Ciencias - 7 ano (3)

Este é o indicador que pode orientar políticas O Planeta Terra / 7o ano públicas de prevenção, como por exemplo, propa- gandas contra o tabagismo com o objetivo de reduzir o número de fumantes e evitar que doenças pulmo- nares sejam um problema para a população local. Socioeconômicos Taxa de analfabetismo Taxa percentual de pobreza Taxa emprego/desemprego A taxa de analfabetismo é fundamental, pois orientará campanhas de medidas profiláticas e de saúde com outro tipo de informação que não apenas a escrita, a taxa percentual de pobreza irá orientar as ações no sentido da assistência a parte da população que não tem como adquirir alimen- tos, medicamentos, ou até locomoção a um posto de saúde, a taxa de pobreza é intimamente relacio- nada a taxa de desemprego Abrangência do serviço Este indicador avalia a eficiência dos serviços de saúde, percentualmente, em relação ao número de pessoas beneficiadas. É avaliado pelo número de atendimentos, orientações, consultas, vacina- ções e medicamentos fornecidos gratuitamente. Disponibilidade de meios O orçamento destinado à saúde pública e a es- tratégia de sua aplicação são fundamentais para a eficiência destes serviços. A captação e tratamen- to de água, coleta e tratamento de lixo e resíduos industriais, disponibilidades de leitos em hospitais e profissionais da saúde capacitados e reconhe- cidos são elos vitais na cadeia da saúde pública e da qualidade de vida e dependem totalmente dos recursos destinados a estes serviços. 151

Coleção Aprendendo Ciências ÍNDICE DE DESENVOLVIMENTO HUMANO (IDH) O IDH, criado pelo programa das nações uni- das para o desenvolvimento em 1990, tem como finalidade colher dados estatísticos, analisá-los, compará-los e orientar ações que venham a melhorar a qualidade de vida de todas as nações participantes. É calculado levando-se em conta a saúde, a educa- ção e a renda de uma determinada população. O indicador de saúde avalia a taxa de expecta- tiva de vida da população, o indicador de educação avalia a média dos anos de estudo da população, já o indicador de renda avalia o rendimento médio da população. Este índice, numericamente varia entre 0 e 1, quanto mais próximo de 1 melhor a qualidade de vida da população. Atualmente nenhuma nação avaliada apresenta índice 0 ou 1. IDH do Brasil Segundo dados da ONU, em 2018 o Brasil apresentou um IDH de 0,759, ocupando a posição 79 entre 189 países avaliados. Os maiores IDH do mundo são; Noruega, Suiça, Austrália, Irlanda, Alemanha. Os menores IDH do mundo são; Niger, Vurundi, Chade, Sudão do sul, República Centro Africana. 152

Unidade 3 Terra e Universo

Coleção Aprendendo Ciências Capítulo 15 Atmosfera e seus fenômenos Motivando a pensar No 6o ano nós estudamos sobre as camadas atmosféricas e seus principais gases, vamos agora relembrar estes conceitos vistos, porém expandindo nosso pensar! Observe a imagem acima, uma quantidade imensa de gases poluentes sendo lançada em nossa atmosfera! Quais outras situações similares a esta você consegue pensar? Quais as consequências de toda esta poluição? Neste capítulo vamos estudar sobre: As camadas da atmosfera A composição de gases da atmosfera e seus ciclos Os fenômenos atmosféricos A poluição do ar e as consequências para o ser humano e meio ambiente. Ao final deste capítulo você será capaz de pensar de maneira crítica a ação do ser humano nos principais fenômenos atmosférico e participar de importantes discussões de temas como o efeito estufa! Vamos começar?

