PERMACULTURA

Observe e interaja

Capte e armazene energia

Obtenha um rendimento

Pratique a autorregulação e aceite feedback

Use e valorize recursos e serviços renováveis

Não produza desperdícios

Projete partindo dos padrões para chegar aos detalhes

Integre ao invés de segregar

Use soluções pequenas e lentas

Use e valorize a diversidade

Use as bordas e valorize os elementos marginais

a interface entre dois ecossistemas representa um terceiro, mais complexo, que combina ambos.

Use e responda à mudanças com criatividade

Perspectivas sistêmicas sobre mudanças

Mudança administrativa de cima para baixo

Design permacultural como mudança de cima para baixo

Resistência à mudança que vem de cima

Flexibilidade

A entropia como uma fonte constante de mudança

Capacidade de renovação versus durabilidade no ambiente construído

Modelos ecológicos de sucessão

Sucessão clássica

Composição florística inicial

Subtópico

Uso permacultural de sucessão vegetal e animal

Plantas vêm antes de animais

Collingwood: uma fazenda de crianças

Experiência a partir de pdcs

Modelo pulsante de sucessão ecológica

Evoluição da paisagem

Teoria do caos

Incêndios como pulso nos ecossistemas

Ecossistemas agrícolas pulsantes

Pastoreio em células

Linhas de pasto cultivado

Rebrote e conservação de solo

Corte e queima tropical

Lições para o design permacultural e o manejo da terra

Serrapilheiras e alternativas de sucessão

Sucessão de florestas de alimentos

Modelo quadrifásico de mudança de ecossistema

Sucessão econômica e social

Pioneiros de volta para o campo

Gentrificação

Sucessão nouveu riche

Ciclos sócio políticos como um sistema pulsante

O pulso em larga escala de combustíveis fósseis

Mudança evolucionária

Seleção vegetal e animal

Evolução e extinção das espécies

Evolução pós darwiniana

A analogia da mesa de bilhar

Evolução do sistema

Ecossíntese

Ecossistemas urbanos recombinanets como sucessão ecológica e ecossíntese

Ripários de Melbourne

Ecossistemas recombinantes ripários de Hepburn Springs

A humanidade como parte da natureza

Propriedades emergentes

Engenharia genética: evolução explosiva ou sonho tecnológico?

Equilíbrio de gênero e sustentabilidade

Pensamento a longo prazo, ciclos em larga escala

Os padrões pulsantes da vida na terra

Cuidado com a terra

Coisas vivas ou não: solos, espécies e suas variedades, atmosfera, florestas, micro habitats, animais e águas.

Cuidado com as pessoas

Suprir necessidades básicas: alimentação, abrigo, educação, trabalho satisfatório e contato humano saudável.

Partilhar justa

Após suprirmos as nossas necessidades básicas e projetado nossos sistemas da melhor forma possível, poderemos expandir nossas influências e capacidades para auxiliar outros no alcance desses objetivos, compartilhando nosso excedente em tempo, dinheiro, conhecimento e energia.

Ética da vida

Reconhecimento do valor intrínseco de tudo o que vive. O importante é que cada elemento faça sua parte na natureza

Definição

Conjunto de crenças e atitudes morais em relação à sobrevivência em nosso planeta

Ecologia cultivada, projetada para produzir alimentos

Tudo funciona em dois caminhos

Permacultura é intensiva em informação e imaginação

Trabalhar com, e não contra, a natureza

Observação atenta e transferível para o cotidiano, em oposto ao trabalho descuidado

Observação de sistemas naturais, plantas e animais, em todas as suas funções e possibilidades

Coexistir no planeta utilizando a energia que está naturalmente em fluxo

Espaço construído

Ferramentas e tecnologia

Cultura e educação

Saúde e bem estar espiritual

Economia e finanças

Posse da terra e governança comunitária

Manejo da terra e da natureza

Cuidado com a terra

Espaçonave Terra

Solo vivo

Gerenciamento

Esse recurso estará em melhores condições após o meu manejo?

Biodiversidade

Cuidado com as pessoas

Cuidar de si mesmo

Para ser capaz de contribuir com um bem maior, deve-se estar saudável e seguro.

Bem estar não material

Compartilhamento justo

Estabelecer limites ao consumo e à reprodução

Abundância

Redistribuição dos excedentes

Definição

Ciência do design ecológico, voltada para a melhoria do bem estar das pessoas a longo prazo.

Localização relativa

Cada elemento executa várias funções

Cada função importante é apoiada por muitos elementos

Planejamento energético eficiente

Zonas

Setores

Funções

Sistemas

Gestão e uso de recursos biológicos

Animais tratores

Controle de pragas

Fertilizantes

Reciclagem local de energias

Sistemas intensivos em pequena escala

Acelerando a sucessão e a evolução

Consórcio de espécies

Policultura e diversidade de espécies benéficas, objetivando um sistema produtivo e interativo.

Valorizar a diversidade de indivíduos

Utilização das bordas e padrões naturais

flexibilidade

acessar a inteligência disponível

Integração

compartilhar o ônus e o bônus

Tecnologias

Conexões

Estruturas

Fontes

Tempo

Dados

Ética

Plantas

Clima

Paisagem

Terra

Água

Apoio legal

Pessoas

Cultura

Comércio

Finanças

Todos os membros de uma comunidade ecológica estão
interconectados em uma vasta e complexa rede de elacionamentos, a teia da vida. Derivam suas propriedades essenciais e, na verdade, sua própria existência, desses relacionamentos

As interações entre os membros de uma comunidade ecológica envolvem troca de energia e recursos em ciclos contínuos.
Os ciclos de um ecossistema interceptam ciclos maiores na biorregião e na biosfera planetária

Todos os organismos são sistemas abertos, o que significa que
precisam alimentar-se de um fluxo constante de energia e
recursos para permanecerem vivos. O fluxo constante de energia solar sustenta a vida e orienta todos os ciclos ecológicos

Em toda natureza encontramos estruturas multiniveladas de
sistemas dentro de sistemas. Cada um deles forma um todo integrado dentro de limites, ao mesmo tempo que são parte do todo maior

O desenvolvimento da vida se manifesta como desenvolvimento e aprendizagem no nível individual e como evolução no nível da espécie.
Envolve o inter-relacionamento da criatividade e adaptação mútua nos quais os organismos e o ambiente interagem na co-volução

Todos os ciclos ecológicos agem como loops de feedback, de forma
que a comunidade ecológica regulamenta e se organiza mantendo um estado de equilíbrio dinâmico caracterizado por flutuações contínuas.

PROTEÇÃO ECOLOGICA CONTRA AS PRAGAS

POLICULTURA

PRESERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE

ROTAÇÃO DE CULTURAS

SOLO VIVO

é a forma mais simples e barata para obter, num curto período de tempo, grandes quantidades de matéria orgânica numa área

cultivo de plantas que possuem grande capacidade de produção de biomassa e recuperação de nutrientes. São as plantas melhoradoras de solos

melhora a infiltração de água no solo

toleram solos de baixa fertilidade e adaptam-se a solos degradados

aumenta a atividade biológica no solo

fornece nigtrogênio ao solo, fixado diretamente do ar através de bactérias em simbiose com espécies leguminosas

atua na redução de plantas infestantes, melhoria do solo e equilíbrio biológico

é a forma mais simples e barata para obter, num curto período de tempo, grandes quantidades de matéria orgânica numa área

plantio direto, sem herbicidas

SOBERANIA ALIMENTAR

VALORIZAÇÃO DA VIDA RURAL

AUTOSUSTENTABILIDADE DO SISTEMA

ABORDAGEM MULTIDISCIPLINAR

INCLUSÃO SOCIAL

AGRICULTURA FAMILIAR

A transição agroecológica é a passagem da maneira convencional de produzir com agrotóxicos e técnicas que agridem a natureza, para novas maneiras de fazer agricultura, com tecnologias de base ecológica, buscando proporcionar de maneira integrada a produção agrícola, o respeito e a conservação da natureza, sem esquecer jamais da meta de proporcionar uma melhor qualidade de vida às pessoas, sejam elas consumidores ou produtores agrícolas.

A transição agroecológica pode ser interna aos sistemas de produção, e também externa, pois implica mudanças ou alterações nas características culturais, estruturais e/ou ecológicas em sistemas já estabelecidos. A transição externa é aquela que acontece fora das unidades de produção. Alguns dos fatores capazes de influenciar na transição agroecológica externa são: Consciência pública, organização, mercados e infraestrutura; mudanças no ensino, pesquisa e extensão rural; Legislação; e Reforma Agrária.

