Uma pegada cada vez menos ecológica

Têm sido feitas estimativas da apropriação, por parte da população humana, das áreas biologicamente produtivas da Terra.

A Pegada Ecológica constitui uma forma de medir o impacte humano na Terra. Este conceito, desenvolvido por Mathis Wackernagel e William Rees, autores do livro “Our Ecological Footprint - Reducing Human Impact on the Earth” (1996), exprime a área produtiva equivalente de terra e mar necessária para produzir os recursos utilizados e para assimilar os resíduos gerados por uma dada unidade de população. Pode ser calculada para um indivíduo, uma comunidade, um país, ou mesmo para a população mundial. Dito de outra forma, a Pegada Ecológica avalia a extensão com que uma dada população se apropria do espaço biologicamente produtivo. Uma vez que as pessoas usam recursos de todas as partes do mundo, e afectam locais cada vez mais distantes com os seus resíduos, esse espaço é, geralmente, o somatório de uma série de pequenas áreas distribuídas por todo o planeta que, na sua totalidade, tem vindo a aumentar. A figura 1 mostra que a Pegada Ecológica da população mundial cresceu 50%, entre 1970 e 1997.

Desenvolvimento sustentável

Desenvolvimento sustentável será aquele que satisfaz as exigências do presente sem comprometer a capacidade de futuras gerações satisfazerem as suas necessidades. Não é fácil de atingir, mas é indispensável consegui-lo.


O crescimento económico tem constituido um objectivo importante em políticas governamentais ao longo de muitas gerações. Devido ao pouco peso dado às suas consequências ambientais negativas, estima-se que as taxas de extinção de espécies actuais sejam cerca de 100 a 1000 vezes superiores ao normal. Com a perda da diversidade biológica, diminui a capacidade de sustentação da vida : reduzem-se alguns dos processos naturais de que dependemos (por exemplo, a produção de recursos pesqueiros), perde-se o património genético de espécies contendo soluções para problemas presentes e futuros, aumentam os níveis de poluição, etc.

Paralelamente à extinção de espécies, assistimos a uma grande disparidade da distribuição de riqueza entre países desenvolvidos e em desenvolvimento. Estando a diversidade biológica concentrada nos países em desenvolvimento, é também aí que há mais pressão para a sua destruição. Os governos destes países são frequentemente tentados a explorar os seus recursos naturais de forma insustentável para melhorar rapidamente as condições de vida dos seus habitantes.



As previsões das Nações Unidas apontam para um crescimento populacional dos actuais 6 biliões de pessoas para 11 biliões no ano 2200. Uma vez que este crescimento acontecerá sobretudo nos países em desenvolvimento, a pressão sobre os recursos naturais irá provavelmente aumentar para níveis que serão demasiado elevados. Existem mesmo sérias dúvidas sobre a capacidade de sustentação de uma população humana de 11 biliões de pessoas. Assim, o crescimento das populações deve ser minimizado, sob o risco de uma futura calamidade Humanitária e da continuação da extinção de espécies.

Actualmente, o desenvolvimento sustentável é considerado como a solução que permite a harmonia entre o crescimento económico e a conservação da Natureza. Apesar deste ser um conceito algo ambíguo, implica necessariamente um desenvolvimento que garanta a manutenção da biodiversidade. Na resolução de problemas anteriormente referidos, é preciso haver cooperação entre países desenvolvidos e em desenvolvimento. Uma vez que todas as pessoas beneficiarão da conservação da Natureza, é necessário que os países ricos compensem os países pobres pela manutenção de áreas naturais. Será também essencial a cooperação a nível técnico, logístico e de conhecimento. Por exemplo, estudos recentes mostram que 300 milhões de casais nos países em desenvolvimento gostariam de ter planeamento familiar, mas não têm acesso a meios de contracepção. Com a educação das populações e o apoio logístico dos países ricos, seria possível minimizar o crescimento populacional que está previsto.



A gestão adequada de recursos naturais a nível global é também uma condição essencial para evitar a extinção de mais espécies. Para tal, é fundamental criar incentivos económicos para a conservação de espécies. Por exemplo, a destruição de florestas naturais está a causar uma quebra de produção dos solos a nível mundial. A importância das florestas na produção agrícola é devida à reciclagem de nutrientes mas também à retenção eficiente dos solos contra a erosão. Assim, seria benéfico e rentável a longo prazo incentivar a manutenção de parte das florestas, especialmente em áreas de declive acentuado e com elevados níveis de precipitação. Do mesmo modo, é também importante incentivar economicamente a adopção de energias não poluentes, a redução do consumo de energia e de recursos naturais, a reciclagem de produtos, etc.

Em conclusão, o crescimento económico tem de estar em harmonia com a Natureza, que é a base onde assenta. Para tal, é necessário resolver alguns dos problemas das populações Humanas, pois são estas que promovem a degradação ambiental. A continuar a aumentar o fosso existente entre países desenvolvidos e em desenvolvimento, o bem–estar das pessoas será difícil de atingir e o ritmo de extinção de espécies irá continuar a crescer. Assim, será necessária uma cooperação entre países ricos e pobres que possibilite a conservação de espécies. A solução para a manutenção da diversidade biológica implicará um desenvolvimento sustentável que satisfaça as necessidades Humanas sem comprometer a conservação da Natureza.

População aumenta e envelhece em 2050

População aumenta 37,3% e o número de idosos quase duplica até 2050, conclui um relatório da ONU.


Na metade do século, a Terra terá 9,2 milhões de habitantes, mais 2,5 mil milhões de pessoas do que actualmente, revela um relatório efectuado pela ONU, intitulado "Previsões sobre a População Mundial 2006".

Dentro de 43 anos, os idosos serão 33% da população - 406 milhões de pessoas terão mais de 60 anos. Actualmente, há 245 milhões (20% da população mundial).

O relatório efectuado pelo Departamento dos Assuntos Económicos e Sociais das Nações Unidas indica que o maior número de nascimentos ocorre nos 50 países mais pobres do planeta.

A média de crescimento populacional de 1,2 milhões que caracteriza os países em vias de desenvolvimento não deverá sofrer muitas alterações. Em contrapartida, os países europeus notarão em 2050 um decréscimo de cerca de 67 milhões.

A queda da taxa de mortalidade aliada à maior longevidade e à redução da taxa de fertilidade nos países desenvolvidos estão na base das tendências de crescimento populacional. A somar a estes factores, está o maior acesso ao tratamento com "anti-retrovirais" nos países que têm o maior número de infectados de HIV.

O continente asiático continuará a ser o espaço mais populoso em 2050 com mais 1,3 mil milhões. Actualmente com 4 mil milhões de pessoas, a China é o país com o maior número de pessoas.

Na metade do século a China terá um crescimento de 96 milhões e a Índia de 524 milhões. O relatório prevê que em 2025 a Índia seja o país mais populoso do Mundo.

Crescimento demográfico: causas e consequências

Se analisarmos o crescimento populacional mundial, observa-se que o acréscimo da população mundial passou justamente a dar-se após o período de revolução industrial, sendo que os índices de duplicação dessa população total acentuou-se ainda mais no século XX. Esse crescimento populacional deu-se por vários factores, dentre eles os avanços da medicina, da produção de alimentos, da melhora das condições de higiene, dentre outros factores que buscam explicar esse fenómeno.

Portanto, partindo de uma análise histórica acerca do crescimento populacional, facilmente percebe-se que esse passou a ser vastamente incrementado no mundo a partir da revolução industrial, pelos motivos mencionados acima.

Consequências da explosão demográfica mundial sobre o meio ambiente:

Os dados apontados à verificação das consequências do crescimento demográfico mundial são alarmantes. Revelam as pesquisas que o crescimento da população mundial deverá permanecer em crescente evolução até o ano de 2050, quando as projecções são de que a população mundial possa atingir a marca de 11 bilhões de habitantes.

Essas consequências do crescimento populacional já estão a ser sofridas pela humanidade actualmente e sobretudo pela natureza. A retirada de matéria-prima do meio ambiente desencadeou uma grave crise ecológica promovida por conta do crescimento da população mundial.

O crescimento demográfico atingiu demasiado o ambiente natural, fazendo com que inúmeras espécies animais desaparecessem e outras tantas ficassem ameaçadas de extinção. O Homem por onde passa destrói e polui o meio ambiente.

No que concerne ao desflorestamento, o mundo assistiu a uma assustadora destruição das florestas mundiais, sobretudo aquelas situadas em países tropicais. Dados revelam que países que detêm o maior numero de elevação na população, chegam ao desflorestamento de 0,6% das áreas tropicais a cada ano.

Já no que se refere aos impactos causados pela população mundial quanto a desertificação, é de ser esclarecido que o crescimento da população tem grande parcela de ónus neste processo. Isso porque, as actividades agrícolas são factores que contribuem à formação de desertos, principalmente pelas práticas de pastoreio, em que inicialmente é realizado desmatamento para posterior exploração do solo.

O contexto actual dos modelos agrícolas somente serviram para propiciar uma destruição ainda maior da natureza em face da mecanização agrícola que possui a necessidade de aumentar a produção em face do alto número de habitantes existentes no planeta e que precisam de alimentos para se manterem.