COMPOSIÇÃO ATMOSFÉRICA O Planeta Terra / 7o ano Como vimos no volume 6, a atmosfera terrestre é formada pelas seguintes camadas: Troposfera que é a camada mais próxima da crosta terrestre; Estratosfera onde o ar já é bastante rarefeito e praticamente não há umidade; Mesosfera que é a camada mais fria da atmosfe- ra com aproximadamente 50 km de espessura; Termosfera que apresenta temperaturas muito altas pois os poucos gases que a constituem absorvem muita radiação solar; Ionosfera: camada caracterizada pela grande presença de íons Exosfera: que é a camada mais externa da at- mosfera aqui o ar é muito rarefeito e as moléculas de gás escapam constantemente para o espaço. A troposfera é uma camada de aproximada- mente 12 km de espessura e é nela que ocorrem quase todos os fenômenos meteorológicos como chuvas, neve, nevoeiros, furacões, vento, nuvens trovoadas. E é nela também que encontraremos as por- centagens mais altas dos gases que são funda- mentais para a vida como a conhecemos aqui na Terra. Vamos estudar quais são estes gases que permitem que a vida se mantenha aqui em nosso planeta. As proporções citadas abaixo são relativas a camada mais próxima da crosta e analisada em la- boratórios a partir de gases do ar seco e limpo. GÁS NITROGÊNIO A porcentagem aproximada de nitrogênio nas camadas mais próximas da crosta ter- restre é de 78%, é um gás incolor, inodoro e insípido e normalmente é inerte, ou seja, dificilmente se combina com outros elementos ou substâncias. Isto quer dizer que apro- ximadamente 78% do ar que você inspira não passa para seu sangue, portanto o gás nitrogênio volta para a atmosfera quando você expira. 155

Entretanto, o gás nitrogênio é vital para a produção de proteínas nas células de todos os seres vivos e precisa de alguma forma ser absorvido. Como veremos posteriormente, é através das raízes de vegetais associadas com bactérias que o gás nitrogênio é retirado do ar, sendo transformado em uma forma absorvível para os seres vivos. Então como o nitrogênio do ar atmosférico chega até as células dos seres vivos? Mesmo sendo muito importante para todos os seres vivos, o nitrogênio não é ab- sorvido diretamente do ar pelos organismos, apenas as algas azuis e algumas bactérias existentes no solo e nas raízes de plantas legu­minosas (feijão, soja, ervilha) conseguem combinar o nitrogênio atmosfé­rico com outros elementos e, assim, produzir compostos (nitratos) muito importantes para a produção de proteínas e o crescimento das plantas. Como os animais sempre dependem das plantas para a sua nutrição, o nitrogênio acaba sendo importante também para a vida animal, ainda que absorvido indiretamente. Observe o ciclo do nitrogênio na natureza Coleção Aprendendo Ciências Bactérias presentes no Restos de animais, vege- Bactérias do solo e das ra- solo e outros seres vivos tais e outros detritos são ízes de leguminosas (Rhi- decompositores liberam produzidos e decompos- zobium) fixam o nitrogênio o nitrogênio para a at- tos. atmosférico e o tornam mosfera. disponível a outros seres vivos 156

GÁS OXIGÊNIO Inspiração Expiração A porcentagem aproximada de oxigênio nas camadas mais próximas da crosta é de 21%, este gás é fundamental para a respiração da maioria dos seres vivos. Porém existem certos tipos de bacté- ria denominadas anaeróbias que podem viver sem a presença do oxigênio. Em temperatura ambiente é um gás inodoro, incolor e inssípido e fundamental para que aconte- çam as combustões. A própria respiração celular dos seres vivos é um tipo de combustão, ou seja, a glicose (combustível) reage com o oxigênio (com- burente) produzindo gás carbônico água e energia. Observe abaixo o ciclo do gás oxigênio na na- tureza. O Planeta Terra / 7o ano GÁS CARBÔNICO A porcentagem de gás carbônico na camada atmosférica que estamos estudando é de apenas 0,03%. A sua presença na atmosfera é o resultado da respiração das células dos seres vivos e da combustão de combustíveis fósseis. 157

O CO2 assim produzido e lançado na atmos- Luz solar Oxigênio fera é absorvido pelos vegetais (sequestro) e reage Dióxido de O2 com água, na presença de luz e clorofila, produzin- carbono Glicose do glicose e oxigênio, este processo é chamado de fotossíntese. CO2 Água O oxigênio produzido durante a fotossíntese será absorvido pelos seres vivos e utilizado na sua respiração que produzirá CO2 dando continuidade ao ciclo. Uma porcentagem significativa de gás carbô- nico é produzida em incêndios, vulcões, fábricas, automóveis sendo lançada na atmosfera juntamen- te com resíduos que além de agravarem a poluição podem interferir no efeito estufa. Observe o ciclo do gás carbônico na natureza. Coleção Aprendendo Ciências Situando-me Além dos gases citados anteriormente, há outros gases presentes nesta camada da atmosfera como argônio, neônio, xenônio, ozônio que juntos representam um pouco menos que 1% do total. Embora em proporções muito baixas todos estes gases, de alguma forma, participam na manutenção das condições de vida do nosso planeta. Um exemplo clássico é o gás ozônio que é formado a partir do gás oxigênio nas camadas atmosféricas. 158