No Brasil, o segmento é ainda tímido, tanto no que diz respeito ao número de propriedades que passaram pelo processo de transição, quanto à projeção de seus produtos no mercado interno. Porém, com a promoção e divulgação cada vez mais constantes da agroecologia esse nicho, ainda predominantemente hortifrutigranjeiro, tende a crescer.[8] Ações governamentais, mesmo que incipientes, também buscam reforçar esse laço com a agroecologia, seja através do financiamento de projetos de redes e ONGs ou de linhas de crédito diretas através do Programa Nacional de Fortalecimento da Agricultura Familiar (Pronaf). Desde a safra 2003/04, O Banco Nacional do Desenvolvimento (BNDES) criou novas modalidades para o Pronaf, dentre elas, o Pronaf Agroecologia, que apóia agricultores familiares interessados em não utilizar insumos químicos e também aqueles que já estão em processo de transição agroecológica.

Basicamente, a proposta agroecológica para sistemas de produção agropecuária faz direta contraposição ao agronegócio, por condenar a produção centrada na monocultura, na dependência de insumos químicos e na alta mecanização, além da concentração da propriedade de terras produtivas, a exploração do trabalhador rural e o consumo não local da produção.

As práticas agroecológicas podem ser vistas como práticas de resistência da agricultura familiar, perante o processo de exclusão no meio rural e de homogeneização das paisagens de cultivo. Essas práticas se baseiam na pequena propriedade, na força de trabalho familiar, em sistemas produtivos complexos e diversos, adaptados às condições locais e ligados a redes regionais de produção e distribuição de alimentos.

De acordo com Enio Guterres, vivemos uma crise conjuntural no atual sistema de desenvolvimento capitalista. Essa crise teria sido causada em muito pelo modelo de exploração natural e social do agronegócio, ao impulsionar a mercantilização da terra, as privatizações e a precarização das condições de trabalho no campo. Para o pesquisador, o resgate de saberes tradicionais e os avanços nos estudos científicos na área da agricultura ecológica alternativa são fundamentais para a construção de modelos de desenvolvimento mais sustentáveis:

"A crise que vivemos é uma crise civilizatória e ambiental. O mundo todo está perguntando: onde está o 'novo', que contenha um conjunto de valores, um novo pensamento, um conhecimento que parece estar longe de nossas comunidades e assentamentos? Uma outra forma de agir, produzir, viver, e não esta do pensamento cartesiano, mecanicista, do individualismo tecnológico (a parte explica o todo), da consciência tecnocrática que nos levou à privatização, à mercantilização e ao cientificismo? Com isso, queremos debater e questionar: onde está o 'novo'? Que valores a agricultura camponesa tem? Onde se estão buscando elementos para a construção de uma estratégia de desenvolvimento humano e sustentável? Urge o resgate de identidades locais, tradicionais e culturais de saberes populares (identidade de classe), para que possamos construir um desenvolvimento rural sustentável, contrapondo o avanço convencional 'modernizador' que se impõe e coloca em risco o futuro do meio ambiente e da população brasileira."

A proposta agroecológica segundo o pesquisador Enio Guterres:

"A abordagem agroecológica propõe mudanças profundas nos sistemas e nas formas de produção. Na base dessa mudança está a filosofia de se produzir de acordo com as leis e as dinâmicas que regem os ecossistemas – uma produção com (e não contra) a natureza. Propõe, portanto, novas formas de apropriação dos recursos naturais que devem se materializar em estratégias e tecnologias condizentes com a filosofia-base"

Em sentido mais estrito, a agroecologia pode ser vista como uma abordagem da agricultura que se baseia nas dinâmicas da natureza, dentre as quais se destaca a sucessão natural, que permite a recuperação da fertilidade do solo, sem o uso de fertilizantes minerais, e o cultivo sem o uso de agrotóxicos, através de ações que buscam o equilíbrio natural dos componentes do solo.

A inovação metodológica proposta pelos estudos Agroecológicos é a junção harmônica de conceitos das ciências naturais e conceitos das ciências sociais, o que nos leva a um patamar mais amplo de percepção dessa ciência. Tal junção permite o entendimento acerca da agroecologia como ciência, como movimento e como prática dedicada ao estudo das relações produtivas entre homem-natureza, visando sempre a sustentabilidade ecológica, econômica, social, cultural, política e ética. O resgate de saberes de comunidades indígenas e camponesas tradicionais se liga ao saber acadêmico-científico, buscando-se a cooperação e a unidade desses diferentes saberes na construção da agroecologia.

A agroecóloga brasileira Ana Maria Primavesi, reforça em suas teses o laço que deve existir entre o fazer agroecológico e o saber tradicional e popular:

"A Ecologia se refere ao sistema natural de cada local, envolvendo o solo, o clima, os seres vivos, bem como as inter-relações entre esses três componentes. Trabalhar ecologicamente significa manejar os recursos naturais respeitando a teia da vida. Sempre que os manejos agrícolas são realizados conforme as características locais do ambiente, alterando-as o mínimo possível, o potencial natural dos solos é aproveitado. Por essa razão, a Agroecologia depende muito da sabedoria de cada agricultor desenvolvida a partir de suas experiências e observações locais."

No âmbito da agroecologia encontramos ainda discussões sobre manutenção da biodiversidade, agricultura orgânica, agrofloresta, permacultura, agroenergia, dentre outros temas.

A agroecologia refere-se ao estudo da agricultura desde uma perspectiva ecológica. Tem como unidades básicas de análise os ecossistemas agrícolas, abordando os processos agrícolas de maneira ampla, não só visando maximizar a produção mas também otimizar o agroecossistema total - incluindo seus componentes socioculturais, econômicos, técnicos e ecológicos.

Atualmente, o termo agroecologia pode ser entendido como uma disciplina científica, como uma prática agrícola ou como um movimento social e político. Nesse sentido, a agroecologia não existe isoladamente, mas é uma ciência integradora que agrega conhecimentos de outras ciências, além de agregar também saberes populares e tradicionais provenientes das experiências de agricultores familiares de comunidades indígenas e camponesas.

Portanto, a base de conhecimento da agroecologia se constitui mediante a sistematização e consolidação de saberes e práticas (empíricos tradicionais ou científicos), visando à agricultura ambientalmente sustentável, economicamente eficiente e socialmente justa.

Aprendizes

Voluntários

Profissionais

Gestores

Professores

Residentes

Consultores

Vizinhança

Fornecedores

Relacionamento com

Governo

Escolas

Organizações

Negócios locais

Centros de saúde

Centros espirituais

Mapeamento

Mapa da base

Zonas

Setores

Movimentações de terra

Pastagens

Resumo do Projeto

Berçário

Propagação e clonagem

Coleta de sementes

Seleção e melhoria de espécies

Plantio de alimentos

Plantio comercial

Jardim comunitário

Colheita principal

Jardins urbanos - demonstrações

Sistemas florestais

Agroflorestas

Lenhosas

Madeiras de lei

Revegetação

Quebra ventos

Forrageiras

Acessibilidade

Trilhas de animais

Trilhas fora do mapa

Trilhas sinalizadas

Cercas

Infra estrutura

Cozinha comunitária

Salas de aula

Dormitórios

Casas coletivas

Banheiros compostáveis

Banheiros convencionais

Residências particulares

Depósitos

Enfermarias

Oficinas

Estufas

Animais

Pasto

Gado

Cabras

Porcos

Outros

Aves

Galinhas

Patos

Gansos

Perus

Aquacultura

Peixes

Micro fauna

Abelhas

Minhocas

Moscas soldado

Sistema de Governança

Tomada de decisões

Resolução de conflitos

Auto gestão

Sistema de educação

Potencialidades de produção mapeadas

Fontes de apoio financeiro

Sistema de negócios

Gestão holística

Gestão das finanças

Demandas em ação

Fase

Sonho

Organização

Correção

Implementação

Campanhas realizadas

Bem sucedidas

Mal sucedidas

feedback

Subtópico

Produtos comercializados

Índice

Metas

Localização

Histórico

Clima

População

Formação geológica

Fornecimento de água

Acessibilidade

Infraestruturas

Zoneamento

Fluxos e setores

Ecologia

Solo

Propriedades e qualidades

Estabilidade

Mercado

Potencialidades

Visão do proprietário

Objetivos atuais

Recursos

Disponíveis para uso atualmente

Disponíveis em abundância

Disponiveis para venda

Disponíveis para troca

Remediação

Mapa da base

Índice

Documentação

Fotos

Video

Histórico

Logo

Hospedagem

Web design

Estrutura jurídica

Sumário executivo

Descrição da companhia

Análise SWOT

Forças

Fraquezas

Oportunidades

Ameaças

Análise de mercado

Gerenciamento e organização

Serviços

Fontes de financiamento

Projeções financeiras

Planejamento financeiro

Apêndice

Plano de negócios

O principal objetivo da governança dinâmica está em criar um ambiente de trabalho harmônico. Não só porque harmonia é algo bom, mas porque harmonia é essencial para que as pessoas consigam sonhar, planejar, realizar e celebrar juntas de maneira eficaz. A harmonia estimula o sucesso, quer a medida de sucesso seja um valor monetário, número de vidas salvas, área de florestas recuperadas, produtos distribuídos ou relações desenvolvidas. Ao criar harmonia, a governança dinâmica produz organizações de sucesso.