Fungicidas, pesticidas, herbicidas, produtos fitossanitários, adubos diversos e máquinas pesadas são actualmente os instrumentos de uma agricultura conquistadora de altos rendimentos por hectare e geradora de poluições particularmente perversas que juntam os seus efeitos directos (empobrecimento e erosão do solo, destruição dos relevos naturais, poluição das águas de superfície e dos lençóis freáticos) a efeitos indirectos, tais como a perda da diversidade genética de muitas espécies vegetais e animais.

Observando ainda a questão relacionada a agricultura, é necessário alertar que esta é responsável não somente pelo desencadeamento de perda da diversidade de espécies ou pela destruição das paisagens e relevos naturais, mas também pelo aumento dos desertos em face do uso irresponsável dos solos através das monoculturas que retiram as suas propriedades, fazendo com que outros problemas decorram deste uso indevido do solo pelos modelos agrícolas modernos.

Outro factor relacionado ao tema é o da explosão da área das cidades e seus reflexos negativos. Neste aspecto, os índices são alarmantes. Estima-se que em 2020, cerca de 60% da população mundial viva nas cidades. O êxodo rural tem sido comum nos últimos anos. Essas pessoas que se retiram do meio rural, acabam por se tornar os novos favelados urbanos. As pessoas que residiam no meio urbano, por exemplo, eram 29% apenas em 1950, saltando para 42% em 1985, e de lá para cá se estima que já está superada a barreira dos 50%.

O crescimento urbano resulta numa pobreza do meio rural em face do alargamento dos territórios das cidades, através da extracção de recursos naturais, como por exemplo, da madeira, forçando as populações rurais a migrarem para regiões urbanas.

Rapidamente, haverá uma duplicação das populações urbanas e os dados revelam que as dez maiores cidades mundiais estarão localizadas em países em desenvolvimento.

Deve-se acrescer que o crescimento nos países industrializados não ocorre dessa maneira, ou seja, as pessoas não migram do campo para a cidade, o que permite que o crescimento urbano seja ordenado.

Nos países em desenvolvimento, os Governos não dão conta da alta taxa de êxodo rural em troca da migração às grandes cidades na busca por melhores condições de vida sendo que não conseguem implementar políticas nacionais de desenvolvimento urbano.

Acontece que o crescimento das cidades em face do aumento populacional proporciona o aumento das catástrofes ambientais, porquanto que além de representarem um acréscimo nos níveis de consumo, acabam por desencadear problemas de suma importância, principalmente no que diz respeito a produção de resíduos orgânicos e inorgânicos, revelando a problemática do lixo e seu alto impacto sobre o meio ambiente.

Essa proliferação do aumento do lixo urbano, representado pelo aumento das cidades e pelo desenfreado crescimento dos níveis de natalidade, acabam por tornar a questão dos resíduos como um dos alarmantes problemas ambientais da atualidade.

E a realidade da formação de lixo nas grandes cidades é assustadora em face que o Poder Público não consegue dar conta da captação destes resíduos pela ausência de estrutura, acabando por revelar uma realidade negativa em termos ambientais, ante aos percentuais das cidades brasileiras que não possuem sistemas ideais de manutenção de resíduos, de modo que permanece o lixo produzido nos denominados “lixões” a céu aberto, proporcionando a proliferação de doenças e riscos ambientalmente nocivos.

Certamente que um dos grandes problemas das cidades actualmente está justamente em controlar dois aspectos cruciais desse processo que desencadeia grandes impactos ambientais: de um lado o crescimento demográfico desordenado e, de outro, a grande produção de resíduos, causadores de inúmeros danos ambientais e factores de risco à saúde pública.

Assim, pretender aplicar às cidades um plano de desenvolvimento sustentável é algo praticamente impossível em face do crescimento desordenado de seus territórios que não respeitam os planos diretores, de modo que este acréscimo populacional do meio urbano acaba por revelar o aparecimento de favelas em regiões ribeirinhas, demonstrando o total desrespeito ao meio ambiente, pois desencadeia o desmatamento e a poluição de rios e nascentes naturais, culminando por causar grandes impactos ao ambiente natural local.

As péssimas condições de vida nos grandes centros urbanos em decorrência da migração rural e da formação de favelas, proporciona sim a proliferação de doenças infecto-contagiosas, bem como o aumento dos índices de violência e a maior vulnerabilidade de acidentes naturais e industriais.

Requer-se nesse viés, que se tenha um mínimo de planejamento urbano adequado, que possa fornecer subsídios para uma certa sustentabilidade, mesmo que proporcional, às populações urbanas em face da alta degradação ambiental por elas ocasionada.

Assim, necessário que se molde uma racionalidade ambiental, em que a população participe na gestão dos recursos ambientais existentes e seja redefinido o crescimento da população através da actuação regionalizada de controlo conscientização.

Preservar e recuperar o meio ambiente

Poluição dos solos

Resíduo – qualquer substância ou objecto de que o ser humano pretende desfazer-se por não lhe reconhecer utilidade. A produção de resíduos é causadora de poluição e tem vindo a aumentar com o desenvolvimento socioeconómico e tecnológico das sociedades.

Tipos de Resíduos e Métodos de tratamento:

Resíduos Sólidos Urbanos – são correntemente designados lixos. Incluem resíduos domésticos, industriais e hospitalares. Podem causar poluição da água, do solo ou da atmosfera.

Aterros Sanitários – instalações onde são depositados resíduos compactados, acima ou abaixo da superfície do terreno.
Os aterros sanitários devem ser construídos em locais com características geológicas adequadas e são revestidos com materiais impermeáveis, como argila ou plástico, que previnem a infiltração no solo de substâncias lixiviadas.

As substâncias lixiviadas (quando a água das chuvas se infiltra, dissolve substâncias químicas e arrasta-as consigo) são recolhidas e enviadas para uma estação de tratamento e os gases produzidos pelas bactérias decompositoras (biogás) podem ser utilizados na obtenção de energia.

Após estarem lotados, os aterros são selados, ou seja, tapados com uma cobertura de plástico e de terra que permite o desenvolvimento de plantas que diminuirão o impacto paisagístico.

Principais vantagens:

• construção rápida;
• baixos custos de manutenção;
• grande capacidade.
  

Principais desvantagens:

• requer grandes áreas de implantação;
• possibilidade de contaminação de águas subterrâneas.
  

Incineração
Combustão de resíduos a altas temperaturas, que, assim, se reduzem a cinzas e gases. Co-incineração – incineração nos fornos das cimenteiras.

Principais vantagens:

• grande redução do volume de lixos;
• pequena área de implantação;
• as partículas sólidas ficam retidas nos filtros, sendo encaminhadas para os aterros sanitários juntamente com as cinzas;
• os filtros ou precipitadores electroestáticos retiram os gases ácidos e as partículas, para que as emissões não contaminem a atmosfera;
• quase todas as estações de incineração estão concebidas para produzirem electricidade e em algumas incineradoras há separação de materiais para posterior reciclagem.
  

Principais desvantagens:

• poluição atmosférica;
• emissão de substâncias tóxicas (como dioxinas);
• custos elevados.
  

Reciclagem – recolha e reprocessamento de resíduos.


Reciclagem primária – conversão em produtos do mesmo tipo.

Reciclagem secundária – conversão noutro tipo de produtos.

A reciclagem insere-se numa política ambiental mais alargada, que inclui também os seguintes 2R:

Reduzir – reduzir ao mínimo o lixo produzido passa por diminuir o consumo de materiais descartáveis ou com embalagens excessivas e não biodegradáveis, bem como desenvolver tecnologias para minimizar a quantidade de matérias-primas necessárias para produzir um determinado produto.

Reutilizar – usar várias vezes um produto é uma forma eficiente de diminuir os resíduos. Para produzir qualquer objecto há sempre gasto de matéria-prima, água e contaminação ambiental, pelo que, quando reutilizamos, reduzimos os resíduos e conservamos os recursos.

Principais vantagens:

• poupança de materiais e de energia;
• redução da poluição (atmosférica, da água e dos solos);
• redução da quantidade de resíduos sólidos;
• protecção dos ecossistemas.
  

Compostagem – decomposição dos resíduos orgânicos (biodegradáveis) pela acção de decompositores e saprófitas, diminuindo o volume dos resíduos e produzindo o composto, que pode ser usado como fertilizante, melhorando a textura e fertilidade do solo.

Poluição da água

A poluição da água é qualquer alteração física, química ou biológica da qualidade da água que a torna imprópria para o fim a que se destina ou causa danos aos organismos vivos.


A poluição aquática pode ter origem em:

• Fontes localizadas – pontos de descarga, de unidades industriais, estações de tratamento de águas residuais, minas abandonadas e tanques de combustível. Estas fontes são fáceis de identificar, monotorizar e regular;
• Fontes dispersas – zonas extensas que causam a poluição da água por escorrência, infiltração ou deposição a partir da atmosfera. Ex: zonas agrícolas e centros urbanos.
  

Principais poluentes presentes na água:

Agentes infecciosos: bactérias, vírus e protozoários com origem em esgotos domésticos e explorações pecuárias.

Matéria orgânica oxidável: resíduos orgânicos, de origem vegetal ou animal. Têm origem em esgotos domésticos, explorações pecuárias e algumas indústrias (papel e alimentar).