GÁS OZÔNIO O Planeta Terra / 7o ano Como, vimos o gás ozônio encontra-se em pe- Em azul e roxo parte com baixa quenas proporções na troposfera, porém na estra- concentração de ozônio. tosfera encontra-se a chamada camada de ozônio, localizada entre 20 a 35 km de altitude, cuja principal característica é a concentração do gás ozônio. A principal função dessa camada para o meio ambiente é o bloqueio dos raios ultravioletas emitidos pelo Sol durante o dia. Esses raios solares produzem sérios danos aos seres vivos, especialmente aos seres humanos, como o câncer de pele e a queda na imunidade do nosso organismo. Na década de 1980 os cientistas encontraram um grande buraco na camada de ozônio na Antártica. O principal acusado de provocar a destruição da camada de ozônio são os gases CFCs (clorofluor- carbonetos) produzidos industrialmente e utilizados em aerossóis, em composição do isopor e nos aparelhos de refrigeração. São gases muito leves que sobem à atmosfera, prejudicando a formação do ozônio. Atualmente, através do tratado internacional de Montreal que entrou em vigor em 1889 a legislação de diversos países, incluindo o Brasil impede a uti- lização de substâncias que destroem a camada de ozônio, assim temos observado uma redução sig- nificativa dos buracos na camada de ozônio. EFEITO ESTUFA Inicialmente, é importante que se diga que sem o efeito estufa não haveria vida na terra e nos oceanos, pelo menos com a riqueza, a diversidade e a complexidade que conhecemos hoje. Mas o que é o efeito estufa? O efeito estufa é um fenômeno natural em que a radiação solar ao chegar a terra atravessa as camadas atmosféricas e aquece a superfície do planeta, parte da radiação solar fica retida enquanto a parte desta radiação é refletida de volta para o espaço, man- tendo assim uma temperatura adequada as várias formas de vida conhecidas. O grande problema é que nas últimas décadas os cientistas constataram que a tem- peratura média do planeta está aumentando, ou seja, está acontecendo uma amplifica- ção do efeito estufa devido ao aumento de gases presentes na camada atmosférica, especialmente gás carbônico e metano, gases estes que absorvem parte da radiação refletida pela crosta da Terra. 159

Coleção Aprendendo Ciências Este excesso de radiação é reabsorvida pela atmosfera e volta a aquecer a Terra cau- sando aumento considerável da temperatura do planeta. Observe na página seguinte o efeito estufa natural e o efeito estufa amplificado pela ação humana. 160

As causas mais importantes da amplificação do efeito estufa são os gases emitidos em grande quantidade nos incêndios florestais, nas queimadas para agricultura, nas fá- bricas que utilizam combustíveis fósseis, entre outros. O Planeta Terra / 7o ano Dentre as consequências deste aumento do aquecimento global são previstas por pesquisadores do meio ambiente o aumento do derretimento das geleiras, alagamento de ilhas e regiões litorâneas, tufões, furacões, maremotos e enchentes que po- derão ocorrer com mais frequência e intensidade. Este tipo de alteração climática pode influenciar negativamente a produção agrícola, reduzindo a produção de alimentos. A elevação das temperaturas dos mares pode ocasionar o desvio do curso de correntes marítimas levando a extinção de várias espécies marinhas e a diminuição da quantidade de peixes nos mares. Muitos ecossistemas poderão ser atingidos e espécies animais e vegetais poderão ser extintas. 161