Da mesma forma que a implementação da governança dinâmica faz mudanças míninas na operação e grandes mudanças na tomada de decisão, os três princípios da Sociocracia são simples, mas geram grandes efeitos.

A governança dinâmica é baseada em uma combinação destes três princípios sociocráticos que juntos criam uma fundação sólida para governança e tomada de decisão eficaz, transparente, e proveitosa.

Registro + publicidade

Senso de pertencimento

Lista de afazeres

Boa vontade

Tolerância

Adaptação

Reciprocidade

Significa ter a consciência de que nossos recursos são finitos e cada vez aumenta o número de consumidores, enquanto poucos estão de fato empenhados em produzir e multiplicar os recursos, ou facilitar os processos regenerativos da natureza

A disciplina é o que permite a liberdade

Coordenação

Empoderamento

Coerência entre o que se fala e o que se faz. Lidar com as pessoas de forma correta e harmonica

Autoavaliação

Humildade

Autoregulação

Tendo os acordos bem definidos e divulgados, evitamos diversos problemas, situações constrangedoras, e ainda temos a possibilidade de educar através do amor, compreensão e autoreflexão

O acordo bem estabelecido e as responsabilidades assumidas pelo grupo permitem a não hierarquização, e evita o uso ou abuso do poder

na medida em que são cumpridos têm o potencial de
fortalecer a reciprocidade e aumentar a sinergia

Unidade no propósito

todos devem cumprir mais de uma função

Opção consciente de reduzir as nossas necessidades de comprar bens e serviços, reduzindo a necessidade de vender nosso tempo por dinheiro

"ser simples é ser incrível"

+ Responsabilidade - autoridade

a soma de um de cada um é muito maior que a soma de um só

Autonomia

Proatividade

Autogovernança

Quanto mais você conseguir olhar (algo) da perspectiva de muitas pessoas e tomar decisões com base nisso, mais éticas serão suas decisões.

Compaixão

A aprendizagem baseada em projetos é uma estratégia pedagógica que permite as pessoas assumir maior responsabilidade por seu aprendizado ao tomar decisões e criar soluções para problemas que lhes interessam

Uma das maiores dificuldades da atualidade é a interação

Uma rede é um padrão de relacionamentos que conecta vários nós ou centros a muitos outros
centros. São conexões de vários pontos para vários outros, não de um ponto para outros. Desse modo,
pode ser diagramada como um conjunto de loops de feedback que dão forma ao comportamento do
sistema como um todo e à emergência de novas capacitações. Pode ser um padrão de reações químicas,
de variáveis econômicas, uma teia alimentar de relacionamentos entre predadores e presas, a rede neural do
cérebro ou os complexos relacionamentos sociais de uma comunidade. É o padrão que dá força e capacidade
de recuperação a um sistema vivo através de caminhos alternativos e ligações entre os centros. A
densidade das ligações é responsável pela vitalidade relativa do sistema

O objetivo é a força unificadora e impulsionadora. Pontos de vista, valores e objetivos comuns mantêm coesa a rede. A concentração compartilhada em metas e resultados desejados mantém a rede em sincronia e no trilho certo

Cada pessoa pode ter suas caracteristicas, interesses e objetivos individuais, mas para que o grupo permaneça forte, é necessário algum objetivo em comum

Subtópico

previne a evaporação superficial do solo

rduz o consumo de energia mantendo a umidade do ar

chás

sementes

fibras

madeiras

resinas

medicamentos

látex

as folhas caem no outono, retornando nutrientes ao revestimento vegetal do solo da floresta.

reduz o consumo de enegia

reduz a poluição sonora

extrai os nutrientes fundo no solo e superficialmente, e a cobertura vegetal ate as folhas

cumeeiras

talvegues

linha do mar

linha chave

umidade relativa

temperaturas e faixas de temperatura

velocidades do vento

geada

chuva

orvalho

outras formas de precipitação

Subtópico

Uma atmosfera (do grego antigo: ἀτμός, vapor, ar, e σφαῖρα, esfera) é uma camada de gases que envolve (geralmente) um corpo material com massa suficiente.[1] Os gases são atraídos pela gravidade do corpo e são retidos por um longo período de tempo se a gravidade for alta e a temperatura da atmosfera for baixa. Alguns planetas consistem principalmente de vários gases e portanto têm atmosferas muito profundas (um exemplo seria os planetas gasosos).

O termo atmosfera estelar é usada para designar as regiões externas de uma estrela e normalmente inclui a porção entre a fotosfera opaca e o começo do espaço sideral. Estrelas com temperaturas relativamente baixas podem formar compostos moleculares em suas atmosferas externas. A atmosfera terrestre protege os organismos vivos dos raios ultravioleta e também serve como um estoque, fazendo com que o gás oxigênio não escape.

A pressão atmosférica é a força por unidade de área que é aplicada perpendicularmente numa superfície pelo gás circundante. É determinada pela força gravitacional planetária em combinação com a massa total de uma coluna de ar acima de um determinado local na superfície. As unidades de pressão atmosférica são baseados pela atmosfera padrão internacionalmente reconhecido (atm), que é definido como 101,325 Pa (ou 1.013.250 dinas por cm²).

A gravidade de superfície, a força que segura uma atmosfera, difere significativamente conforme o planeta. Por exemplo, a imensa força gravitacional de Júpiter é capaz de reter gases leves tais como o hidrogênio e o hélio, na sua atmosfera, que normalmente escapam de objetos com pouca força gravitacional. A distância entre um corpo celestial e a sua estrela mais próxima determina a disponibilidade de energia ao gás atmosférico ao ponto onde o movimento térmico excede a velocidade de escape do planeta, a velocidade no qual as moléculas de gás supera a ação da força gravitacional. Assim, o distante Titã, Tritão e Plutão são capazes de reter suas atmosferas apesar da fraca força gravitacional. Exoplanetas, teoricamente, também podem reter tênues atmosferas.

A composição inicial da atmosfera de um corpo geralmente reflete a composição e a temperatura da nebulosa solar local durante a formação planetária e o subsequente escape dos gases interiores. Estas atmosferas originais sofrem uma evolução com o decorrer do tempo, sendo que a variedade dos planetas se reflete em muitas atmosferas diferentes.

Por exemplo, as atmosferas de Vênus e Marte são compostas primariamente de dióxido de carbono, com pequenas quantidades de nitrogênio, argônio e oxigênio, além de traços de outros gases.

A composição atmosférica terrestre reflete as atividades dos seres vivos. As baixas temperaturas e a alta gravidade dos planetas gasosos permitem a eles reter gases com baixas massas moleculares. Portanto, estes contêm hidrogênio e hélio e subsequentes compostos, formados pelos dois. Titã e Tritão, satélites de Saturno e Netuno, respectivamente, apresentam composições atmosféricas não desprezíveis, primariamente constituídas de nitrogênio. Plutão também apresenta uma atmosfera semelhante, mas esta se congela quanto o planeta-anão se afasta do Sol.

Big Bang ou Grande Expansão é a teoria cosmológica dominante sobre o desenvolvimento inicial do universo. Os cosmólogos usam o termo "Big Bang" para se referir à ideia de que o universo estava originalmente muito quente e denso em algum tempo finito no passado. Desde então tem se resfriado pela expansão ao estado diluído atual e continua em expansão atualmente. A teoria é sustentada por explicações mais completas e precisas a partir de evidências científicas disponíveis e da observação.[ De acordo com as melhores medições disponíveis em 2010, as condições iniciais ocorreram há aproximadamente 13,3 ou 13,9 bilhões de anos.

Georges Lemaître propôs o que ficou conhecido como a teoria Big Bang da origem do universo, embora ele tenha chamado como "hipótese do átomo primordial". O quadro para o modelo se baseia na teoria da relatividade de Albert Einstein e em hipóteses simplificadoras (como homogeneidade e isotropia do espaço). As equações principais foram formuladas por Alexander Friedmann. Depois Edwin Hubble descobriu em 1929 que as distâncias de galáxias distantes eram geralmente proporcionais aos seus desvios para o vermelho, como sugerido por Lemaître em 1927. Esta observação foi feita para indicar que todas as galáxias e aglomerado de galáxias muito distantes têm uma velocidade aparente diretamente fora do nosso ponto de vista: quanto mais distante, maior a velocidade aparente.

