Erosão pluvial

Ciclo das Rochas

Rochas

• Agregado sólido de minerais de origem natural

• Produtos consolidados, resultantes da união

natural de minerais

• Diferente de sedimentos, por exemplo: areia da

praia é um conjunto de minerais soltos.

• Composição mineralógica

• Textura ou relação entre os minerais

Tipos de Rocha conforme a

origem

• Ígneas ou magmáticas

• Sedimentares

• Metamórfica

Rochas ígneas As rochas ígneas (do latim ignis, fogo) são também conhecidas como  rochas magmáticas. Elas são formadas pela solidificação (cristalização)  do magma, que é um líquido com alta temperatura, em torno de  700 a 1200oC, proveniente do interior da Terra. As rochas ígneas podem conter jazidas de vários metais (ouro, platina, cobre, estanho, etc.) e trazem à superfície do planeta importantes informações sobre as regiões profundas da crosta e do manto terrestre. O tamanho dos cristais das rochas ígneas é, em geral, proporcional  ao tempo de resfriamento do magma, isto é, quanto mais lenta for a cristalizaçãode um magma, maiores são os cristais formados e  vice-versa. Magmas cristalizados a grandes profundidades no interior da crosta  esfriam lentamente, possibilitando que seus cristais se desenvolvam  até atingir tamanhos visíveis a olho nu (>> 1 mm). Rochas ígneas deste tipo são denominadas rochas plutônicas, como por exemplo o granito. Nos vulcões, o magma (lava) atinge a superfície da crosta e entra em  contato com a temperatura ambiente, resfriando-se muito rapidamente.  Como a solificação é praticamente instantânea, os cristais não têm tempo  para se desenvolver, sendo portanto muito pequenos, invisíveis a olho  nu (<<1mm). Rochas deste tipo são denominadas rochas vulcânicas,  como o basalto. Quando o magma se cristaliza muito próximo à superfície, mas ainda no  interior da crosta, o resfriamento é um pouco mais lento que o das  rochas vulcânicas, permitindo que os cristais sejam visíveis a olho nu, embora ainda de tamanho pequeno (~1mm). Rochas deste tipo são denominadas rochas sub-vulcânicas, a exemplo do diabásio. 2.2. Rochas sedimentares. As rochas sedimentares são o produto de uma cadeia de processos que ocorrem na superfície do planeta e se iniciam pelo intemperismo das rochas expostas à atmosfera. As rochas intemperisadas perdem sua coesão e passam a ser  erodidas e transportadas por diferentes agentes (água, gelo, vento, gravidade), até sua sedimentação em depressões da crosta terrestre, denominadas bacias sedimentares. A transformação dos sedimentos  inconsolidados (p. ex. areia) em rochas sedimentares (p. ex. arenito)  é denominada diagênese, sendo causada por compactação e cristalização de materiais que cimentam os grãos dos sedimentos. As rochas sedimentares fornecem importantes informações sobre as  variações ambientais ao longo do tempo geológico. Os fósseis, que  são vestígios de seres vivos antigos preservados nestas rochas, são a chave para a compreensão da origem e evolução da vida. A importância econômica das rochas sedimentares está em conterem,  em determinadas situações, petróleo, gás natural e carvão mineral,  que são as principais fontes de energia do mundo moderno. As rochas sedimentares formadas pela acumulação de fragmentos de minerais ou de rochas intemperizadas são denominadas rochas clásticas  ou detríticas, como o arenito. Existem também rochas sedimentares formadas  pela precipitação de sais a partir de soluções aquosas saturadas (p. ex. evaporito)  ou pela atividade de organismos em ambientes marinhos (p. ex. calcário), sendo denominadas rochas não-clásticas ou químicas. 2.3. Rochas metamórficas As rochas metamórficas são o produto da transformação de qualquer tipo de rocha, quando esta é levada a um ambiente onde as condições físicas (pressão, temperatura) são muito distintas daquelas onde ela se formou. Nestes ambientes, os minerais podem se tornar instáveis e reagir formando outros minerais,  estáveis nas condições vigentes. Como os minerais são estáveis em campos definidos de pressão e temperatura, a identificação de minerais das rochas metamórficas permite reconhecer as condições físicas em que ocorreu o metamorfismo. O estudo das rochas metamórficas permite identificar grandes eventos  geotectônicos ocorridos no passado, fundamentais para o entendimento da atual configuração dos continentes. As cadeias de montanhas (por exemplo Andes, Alpes, Himalaias) são grandes  deformações da crosta terrestre, causados pelas colisões de placas tectô- nicas.  