Coleção Aprendendo Ciências POLUIÇÃO DO AR O termo “poluição” está relacionado a qualquer alteração das condições naturais de determinado ambiente. Dessa forma, podemos identificar dife- rentes tipos de poluição: da água, do ar, do solo, sonora e visual. O ar que respiramos torna-se poluído quando são introduzidas substâncias diferentes das que fazem parte da sua composição natural ou quando as quantidades de seus componentes naturais são modificadas. Em termos gerais, a poluição do ar pode ser o resultado de fatores naturais, como as emissões de gases e cinzas vulcânicas, a liberação do pólen e de esporos de plantas, de fungos e de bactérias, e até mesmo incêndios não provocados pelo ser humano que poluem o ar a partir da fumaça e da poeira. No entanto, a poluição proveniente de atividades dos seres humanos é a que representa a mais séria ameaça à estabilidade da biosfera (espaço da Terra que possui vida). Essa poluição é o resultado de atividades in- dustriais, comerciais, domésticas, agrícolas e dos escapamentos dos veículos. As chaminés das fá- bricas lançam na atmosfera diariamente milhões de toneladas de gases e partículas sólidas. Os veículos motorizados, por exemplo, durante a combustão lançam na atmosfera grandes quanti- dades de monóxido de carbono, dióxido de enxofre, ozônio e partículas de chumbo, que ficam em sus- pensão na atmosfera. Efeitos da poluição do ar Nas pessoas pode causar doenças nos pulmões, tais como asma, enfisema, câncer do pulmão, bronquite. Na pele pode provocar câncer de pele, irritações nas mucosas do nariz, irritação nos olhos e conjuntivite. Também agrava doenças cardiovas- culares, entre outras doenças. 162

Nos materiais pode provocar deterioração do material usado em construção e outras O Planeta Terra / 7o ano superfícies. Já nas plantas, altera o processo de fotossíntese e pode provocar doenças. Nas grandes cidades, entre os problemas ambientais causados pela poluição do ar estão uma bruma opaca, geralmente meio escura, chamada smog. Na primeira foto, a atmosfera está razoavelmente limpa. Na segunda foto, tirada dois dias depois, a mistura de fumaça e neblina presente é chamada de smog, um fenômeno comum em grandes cidades formado por uma mistura de gases (muitos deles tóxicos). As alterações climáticas em nível global e regional provocadas pela poluição do ar são o efeito estufa, a diminuição da camada de ozônio e a chuva ácida COMO SE FORMA A CHUVA ÁCIDA 163

Coleção Aprendendo Ciências INVERSÃO TÉRMICA Embora a inversão térmica seja um fenômeno natural este fenômeno dificulta a dissipação de po- luentes e agrava a poluição preexistente. Este fenômeno ocorre principalmente nas grandes cidades durante o inverno. Em condições normais, a temperatura da at- mosfera diminui gradativamente com a altitude. O calor do Sol ao aquecer a superfície da Terra, provoca o aquecimento do ar próximo do solo. Por ser menos denso, o ar quente sobe na atmosfera e o ar frio das camadas mais acima desce, estabelecendo uma corrente de ar quente que sobe e outra de ar frio que desce. Isso facilita a dispersão dos poluentes na at- mosfera. No inverno, o solo e o ar próximo a ele podem se esfriar, ao mesmo tempo que o ar das camadas mais acima permanece aquecido. A camada de ar quente bloqueia a circulação do ar frio, impedindo a dispersão de poluentes. É por essa razão que o fenômeno recebe o nome de inversão térmica. No livro digital, em Anima- ções, veja informações sobre as ações afirmati- vas do ser humano. 164

Capítulo O Planeta Terra / 7o ano 16 Placas tectônicas e seus fenômenos Motivando a pensar Observe as imagens acima, são realmente impressionantes! Todas foram causadas pela ‘força da natureza’. É provável que você já tenha escutado notícias sobre grandes erupções vulcânicas ou lido sobre a destruição causada por grandes terremotos como o ocorrido no Haiti em 2010, e até mesmo visto grandes tsunamis destruindo cidades inteiras em alguns filmes. Mas afinal, você já se perguntou como surgem todos estes fenômenos da natureza? Você já notou que provavelmente nunca escutou sobre erupções vulcânicas recentes, terremotos de grandes magnitudes e tsunamis no Brasil? Neste capítulo você será capaz de entender as causas destes estes fenômenos destrutivos da natureza, e, também entender por que o Brasil não apresenta grandes terremotos, atividade vulcânica atual e tsunamis. Vamos começar?