Se a distância entre os aglomerados de galáxias está aumentando atualmente, todos deveriam estar mais próximos no passado. Esta ideia tem sido considerada em densidades e temperaturas extremas, sendo que grandes aceleradores de partículas têm sido construídos para experimentar e testar tais condições, resultando em significativa confirmação da teoria. No entanto, estes equipamentos científicos têm capacidades limitadas para pesquisas em tais regimes de alta energia. Sem nenhuma evidência associada com a maior brevidade instantânea da expansão, a teoria do Big Bang não pode e não fornece qualquer explicação para essa condição inicial, mas descreve e explica a evolução geral do universo desde aquele instante. As abundâncias observadas de elementos leves em todo o cosmos se aproximam das previsões calculadas para a formação destes elementos de processos nucleares na expansão rápida e arrefecimento dos minutos iniciais do universo, como lógica e quantitativamente detalhado de acordo com a nucleossíntese do Big Bang.

Fred Hoyle é creditado como o criador do termo Big Bang durante uma transmissão de rádio de 1949. Popularmente é relatado que Hoyle, que favoreceu um modelo cosmológico alternativo chamado "teoria do estado estacionário", tinha por objetivo criar um termo pejorativo, mas Hoyle explicitamente negou isso e disse que era apenas um termo impressionante para destacar a diferença entre os dois modelos. Hoyle mais tarde auxiliou consideravelmente na compreensão da nucleossíntese estelar, a via nuclear para a construção de alguns elementos mais pesados até os mais leves. Após a descoberta da radiação cósmica de fundo em micro-ondas em 1964, e especialmente quando seu espectro (ou seja, a quantidade de radiação medida em cada comprimento de onda) traçou uma curva de corpo negro, muitos cientistas ficaram razoavelmente convencidos pelas evidências de que alguns dos cenários propostos pela teoria do Big Bang devem ter ocorrido. A importância da descoberta da radiação cósmica de fundo é que ela representa um "fóssil" de uma época em que o universo era muito novo, sendo a maior evidência da existência do Big Bang. Ela é proveniente da separação da interação entre a radiação e matéria (época chamada de recombinação)

Pegada ecológica é uma expressão traduzida do inglês ecological footprint e refere-se, em termos de divulgação ecológica, à quantidade de terra e água (medida em h [hectares]) que seria necessária para sustentar as gerações atuais, tendo em conta todos os recursos materiais e energéticos, gastos por uma determinada população. O termo foi primeiramente usado em 1992 por William Rees, um ecologista e professor canadense da Universidade de Colúmbia Britânica. Em 1995, Rees e o co-autor Mathis Wackernagel publicaram o livro chamado Our Ecological Footprint: Reducing Human Impact on the Earth.

A pegada ecológica é atualmente usada ao redor do mundo como um indicador de sustentabilidade ambiental. Pode ser usado para medir e gerenciar o uso de recursos através da economia. É comumente usado para explorar a sustentabilidade do estilo de vida de indivíduos, produtos e serviços, organizações, setores industriais, vizinhanças, cidades, regiões e nações. A pegada ecológica de uma população tecnologicamente avançada é, em geral, maior do que a de uma população subdesenvolvida.

Biocapacidade ou capacidade biológica representa a capacidade dos ecossistemas em produzir materiais biológicos úteis e absorver os resíduos gerados pelo ser humano, utilizando as atuais metodologias de gestão e tecnologias de extração. Materiais biológicos úteis são definidos como aqueles materiais que a economia humana realmente exigiu em um determinado ano.

A biocapacidade abrange:

Terras cultiváveis para a produção de alimentos, fibras, biocombustíveis;
Pastagens para produtos de origem animal, como carne, leite, couro e lã;
Áreas de pesca costeiras e continentais;
Florestas, que tanto fornecem madeira como podem absorver CO2;
Áreas urbanizadas, que ocupam solos agrícolas;
Hidroeletricidade, que ocupam área com seus reservatórios.
A biocapacidade leva em consideração a área de terra disponível e a sua produtividade, medida a partir das culturas ou árvores inseridas em cada hectare.

As lavouras de países de clima seco ou frio, por exemplo, podem ser menos produtivas do que as lavouras de países de clima quente ou úmido. Se a terra e o mar de uma nação são altamente produtivos, a biocapacidade do país pode incluir mais hectares globais do que a quantidade efetiva de hectares terrestres. Da mesma forma, o aumento da produtividade das culturas pode elevar a biocapacidade. As áreas e terras utilizadas para culturas de maior prevalência (por exemplo: cereais) têm-se mantido relativamente constante desde 1961, ao passo que a produtividade por hectare mais que dobrou.

A biocapacidade é a medida com a qual a Pegada Ecológica é comparada diretamente. A biocapacidade também é utilizada por outras espécies que usam os recursos naturais disponíveis para o consumo. Desta maneira, é importante que os serviços prestados pelos ecossistemas naturais sejam compartilhados com os outros seres vivos do planeta.

Ecossistema (grego oikos (οἶκος), casa + sistema (σύστημα), sistema: sistema onde se vive), define o conjunto formado por comunidades bióticas que habitam e interagem em determinada região e pelos fatores abióticos que exercem sobre essas comunidades. Segundo Silva J. A.,o ecossistema é constituído por dois elementos inseparáveis, uma área (biótopo) e um conjunto de seres, que o ocupa (biocenose) em uma continua interação mútua

O termo ecossistema foi proposto pela primeira vez pelo ecólogo inglês Sir Arthur G. Tansley em 1935 na revista científica Ecology. E podemos definir como sendo um conjunto de elementos funcional básico, formada pelos componentes bióticos e abióticos. Como a Ecologia se envolve em pesquisar sobre os seres vivos dentro de uma comunidade biológica e as inter-relações e influências desta com o meio físico, produzindo uma unidade básica de estudo denominada ecossistema, podemos dizer que é a unidade básica ao redor da qual se pode organizar a teoria e a prática em ecologia. Um ecossistema ou sistema ecológico possui aspectos variados. Pode ser formado por uma floresta inteira, em uma grande área chamada de “macro-ecossistema”, ou por uma planta a exemplo das bromélias, ou seja, uma área pequena chamada “micro-ecossistema”. Assim semelhante a um grande ecossistema que apresenta todos os fenômenos e fatores que determinam e definem o ambiente dos seres vivos, no pequeno ecossistema acontece o mesmo. Dessa maneira, seja qual for o ambiente onde há a interação entre o meio físico (natureza solar, luminosidade, temperatura, pressão, água, umidade do ar, salinidade) e os seres vivos consiste em ecossistema, seja ele terrestre ou aquático, grande ou pequeno.

Consideram-se como fatores bióticos os efeitos das diversas populações de animais, plantas e bactérias umas com as outras e abióticos os fatores externos como a água, o sol, o solo, o gelo, o vento. Em um determinado local, seja uma vegetação de cerrado, mata ciliar, caatinga, mata atlântica ou floresta amazônica, por exemplo, a todas as relações dos organismos entre si, e com seu meio ambiente chamamos ecossistema ou seja, podemos definir ecossistema como sendo um conjunto de comunidades interagindo entre si e agindo sobre e sofrendo a ação dos fatores abióticos.

São chamados agroecossistemas quando além destes fatores, atua ao menos uma população agrícola. A alteração de um único elemento pode causar modificações em todo o sistema, podendo ocorrer a perda do equilíbrio existente. O conjunto de todos os ecossistemas do mundo forma a Biosfera.

SEQUÊNCIA DE ORGANIZAÇÃO DO ESPECTRO BIOLÓGICO

As moléculas orgânicas mais complexas se organizam em organelas vivas.

As organelas vivas se organizam em células vivas.

As células vivas se organizam em tecidos vivos.

Os tecidos vivos se organizam em órgãos vivos.

Os órgãos vivos se organizam em sistemas de órgãos vivos.

Os sistemas de órgãos vivos se organizam em organismo vivo.

Os organismos vivos se organizam em populações vivas.

As populações vivas se organizam em comunidades vivas.

As comunidades vivas se organizam num ecossistema vivo.

Os ecossistemas vivos se organizam num bioma vivo.

Os biomas vivos se organizam num biócoro vivo.

Os biócoros vivos se organizam num biociclo vivo.

Os biociclos vivos se organizam numa biosfera viva.