As elevadas pressões e temperaturas existentes no interior das cadeias de  montanhas durante sua edificação são o principal mecanismo formador de  rochas metamórficas. O metamorfismo pode ocorrer também em outras situações, ao longo de planos de deslocamentos de grandes blocos de rocha (alta pressão) ou nas imediações de grandes volumes de magmas, devido à dissipação de calor (alta temperatura). O Intemperismo e a Erosão As rochas que estão aflorando na crosta terrestre, sejam de que tipo for, sofrem constantemente desagregação e decomposição, seguidas de  transporte dos fragmentos assim produzidos. Esses fragmentos,  chamados sedimentos, são depositados em outros locais, onde,  com a passar de muito tempo, poderão dar origem a novas rochas, do tipo sedimentar. O intemperismo e a erosão são as fases iniciais desse grande  processo geológico. Intemperismo Tipos de intemperismo Erosão I N T E M P E R I S M O Dá-se o nome de intemperismo (também chamado de meteorização) ao conjunto  de alterações físicas (desagregação) e químicas (decomposição) que as rochas  sofrem quando ficam expostas na superfície da Terra. É um processo importante  porque é o início de um processo maior que continua com a erosão e a deposição do material por ele formado, com a posterior diagênese, que leva à formação  das rochas sedimentares. É a partir do intemperismo também que se forma o regolito, conjunto do material  alterado, e, num estágio mais avançado, o solo, material superficial em avançado estado de alteração e lixiviação, associado à matéria orgânica, fundamental à prática agrícola e, portanto, à sobrevivência do ser humano. Fatores que controlam o intemperismo São vários os fatores que influem no intemperismo: Clima É o mais importante. É ele que determina a distribuição sazonal das chuvas, fundamentais porque é a água o principal agente transportador dos produtos do intemperismo, e as variações de temperatura, que contribuem para a fragmentação  das rochas, através da alternância de períodos de dilatação com períodos de  contração. Quanto maior a disponibilidade de água e quanto mais freqüente for sua renovação, mais completas serão as reações químicas do intemperismo. Quanto à temperatura, para cada 10 ºC de elevação há um aumento de duas a três vezes na velocidade das reações química. Isso explica por que o intemperismo é mais intenso nos trópicos. Relevo Determina a maior ou menor velocidade do fluxo da água das chuvas, com consequente menor ou maior infiltração no solo. Em encostas de alta declividade, a água fica pouco tempo em contato com as rochas e assim não consegue  promover adequadamente as reações químicas. Nas baixadas, a água fica,  ao contrário, bastante tempo em contato, mas não se renova facilmente, de  modo que fica saturada nos componentes solúveis e perdem sua capacidade  de continuar atacando os minerais. Portanto, é nas encostas suaves que o  intemperismo é mais intenso. Rocha-mãe Importante porque, dependendo de sua composição mineralógica, textura e  estrutura, terá maior ou menor resistência à decomposição e à desagregação. Os  primeiros minerais a cristalizar no resfriamento de um magma são os mais instáveis nas condições normais de pressão e temperatura e, assim, são os primeiros a se alterar. Por essa razão, o quartzo é dos mais resistentes e na alteração de um granito, por exemplo, é o último a se decompor. Os mármores, por sua vez, por serem formados de carbonato de cálcio, mineral altamente solúvel em água, alteram-se com muito mais facilidade que os granitos (daí serem muito mais indicado, para tampo de pias, o granito que o mármore). Tempo Quanto maior o tempo de exposição de uma rocha, mais intensa será a ação intempérica sobre ela. Calcula-se que em um milhão de anos o intemperismo rebaixe o relevo de 20 a 50 metros. Na Escandinávia, onde o clima é muito frio, sobre superfícies graníticas expostas há 10.000 anos desenvolveu-se um manto de alteração de apenas poucos milímetros. Em compensação, no Havaí, região muito úmida, no período de apenas um ano desenvolveu-se, sobre lavas basálticas recentes, uma camada de solo suficiente para uso agrícola. Fauna e flora São fatores de importância menor, mas que atuam fornecendo matéria orgânica para reações químicas e