Efeito: redução da concentração de oxigénio dissolvido na água por efeito da decomposição da matéria orgânica por bactérias aeróbias.

Produtos químicos orgânicos: petróleo, gasolina, plásticos, detergentes e pesticidas. Têm origem em águas de escorrência de explorações agrícolas, efluentes industriais e detergentes.

• Provocam danos em peixes e outros organismos;
• Afectam a saúde humana causando problemas nervosos e reprodutivos, bem como cancros.

Nutrientes vegetais: nitratos, fosfatos e amónia, com origem em explorações agrícolas e pecuárias e em esgotos domésticos

• Promovem o crescimento de algas e eutrofização de lagos e albufeiras;
• Níveis elevados de nitratos em águas para consumo humano reduzem a capacidade de transporte de oxigénio pelo sangue.
  

Substâncias químicas inorgânicas: ácidos, metais pesados (chumbo, arsénio, selénio) e sais (cloreto de sódio e fluoretos) com origem em efluentes industriais, águas de escorrência superficiais e detergentes domésticos.

• Causam danos a peixes e outras formas de vida aquática;
• Reduzem a produtividade agrícola quando presentes na água de irrigação;
• Têm efeitos na saúde humana ao nível do sistema nervoso, fígado e rins e cancro de pele.
  

Materiais radioactivos: origem em centrais nucleares, minas e rochas da crosta terrestre.

• Causam mutações genéticas, malformações congénitas, abortos e cancros.

Sedimentos: partículas de solo e lodo com origem na erosão das rochas e do solo.

• Provocam turvação da água – quando os sedimentos se depositam, cobrem as algas e plantas aquáticas, bloqueando a luz, limitando a fotossíntese e diminuindo o fluxo de matéria ao longo das cadeias;
• Transportam pesticidas e outras substâncias perigosas;
• Introduzem desiquilíbrios ou conduzem à ruptura das redes tróficas;
• Provocam o assoreamento de lagos e albufeiras e interrupção de cursos de água superficiais.
  

Calor: aquecimento da água após passagem por sistemas de arrefecimento de centrais eléctricas ou unidades industriais.

• Causa a diminuição da concentração de oxigénio dissolvido;

• Pode causar a morte de peixes e outros organismos por choque térmico.

Eutrofização



Os charcos, os lagos e as albufeiras são mais vulneráveis à poluição do que os cursos de água superficiais e oceanos. Os contaminantes sofrem uma diluição menos acentuada devido ao menor volume de água e de corrente.

Aos lagos e albufeiras chegam escorrências de terrenos circundantes, ricas em sedimentos e nutrientes. O enriquecimento dos lagos em nutrientes denomina-se eutrofização.

Eutrofização natural – ocorre ao longo de grandes períodos de tempo, como parte do processo de sucessão ecológica que se verifica durante a evolução dos ecossistemas.

Eutrofização Cultural – resulta de actividades humanas (origem antrópica) e verifica-se junto a zonas urbanas ou agrícolas. Os nutrientes que atingem o lago são principalmente nitratos e fosfatos com origem na agricultura e na pecuária, na erosão do solo e nos efluentes das estações de tratamento.

Para além dos efeitos sobre os ecossistemas, a eutrofização reduz o valor estético e recreativo dos lagos e albufeiras.

Processo de eutrofização - quando uma determinada massa de água pobre em nutrientes (oligotrófica) os adquire, há toda uma série de alterações que ocorrerão:

• o aumento da concentração de nutrientes favorece o crescimento e a multiplicação do fitoplâncton, o que provoca o aumento da turbidez da água;
• devido a tal, a luz solar não chega às plantas que se encontram submersas, não ocorrendo a fotossíntese;
• o desaparecimento da vegetação aquática submersa acarreta a perda de alimento, habitats e oxigénio dissolvido;
• embora os lagos eutróficos possuam elevada quantidade de fitoplâncton, que produz oxigénio através da fotossíntese, a sua distribuição superficial provoca nesse sector uma saturação em oxigénio, que se escapa para a atmosfera, pelo que não restabelece o oxigénio dissolvido ao nível das águas profundas;
• o fitoplâncton tem taxas de crescimento e reprodução muito elevadas, formando «tapetes» verdes à superfície dos cursos de água, principalmente nos sectores com correntes fracas. Quando estes organismos morrem, depositam-se no fundo, formando espessos depósitos;
• o aumento de detritos leva a um aumento de decompositores (essencialmente bactérias), cujo crescimento exponencial provoca uma diminuição do oxigénio dissolvido (consumido na respiração);
• o esgotamento do oxigénio leva à morte por asfixia de peixes e crustáceos, mas não de bactérias, que recorrem à fermentação e respiração anaeróbia;
• as bactérias proliferam e aproveitam o oxigénio, cada vez que este está disponível, mantendo a água com permanente carência em oxigénio;
• pode ainda ocorrer oxidação da matéria orgânica e de outros compostos, contribuindo também para a diminuição do oxigénio dissolvido e agravamento da eutrofização;
  

Carência Bioquímica de Oxigénio (CBO): é a quantidade de oxigénio necessária aos decompositores aeróbios para decompor os materiais orgânicos presentes num certo volume de água. É um indicador da quantidade de matéria orgânica biodegradável presente na água, uma vez que, quanto maior a concentração de matéria orgânica de uma água, maior será a quantidade de oxigénio utilizada pelos decompositores.


Combate à eutrofização: a eutrofização pode ser combatida essencialmente em dois níveis:
Evitar a entrada nos cursos de água de elevadas quantidades de nutrientes e sedimentos (longo prazo):

• identificar as principais fontes de eutrofização, com destaque para as do dia-a-dia;
• proibir o uso de detergentes fosfatados, pois o fosfato é um dos principais nutrientes responsáveis pelo desenvolvimento do fitoplâncton;
• modernizar os processos de tratamento das águas residuais, que permitam recolher a maioria dos nutrientes, evitando a eutrofização a jusante do ponto de descarga;
• controlar as águas de escorrência das explorações agrícolas e pecuárias, pois apresentam elevadas concentrações de nutrientes;
• controlar os sedimentos das áreas de construção e extracção mineira que contribuem para o aumento da turbidez dos cursos de água;
• controlar a erosão das ribeiras, com reposição da vegetação ribeirinha, e controlo da erosão nos vales, para reduzir o transporte de sedimentos em suspensão.

Implementar medidas de recuperação de lagos e cursos de água eutrofizados:

• Tratamentos químicos à base de herbicidas, pouco eficazes, uma vez que são necessárias grandes concentrações para destruir o fitoplâncton, tornando-se extremamente tóxico para os outros seres vivos. O sulfato de cobre tem sido utilizado em alguns locais de captação de água para impedir o crescimento do fitoplâncton. Contudo, sabe-se que este composto, mesmo em concentrações muito baixas, é extremamente tóxico para a maioria dos organismos, pelo que os efeitos a longo prazo poderão ser catastróficos;

• Arejamento artificial – introdução de oxigénio, através de uma rede de tubos plásticos numa massa de água que se pretende tratar. Tal permite obter uma decomposição mais rápida dos detritos acumulados, melhorando a qualidade da água e fomentando o regresso das plantas aquáticas e das algas. Contudo é um sistema dispendioso e de difícil funcionamento.

• Remoção das plantas arrancadas devido ao rolamento dos sedimentos ao longo do leito do rio, e que ficaram à superfície. É necessário retirá-las, com o auxílio de redes, para não obstruírem a passagem da luz solar. No que respeita ao plâncton não é possível recorrer a tal método, uma vez que rapidamente obstrui as redes e os filtros, impedindo a passagem de água;

• Dragagens dos sedimentos – remoção dos depósitos que cobrem as plantas aquáticas. Poderá aumentar a eutrofização, uma vez que, ao mexer-se nos sedimentos, aumenta-se a turbação da água.

Águas Residuais:
Águas que foram utilizadas em actividades domésticas, industriais ou agrícolas e que contêm uma grande variedade de resíduos. O tratamento de águas residuais é feito em estações de tratamento, ETAR. Nestas estações, as águas residuais são sujeitas a tratamentos que removem os poluentes e o efluente final é devolvido ao ambiente.

Poluição Atmosférica

Constituição da atmosfera:

Troposfera – camada mais baixa da atmosfera e a mais densa, ao longo da qual há um arrefecimento acentuado. Existem correntes de ar que possibilitam a ascensão dos contaminantes. É o local onde se origina o nosso clima e ocorrem os fenómenos climáticos. As substâncias que nela se encontram podem regressar à superfície terrestre por precipitação;

Estratosfera – sobrepõe-se à troposfera, é mais rarefeita e contém uma menor concentração de vapor de água e uma maior concentração de ozono. Como as correntes de ar são insignificantes e a quantidade de vapor de água é reduzida, as substâncias que alcançam esta camada permanecem aí durante muito tempo;

Mesosfera;

Termosfera.


Os poluentes atmosféricos podem ser classificados como:

Poluentes primários – se são emitidos directamente para a troposfera numa forma potencialmente perigosa. Resultam directamente da combustão ou evaporação do carvão e derivados do petróleo.

Partículas, compostos orgânicos voláteis, CO, NOx, SOx e chumbo.