As biosferas vivas se organizam num Cosmo vivo.

EXEMPLOS:

O nível inicial são as moléculas orgânicas, substâncias orgânicas que se organizam em organelas vivas (núcleo, mitocôndrias, lisossomos, ribossomos etc…) organelas vivas dentro das células vivas; essas células vivas (neurônios, leucócitos, hemácias, osteócitos, células epiteliais etc…) essas células por sua vez se organizam em tecidos vivos (tecido nervoso, tecido ósseo, tecido muscular, sangue etc…), os tecidos vivos se organizam em órgãos vivos (coração, baço, pulmões, rins etc…), os órgãos vivos se organizam em sistemas de órgãos vivos (sistema respiratório, sistema digestivo, sistema nervoso, sistema reprodutor, etc…) Os sistemas orgânicos vivos se organizam em organismos vivos e eis o organismo, o Eu, o indivíduo (o rato, a serpente, o homem, o boi, o gafanhoto etc…) esses organismos vivos estão organizados em populações vivas (a população humana, a população de ratos, a população de cobras, a população de gafanhotos etc…) cada espécie tem a sua população no planeta onde nós fazemos parte da população humana. As populações se relacionam entre sí através de relações ecológicas como predatismo, parasitismo, comensalismo, esclavagismo etc. As relações ecológicas são observadas na cadeia alimentar ou teia alimentar em que essas populações de seres vivos estejam participando.

Biosfera (do grego βίος, bíos = vida; e σφαίρα, sfaira = esfera; esfera da vida) ou ecosfera é o conjunto de todos os ecossistemas da Terra, sendo o maior nível de organização ecológica. Ela inclui a biota e os compartimentos terrestres com os quais a biota interage (litosfera, hidrosfera, criosfera e atmosfera), assim como seus processos e inter-relações. O termo foi introduzido em 1875 pelo geólogo austríaco Eduard Suess como o habitat dos seres vivos. Este conceito foi estendido para seu significado atual em 1926 pelo geoquímico russo Vladimir Vernadsky que reconheceu a biosfera como um sistema integrado de processos bióticos e abióticos.

A biosfera é um sistema essencialmente fechado para troca de matéria com o universo circundante, constituindo assim uma unidade natural. Trocas materiais ocorrem principalmente pela perda de gases no escape atmosférico (~1x108 kg ano-1) e o ganho de poeira cósmica pela atração gravitacional terrestre (~7x107 kg ano-1), mas representam apenas 1x10-16 da massa da biosfera.

Em contraste com a situação da matéria, a biosfera é um sistema aberto para o fluxo de energia, em um processo de troca contínua com o universo circundante conhecido como balanço radiativo. A principal fonte de energia para a biosfera é o Sol, com um aporte médio de ~340 W m-2, com pequena contribuição do energia geotérmica (~0,09 W m-2).

Esses ganhos são balanceados por perdas aproximadamente da mesma magnitude, diretamente pelo retroespalhamento da energia incidente (~29%) ou emissão na forma de calor (~71%).

O aporte de energia desencadeia os diversos processos bióticos e abióticos, caracterizando a biosfera como um sistema dinâmico , em constante transformação material. Essas transformações estão interligadas na biosfera gerando processos de ciclagem global conhecidos como ciclos biogeoquímicos. São estes ciclos que mantêm as concentrações dos componentes químicos nos diferentes compartimentos da biosfera em equilíbrio dinâmico. A vida, assim como os demais processos da biosfera, é causadora e ao mesmo tempo dependente dos ciclos biogeoquímicos para sua continuidade em um sistema materialmente fechado. A dependência energética destes processos determina que o aporte contínuo de energia é uma condição essencial para biosfera, uma vez que a energia não pode ser reciclada, isto é, os processos de conversão da energia implicam na redução contínua da energia livre em um sistema energeticamente fechado. Sem energia livre, todos os processos da biosfera, incluindo a vida, cessariam.

Em seu caminho pela biosfera, uma pequena fração da energia solar é utilizada para a produção primária de organismos fotoautotróficos, que a convertem em energia química, transformando compostos inorgânicos em orgânicos. Este processo sustenta quase a totalidade das teias tróficas. A biota depende da energia solar também indiretamente, uma vez que esta é a força motriz do ciclo hidrológico, que transporta água doce à ecossistemas terrestres e dulcícolas, e desencadeia a movimentação de massas de ar e de água que são essenciais aos ciclos biogeoquímicos e outros processos ecológicos.

A alta diversidade e complexidade de entidades e relações da biosfera exige uma abordagem interdisciplinar para seu estudo, e o conjunto de disciplinas aplicadas ao estudo da biosfera é conhecido como Ciências da Terra. Apesar do enfoque na Terra, a única biosfera natural conhecida, o conceito de “biosfera” pode ser expandido para compreender qualquer sistema vivo autoperpetuante que como a Terra é fechado para trocas materiais e aberto para o fluxo de energia. Assim, o termo pode ser aplicado ao conjunto ecossistêmico de outros corpos celestes que por ventura abriguem vida ou para sistemas artificiais e autossustentáveis de enclausuramento de seres vivos.

A Alelobiose, diferentemente da ecobiose, é o termo utilizado para a definição das relações que ocorrem entre os seres vivos

Ecobiose é o ramo da ecologia que tem por objetivo o estudo das relações entre os seres vivos e o meio ambiente.

O Carbono (C) é o quarto elemento mais abundante no Universo, depois do Hidrogênio (H), Hélio (He) e o Oxigênio (O), e é o pilar da vida como a conhecemos.

Existem basicamente duas formas de carbono, uma orgânica, presente nos organismos vivos e mortos, não decompostos, e outra inorgânica , presente nas rochas.

Pela respiração, decomposição e combustão, o gás carbono é lançado no ambiente. Pela fotossíntese é retirado.

No planeta Terra o carbono circula através dos oceanos, da atmosfera, da terra e do seu interior, num grande ciclo biogeoquímico. Este ciclo pode ser dividido em dois tipos: o ciclo "lento" ou geológico, e o ciclo "rápido" ou biológico.

CICLO GEOLÓGICO

Este ciclo, que opera a uma escala de milhões de anos é integrado a própria estrutura do planeta e iniciou-se há cerca de 4,55 bilhões de anos, quando na formação do Sistema Solar e da Terra, tendo origem nos planetesimais (pequenos corpos que se formaram a partir da nebulosa solar) e nos meteoritos portadores de carbono que colidiram com a Terra. Nesse sentido, mais de 99% do carbono terrestre está contido na litosfera, sendo a maioria carbono inorgânico, armazenado em rochas sedimentares como as rochas calcárias. O carbono orgânico contido na litosfera está armazenado em depósitos de combustíveis fósseis.

Numa escala geológica, existe um ciclo entre a crosta terrestre (litosfera), os oceanos (hidrosfera) e a atmosfera. O Dióxido de Carbono (CO2) da atmosfera, combinado com a água, forma o ácido carbônico, o qual reage lentamente com o cálcio e com o magnésio da crosta terrestre, formando carbonatos. Através dos processos de erosão (chuva), estes carbonatos são arrastados para os oceanos, onde se acumulam no seu leito em camadas, ou são assimilados por organismos marinhos que eventualmente, depois de morrerem, também se depositam no fundo do mar. Estes sedimentos vão-se acumulando ao longo de milhares de anos, formando rochas sedimentares como as rochas calcárias.

O ciclo continua quando as rochas sedimentares do leito marinho são arrastadas para o manto da Terra, por um processo de subducção (processo pelo qual uma placa tectónica descende por baixo de outra). Desta forma, as rochas sedimentares são sujeitas a grandes pressões e temperaturas debaixo da superfície da Terra, derretendo e reagindo com outros minerais, libertando CO2. O manto terrestre participa deste ciclo.[1] O CO2 é devolvido a atmosfera através das erupções vulcânicas e outros tipos de atividades vulcânicas, completando-se assim o ciclo.

Os balanços entre os diversos processos do ciclo do carbono geológico controlaram a concentração de CO2 presente na atmosfera ao longo de centenas de milhares de anos. Os mais antigos sedimentos geológicos, datados de épocas anteriores ao desenvolvimento da vida na Terra, apontam para concentrações de CO2 atmosférico 100 vezes superiores aos atuais, proporcionando um forte efeito de estufa. Por outro lado, medições dos núcleos de gelo retirados na Antártida e na Groenlândia, permitem estimar as concentrações do CO2 que, durante a última era glacial, eram cerca de metade das atuais (em 2005: 379,1 ppmv de CO2).