remobilizando materiais. A concentração de CO2 no solo, proveniente da decomposição da matéria orgânica morta, pode ser até 100 vezes maior que na atmosfera. Isso facilita muito a acidificação da água, o que favorece, por exemplo, a dissolução do alumínio. Superfícies rochosas cobertas de liquens são muito mais rapidamente atacadas pelo intemperismo químico que aquelas sem liquens, e raízes de árvores têm grande poder de penetração em fendas de rochas, provocando sua dilatação. Os materiais produzidos pelo intemperismo podem ser transportados para outro local ou permanecerem na posição original. Em qualquer um dos casos, vão gerar um solo, chamado de solo transportado no primeiro caso e de solo residual no segundo. Tipos de intemperismo A ação do intemperismo dá-se através de modificações nas propriedades físicas e  químicas dos minerais e rochas. Quando predominam as primeiras, fala-se em intemperismo físico; se predominam as segundas, fala-se em intemperismo químico. Quando há participação de seres vivos e de matéria orgânica, é classificado em físico-biológico ou químico-biológico. Intemperismo físico Consiste basicamente na desagregação da rocha, com separação dos grãos minerais  que a compõem e fragmentação da massa rochosa original. As variações de temperatura dilatam e contraem o maciço rochoso, gerando fissuras que com o tempo vão se alargando. Os minerais, por sua vez, possuem diferentes coeficientes de dilatação e respondem de maneira diferente a essas variações térmicas, contribuindo também para o fissuramento. Essas mudanças são particularmente acentuadas no ambiente desértico, que tem dias quentes e noites frias. As variações na umidade também provocam o mesmo efeito e se a água que se infiltra em fraturas da rocha sofre congelamento, o intemperismo físico é bem mais acentuado porque ao congelar a água aumenta em 9% o seu volume e exerce grande pressão sobre as paredes da rocha. Quando a água que se infiltra em fraturas e fissuras contém sais dissolvidos  (principalmente cloretos, sulfatos e carbonatos) e esses vêm a precipitar, pode  igualmente ocorrer um aumento de volume e consequente fragmentação, pois isso  causa enorme pressão sobre a rocha. Esse tipo de fragmentação é um dos  principais problemas que afetam monumentos feitos com rocha.  Seja qual for a causa da fragmentação, ela sempre acaba facilitando a penetração  da água e o consequente intemperismo químico da rocha. O fluxo de água pela superfície leva à formação de ravinas (Fig. 1) e quanto mais água houver, mais acelerado será o ravinamento, de modo que ele aumenta à medida que a água avança morro abaixo. Intemperismo químico A maioria das rochas que hoje afloram formou-se em ambiente muito diferente daquele que há na superfície terrestre atual, onde pressão e temperatura são baixas e onde a água e o oxigênio são muito abundantes. Como consequência, os minerais que formam essas rochas estão hoje em desequilíbrio químico e tendem a se transformar em outros, mais estáveis. O principal agente do intemperismo química é a água, que, absorvendo o CO2 da atmosfera, adquire características ácidas. Em contato com a matéria orgânica do solo, essa água fica mais ácida ainda, o que vai facilitar seu trabalho de dissolução de carbonatos e outras substâncias. O intemperismo químico atua através de reações de hidratação, dissolução, hidrólise, acidólise e oxidação. Os feldspatos e micas são transformados em argilas, permanecendo o quartzo inalterado. A ação da água sobre o feldspato e a biotita leva à produção de argilas, das quais a principal é o caulim. Intemperismo biológico É bem menos importante que os dois tipos anteriores e se dá através da ação de bactérias, que decompõem materiais orgânicos. Essee tipo de intemperismo produz os solos mais férteis do mundo, sendo muito comum na Rússida e na Ucrânia. Processo de Diagénese _displayNameOrEmail_ - _time_ - Remove _text_   E R O S Ã O Erosão é o conjunto de processos que promovem a retirada e transporte do material produzido pelo intemperismo, ocasionando o desgaste do relevo. Seus principais agentes são a água, o vento e o gelo. O material transportado recebe o nome de sedimento e vai dar origem aos depósitos sedimentares que, através da diagênese, transformam-se em rochas sedimentares. Chama-se de diagênese um conjunto de transformações que, em resumo, consistem em