Poluentes secundários – se resultam da reacção dos poluentes primários com os componentes do ar (combustão), formando novos poluentes. A energia para que estas reacções ocorram provém da luz solar, daí se designarem também por oxidantes fotoquímicos.

Ozono, H2O2, H2SO4, HNO3 e diversos compostos orgânicos voláteis.

A poluição atmosférica, mesmo quando originada por fontes locais, atinge facilmente uma dimensão regional ou global, como consequência da mobilidade horizontal do ar atmosférico.


Particularização dos fenómenos de poluição atmosférica

• Smog: com a Revolução Industrial e a utilização intensiva de carvão como fonte de calor e energia, aparece o «smog industrial» - densas neblinas constituídas por uma mistura de óxidos de carbono, compostos azotados e vapor de água, que se formaram onde se concentravam as indústrias.
  

A partir dos anos 50, com o uso crescente de veículos motorizados, as grandes áreas urbanas começaram a ficar envoltas numa neblina denominada «smog fotoquímico».

Inversão térmica – uma das principais causas de intensificação do smog.

Em condições normais, a temperatura é mais elevada junto ao solo (devido ao facto de os raios solares incidirem na superfície); o ar quente eleva-se, arrastando consigo os contaminantes, promovendo a sua dispersão.

De noite, esta corrente pára. A formação de uma camada de ar mais fria à superfície, limitada superiormente por uma camada mais quente, ocorre durante a inversão térmica.

Quando estas inversões térmicas ocorrem de um modo prolongado, os contaminantes atingem concentrações perigosas, pelo que, nestes casos, as autoridades de saúde aconselham as pessoas com problemas respiratórios a permanecerem em casa e a protegerem-se.


Consequências do Smog:

• dores de cabeça;
• náuseas;
• irritação nos olhos e na garganta;
• agravamento dos problemas respiratórios;
• morte.

• Chuvas Ácidas:
  

Deposição à superfície da Terra de substâncias com pH inferior a 5,6 que ocorre, geralmente, por precipitação.

As chuvas ácidas passaram rapidamente de um problema de poluição regional, de zonas do globo muito industrializadas e com muitos carros, para um problema de poluição global.

Os poluentes primários emitidos para a atmosfera podem ser transportados pelos ventos dominantes, percorrendo distâncias de várias centenas de quilómetros.

Causas:

• O dióxido de enxofre (SO2) e os óxidos de azoto (NOx) produzidos pelas actividades humanas, particularmente a queima de combustíveis fósseis em centrais termoeléctricas, a indústria e os transportes rodoviários, reagem com o vapor de água atmosférico e originam ácido sulfúrico e ácido nítrico. Estas substâncias são depositadas à superfície da Terra com a precipitação ou a seco.

Consequências:

• destruição de florestas, por acção directa sobre as plantas ou indirecta pela acidificação do solo;
• desequilíbrios nos ecossistemas aquáticos provocados pela morte de peixes, aumento da concentração de alumínio e formação de metilmercúrio;
• aumento da frequência e gravidade de doenças respiratórias em seres humanos, como a bronquite e a asma;
• aumento da frequência e gravidade de doenças respiratórias em seres humanos, com a bronquite e a asma;
• libertação de metais pesados, como cobre e chumbo, das canalizações para a água de consumo público;
• degradação de monumentos, particularmente de calcário e mármore.
  

Medidas a adoptar para minimizar as emissões de poluentes:

• instalação de depuradores (filtros líquidos) – ao passar os fumos da combustão por estes filtros, que têm água e cal, obtém-se um precipitado, com diminuição da emissão de poluentes;
• costrução de centrais e equipamentos de energia alternativa;
• redução do consumo de electricidade.
  

• Efeito de Estufa:

O efeito de estufa é um fenómeno natural que tem vindo a ser acentuado pela libertação de gases com origem em actividades humanas.

O efeito de estufa impede a ocorrência de oscilações térmicas significativas, a que a maioria dos planetas do nosso sistema solar se encontra sujeito, tendo possibilitado o aparecimento e desenvolvimento da vida.

Da radiação solar que incide na Terra, uma parte é reflectida pela atmosfera ou absorvida pelo ozono estratosférico. A que atinge a superfície terrestre gera calor, que é irradiado sob a forma de radiação infra-vermelha. Os gases de estufa absorvem parte desta radiação e libertam mais radiação infra-vermelha, de maior comprimento de onda.

O CO2, vapor de água e outros gases têm função análoga à dos vidros numa estufa, deixando entrar as radiações, mas dificultando a saída dos raios Infra-vermelhos (IV).

Causas: a emissão de gases de estufa com origem antropogénica tem vindo a aumentar desde a Revolução Industrial.

CO2 – tem origem na queima de combustíveis fósseis e na queima de florestas para obtenção de terrenos agrícolas. Anualmente, verifica-se uma oscilação da concentração de CO2 por estação, reflexo da fotossíntese e da respiração nos ecossistemas aquáticos e terrestres (predominante no final do Outono e Inverno).

Metano (CH4) – proveniente das reacções microbianas de fermentação e de explorações petrolíferas.

Óxido nitroso (N2O) – tem origem em combustíveis fósseis, fertilizantes químicos e na pecuária.

Clorofluorcarbonetos (CFC) – utilizados como propulsores em aerossóis e em gases de refrigeração. Têm uma capacidade de absorção dos raios IV superior ao CO2.

Vapor de água

Ácido nítrico (HNO3) - proveniente da queima de biomassa e uso de fertilizantes químicos na agricultura.

Consequências do efeito de estufa:

• Aquecimento Global;
• aumento do nível dos oceanos, devido à expansão térmica da água e à fusão das calotes polares;
• alterações climáticas que afectam a disponibilidade de recursos hídricos (as taxas de evaporação e precipitação são alteradas) e a produção de alimentos;
• aumento da frequência e intensidade dos fenómenos extremos, como secas prolongadas, vagas de calor, inundações e tempestades;
• alterações na localização e na estrutura dos ecossistemas;
• extinção de espécies;
• alastramento de algumas doenças típicas das regiões tropicais.
  

A atmosfera terrestre também está sujeita a factores de arrefecimento.

As nuvens cobrem aproximadamente 50% da superfície terrestre e reflectem para o espaço cerca de 21% da radiação solar – esta reflexão denomina-se albedo e impede que ocorra o aquecimento.

A actividade vulcânica também arrefece a Terra, pois, durante as erupções, nuvens enormes de partículas e de aerossóis podem entrar na atmosfera, reflectindo e dispersando as radiações, o que causa uma diminuição da temperatura.

Assim, a temperatura resulta do equilíbrio entre factores de aquecimento e de arrefecimento do planeta.


Medidas de prevenção e minimização do efeito de estufa:

• estabelecimento e cumprimento de um máximo mundial para as emissões de CO2, mediante limitações do uso de combustíveis fósseis na indústria e nos transportes;
• efectuar acordos internacionais para pôr fim à emissão de CFC;
• deter a desflorestação e incrementar a plantação de árvores em vastas áreas actualmente desflorestadas;
• sensibiliar para a conservação de energia e apostar em formas de energia renováveis;
• fomentar a escolha pelos transportes públicos.

• Rarefacção do ozono estratosférico:

A camada de ozono que se localiza na estratosfera, filtra cerca de 95% das radiações UV do Sol.

A rarefacção do ozono estratosférico atinge praticamente todas as zonas da Terra (os trópicos são a excepção) e é particularmente grave sobre os polos onde se verifica uma acentuada redução sazonal.

O frio intenso e o grande turbilhão de ventos polares acima da Antárctida provocam, em cada Inverno, um decréscimo localizado na espessura de ozono. Contudo, na Primavera seguinte, com o Sol, o ozono volta a formar-se e a espessura normal é reconstituída. À perda sazonal de ozono durante o verão da Antárctida foi chamado o buraco do ozono.

O ozono troposférico, também chamado ozono fotoquímico, é um poluente secundário, com efeitos nocivos sobre o sistema respiratório. Resulta da oxidação de poluentes primários, como os óxidos de azoto, por acção da luz solar.

Causas: libertação de CFC's para a atmosfera

Os CFC são compostos estáveis e inodoros constituídos por átomos de carbono, cloro, e flúor. Foram amplamente usados como propulsores em aerossóis e em gases de refrigeração.

Na estratosfera, as radiações UV causam a quebra das moléculas de CFC e libertam átomos de cloro radioactivos. Os átomos de cloro causam a quebra da molécula de O3 em O2 e O, numa cadeia cíclica de reacções que conduz a uma distribuição de O3 mais rápida que a sua formação.

Cada molécula de CFC pode permanecer na estratosfera por dezenas de anos e converter um grande número de moléculas de O3 em O2.


Consequências: a redução do ozono estratosférico permite uma maior incidência das radiações UV sobre a Terra, o que provoca:

• aumento da incidência de queimaduras solares, cancros de pele e cataratas em seres humanos;
• supressão de funções do sistema imunitário, o que aumenta a susceptibilidade a doenças infecciosas e cancros;
• diminuição da produção de certas culturas, como milho, arroz, sorgo e trigo;
• diminuição da produção florestal de muitas espécies de árvores sensíveis às radiações UV.