Para o carbono orgânico, com origem na matéria orgânica incompletamente decomposta na ausência de oxigênio, a qual deu origem ao carvão, petróleo e gás natural, qualquer troca significativa entre os diversos depósitos efetua-se também a uma escala geológica. Isto foi correto até cerca de 200 anos atrás, com o início da Revolução Industrial e a exploração e utilização (combustão) em grande escala dos combustíveis fósseis, ações que passaram a libertar para a atmosfera o carbono destes reservatórios em forma de CO2

CICLO BIOLÓGICO

O ciclo biológico do Carbono é relativamente rápido: estima-se que a renovação do carbono atmosférico ocorre a cada 20 anos.

Na ausência da influência antropogênica (causada pelo homem), no ciclo biológico existem três reservatórios ou "stocks": terrestre (20.000 Gt), atmosfera (750 Gt), oceanos (40.000 Gt). Este ciclo desempenha um papel importante nos fluxos de carbono entre os diversos stocks, através dos processos da fotossíntese e da respiração.

Através do processo da fotossíntese, as plantas absorvem a energia solar e CO2 da atmosfera, produzindo oxigênio e hidratos de carbono (açúcares como a glicose), que servem de base para o crescimento das plantas. Os animais e as plantas utilizam os hidratos de carbono pelo processo de respiração, utilizando a energia contida nos hidratos de carbono e emitindo CO2. Juntamente com a decomposição orgânica (forma de respiração das bactérias e fungos), a respiração devolve o carbono, biologicamente fixado nos stocks terrestres (nos tecidos da biota, na camada de solo e na turfa), para a atmosfera.

As equações químicas que regem estes dois processos são:

Fotossíntese
6CO2 + 6H2O + energía (luz solar) → C6H12O6 + 6O2

Respiração
C6H12O6 (matéria orgânica) + 6O2 → 6CO2 + 6 H2O + energia

É possível verificar que a maior troca entre o stock terrestre e stock atmosférico resulta dos processos da fotossíntese e da respiração. Nos dias de Primavera e Verão as plantas absorvem a luz solar e o CO2 da atmosfera e, paralelamente, os animais, plantas e micróbios, através da respiração devolvem o CO2. Quando a temperatura ou umidade é muito baixa, por exemplo no Inverno ou em desertos, a fotossíntese e a respiração reduz-se ou cessa, assim como o fluxo de carbono entre a superfície terrestre e a atmosfera. Devido à declinação da Terra e à desigual distribuição de vegetação dos hemisférios, existe uma flutuação ao longo do ano a qual é visível nos diversos gráficos da variação da concentração anual do CO2, como por exemplo na curva de Keeling. Em 1958 o cientista Charles David Keeling (oceanógrafo do Scripps Institute of Oceanography),iniciou uma série de experiências no monte Mauna Loa, Havai, que lhe permitiram medir, com bastante precisão, a concentração de CO2 na atmosfera.


Curva de Keeling: Concentrações de CO2 Atmosférico medidas em Mauna Loa, Havai Mauna Loa Observatory.
Apesar do stock atmosférico de carbono ser o menor dos três (com cerca de 750 Gt de carbono), este stock determina a concentração de CO2 na atmosfera, cuja concentração pode influenciar o clima terrestre. Ainda mais, os fluxos anuais entre o stock atmosférico e os outros dois stocks (oceanos e terrestre) são cerca de um quarto da dimensão do stock atmosférico, o que representa uma grande sensibilidade às mudanças nos fluxos.

Os oceanos representam o maior stock dos três, cinquenta vezes maior que o stock atmosférico. Existem transferências entre estes dois stocks através de processos químicos que estabelecem um equilíbrio entre as camadas superficiais dos oceanos e as concentrações no ar acima da superfície. A quantidade de CO2 que o oceano absorve depende da temperatura do mesmo e da concentração já presente. Temperaturas baixas da superfície do oceano potenciam uma maior absorção do CO2 atmosférico, enquanto temperaturas mais altas podem causar a emissão de CO2.

Os fluxos, sem interferências antropogênicas, são aproximadamente equivalentes, variando lentamente, i.e., a uma escala geológica. As diferenças, do ciclo rápido, são também explicadas pelos processos de fotossíntese e respiração: a vida nos oceanos consome grandes quantidades de CO2, no entanto o ciclo entre a fotossíntese e a respiração desenvolve-se muito rapidamente. O fitoplâncton é consumido pelo zooplâncton em apenas alguns dias, e apenas pequenas quantidades de carbono são acumuladas no fundo do mar, quando as conchas do zooplâncton, compostas por carbonato de cálcio (CaCO3), se depositam no fundo, após a sua morte. Depois de um longo período de tempo, este efeito representa uma significativa remoção de carbono da atmosfera.

Outro processo intermediário do ciclo biológico, o qual representa remoção de carbono da atmosfera, ocorre quando a fotossíntese excede a respiração e, lentamente, a matéria orgânica forma depósitos sedimentares que, na ausência de oxigênio e ao longo de milhões de anos, se transformam em combustíveis fósseis.

Os incêndios (naturais) são um outro elemento do ciclo rápido que adicionam CO2 para a atmosfera ao consumir a biomassa e matéria orgânica e ao provocar a morte de plantas que acabam por se decompor e formar também CO2.

O azoto, ou nitrogênio, é um elemento químico com símbolo N, número atómico 7 e número de massa 14 (7 prótons e 7 nêutrons), representado no grupo (ou família) 15 (antigo VA) da tabela periódica.

É o quinto elemento mais abundante no Universo. Nas condições ambientes (25 °C e 1 atm) é encontrado no estado gasoso, obrigatoriamente em sua forma molecular biatómica (N2), formando cerca de 78% do volume do ar atmosférico.

As mais importantes aplicações práticas comerciais do nitrogénio são na obtenção da amônia (NH3) liquida e do gás amoníaco pelo processo Haber.

Considera-se que foi descoberto formalmente por Daniel Rutherford em 1772 ao determinar algumas de suas propriedades. Entretanto, pela mesma época, também se dedicou ao seu estudo Scheele que o isolou.

O nitrogênio é o elemento que as plantas necessitam em maior quantidade. É um macronutriente primário ou nobre. No entanto, devido à multiplicidade de reações químicas e biológicas, à dependência das condições ambientais e ao seu efeito no rendimento das culturas, o nitrogênio é também o elemento que apresenta maiores dificuldades de manejo na produção agrícola mesmo em propriedades tecnicamente orientadas. As formas preferenciais de absorção de Nitrogênio pelas plantas são a amônia (NH4+) e o nitrato (NO3-). Compostos nitrogenados simples, como uréia e alguns aminoácidos, também podem ser absorvidos, mas são poucos encontrados na forma livre no solo.

Mas, apesar de ser o nutriente mais abundante da atmosfera terrestre, o N não figura como constituinte de qualquer rocha terrestre. Talvez, seja por este motivo ele é o elemento mais caro dos fertilizantes, pois, para sua formação são necessárias diversas reações químicas, as quais necessitam de muita energia. Tal afirmação e justificada pelo fato da difícil síntese e alto custo energético da formação do NH3.

As formas em que o N se apresenta nos adubo nitrogenados são: Nítricas (Ex. Nitrato de Cálcio), amoniacal (Ou ambas como e o caso do Nitrato de Amônia), orgânica e amídica (Uréia). A concentração de N nos adubos podem variar desde 82% na amônia anidra até alguns décimo de 1% nos adubos orgânicos

O azoto é o componente essencial dos aminoácidos e dos ácidos nucleicos, vitais para os seres vivos. As leguminosas são capazes de desenvolver simbiose com certas bactérias do solo chamadas de rizóbios, estas bactérias absorvem o azoto directamente do ar, sendo este transformado em amoníaco que logo é absorvido pela planta. Na planta o amoníaco é reduzido a nitrito pela enzima nitrito redutase e logo em seguida é reduzido a nitrato pela enzima nitrato redutase. O nitrato é posteriormente utilizado pela planta para formar o grupo amino dos aminoácidos das proteínas que, finalmente, se incorporam à cadeia trófica. Um bom exemplo deste processo é observado na soja, sendo esta uma cultura que dispensa adubação nitrogenada. (veja: ciclo do nitrogênio). Em 2015, pesquisadores da Universidade Cornell desenvolveram um forma de vida livre de oxigênio com base em metano chamada "azotosoma" que, teoricamente, pode existir no ambiente frio e agreste da lua gigante do planeta Saturno, Titã, desafiando a idéia de que a água é necessária à vida

O processo pelo qual o nitrogênio ou azoto circula através das plantas e do solo pela ação de organismos vivos é conhecido como ciclo do nitrogênio ou ciclo do azoto. O ciclo do nitrogênio é um dos ciclos mais importantes nos ecossistemas terrestres. O nitrogênio é usado pelos seres vivos para a produção de moléculas complexas necessárias ao seu desenvolvimento tais como aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos.