Coleção Aprendendo Ciências RELEMBRANDO AS ESTRUTURAS CAMADAS DA TERRA INTERNAS DA TERRA Crosta Como vimos detalhadamente no 6o ano, o núcleo Manto é a parte mais central da terra, sendo divido em Núcleo duas partes, a interna e a externa. externo Núcleo interno No núcleo interno as rochas estão no estado só- As camadas da Terra do centro para a lido com temperatura aproximada de 6.000 graus. periferia são o núcleo o manto e a crosta No núcleo externo as rochas estão no estado líquido terrestre. com a temperatura aproximada de 4.500 graus. A zona intermediária, o manto, é formada de rocha sólida de consistência pastosa denominada magma, quando expelido por um vulcão passa a ser chamado de magma. A crosta terrestre é a parte superior do manto. É a parte mais fina do nosso planeta, é onde estamos pisando. AS PLACAS TECTÔNICAS A crosta terrestre não é totalmente contínua, sendo dividida em várias partes denominadas placas tectônicas (tectônica do grego; em construção). Estas placas não estão fixas, se movimentam continuamente sob o manto da terra. O movimento se dá devido ao calor do núcleo da Terra que es- quenta o manto e faz estas partes mais aquecidas subirem, e as partes mais frias descerem, dessa maneira são criadas correntes que movimentam as placas tectônicas. 166

Os movimentos das placas tectônicas podem Encontro ou colisão das placas tectônicas: O Planeta Terra / 7o ano ser divididos em: as placas se chocam, podendo ocorrer terre- motos e formação de vulcões ou montanha. Afastamento ou movimento divergente: Ocorre Falhas entre duas placas tectônicas: com o afastamento das placas que pode levar as placas deslizam liberando uma energia que a uma ruptura geológica por onde o magma pode desencadear abalos sísmicos, que se es- pode sair em direção à crosta. Pode dar origem palham pelas rochas e provocam os terremotos. a vulcões, terremotos, montanhas. Afastamento das placas tectônicas: Colisão ou Movimento convergente: Ocorre as placas se afastam, podendo ocorrer a subida quando as placas se movem na mesma direção, do magma. mas sentidos opostos causando um choque entre as duas placas que pode levar a formação Alfred Wegner de vulcões, montanhas ou terremotos Deslizamento lateral: As placas deslocam-se lateralmente e com sentidos opostos provo- cando atritos entre as placas que podem dar origem a abalos sísmicos se espalham pelas rochas e provocam terremotos. DERIVA CONTINENTAL Vimos que os continentes e o fundo dos oceanos estão apoiados sobre as placas tectônicas, também vimos que as placas tectônicas apresentam vários tipos de movimentos. Será que ao longo da história geológica do nosso planeta a distribuição dos con- tinentes sempre foi como encontramos hoje? O geólogo e meteorologista Alfred Wegner, na década de 1910, elaborou a teoria da deriva con- tinental, que propõe que antes da forma atual os continentes formavam um único bloco denominado Pangeia, circundado por um único oceano deno- minado Pantalassa. Como consequência das instabilidades das camadas internas da Terra, e movimento das placas tectônicas, este continente único sofreu segmen- tações, que ocorrem ainda hoje, dando origem a Litosfera atual do nosso planeta. A teoria de Wegner aponta evidências fortes com o “encaixe” das costas atlânticas da América do sul e da África. No livro digital, em animações veja Alfred Wegner contando sobre sua vida e sua teoria. 167

Coleção Aprendendo Ciências Outro fator que reforça a teoria da deriva con- tinental é a constatação da existência de restos conservados e vestígios de animais e vegetais, denominados fósseis que viveram em outras eras com semelhança muito grande em regiões muito distantes e que não poderiam ter se deslocado por conta própria no posicionamento atual dos conti- nentes. Vimos que as placas tectônicas se encontram em movimento podendo dar origem a catástrofes naturais como por exemplo os terremotos, tsunamis e vulcões, vamos agora aprofundá-los. TERREMOTOS Os sismos ou abalos sísmicos são vibrações de maior ou menor intensidade na superfície da crosta terrestre, que tem como causa os movimen- tos contínuos das placas tectônicas que quando interagem podem gerar um acúmulo de tensão, a energia produzida por esta tensão é liberada na forma de um abalo sísmico. A intensidade destes sismos varia em relação ao tamanho da falha produzida pela interação das placas. Os sismos de maior intensidade são denomina- dos terremotos que podem dar origem a desastres de grande intensidade. 168