Medicina usa produtos naturais no controlo de pragas

O prédio da Faculdade de Medicina, o Biotério, a Biblioteca e o Directório Académico da unidade académica serão dedetizados. O serviço, vai utilizar um novo método, totalmente natural, à base de compostos biorgânicos. Segundo a empresa responsável, esses produtos são inofensivos ao ambiente, não apresentando odor ou efeitos colaterais.

A ideia foi apresentada à directoria da Faculdade pelo professor Tarcisio Magalhães Pinheiro, do departamento de Medicina Preventiva e da pós-graduação em Saúde do Trabalhador, que se preocupou com o facto de o controlo tradicional de pragas ser feito a partir do uso de agrotóxicos, como a alfacipermetrina (um piretróide) e o diclorvós (um composto organofosforado).

O professor explica que, muito embora a proliferação de pragas seja natural nos mais diversos ambientes, também representa um grande problema para a saúde pública, empresas, trabalhadores, e toda a sociedade.

Segundo Sérgio Costa, responsável pela solução adoptada, a eficiência do seu sistema está no facto da sua empresa oferecer um controlo integrado de pragas, ou seja, além do uso de produtos naturais capazes de repelir insectos e pragas urbanas, oferece também trabalho de assessoria na educação dos usuários para o melhor controlo ambiental, protecção das instalações e de sua comunidade.

"O extermínio de pragas é difícil, porque vivemos num país com clima que favorece a procriação de insectos e pragas urbanas. Porém, é possível um controlo eficaz com produtos à base de plantas, que não só repelem os insectos como também preservam a integridade de pessoas, animais, alimentos e do ambiente como um todo",esclarece Costa. Em caso de reincidência de infestação no período de garantia, de seis meses, a empresa compromete-se a solucionar o problema mediante accionamento pela Secção de Serviços Gerais da Faculdade de Medicina, que supervisionará a aplicação do produto e avaliará a satisfação da comunidade interna. (Assessoria de Comunicação da Faculdade de Medicina).

Produto para controlo do insecto da soja chega ao mercado em 2006 (19/09/2006)

A Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia está a desenvolver pesquisas com semioquímicos (feromonas) para controlo e monitoramento de insectos que actuam como pragas na cultura da soja no Brasil. As pesquisas estão a ser conduzidas em parceria com a empresa privada Biocontrole - Métodos de Controle de Pragas Ltda. e vão resultar no desenvolvimento do primeiro produto biológico à base de semioquímicos para o controlo do insecto marrom da soja no Brasil.

Segundo um pesquisador, os semioquímicos ocupam hoje cerca de 30% do mercado de biopesticidas no mundo, perdendo apenas para os insecticidas bacterianos e os botânicos.

As feromonas são os mais importantes elementos da comunicação entre os insetos. São substâncias químicas de cheiro peculiar, presentes em cada espécie, que actuam como meios de comunicação. Na natureza, as feromonas são responsáveis pela atracção de indivíduos da mesma espécie para acasalamento, demarcação de território e outros tipos de comportamento. Os cientistas reproduzem, em laboratório, as condições observadas na natureza para monitorar o comportamento dos insectos-praga e interromper a sua reprodução.

No momento os estudos estão mais direccionados para o insecto marrom da soja(Euchistus heros), mas o objectivo é estendê-los para todo o complexo de insectos-praga da soja, que inclui também: o insecto verde (Nezara viridula) ou maria fedida, como é popularmente conhecido, e o insecto pequeno (Piezodorus guildinii), além das espécies "Thyanta perditor", "Acrosternum impicticorne", "Acrosternum ubicum" e "Dichelops melacanthus" ou barriga verde.

Esses insectos estão entre as piores pragas dessa cultura, por se alimentarem directamente nos grãos, causando sérios prejuízos no rendimento e na qualidade das sementes. Dentre os principais danos, destacam-se: sementes com baixo vigor, menor teor de óleo, além do facto de que os percevejos facilitam a entrada de fungos, que podem causar outras doenças nas plantas.

Adicionalmente aos danos causados na cultura da soja, as mudanças ambientais e comportamentais induzidas pelas modernas práticas agrícolas têm preocupado produtores de algodão, pois durante a colheita da soja é observada uma grande migração dos percevejos para a cultura do algodão, danificando as maçãs do algodoeiro e reduzindo a produção. Essa migração tem ocorrido também para a cultura do milho, especialmente das espécies "N. viridula" e "Dichelops sp.", causando perdas em plantas de milho com até 25 dias de plantio.


Estudos estão a ser conduzidos também em parceria com a Embrapa Arroz e Feijão para utilização dessas substâncias no controlo do insecto do colmo do arroz, "Tibraca limbativentris".

Cientistas estudam também a comunicação sonora entre os insectos

A equipa do Núcleo de Controlo Biológico da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária , vinculada ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento está a investir também em estudos de comunicação sonora entre os insectos, em parceria com a Embrapa Instrumentação Agropecuária( São Carlos/SP), com o objectivo de conhecer melhor o seu comportamento na natureza para poder manipulá-los em laboratório e viabilizar formas de controlo na agricultura.

Os estudos também estão a ser desenvolvidos com o insecto marrom da soja e podem ser muito úteis para atracção de inimigos naturais dessa praga nas lavouras.

Primeiro, o som é gravado a partir dos insectos em laboratório. Depois, são reproduzidos e testados com as pragas e seu inimigo natural, a vespinha parasitóide de ovos. O objectivo, é chegar a um pequeno chip contendo os sons emitidos pelos insectos para colocação em armadilhas que serão utilizados no campo para captura dos insectos e atracção de seus inimigos naturais.

Controlo de pragas

Praga – abundância de indivíduos de uma espécie indesejável para o ser humano. As pragas disseminam doenças, competem pelo alimento, invadem campos de cultura e jardins ou são, simplesmente, incómodas.


Em ecossistemas naturais e agrossistemas de policultura, as populações das espécies consideradas como pragas encontram-se em equílibrio dinâmico com as populações de predadores e de espécies patogénicas e os danos que causam a estes sistemas não são muito graves.

Em agrossistemas de monocultura, a falta de biodiversidade limita as interacções entre diferentes populações e as pragas tornam-se um problema grave que é tradicionalmente combatido pela aplicação de agentes biocidas.

Pesticida – produto químico utilizado no controlo de pragas.

Os biocidas, dependendo da sua composição, actuam a diferentes níveis:

• reguladores de crescimento, inibindo-o;
• inibidores de biossíntese de ácidos nucleícos, lípidos ou pigmentos;
• inibidores do desenvolvimento de plântulas;
• inibidores de fotossíntese;
• desorganizadores da membrana plasmática.
  

Os pesticidas caracterizam-se pelo seu espectro de acção e persistência.
Espectro de acção – está relacionado com a quantidade de espécies para as quais é tóxico.

Persistência – é dada pelo intervalo de tempo que permanece activo. Pesticidas com grande persistência podem permanecer activos durante alguns anos e pesticidas com baixa persistência são activos durante algumas horas.

A utilização de pesticidas, embora permita aumentar a produtividade agrícola e combater a expansão de certas doenças, apresenta desvantagens:

• leva ao desenvolvimento de variedades resistentes por um mecanismo de selecção natural dirigida. O desenvolvimento destas variedades resistentes é tanto mais rápido quanto mais curto for o ciclo reprodutor da espécie;
• afecta outros organismos, incluindo, por vezes, os predadores naturais das pragas, introduzindo desiquilíbrios nos ecossistemas que se podem traduzir por um agravamento das pragas;
  

Pode originar:
Bioacumulação – absorção e armazenamento das moléculas do pesticida , em tecidos ou órgão específicos, numa concentração mais elevada do que aquela que seria de esperar.
Bioampliação – aumento da concentração do pesticida, de nível trófico para nível trófico, ao longo das cadeias alimentares.

Ameaça a saúde humana de forma directa, por envenenamento, e de forma indirecta, por bioacumulação e bioampliação.

Métodos alternativos de controlo de pragas:

Práticas de cultura alternativas:

Certas práticas agrícolas permitem reduzir os danos causados pelas pragas, entre as quais:

• rotação de culturas;
• plantação de sebes em redor das culturas, o que cria habitats para os inimigos naturais das pragas;
• cultivo de espécies em locais onde não existam as pragas que as atacam;
• ajuste dos ciclos de cultura, de forma a fazer coincidir a altura de maior produção com a fase do ciclo de vida em que a praga é menos activa;
• culturas marginais, que desviam as pragas.
  

Controlo Biológico:

Regulação das populações de pragas pelos seus inimigos naturais, como predadores, parasitas e agentes patogénicos.

É um método de regulação selectivo e não tóxico.

Desvantagens:

• a tarefa de seleccionar o melhor inimigo natural e produzi-lo em grande quantidade é complexa e demorada;
• a acção dos inimigos naturais sobre as pragas é mais lenta do que a dos pesticidas químicos;
• na falta de um controlo rigoroso, as populações dos inimigos naturais podem aumentar e transformar-se numa nova praga.
  

Esterilização de insectos:

Machos de insectos criados em laboratório e tornados estéreis são libertados numa zona infestada. O seu acasalamento com as fêmeas não produz descendência e a população da praga diminui.