compactação e cimentação dos sedimentos, dando-lhes a consistência de uma rocha. A erosão é importante por ser responsável pela perda anual de milhões de toneladas de solo fértil, devida principalmente a práticas equivocadas de ocupação e manejo do solo. Essa perda é praticamente irrecuperável, pois exige muito tempo para ser realizada. A erosão pode ser de vários tipos, conforme o agente que atua. Outro tipo de erosão pluvial é a erosão remontante, que abre, no solo, sulcos que podem atingir grandes dimensões e que crescem morro acima (daí o nome), ao contrário do ravinamento. Esses sulcos recebem o nome de boçorocas (ou voçorocas) e começam a se formar quando o ravinamento atinge o lençol freático. Daí em diante, progridem de modo muito difícil de controlar, pois não mais dependem da ocorrência de chuvas para aumentar de tamanho.  Erosão pluvial É aquela provocada pela água das chuvas. Como foi dito, a água é um dos principais agentes erosivos. Sua ação é lenta, mas pode ser acelerada quando ela encontra o solo desprovido de vegetação, como nas áreas desmatadas. Se o terreno tem muita vegetação, o impacto da chuva é atenuado porque a as plantas diminuem a velocidade da água que escorre pelo solo. As raízes, por sua, vez, dão mais resistência à estrutura do solo e aquelas já mortas funcionam como canais, favorecendo a infiltração da água. Sem vegetação, o solo fica saturado em água mais rapidamente e, como consequência, ela passa a fluir pela superfície, deixando de se infiltrar. Tudo isso fica agravado se o solo for arenoso, e não argiloso. A primeira ação da água é através do salpicamento, que é a desagregação dos torrões e agregados do solo pelo impacto dos pingos de chuva. Esse impacto provoca também a selagem, uma obstrução dos poros do solo pelo material mais fino, o que resulta numa redução da infiltração e consequente aumento do fluxo de água superficial. Erosão marinha (abrasão) A água do mar provoca erosão através da ação das ondas (Fig. 3), das correntes marítimas, das marés e das correntes de turbidez. Seu trabalho é reforçado pela presença de areia e silte em suspensão. A cidade de Olinda, em Pernambuco, é um local em que a erosão marinha tem agido de modo preocupante, com o mar avançando sobre a cidade. Fig. 3 - Erosão marinha La Portada, Chile Foto: Selecções do Reader’s Digest As correntes marinhas transportam grandes volumes de sedimentos de uma área para a outra. A ação das correntes de turbidez não é percebida, porque elas atuam entre a plataforma continental e o talude continental.   Erosão glacial É a erosão provocada pelas geleiras (também chamadas de glaciares). A água que se acumula nas cavidades das rochas no verão, congela quando chega o inverno, sofrendo dilatação. Isso pressiona as paredes dos poros, rompendo a rocha. A cada ano, o processo se repete, desagregando, aos poucos, a rocha. Essas massas de gelo deslocam-se muito lentamente, mas têm uma enorme capacidade de transporte, podendo carregar blocos de rocha do tamanho de uma casa. Quando derretem, geram depósitos sedimentares muito heterogêneos, chamados de morenas ou morainas. Erosão eólica É aquela decorrente da ação do vento. Ocorre em regiões áridas e secas, onde existe areia solta, capaz de ser transportada pelo vento, que a joga contra as rochas, desgastando-as e dando origem, muitas vezes, a formas bizarras, como se vê na Fig. 4. Ao contrário do que pensam muitas pessoas, não foi a erosão eólica, e sim a chuva, que formou as estranhas feições que tanto atraem os turistas em Vila Velha, no Paraná. Fig. 4 - Erosão eólica no Salar de Uyuni (Bolívia) Foto: Thomas Wilken Fonte: Dicionário Livre de Geociências Outra feição típica do ambiente desértico são os ventifactos (Fig. 5), blocos de rocha de tamanhos variados que aparecem soltos no chão e que exibem faces planas formadas pelo impacto contínuo da areia. Eles são úteis porque a posição dessas faces indica a direção preferencial dos ventos no local. Os grãos de areia podem ser levados a distâncias enormes por suspensão e já se constatou a presença de areias provenientes da África na Amazônia brasileira. A suspensão forma grandes depósitos arenosos, chamados de loess e é responsável também pelas tempestades de areia. Outro meio de transporte da areia é por saltação. É ele que provoca o desgaste da parte inferior dos morros, gerando formas como a da Fig. 4 e a desagradável sensação de picadas que se sente nas pernas, quando se está na praia em dia de vento forte.  