O principal repositório de nitrogênio é a atmosfera (78% desta é composta por nitrogênio) onde se encontra sob a forma de gás (N2). Outros repositórios consistem em matéria orgânica, nos solos e oceanos. Apesar de extremamente abundante na atmosfera o nitrogênio é frequentemente o nutriente limitante do crescimento das plantas. Isto acontece porque as plantas apenas conseguem usar o nitrogênio sob três formas sólidas: íon de amônio (NH4+), íon de nitrito (NO2-) e íon de nitrato (NO3-), cuja existência não é tão abundante. Estes compostos são obtidos através de vários processos tais como a fixação e nitrificação. A maioria das plantas obtém o nitrogênio necessário ao seu crescimento através do nitrato, uma vez que o íon de amônio lhes é tóxico em grandes concentrações. Os animais recebem o nitrogênio que necessitam através das plantas e de outra matéria orgânica, tal como outros animais (vivos ou mortos).

O ciclo da água, conhecido cientificamente como o ciclo hidrológico, refere-se à troca contínua de água na hidrosfera, entre a atmosfera, a água do solo, águas superficiais, subterrâneas e das plantas. A ciência que estuda o ciclo hidrológico é a hidrologia.[1]

A água se move perpetuamente através de cada uma destas regiões no ciclo da água constituindo os seguintes processos principais de transferência:

Evaporação dos oceanos e outros corpos d'água (rios, lagos e lagunas) no ar e a evapotranspiração das plantas terrestres e animais para o ar.
Precipitação, pela condensação do vapor de água do ar e caindo diretamente na terra ou no mar.
Escoamento superficial sobre a terra, geralmente atingem o mar.
A maior parte do vapor de água sobre os oceanos retorna aos oceanos, mas os ventos transportam o vapor de água para a terra com a mesma taxa de escoamento para o mar, a cerca de 36 Tt por ano. Sobre a terra, evaporação e transpiração contribuem com outros 71 Tt de água por ano. A chuva, com uma taxa de 107 Tt por ano sobre a terra, tem várias formas: mais comumente chuva, neve e granizo, com alguma contribuição em nevoeiros e orvalho. A água condensada no ar também pode refratar a luz solar para produzir um arco-íris. A determinação dos fluxos entre as diversas componentes do ciclo hidrológico é o objecto da modelação hidrológica.

A água é a única substância que existe, em circunstâncias normais, em todos os três estados da matéria (sólido, líquido e gasoso) na natureza. A coexistência destes três estados implica que existam transferências contínuas de água de um estado para outro; esta sequência fechada de fenômenos pelos quais a água passa do globo terrestre para a atmosfera é designado por ciclo hidrológico.

A água da evapotranspiração (nome cientifico dado ao vapor de água obtido da transpiração e da evaporação) atinge um certo nível da atmosfera em que ele se condensa, formando gotículas que permanecem em suspensão na atmosfera (nuvens). Estas gotículas, sob certas condições, agregam-se formando gotas maiores que precipitam-se, ou seja, chove. A chuva pode seguir dois caminhos, ela pode infiltrar-se e formar um aquífero ou um lençol freático ou pode simplesmente escoar superficialmente até chegar a um rio, lago ou oceano, onde o ciclo continua.

curiosidades

O volume total da água na Terra mantém-se constante, variando ao longo do tempo a sua distribuição por fases.
Se fôssemos dividir a água do planeta - incluindo a congelada, salgada e potável - daria 7 piscinas olímpicas para cada pessoa da Terra por toda a vida, mas se dividirmos só a potável daria somente 2 litros para cada habitante do planeta por toda a vida.
Os oceanos constituem cerca de 96,4% de toda a água do planeta. Dos 3,6% restantes, aproximadamente 2,25% estão localizados nas calotas polares e nas geleiras, enquanto apenas 0,75% é encontrado na forma de água subterrânea, em lagos, rios e também na atmosfera, como vapor d'água.
84% da água que evapora para a atmosfera tem origem nos oceanos, enquanto que apenas 16% são oriundos dos continentes.
A água que usamos para beber - que está nos rios, lagos e águas subterrâneas - é menos de 0,01% da água existente no planeta.
A quantidade total de vapor de água na atmosfera é equivalente a cerca de uma semana de precipitação em todo o globo.
Num ano, a atmosfera produz uma quantidade de precipitação na Terra 32 vezes maior em volume do que a sua capacidade total de armazenamento de água. Em média, cada molécula de água evaporada fica aproximadamente 10 dias em suspensão na atmosfera antes de voltar a cair no solo.
De acordo com a Organização das Nações Unidas, no último meio século, a disponibilidade de água por ser humano diminuiu 60%, enquanto que a população aumentou 50%.
Devido às forças tectônicas, que agem no sentido de criar montanhas, a Terra não é hoje um planeta uniformemente coberto por uma camada de 3 km de água salgada.
A água é o mais importante dos constituintes dos organismos vivos, pois cerca de 50 a 90 % da biomassa é constituída por água. O seu papel nas funções biológicas é extremamente importante e diversificado, sendo necessária, por exemplo, para o transporte de nutrientes e dos produtos da respiração celular e para a decomposição da matéria orgânica, que libera a energia necessária para o metabolismo.
A chuva é um purificador atmosférico.
A água da chuva é carregada de bactérias

Da superfície para a atmosfera

O ciclo da água inicia-se com a energia solar que incide na Terra. A transferência da água da superfície terrestre para a atmosfera, passando do estado líquido ao estado gasoso, processa-se através da evaporação direta, por transpiração das plantas e dos animais e por sublimação (passagem direta da água da fase sólida para a de vapor). A vegetação tem um papel importante neste ciclo, pois uma parte da água que cai é absorvida pelas raízes e acaba por voltar à atmosfera pela transpiração ou pela simples e direta evaporação. Durante esta alteração do seu estado físico absorve calor, armazenando energia solar na molécula de vapor de água à medida que sobe à atmosfera.

Dado a influência da energia solar no processo de evaporação, a água evapora-se em particular durante os períodos mais quentes do dia e em particular nas zonas mais quentes da Terra.

A evaporação é elevada nos oceanos que estão sob a influência das altas subtropicais. Nos oceanos equatoriais, onde a precipitação é abundante, a evaporação é menos intensa. Nos continentes, os locais onde a precipitação é mais elevada são as florestas, enquanto os locais de precipitação mais baixa constituem os desertos.

Em terra, em algumas partes dos continentes, a precipitação é maior que a evaporação e em outras regiões ocorre o contrário, contudo predomina a precipitação, sendo que os oceanos cobrem o terreno evaporando mais água que recebem pela precipitação.

da atmosfera para a superfície

O vapor de água é transportado pela circulação atmosférica e condensa-se após percursos muito variáveis, que podem ultrapassar 1000 km. Poderá regressar à superfície terrestre numa das formas de precipitação (por exemplo, chuva, granizo ou neve), como voltar à atmosfera mesmo antes de alcançar a superfície terrestre (através de chuva miúda quente). Em situações menos vulgares, poderá ainda transformar-se em neve e cair em cima de uma montanha e permanecer lá 1000 anos. Toda esta movimentação é influenciada pelo movimento de rotação da Terra e das correntes atmosféricas.

A água que atinge o solo tem diferentes destinos. Parte é devolvida à atmosfera através da evaporação, parte infiltra-se no interior do solo, alimentando os lençóis freáticos. O restante, escorre sobre a superfície em direcção às áreas de altitudes mais baixas, alimentando diretamente os lagos, riachos, rios, mares e oceanos. A infiltração é assim importante, para regular a vazão dos rios, distribuindo-a ao longo de todo o ano, evitando, assim, os fluxos repentinos, que provocam inundações. Caindo sobre uma superfície coberta com vegetação, parte da chuva fica retida nas folhas A água interceptada evapora, voltando à atmosfera na forma de vapor.

O ciclo hidrológico atua como um agente modelador da crosta terrestre devido à erosão e ao transporte e deposição de sedimentos por via hidráulica, condicionando a cobertura vegetal e, de modo mais genérico, toda a vida na terra.

O ciclo hidrológico é, pois, um dos pilares fundamentais do ambiente, assemelhando-se, no seu funcionamento, a um sistema de destilação global. O aquecimento das regiões tropicais devido à radiação solar provoca a evaporação contínua da água dos oceanos, que é transportada sob a forma de vapor pela circulação geral da atmosfera, para outras regiões. Durante a transferência, parte do vapor de água condensa-se devido ao arrefecimento formando nuvens que originam a precipitação. O retorno às regiões de origem resulta da acção conjunta da infiltração e escoamento superficial e subterrâneo proveniente dos rios e das correntes marítimas.