Desvantagens:

• funciona apenas com algumas espécies;
• é dispendioso;
• requer uma aplicação continua, o que se traduz na necessidade de grandes quantidades de machos.
  

Utilização de feromonas: As feromonas são substâncias produzidas pelos animais e que lhes permitem estabelecer comunicação. Nos insectos, são libertadas na altura do acasalamento para atrair o parceiro.

As feromonas podem ser colocadas em armadilhas, atraindo os insectos e desviando-os das culturas. Podem, também, ser utilizadas para atrair os predadores ou parasitas naturais.

Vantagens:

• têm uma acção muito específica;
• são totalmente inócuas para o homem e animais domésticos;
• servem para detectar precocemente as pragas;
• respeitam o equilíbrio ecológico;
• não incorporam resíduos tóxicos nos alimentos;
• não desencadeiam nenhum mecanismo de resistência nas pragas.
  

Desvantagens:

• a identificação, o isolamento e a produção de uma feromona é um processo demorado e dispendioso.

Utilização de hormonas:

As hormonas juvenis e de muda controlam o desenvolvimento e a reprodução dos insectos em diferentes momentos do seu ciclo de vida. A aplicação de hormonas sintéticas ou outras substâncias que interfiram com as hormonas naturais pode impedir que se complete o ciclo de vida do insecto.

A utilização de auxinas em campos de cultivo de monocotiledóneas permite controlar a proliferação de ervas daninhas. Como essas plantas são menos sensíveis às auxinas que as dicotiledóneas, a aplicação de grandes quantidades dessa hormona impede o crescimento de dicotiledóneas indesejáveis, sem afectar o desenvolvimento das monocotiledóneas


Biopesticidas:

Alguns microorganismos produzem toxinas, específicas e biodegradáveis, que podem ser utilizadas como pesticidas biológicos.

As toxinas Bt são aplicadas às culturas, protegendo-as das pragas de insectos, sem afectar os organismos de outros grupos.


Engenharia Genética:

A tecnologia do DNA recombinante pode ser usada para a introdução nas plantas de genes que codificam a produção de toxinas ou outras substâncias com acção pesticida. As toxinas Bt, quitinases e lisozima são algumas dessas substâncias.

A transformação genética permite aumentar a especificidade, eficiência e estabilidade dos biopesticidas e já foi testada em várias espécies de plantas.


Controlo Integrado:

O controlo integrado não tem como objectivo a erradicação das pragas, mas a sua redução e manutenção em níveis economicamente aceitáveis.

Os programas de controlo integrado de pragas baseiam-se no conhecimento e na avaliação do sistema ecológico formado pela cultura, pragas que a atacam, inimigos naturais, condições ambientais e outras, e associam diferentes métodos com o objectivo de aliar a produtividade das culturas à redução dos riscos ambientais.

A aplicação destes programas é complexa e demorada.

Biotecnologia para a África

Agricultores de vários países do continente negro querem acesso à engenharia genética.
Enquanto fazendeiros de várias partes do mundo se unem em protesto contra o uso da engenharia genética nas plantações, agricultores de diversas regiões da África lutam por acesso à biotecnologia. O filme Voices from Africa, produzido pelo Core (Congress of Racial Equality – Congresso da Igualdade Racial), apresenta uma comparação entre agricultores do Quênia, que se baseiam em plantios convencionais, e da África do Sul, onde os transgênicos já são amplamente cultivados.

No Quênia, 80% da população vive na zona rural e depende da agricultura para sobreviver. Devido às más condições de solo, ao clima seco da região e às pragas, muito pouco do que é produzido é efetivamente aproveitado. Roy Innis, presidente do Core, após conversar com pesquisadores, políticos e agricultores do país, afirma que a solução para diversos problemas, como fome e desnutrição, seria o emprego de organismos geneticamente modificados (OGMs) para suportar a seca e os insetos.

Agricultores de vários outros países africanos teriam o mesmo posicionamento com relação à biotecnologia. “Temos que fazer o possível para garantir que agricultores africanos tenham acesso à nova tecnologia, que potencialmente pode melhorar sua qualidade de vida”, disse Innis. Enquanto os fazendeiros aguardam a chegada da biotecnologia ao seu país, a população queniana consome milho transgênico importado da África do Sul.

Na África do Sul, milho, soja e algodão alterados geneticamente são cultivados em uma área de 500 mil hectares. Agricultores sul-africanos testemunham a chegada da biotecnologia como a maior revolução na agricultura nos últimos tempos. Com maior aproveitamento de cultivos transgênicos, comparado ao que se obtinha com plantios tradicionais, eles mostram que é possível desfrutar de bens como carro, televisão e geladeira. “Agora podemos comprar comida e levar nossos filhos para a escola. Minha vida mudou e, como se pode ver, minha mulher está mais gorda”, conta um agricultor. Nos créditos finais, a equipe de produção do filme agradece o apoio da Monsanto, maior produtor mundial de sementes geneticamente modificadas.

Clonagem garante uniformização dos extractos farmacêuticos comercializados

Um programa de uniformização genética de plantas medicinais está a ser desenvolvido no Laboratório de Fisiologia de Plantas da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Realizado em parceria com uma empresa farmacêutica (o Laboratório Simões) e financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (Faperj), ele consiste na clonagem de plantas para utilização em extractos farmacêuticos. O objetivo é que os fitoterápicos produzidos tenham sempre o mesmo efeito, ao contrário do que ocorre hoje. "Como o fitoterápico é feito apenas a partir da planta, ele depende muito de sua qualidade", explica Celso Lage, coordenador do projecto. "Por isso, a quantidade do princípio activo varia tanto que um medicamento pode funcionar muito bem num dia e ser ineficaz no outro."

A erva-de-bicho (Polygonum acuminatum), clonada para a produção de pomada contra hemorróidas.

No laboratório universitário, as mudas são plantadas em recipientes contendo um gel composto de nutrientes e açúcar e estimuladas com hormonas vegetais, para acelerar seu crescimento. Posteriormente, as sementes (esterilizadas com água sanitária e álcool) ou mudas são replantadas em outros recipientes sob as mesmas condições, gerando plantas idênticas à original. "Trabalhamos com 4 ou 5 clones, para garantir a selecção natural", diz Lage. Segundo ele, o uso de apenas uma planta no processo impediria o possível aparecimento de linhagens com maior quantidade de princípio activo.

Em seguida, as plantas são levadas do laboratório para uma fazenda em Muriaé (MG). Lá, elas passam por um período de aclimatização de 20 a 30 dias, em que são plantadas em substratos agrícolas (compostos a partir de nutrientes misturados com serragem ou com o mineral vermiculita) e protegidas de insectos por telas. Depois desse tempo, estão prontas para serem inseridas no campo em condições normais.

Actualmente, estão sendo desenvolvidos clones de oito espécies: erva cidreira, erva-de-bicho, cinerária, camomila, cirtopódio, chapéu-de-couro, calêndula e quebra-pedra. Três delas já estão plantadas na fazenda: a erva cidreira (com ação tranqüilizante), a erva-de-bicho (usada na fabricação de pomadas contra hemorróidas - já desenvolvidas pelo Laboratório Simões) e a cinerária (matéria-prima de colírios eficazes contra catarata). A acção desta última ainda é inexplicável para os pesquisadores, que não conseguem entender como uma doença no interior do globo ocular pode ser afectada por uma substância pingada na sua superfície.

Por meio do incentivo ao cultivo que sua técnica representa, Celso Lage espera que o extractivismo predatório das plantas medicinais seja contido. "Muita gente invade reservas atrás dessas plantas. A partir do momento em que elas passarem a ser cultivadas, o problema certamente acabará", imagina.

Leonardo Cosendey
Ciência Hoje/RJ
15/09/00

Melhorias para baixar custo de produção do maracujá

A obtenção de variedades de maracujá livres de vírus do endurecimento do fruto é um dos objectivos da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, que coordena uma pesquisa que busca a limpeza clonal do maracujazeiro. O alvo principal, disse a bióloga e pesquisadora Solange Rocha de Andrade, à frente do projecto, é o vírus, que causa o enrugamento da folha, dificultando a fotossíntese e, em consequência, a planta não cresce e produz pouca fruta e semente.

Além disso, explica a bióloga, o fruto fica com aspecto desagradável, endurecido e com verrugas.
Esta virose está disseminada por todas as áreas nacionais de plantio.

O projeto conta com parceria da Universidade de Brasília, Instituto Agronômico de Campinas, Universidade Estadual de Montes Claros e Embrapa Mandioca e Fruticultura, de Cruz das Almas.
Com o título de Técnicas de cultura de tecido vegetais in vitro e ex-vitro, o trabalho envolve genitores (pais) das espécies BRS Gigante Amarelo, BRS Ouro Vermelho e BRS Sol do Cerrado, a serem lançadas no segundo semestre.