O termo intemperismo é aplicado às alterações físicas e químicas a que estão sujeitas as rochas na superfície da Terra.     Intemperismo Químico – Implica em transformações químicas dos minerais que compõem a rocha. O principal agente do intemperismo químico é a água. Os feldspatos e micas são transformados em argilas, ao passo que o quartzo permanece inalterado.     Intemperismo Físico ou Mecânico – Envolve processos que conduzem à desagregação da rocha, sem que haja necessariamente uma alteração química maior dos minerais constituintes. Os principais agentes do intemperismo físico são variação de temperatura, cristalização de sais, congelamento da água, atividades de seres vivos. Intemperismo Físico: No Arpoador, devido ao fato da rocha estar, em sua maior parte exposta,  o intemperismo físico exerce um papel importante. a) Variação da temperatura: Com o aumento da temperatura os minerais sofrem dilatação, desenvolvendo pressões internas que desagregam os minerais  e desenvolvem microfraturas, por onde penetrarão a água, sais e raízes  vegetais. b) Cristalização de sais: O sal trazido pela maresia, se cristaliza nas pequenas fraturas dos minerais, desenvolvendo pressões que ampliam efeito desagregador. Veja as estruturas tipo honey comb abaixo. c) Atividades biológicas:   Orifícios de ouriços do mar   Ação de desagregação e contenção das raízes   Intemperismo Químico: A ação das soluções aquosas sobre o feldspato e sobre a mica biotita, leva à produção de argilas e à formação do solo. A principal argila formada é o caulim, que é branco quando puro, o que o acontece muito raramente. A cor vermelha do solo se deve aos óxidos de Ferro e Manganês liberados pela  alteração da biotita e outros minerais que possuem estes elementos químicos  em sua fórmula.   Observe na foto ao lado, a evolução do solo. Na superfície, o solo é mais rico em argila e matéria orgânica. À medida que se aprofunda aumenta o número de cristais de feldspato, os quais já se encontram em processo de desagregação e de alteração química. Mais abaixo encontra-se a rocha (gnaisse facoidal) não alterada, que não aparece nesta foto. A escala no centro da foto é uma régua com 10 centímetros. Como a biotita é o primeiro mineral a se alterar, não a encontramos neste perfil de solo. Perfil de solo pouco desenvolvido     Erosão antrópica É a erosão causada pela ação do ser humano. Em geral não tem grande influência, por que sua ação é de duração muito curta, Mas, nossa capacidade de remover  grandes massas de terra ou de rocha é cada vez maior e a erosão antrópica  tende a ser cada vez mais significativa. O plantio sem levar em conta o regime de escoamento das águas naturais, pode  provocar ravinamento e formação de boçorocas. A ocupação de áreas impróprias para a construção de moradias, como morros de alta declividade, gera escorregamentos de solo, com danos materiais e mortes. A impermeabilização  de superfícies, como a pavimentação de ruas, impede que a água da chuva se infiltre e favorece as inundações em áreas urbanas. Deve-se ter em mente também que a ação humana, embora de pequena expressão,  pode ser o início de um grande processo erosivo. Assim, o desmatamento na Amazônia pode facilmente levar a área desmatada a uma desertificação, porque o solo daquela região é muito arenoso e pouco espesso. A vegetação só é exuberante porque se desenvolve sobre restos orgânicos da própria mata, e eles desaparecem rapidamente quando há o desmatamento. Erosão pluvial    A chuva é um dos agentes erosivos mais ativos ;ao cair ,continua ou intensamente sobre uma área ,ela pode abrir desde pequenos buracos até enormes enxurradas no solo. A erosão causada pelas águas da chuva damos o nome de erosão pluvial .   A chuva causa também ,o desgaste do solo ,arrastando parte dos materiais que o compõe .Conforme o grau de agressão da força destrutiva das águas das chuvas ,podemos considerar diferentes tipos de erosão pluvial :superficial ,quando leve partículas do solo ,principalmente se não houver uma cobertura vegetal para protege-lo.laminar:quando a quantidade de material carregado pela água é maior que na erosão superficial .de sulcos :quando a enxurrada abre pequenos buracos no solo .de ravinamento :a forma mais agressiva da erosão pluvial ,formando verdadeiras “crateras” no solo. Deslizamentos     O desgaste provocado pelas águas da chuva torna-se mais intenso como a inclinação do terreno e a falta de vegetação .Chuvas fortes deslocam e transportam materiais nas vertentes de morros ,provocando deslizamentos e desabamentos ,e colocam muitas áreas em risco .Geralmente isso acontece nas decorrentes áreas de população de baixa renda que ocupam áreas em riscos e assumem proporções sociais muito graves .    