidade + imigração) –
(mortalidade + emigração)
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Exemplo:
Maiores impactos da degradação ambiental ocorrem sobre a MORBIDADE.
Mortes relacionadas à qualidade da água somam milhões por ano, especialmente no terceiro mundo.
População = (natalidade + imigração) –
(mortalidade + emigração)
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População = (natalidade + imigração) –
(mortalidade + emigração)Exemplo:
A EMIGRAÇÃO pode ser causada pela degradação ambiental (e.g., pessoas que abandonam terras degradadas)
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- 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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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/25/Zabriskie_Point_at_sunrise_in_Death_Valley_NP.JPG
População = (natalidade + imigração) –
(mortalidade + emigração)
Exemplo:
A IMIGRAÇÃO pode ser a causa da degradação ambiental
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Outros exemplos:
- Segmentos populacionais (jovens e idosos são mais susceptíveis à poluição)
- Populações em situação de risco (pobres são mais sujeitos à deslizamentos)
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Resumindo: algumas reflexões para o Brasil
- 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.
- o território é grande;
- estamos próximos da estabilização populacional;
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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.
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(iii) Infelizmente a transição não ocorreu em todo mundo (o Brasil é exemplar!).
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/78/Fertility_rate_world_map_2.png
Taxas de fertilidade: número de filhos por mulher
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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 2005-2010, a população mundial atingirá 27 bilhões de pessoas em 2100.
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Outros países menos desenvolvidos
Países menos desenvolvidos
Regiões mais desenvolvidas
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Os dados anteriores foram revistos em 2012: estabilização em torno de 11 bilhões.
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Fertilidade adolescente versus anos de escolaridade
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Ehrlich & Holdren (1971) – Pimm (2005):
I = PAT
I = impacto humano total
P = número de pessoas
A = afluência (consumo)
T = tecnologia para satisfazer esse consumo
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Tecnologia e estilo de vida:
Também afetam a relação população x ambiente
“Our ecological footprint”
M. Wackernagel & W. Rees (1996)
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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
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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.
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OU, de outra forma, se vivêssemos em um terrário, qual o tamanho necessário para suportar a população humana contida nesse terrário?
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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
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Consequência: a sustentabilidade requer uma mudança de ênfase, de MANEJAR
RECURSOS para MANEJAR NÓS MESMOS!
Somos parte da natureza
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A energia e parte da matéria que passa pela economia é permanentemente dissipada no ambiente e nunca será usada novamente
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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
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Analogia com o balde
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Como estimar a pegada ecológica?
a)Consumo de energia fóssil (área necessária para sequestrar o carbono)
b)Área degradada para construção
c) Área para produção de verduras e frutas
d)Áreas agrícolas
e)Pastagens (produção de leite, carne e lã)
f) Florestas
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Resumindo
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Energia Área construída
Área p/ verduras
Área agrícolas
Pastagens Uso de Florestas
Como estimar a pegada ecológica?
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Alguns resultados:Uma pessoa que percorre 100 km por semana
122 m2
301 m2
1442 m2
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Alguns resultados
A Holanda necessitaria de uma área 15 vezes maior
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No contexto global:
As maiores “pegadas ecológicas” pertencem aos países desenvolvidos
... só existem 1,5 hectares por pessoa no planeta!
os norte-americanos usam o equivalente a 5 hectares, mas...
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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
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No contexto global:
As maiores “pegadas ecológicas” pertencem aos países desenvolvidos: precisaríamos de 3 planetas se todos os habitantes consumissem como os EUA!
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Pegada ecológica:
Demanda humana (em hectares/pessoa) dos continentes
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Pegada ecológica (2006), em hectares per capita
2,6 ha/pessoa no planeta
Brasil = 2,3 ha/pessoa
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ONU – 2013
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Há 15 anos, a pegada ecológica do planeta já era 30% maior que a natureza pode
sustentar!
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Em dezembro de 2009
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http://www.myfootprint.org/
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http://www.footprintnetwork.org/en/index.php/GFN/page/personal_footprint/
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Pegada ecológica versus IDH
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ONU – 2012
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- 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);
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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!
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Extinções: sempre ocorreram, mas as taxas atuais não encontram paralelo na história da Terra
O crescimento populacional e o estilo de vida CERTAMENTE aceleram as extinções
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
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SERÁ QUE É ISSO QUE ESTAMOS SERÁ QUE É ISSO QUE ESTAMOS OBSERVANDO HOJE?OBSERVANDO HOJE?
- aves (grupo ideal para testar essas taxas):aves (grupo ideal para testar essas taxas):- há 10.000 espécieshá 10.000 espécies- espera-se, então, 1 extinção a cada 100 espera-se, então, 1 extinção a cada 100 anosanos- há extinção de 1 espécie de ave há extinção de 1 espécie de ave
por ano!por ano!
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• Resultados para Resultados para florestas tropicais florestas tropicais baseados em:baseados em:- perdas de habitat,perdas de habitat,- relação espécie árearelação espécie área- curva de curva de sobrevivência de sobrevivência de espécies em espécies em fragmentosfragmentos
Pimm & Raven (2000)Pimm & Raven (2000)
As extinções continuam mesmo depois de As extinções continuam mesmo depois de ocorrida a fragmentação de hábitats!ocorrida a fragmentação de hábitats!
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Crescimento humano e de outras espécies: estamos livres das “leis
naturais”?
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Crescimento humano e de outras espécies
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Time (days)
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area
(m
2 )
0
2
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6
8
10
12
14
0 20 40 60 80
Crescimento humano e de outras espécies:
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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
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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
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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
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Exemplo que alcançou sucesso:
Tikopia: ilha no Pacífico com 4,7 km2 que sustentou uma população de nativos de cerca de 1.200 pessoas por 3.000 anos
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Medidas tomadas:
- Controle populacional (métodos nada ortodoxos para nós, ocidentais!)
- Tratamento adequado do ambiente (incluindo manejo de fragmentos florestais e plantações, incluindo policulturas)
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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?)
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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
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O crescimento populacional negativo seria importante para melhorar a qualidade de vida
dos seres humanos
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Literatura e sites consultados:
Hogan DJ. 1999. 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. 2006. Colapso: como as sociedades escolhem o fracasso ou o sucesso. Ed. Record.
Pimm S. 2005. Terras da Terra: o que sabemos sobre o nosso planeta. Ed. Planta.
ONU. 2011. Population facts.
ONU. 2013. Population facts.