Na avaliação da bióloga Solange Rocha de Andrade, com a limpeza clonal, espera-se aumentar a capacidade de produção de sementes, diminuindo custo de produção e preço das sementes para produtores de maracujá.
Ela disse que a limpeza já é normal com a maçã, o morango e a cana-de-açúcar. “Na região meristemática do fruto (na planta, meristema é o tecido que assegura o crescimento) há pouca possibilidade de haver vírus; então, separando esta região e multiplicando, por enxertia ou por micropropagação, será produzida planta idêntica à doadora, e, possivelmente, sem vírus”, explicou a bióloga.
Salientou que um material livre de vírus não significa que seja resistente; sim, saudável. “Quando uma variedade está doente, a durabilidade no campo é menor, mas com a limpeza clonal será mais saudável e terá maior longevidade, produzindo mais e demorando mais para replantio”, completou.

Exploração das potencialidades da biosfera

O crescimento da população humana tem sido acompanhado por um aumento da exploração dos recursos da biosfera e pela introdução de desiquilíbrios.

Da Agricultura tradicional à Intensiva:

As plantas, os animais e os produtos que deles derivam constituem, na sua quase totalidade, os recursos alimentares do Homem que são obtidos essencialmente, pela agricultura, pecuária e pesca.

A partir da segunda metade do século XX, a necessidade crescente de alimentos e o desenvolvimento científico e tecnológico das sociedades traduziram-se num aumento da produção de bens alimentares, para o qual contribuiram os seguintes factores:

1. desenvolvimento de equipamento agrícola;
2. utilização de fertilizantes químicos e pesticidas na agricultura;
3. desenvolvimento de técnicas mais eficientes de irrigação;
4. intensificação e modernização da pecuária e da aquacultura;
5. melhoria das embarcações e das técnicas de pesca;
6. aplicação da biotecnologia no melhoramento de espécies de organismos utilizadas na alimentação humana e no aumento da sua produtividade.
   

O desenvolvimento de novos equipamentos e produtos de uso agrícola foi acompanhado da alteração de um modelo de agricultura tradicional, de tipo familiar, para a agricultura intensiva, assente na monocultura, nos países industrializados.

Agricultura Tradicional: cultivo de pequenas áreas em regime de policultura, com utilização de técnicas que preservam a rentabilidade do solo, tais como:

- rotação de culturas;
- pousio;
- aplicação de adubos orgânicos;
- associação de espécies com diferentes necessidades em elementos minerais;
- rega manual, muitas vezes com recurso a desvio de água dos rios ou a poços;
- trabalho essencialmente manual ou com a ajuda de animais.

Consequências:
- produção de alimentos em pequena quantidade, que apenas satisfaz as necessidades familiares ou de uma pequena comunidade;
- mantém a fertilidade do solo;
- não causa poluição do solo ou da água;
- preserva os recursos hídricos.


Agricultura Intensiva: cultivo de grandes áreas, em regime de monocultura, com apenas uma espécie.

As tecnologias aplicadas incluem:

- utilização de adubos sintéticos;
- utilização de pesticidas;
- rega automática;
- trabalho executado por máquinas.

Consequências:
- produção de alimentos em grande quantidade, destinados a serem comercializados;
- a obtenção de novas áreas agrícolas é muitas vezes feita à custa da desflorestação;
- os elementos minerais do solo esgotam-se rapidamente, conduzindo à degradação do solo e à desertificação;
- a falta de biodiversidade torna mais comum o aparecimento de doenças e de pragas;
- o excesso de adubos e pesticidas polui o solo e a água;
- os volumes de água utilizados na irrigação contribuem para o esgotamento dos recursos hídricos;
- consumo de grandes quantidades de energia fóssil.


Outras estratégias para aumentar a produção de alimentos:

Reprodução Selectiva: é utilizada desde há vários séculos e baseia-se na selecção artificial para obter variedades de plantas ou animais com características vantajosas.

Em cada geração, são promovidos os cruzamentos entre indivíduos que apresentam as características desejadas, que, assim, aumentam a sua representatividade na geração seguinte.

A reprodução selectiva permite:

- obter produtos de melhor qualidade, como frutos, sementes, carne, leite, ovos ou peles;
- melhorar as capacidades de reprodução, o que permite obter uma descendência mais numerosa;
- obter variedades de plantas e animais mais resistentes a doenças e parasitas.

Nos animais, a reprodução selectiva foi facilitada com o desenvolvimento das técnicas de inseminação artificial. O sémen de um macho com características vantajosas pode ser usado para inseminar uma grande quantidade de fêmeas.

Desvantagens associadas à reprodução selectiva:
- é um processo lento;
- apenas permite combinar características de indivíduos da mesma espécie ou de espécies - relacionadas;
- as variedades resultantes perdem eficácia num período de tempo curto devido a pragas e doenças.

Propagação Vegetativa: permite a obtenção de clones de plantas com características desejáveis, por reprodução assexuada. As plantas possuem uma grande capacidade de regeneração devido à totipotência de algumas das suas células. A propagação por estaca, a mergulhia e a enxertia são algumas das técnicas de propagação vegetativa.


Cultura de Tecidos e Micropropagação Vegetal:

A micropropagação é uma extensão dos métodos tradicionais de propagação vegetativa.

A clonagem de plantas com características desejáveis é obtida pela cultura in vitro de tecidos vegetais, sob determinadas condições de assepsia, num meio com nutrientes e hormonas e com controlo de factores abióticos, como a luz, temperatura, oxigénio e CO2.

Processo:

1. Escolha do explante – a escolha do explante condiciona o grau de sucesso na micropropagação, pelo que a sua fonte deverá ser cuidadosamente escolhida. Os explantes devem ser provenientes de plantas jovens adultas, de preferência de zonas de crescimento activo, nomeadamente dos meristemas.
2. Desinfecção do explante: a desinfacção é feita em etapas, com recurso a álcool etílico comercial em concentração de 50 a 70%, hipoclorito de sódio (lixívia) ou cálcio, seguido de lavagens com água destilada.
3. Incubação em meio de crescimento: o explante é incubado em meio de crescimento, contendo uma mistura de sais minerais, fonte de energia (sacarose), vitaminas e fito-hormonas (tais como auxinas e citocininas). As células crescem e multiplicam-se indefinidamente, desde que o meio seja periodicamente renovado. O conjunto de células indiferenciadas denomina-se tecido caloso.
4. Transferência do tecido caloso para meio contendo determinadas concentrações hormonais – organogénese.
5. As plântulas regeneradas in vitro são aclimatizadas e transferidas para o solo.

Explante: fragmento de tecido vegetal obtido a partir de uma planta e que será propagado para a obtenção de outra.

Tecido Caloso: tecido muito heterogéneo formado por uma massa de células, predominantemente parenquimatosas, em proliferação. O tecido caloso pode ser dividido e subcultivado por sucessivas gerações.

As células do tecido caloso podem ser induzidas a regenerar plantas completas através de:
Embriogénese somática – consiste na produção de estruturas semelhantes a embriões a partir de células somáticas. Os embriões somáticos são estruturas bipolares independentes que sofrem um desenvolvimento em plântulas semelhante ao dos embriões zigóticos.
Organogénese – consiste na formação de estruturas caulinares ou radiculares a partir do tecido caloso. Também pode verificar-se organogénese directamente a partir do explante.



As plantas que se originam a partir desta técnica são geneticamente idênticas às plantas que lhes deram origem.


A micropropagação permite:

- a protecção das culturas contra as doenças/produção de plantas livres de vírus por cultura de meristemas;

- a obtenção de taxas de multiplicação e crescimento superiores ao normal;

- o controlo de factores ambientais adversos;

- a realizaçao de pesquisas de melhoramento genético;

- a obtenção de grandes quantidades de compostos a custos reduzidos – é a partir do seu metabolismo que as plantas produzem substâncias químicas com propriedades farmacológicas. Cerca de 25% dos medicamentos prescritos possuem produtos extraídos de de plantas, sendo os procedimentos para a sua extracção extremamente dispendiosos. As técnicas de cultura poderão representar uma forma de facilitar a obtenção/extracção desses produtos, com maior grau de pureza;

- a redução do espaço para o seu crescimento;

- a propagação de espécies de difícil reprodução;

- a obtenção de plantas homozigóticas para todos os genes por cultura de anteras, seguida de indução da duplicação cromossómica.


Controlo hormonal do crescimento e desenvolvimento das plantas:

As hormonas vegetais desempenham diferentes funções dependendo do local onde actuam, do estádio de desenvolvimento do órgão e da sua concentração. São precisamente estes factores que são controlados na cultura de células e tecidos vegetais in vitro.

Funções das hormonas vegetais:

Auxinas: promovem o desenvolvimento de raízes e caules, através do alongamento de células recém-formadas nos meristemas.

Giberelinas: estimulam o crescimento de caules e folhas. Juntamente com as auxinas, estimulam o desenvolvimento de frutos.

Citocininas: estimulam a divisão celular.

Ácido abscísico: inibe o crescimento das plantas.

Etileno: induz o amadurecimento dos frutos.

Contudo, quando combinadas entre si, as hormonas podem ter influências diversas das apresentadas.

Criação e Clonagem de Animais

Nas últimas décadas, o número elevado e crescente de animais em explorações levou a pecuária a uma intensificação preocupante, conduzindo a uma exagerada produção de efluentes, cujo armazenamento, tratamento e destino levantam problemas ambientais e sócio-económicos.