Os deslizamentos ocorrem por causa da tendência da camada superficial do solo de cima para baixo .A velocidade e a intensidade desse deslizamento vão depender da maior ou menor permeabilidade dos solos e do declive .    O movimento mais lento desse material costuma formar na base da inclinação um por qualquer interferência ,humana ou natural . A erosão marinha     O trabalho das águas do mar sobre os litorais pode ser construtivo ou destrutivo .    O trabalho construtivo é chamado de acumulação marinha .As praias são o resultados mais o marcante desse trabalho .Outras formas resultantes do trabalho construtivo do mar:  as restingas ,que são cordões arenosos paralelos à costa ,os tômbolos ,que são cordões da areia que ligam uma ilha ao continente ,e os recifes ,que se originam da consolidação da areia de antigas praias (recifes de arenito) ou pela acumulação de corais (recifes de coral).Os recifes são encontrados no litoral do Nordeste do Brasil .Na maioria das vezes ,na maré baixa ,formam “piscinas naturais” muito apreciadas por turistas do Brasil e do mundo .    O trabalho de desgaste realizado pelas éguas do mar é chamado de abrasão  marinha .As formas típicas da abrasão marinha são ;falésias ou costas . A erosão glacial    O gelo modela o relevo através das geleiras ,massas de gelo formadas nos  continentes ,em regiões onde a quantidade de neve que cai é menor que a da neve que derrete .   Consideramos dois tipos principais de geleiras :  Continentais ou inlandsis :localizadas em regiões altas e que cobrem grandes extensões de terra .Grandes blocos dessas geleiras podem se soltar e ser arrastador pelas águas do mar .São os icebergs ,formados de águas doce e que constituem um perigo para a navegação . Alpinas :Características das altas montanhas ,também chamados de geleiras do vale ,porque lembram um vale fluvial .As geleiras alpinas ,com o degelo de verão ,alimentam rios e lagos .Seu poder de erosão fica mais intenso quando carregam em sua massa gelada fragmentos de rocha que funcionam como uma lixa sobre o solo .   Os vales glaciais tem a forma de U .Sua parte mais elevada tem forma circular e recebe o nome de circo glacial . A erosão eólica  O vento é um poderoso agente erosivo que atua principalmente nos desertos e nas praias. O trabalho de erosão do vento ocorre de duas maneiras :    Pela destruição :Compreende a deflação(quando o vento retira e transporta partículas finas das rochas) e a corrosão (quando essas partículas são lançados pelo vento contra outra rochas ,escavando-as com violência).Desses processos resultam grandes depressões, planaltos pedregosos ou formações com aspectos exóticos ,como cogumelo ,taças ,etc.    Pela acumulação :Quando o vento deposita os materiais que carrega .O trabalho mais  típico de acumulação dos ventos sãos as dunas ,grandes elevações de areia que podem  ser fixas ou móveis ,pois podem mudar de lugar conforme a direção do vento .Outra conseqüência desse trabalho é a formação de sedimentos muito finos ,amarelados e  muito férteis ,formados por quartzo ,argila e calcário . Diagênese dos Fósseis A fossildiagênese (ou diagênese fóssil) estuda o conjunto de alterações químicas e físicas (incluindo as ações mecânicas de deformação) sofridas pelos restos dos organismos desde o momento em que são enterrados até ao momento de sua coleta, já como fósseis. Esses processos, genericamente chamados de fossilização, podem ser agrupados em três categorias básicas: Preservação Total: aquela que preserva todo o organismo, incluindo os tecidos moles. Há registro de vertebrados  com preservação total, como o caso de mamutes congelados, encontrados na Sibéria. Preservação sem alteração do resto esquelético: a que ocorre sem modificar a estrutura original do resto orgânico. Exemplos: a incrustação  (crosta de algum minério ao redor de um osso) ou a permineralização (preenchimento dos  poros