PROCESSOS

Precipitação: consiste no vapor de água condensado que cai sobre a superfície terrestre (chuva).
Infiltração: consiste no fluxo de água da superfície que se infiltra no solo.
Escoamento: superficial é o movimento das águas na superfície terrestre, nomeadamente do solo para os mares.
Evaporação: é a transformação da água no seu estado líquido para o estado gasoso à medida que se desloca da superfície para a atmosfera.
Transpiração: é a forma como a água existente nos organismos passa para a atmosfera.
Evapotranspiração: é o processo conjunto pelo qual a água que cai é absorvida pelas plantas, voltando à atmosfera através da transpiração ou evaporação directa (quando não absorvida).
Condensação: é a transformação do vapor de água em água líquida, com a criação de nuvens e nevoeiro.

HIDROGÊNIO

O hidrogênio é um elemento químico com número atómicoPE ou atômico PB 1 e representado pelo símbolo H. Com uma massa atómica de aproximadamente 1,0 u, o hidrogênio é o elemento menos denso. Ele geralmente apresenta-se em sua forma molecular, formando o gás diatômico (H2) nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). Este gás é inflamável, incolor, inodoro, e insolúvel em água. O hidrogénio, por possuir propriedades distintas, não se enquadra claramente em nenhum grupo da tabela periódica, sendo muitas vezes colocado no grupo 1 (ou família 1A) por possuir apenas 1 elétron na camada de valência (ou última camada).

O hidrogénio é o mais abundante dos elementos químicos, constituindo aproximadamente 75% da massa elementar do Universo. Estrelas na sequência principal são compostas primariamente de hidrogénio em seu estado de plasma. O Hidrogénio elementar é relativamente raro na Terra, e é industrialmente produzido a partir de hidrocarbonetos presentes no gás natural, tais como metano, após o qual a maior parte do hidrogénio elementar é usada "em cativeiro" (o que significa localmente no lugar de produção). Os maiores mercados do mundo usufruem do uso do hidrogénio para o aprimoramento de combustíveis fósseis (no processo de hidrocraqueamento) e na produção de amoníaco (maior parte para o mercado de fertilizantes). O hidrogénio também pode ser obtido por meio da eletrólise da água, porém, este processo é atualmente dispendioso, o que privilegia sua obtenção a partir do gás natural.

O isótopo do hidrogênio que possui maior ocorrência, conhecido como prótio, é formado por um único próton e nenhum nêutron. Em compostos iônicos pode ter uma carga positiva (se tornando um cátion) ou uma carga negativa (se tornando o ânion conhecido como hidreto). Também pode formar outros isótopos, como o deutério, com apenas um nêutron, e o trítio, com dois nêutrons. Em 2001, foi criado em laboratório o isótopo 4H e, a partir de 2003, foram sintetizados os isótopos 5H até 7H. O elemento hidrogênio forma compostos com a maioria dos elementos, está presente na água e na maior parte dos compostos orgânicos. Possui um papel particularmente importante na química ácido-base, na qual muitas reações envolvem a troca de prótons entre moléculas solúveis. Como o único átomo neutro pelo qual a Equação de Schrödinger pode ser resolvida analiticamente, o estudo energético e de ligações do átomo hidrogênio teve um papel principal no desenvolvimento da mecânica quântica.

A solubilidade e características do hidrogênio com vários metais são muito importantes na metalurgia (uma vez que muitos metais podem sofrer fragilidade em sua presença) e no desenvolvimento de maneiras seguras de estocá-lo para uso como combustível. É altamente solúvel em diversos compostos que possuem Terras-raras e metais de transição e pode ser dissolvido tanto em metais cristalinos e amorfos. A solubilidade do hidrogênio em metais é influenciada por distorções ou impurezas locais na estrutura cristalina do metal

Entende-se por Ciclo do oxigênio o movimento do oxigênio entre os seus três reservatórios principais: a atmosfera (os gases que rodeiam a superfície da Terra), a biosfera (os organismos vivos e o seu ambiente próximo) e a litosfera (a parte sólida exterior da Terra).

Este ciclo é mantido por processos geológicos, físicos, hidrológicos e biológicos, que movem diferentes elementos de um depósito a outro. O oxigênio molecular (O2) compõe cerca de 21% da atmosfera terrestre. Este oxigênio satisfaz as necessidades de todos os organismos terrestres que o respiram no seu metabolismo.

O principal fator na produção de oxigênio é a fotossíntese, que regula a relação gás carbônico/gás oxigênio na atmosfera.

Enquanto a respiração, a decomposição e a combustão consomem oxigênio, a fotossíntese repõe o gás na atmosfera.

O oxigênio é o elemento mais abundante em massa na crosta terrestre e nos oceanos e o segundo na atmosfera.

Na atmosfera, encontra-se como oxigênio diatômico/oxigênio molecular (O2), dióxido de carbono (CO2), ozônio (O3), dióxido de nitrogênio (NO2), monóxido de nitrogênio (NO), dióxido de enxofre (SO2), etc.

O oxigênio pode ser encontrado na atmosfera sob várias formas. Seja na forma de oxigênio molecular (O2) ou em composição com outros elementos (CO2, NO2, SO2, etc.) o fato é que o oxigênio é o elemento mais abundante na crosta terrestre e nos oceanos (99,5% do oxigênio está contida ali) e o segundo mais abundante na atmosfera (0,49% do oxigênio existente está na atmosfera, os outros 0.01% estão contidos nos seres vivos). O ciclo de transformações do oxigênio por estes reservatórios (atmosfera, oceano e crosta terrestre) constitui o chamado ciclo do oxigênio que é mantido por processos biológicos, físicos, geológicos e hidrológicos.

A principal forma de produção do oxigênio é a fotossíntese realizada por todas as plantas clorofiladas e algumas algas. A fotossíntese é um processo pela qual as plantas transformam água e gás carbônico na presença de luz e clorofila em compostos orgânicos bem mais energéticos e oxigênio.

Luz 6H2O + 6CO2 --> 6O2 + C6H12O6 Glicose

Embora as plantas consumam parte deste oxigênio em sua própria respiração a quantidade produzida pela fotossíntese pode ser 30 vezes maior do que a consumida. Este foi um dos fatores que possibilitou o surgimento de todas as formas de vida que temos hoje no planeta e o principal repositor de oxigênio para a atmosfera.

Outra forma de produção do oxigênio é a fotólise: reação pela qual a radiação ultravioleta que entra na atmosfera decompõe a água atmosférica em óxido de azoto.

2H2O + energia --> 4H + O2

O principal meio de consumo do oxigênio no ciclo do carbono é por meio da respiração dos seres vivos. As plantas utilizarão o oxigênio para realizar a fotossíntese como já foi referido e os animais o utilizarão em seu metabolismo.

{CH2O} + O2 --> CO2 + H2O

Outra forma de consumo do oxigênio é a decomposição da matéria orgânica e a oxidação de minerais em exposição. Um exemplo de oxidação é a ferrugem .

Fluxos de oxigênio na fotossíntese

A fotossíntese é o principal processo responsável pela manutenção do oxigênio na atmosfera, no qual repõe o oxigênio que falta pelo processo da respiração. A fotossíntese transforma dióxido de carbono e água em oxigênio e açúcar.

6CO2 + 12H2O + energia → C6H12O6 + 6H2O + 6O2

Um processo adicional de produção oxigênio é a fotólise, na qual energia proveniente de radiação ultravioleta decompõe água atmosférica e óxido de azoto.

2H2O + energia → 4H + O2

2N2O + energia → 4N + O2

O principal processo de remoção de oxigênio da atmosfera é a respiração.

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia

Também no processo de decomposição animais e bactérias consomem oxigênio e libertam dióxido de carbono.

Devido aos minerais da litosfera serem oxidados em oxigênio, o desgaste químico das rochas expostas também consome oxigênio. Um exemplo de desgaste químico da superfície é a formação de óxidos de ferro (ferrugem):

4FeO + 3O2 → 2Fe2O3

O oxigênio também tem um ciclo entre a biosfera e a litosfera. Os organismos marinhos na biosfera criam conchas de carbonato de cálcio (CaCO3) que é rico em oxigênio. Quando o organismo morre, a sua concha é depositada no chão do mar e enterrado ao longo do tempo para criar a rocha na litosfera. As plantas e animais extraem nutrientes minerais das rochas e libertam oxigênio durante o processo.

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