A criação de animais destinados à alimentação humana em espaços restritos e densamente ocupados, como aviários e suiniculturas, permite produzir grandes quantidades de carne em pouco tempo, mas recorre, geralmente, à utilização de substâncias com efeitos adversos sobre a saúde humana, tais como:

Antibióticos: previnem doenças e inibem o crescimento de bactérias da flora intestinal, o que permite canalizar os nutrientes exclusivamente para o crescimento do animal. Aumentam os riscos de reacções alérgicas e de desenvolvimento de resistências em seres humanos.
Hormonas: permitem aumentar a produção de massa muscular, conferindo ao animl maior peso. No entanto, os compostos fornecidos aos animais podem não ser destruídos durante a preparação de alimentos e, eventualmente, originar dioxinas, que são potencialmente tóxicas e cancerígenas. Estas substâncias podem entrar na cadeia alimentar humana e causar efeitos nefastos nos sistemas imunológico e neurológico, principalmente nas crianças.
Farinhas de origem animal: permitem aumentar a quantidade de proteínas na alimentação do animal, mas podem introduzir desiquilíbrios, como o que levou ao aparecimento da variante humana da encefalopatia espongiforme bovina (BSE)

A clonagem de animais, como ovelhas ou coelhos, pode ser conseguida através de fecundação in vitro seguida da divisão e transferência de embriões. As primeiras células que resultam da divisão do zigoto são totipotentes e podem ser separadas e cultivadas em meio de cultura apropriado, dando origem, cada uma delas, a um embrião que é implantado no útero de uma fêmea. Esta técnica permite a selecção de gâmetas de animais com características vantajosas que, assim, vão originar numerosos descendentes num curto espaço de tempo.

A generalização da clonagem animal será acompanhada de uma perda de variabilidade genética, que se traduz numa menor capacidade de adaptação da espécie às alterações do ambiente.

Organismos Geneticamente Modificados (OGM):

A tecnologia do DNA recombinante torna possível a manipulação do genoma de plantas e animais utilizados na alimentação humana, com determinados objectivos:

• melhoramento das propriedades nutritivas;
• aumento da produção de carne, leite, sementes, frutos e outros géneros;
• tolerância a condições ambientais adversas;
• resistência a herbicidas;
• alteração da maturação de frutos.
  

Papel da Biotecnologia no combate à fome


A cultura de tecidos e a micropropagação vegetal são as técnicas de maior sucesso na produção de géneros alimentares, em mercados da Ásia, América Latina e África, pois são pouco dispendiosas e adequadas às potencialidades económicas dos países em questão.

Exemplos de projectos biotecnológicos em curso nos países do Terceiro Mundo que visam aumentar a produtividade agrícola e, desta forma, combater a fome e subnutrição:

• produção de arroz transgénico resistente ao vírus RYMV endémico do continente africano, capaz de dizimar arrozais na sua totalidade;
• produção de arroz com consideráveis quantidades de ferro e vitamina A (o arroz constitui muitas vezes o único alimento disponível);
• criação de variedades de plantas resistentes a secas para impulsionar a produtividade das zonas semiáridas do continente;
• criação de variedades de trigo e milho resistentes ao alumínio, prontas para crescer em solos tropicais com elevados teores deste metal.
  

A Biotecnologia não constitui, por si só, uma solução para a fome no mundo. A prossecução desse objectivo só pode ser concretizada através de medidas políticas e sócio-económicas de âmbito local e global.

Pesquisas apontam danos dos alimentos transgênicos à saúde

Três pesquisas demonstram os efeitos nocivos de transgênicos à saúde humana. O primeiro experimento, conduzido pela cientista russa Irina Ermakova, mostrou que um expressivo número de 55% dos descendentes de ratos alimentados com soja geneticamente modificadas morreram três semanas depois do seu nascimento, comparado com somente 9% do grupo alimentado com soja convencional. O segundo estudo, conduzido pela cientista italiana Manuela Malatesta, da Universidade de Pavia e Urbino, da Itália, atestou que ratos alimentados com soja geneticamente modificada tiveram uma lentidão do metabolismo celular e alterações no fígado e pâncreas. A terceira pesquisa, realizada pela Csiro, na Austrália, mostrou que a introdução de genes de uma variedade de feijão numa ervilha geneticamente modificada criou uma nova proteína que causou inflamação no tecido do pulmão de um rato. Tão sério foi o dano que a pesquisa foi interrompida e os estoques de ervilhas geneticamente modificadas foram destruídos.

Esses estudos, revelados na literatura científica mundial nessas últimas semanas, provocaram um alarme que foi difundido por todo o mundo, considerando que dois deles apontam que a soja geneticamente modificada pode ser muito perigosa para a alimentação humana e animal. Falando pela GM Free Cymru, Dr. Brian John declarou: “Nem o governo britânico nem a Comissão Européia podem fingir que os alimentos geneticamente modificados são inofensivos. Eles devem reconhecer que é tarefa legal deles proteger a população e consumidores”.

“Do nosso ponto de vista eles já são culpados criminalmente de negligência e supressão de fatos. Eles não podem mais consentir transgênicos e esse tipo de alimento deve ser banido imediatamente, pelo menos até provarem através de pesquisas independentes em animais e humanos que os transgênicos não fazem mal à saúde. Mas nós já sabemos o suficiente para avaliar que isso jamais irá acontecer”, afirmou John.

Enzimas: biocatalisadores de importância biológica

As enzimas são proteínas especializadas na catálise de reações biológicas. Elas estão entre as biomoléculas mais notáveis devido a sua extraordinária especificidade e poder catalítico, que são muito superiores aos dos catalisadores produzidos pelo homem. Praticamente todas as reações que caracterizam o metabolismo celular são catalisadas por enzimas.

Como catalisadores celulares extremamente poderosos, as enzimas aceleram a velocidade de uma reação, sem no entanto participar dela como reagente ou produto.

As enzimas actuam ainda como reguladoras deste conjunto complexo de reações.
São, portanto, consideradas as unidades funcionais do metabolismo celular.

Propriedades das enzimas:

• São catalisadores biológicos extremamente eficientes e aceleram em média 109 a 1012 vezes a velocidade da reação, transformando de 100 a 1000 moléculas de substrato em produto por minuto de reação.

• Actuam em concentrações muito baixas e em condições suaves de temperatura e pH.

• Possuem todas as características das proteínas. Podem ter sua atividade regulada. Estão quase sempre dentro da célula, e compartimentalizadas.

Especificidade enzima/substrato:

As enzimas são muito específicas para os seus substratos. Esta especificidade pode ser relativa a apenas um substrato ou a vários substratos ao mesmo tempo.

Esta especificidade deve-se à existência, na superfície da enzima de um local denominado sítio de ligação do substrato. O sítio de ligação do substrato de uma enzima é dado por um arranjo tridimensional especial dos aminoácidos de uma determinada região da molécula, geralmente complementar à molécula do substrato.

Alguns modelos procuram explicar a especificidade enzima/substrato:

- Modelo Chave/Fechadura que prevê um encaixe perfeito do substrato no sítio de ligação, que seria rígido como uma fechadura.



- Modelo do Encaixe Induzido que prevê um sítio de ligação não totalmente pré-formado, mas sim moldável à molécula do substrato; a enzima ajustaria-se à molécula do substrato na sua presença.




Factores Externos que influenciam a actividade enzimática:

- Temperatura: Quanto maior a temperatura, maior a velocidade da reação, até se atingir a temperatura óptima; a partir dela, a actividade volta a diminuir, por desnaturação da molécula.

- pH: Idem à temperatura; existe um pH óptimo, onde a distribuição de cargas elétricas da molécula da enzima e, em especial do sítio catalítico, é ideal para a catálise.


Inibição enzimática:

Os inibidores enzimáticos são compostos que podem diminuir a actividade de uma enzima. A inibição enzimática pode ser reversível ou irreversível;

Existem 2 tipos de inibição enzimática reversível:

- Inibição Enzimática Reversível Competitiva: quando o inibidor se liga reversivelmente ao mesmo sítio de ligação do substrato;

O efeito é revertido aumentando-se a concentração de substrato.
Este tipo de inibição depende das concentrações de substrato e de inibidor.

- Inibição Enzimática Reversível Não-Competitiva: quando o inibidor liga-se reversivelmente à enzima num sítio próprio de ligação, podendo estar ligado à mesma ao mesmo tempo que o substrato;

Este tipo de inibição depende apenas da concentração do inibidor.

Na inibição enzimática irreversível, há modificação covalente e definitiva no sítio de ligação ou no sítio catalítico da enzima.

Cofactores enzimáticos e coenzimas:

Cofactores são pequenas moléculas orgânicas ou inorgânicas que podem ser necessárias para a função de uma enzima. Estes cofactores não estão ligados permanentemente à molécula da enzima mas, na ausência deles, a enzima é inactiva.



A fracção protéica de uma enzima, na ausência do seu cofactor, é chamada de apoenzima.

Enzima + Cofator, chamamos de holoenzima.

Coenzimas são compostos orgânicos, quase sempre derivados de vitaminas, que actuam em conjunto com as enzimas. Podem actuar segundo 3 modelos:

- Ligando-se à enzima com afinidade semelhante à do substrato;
- Ligando-se covalentemente num local próximo ou no próprio sítio catalítico da apoenzima;
- Actuando de maneira intermediária aos dois extremos acima citados.