dos ossos por algum tipo de mineral). Neste último caso pode haver uma deformação do fóssil que poderá levar a interpretações taxonômicas errôneas. Preservação com alteração do resto esquelético: Ocorre quando há adição, substituição ou ainda dissolução do material original, gerando moldes do osso original. Os processos diagenéticos começam logo após o soterramento, pois o acúmulo gradual de sedimentos desencadeia todo um conjunto de ações que levam à sua progressiva  consolidação numa rocha sedimentar. Os restos orgânicos associados ao sedimento irão sofrer estas mesmas ações e se transformarão em fósseis. A diagênese, apesar de ser facilmente comprovada (se há um fóssil,  ele sofreu diagênese!), é difícilde ser identificada, uma vez que, na maioria dos casos, há substituição e adição de outros minerais ao fosfato de cálcio (mineral original do osso), ou até mesmo a dissolução do osso e posterior preenchimento com outros minerais que estejam solúveis no subsolo, gerando um molde. Aliás, é importante lembrar que os processos diagenéticos ocorrem após o  soterramento, já que o fator pressão listostática (pressão exercida pelas camadas de sedimento sobre os ossos) e temperatura são imprescindíveis para que ocorram os processos físico-químicos que levam à fossilização. O Processo De Fossilização Muitas vezes nos perguntamos como um organismo vivo pode se tornar um fóssil. O processo parece ser simples, mas é um pouco complexo. Quando um organismo morre, inicialmente ele é decomposto pelas bactérias e fungos que degradam a matéria orgânica. Depois disto, o organismo pode ser imediatamente soterradoou passar por uma série de processos – desarticulação, transporte – e só depois ser soterrado. Esse soterramento irá acontecer quando a água, ou outro agente, transportar o sedimento que irá recobrir o organismo. Depois de soterrado, o organismo irá passar por um processo chamado de diagênese, que consiste na compactação (pelo peso do sedimento) e na cimentação (o sedimento depositado sobre o organismo ou por dentro dele, através de processos químicos,se aglomera e passa a formar uma rocha sedimentar). Nestas condições, esse organismo agora pode ser considerado um fóssil.  O movimento das placas tectônicas permite que uma rocha, que antes foi um fundo  de mar, por exemplo, seja erguida acima da superfície e fique exposta. Nesta rocha exposta é que o paleontólogo vai procurar pelos fósseis. Esquema representando o processo de fossilização. O processo de fossilização dura milhares de anos, e não ocorre de uma hora para  outra. Portanto, ainda não podemos fabricar um “fóssil em laboratório”! Entretanto, a forma  como ocorre esse processo pode variar. Algumas dessas possibilidades serão  discutidas a  seguir. Tipos de Fósseis Restos Vestígios *Restos Normalmente consistem nas partes duras dos organismos, pois estas apresentam alto potencial de preservação. Os restos podem ser  compostos por: sílica(espículas das esponjas), carbonato de cálcio (moluscos), hidroxiapatita (ossos de  vertebrados), quitina (exoesqueleto de artrópodes), celulose (vegetais),entre outros. Fóssil de um artrópode trilobita, encontrado na Formação Ponta Grossa, Devoniano da Bacia do Paraná. Material depositado na Universidade Federal do Paraná. Escala em centímetros (foto de Cristina Vega Dias). Os restos podem ser preservados de diversas formas: Preservação Total Preservaçãcom Alteração dos Restos Esqueléticos Preservação Sem Alteração Dos Restos Esqueléticos. Vestígios Os vestígios representam evidências da existência do organismo ou de sua atividade. São úteis para identificar a presença de um determinado organismo quando  seus restos não foram fossilizados. Dentre os vestígios, podemos citar as pegadas e pistas de organismos, coprólitos (fezes fossilizadas), gastrólitos (rochas presentes em restos estomacais, que auxiliavam na digestão), e também a formação de moldes  internos e externos. Para explicar a formação de moldes, vamos tomar como exemplo uma  concha de um molusco bivalve. A formação de moldes ocorre quando um  organismo é depositado, e a impressão da porção interna da concha fica  marcada no  sedimento (molde interno). A impressão da porção externa da concha é o molde externo. Depois disto, a concha pode ser dissolvida,  e o espaço ocupado por ela pode ser preenchido por outro material,  formando o contramolde.