O ponto no interior da crosta terrestre onde se No livro digital, em Pes- origina um terremoto é chamado de hipocentro. A quisas, entenda porque partir do hipocentro as ondas sísmicas se propa- os terremotos na Turquia gam em várias direções, o ponto alinhado vertical- são tão devastadores? mente na superfície da terra é denominado epicen- tro do terremoto. Para mediar a intensidade dos terremotos usa- mos a escala Richter, criada em 1935 por Charles Richter e Beno Gutenberg. O maior valor já medido nesta escala aconteceu em um terremoto no Chile em 1960 que atingiu o valor 9,5 na escala Richter. Para termos uma ideia dos estragos provocados associados aos valores da escala Richter podemos fazer a seguinte comparação: Valores da escala Richter <2 Tremores detectados apenas por aparelhos que medem os O Planeta Terra / 7o ano abalos, denominados sismógrafos. 2-4 Sensação semelhante à da passagem de um veículo grande e pesado. 4-6 Quebra vidros, provoca rachaduras em paredes e desloca 6-7 móveis. Provoca danos em edifícios e destruição de construções frágeis. 7-8 Danos graves em edifícios e grandes rachaduras no solo. 8-9 Destruição de pontes, viadutos e da maioria das construções. >9 Destruição total causando ondulações do solo visíveis. POSICIONAMENTO DO BRASIL Se você observar o mapa das placas tectônicas, da américa do sul e as placas vizi- nhas vai notar que o Brasil está em uma região relativamente afastada do ponto de encon- tro destas placas. 169

Coleção Aprendendo Ciências Isto é o motivo básico da baixa probabilidade da ocorrência de terremotos, tsunamis e atividade vulcânica no território brasileiro, diferente por exemplo, da região onde se en- contra o Chile que está posicionado muito próximo do limite da placa de nascar e da placa sul-americana, por isso a ocorrência frequente de terremotos no território chileno. TSUNAMI Um tsunami, palavra de origem japonesa que significa tsu (porto) e nami (ondas), pode se originar a partir de um terremoto submarino ou de ação de um vulcão. No livro digital, em Pesquisas, veja sobre o dia em que o Japão foi atingido por um terremoto, tsunami e acidente nuclear. 170

VULCÕES Os vulcões são formados pela saída do magma que está no manto da Terra. Para que o magma chegue à superfície, é necessário que haja racha- duras na crosta terrestre. Após o magma ser expe- lido pelo vulcão, passa a ser chamado de lava. As rochas formadas a partir do magma são chamadas de magmáticas, como, por exemplo, o granito usado em pias, pisos ou banheiros de nossas casas. Quando um vulcão entra em atividade, expele lava, cinza, gás carbônico, enxofre e vapor O Planeta Terra / 7o ano de água e provoca tremores e, muitas vezes, a destruição do que estiver ao seu redor. Cinzas Fragmentos de vulcânicas lava solidificados Deslizamento Corrente de terra de lava Vapor de água com enxofre Chaminé Gêiseres e Acúmulo de fontes termais Magma 171

Colocando a mão na massa VULCÃO DE LEVEDURAS Coleção Aprendendo Ciências Materiais Procedimento 2 copos de plástico 1. Para montaro vulcão, passe cola nos copinhos plásticos e, em seguida, jogue areia para simular Cola e areia aparência de um vulcão. 5 envelopes de fermento 2. Dissolva o fermento biológico em um copo de biológico em pó (para pão) água. Coloque um pouco dessa mistura (mais ou menos um dedo) em um copo plástico (experi- 2 tubos de água oxigenada ência de controle) e outra porção em outro copo plástico. Vinagre 3. Pingue algumas gotas de detergente nas experi- 1 detergente líquido neutro ências com as misturas de leveduras. Corante de alimento líquido, 4. Coloque um copo (ou vulcão) com a mistura de de preferência vermelho ou fermento dentro da bandeja. alaranjado, para imitar a lava. 5. Adicione corante de alimento para fazer espuma 1 bandeja de plástico para colorida. montar a experiência 6. Despeje um pouco de água oxigenada somente dentro do vulcão que está dentro da bandeja e veja o resultado. É muito rápido! 7. Compare com a mistura no copo sem água oxi- genada e descreva essa experiência explicando o que ocorreu. 172