Dinâmica da terra

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

São processos naturais que reciclam elementos em diferentes formas químicas do meio ambiente para os organismos, e, depois, vice-versa. Água, carvão, oxigênio, nitrogênio, fósforo e outros elementos percorrem estes ciclos, unindo os componentes vivos e não-vivos da Terra.

Materialmente a Terra é um sistema quase fechado; muito pouca matéria entra ou sai; as transformações sobre ou dentro dela precisam vir de combinações de matéria já existente. Energeticamente, contudo, a Terra é um sistema aberto. Recebe energia constante do sol que precisa re-irradiar de volta para o espaço a fim de manter uma temperatura controlada. A energia flui para a terra e retorna para fora novamente. A matéria precisa fluir em ciclos. Os elementos necessários à vida - água, carbono, oxigênio, nitrogênio, etc. - passam por ciclos biogeoquímicos que mantêm sua pureza e a capacidade de serem aproveitados pelas coisas vivas.
A biogeoquímica é o estudo das trocas de materiais entre os componentes vivos (biótica) e não vivos (abiótica).

Os principais ciclos biogeoquímicos da natureza são:

Ciclo da água (h2O)

O ciclo da água é movido pela energia solar. Esta energia faz evaporar a água dos oceanos, dos lagos, dos rios e das superfícies úmidas do solo e provoca transpiração das folhas e dos corpos de outros organismos vivos.
As moléculas de água vão da superfície terrestre para a atmosfera, onde, junto com outros compostos moleculares, dão origem às nuvens. O retorno dessa água para a superfície se dá na forma líquida (chuva) ou na forma sólida (neve, granizo).
Quando a chuva ou a neve atingem o chão, uma parte é absorvida pelo solo, onde forma os lençóis subterrâneos, ou é absorvida pelas plantas. O restante forma a água de escoamento que se junta às nascentes e às fontes de lençóis freáticos para formar os lagos e os rios que alimentam os oceanos, fechando assim o ciclo da água.

ciclo do carbono (C)

O carbono é o elemento essencial na composição da matéria orgânica. Depois da água, é o elemento que entra em maior quantidade na constituição dos organismos vivos. O ciclo do carbono envolve um estágio sólido e um gasoso. O estágio sólido representa o carbono encerrado nas rochas (pedras calcárias) e nos combustíveis fósseis, como hulha e petróleo, fixados pela fotossíntese durante milhões de anos.
Quando estes são queimados, ou através de atividades vulcânicas, o carbo, sob a forma de CO2 (dióxido de carbono), é transferido para a atmosfera. A respiração dos organismos vivos, a decomposição de organismos mortos, a queima de combustíveis dos veículos automotivos e das máquinas a motor também contribuem com CO2 para a atmosfera. Nos vegetais, o carbono entra na forma de CO2 pelas folhas, através dos estômatos, no processo fotossintético. Também na forma de CO2 sai pela respiração dos vegetais, dos animais e dos decompositores.

ciclo do nitrogênio (N2)

O nitrogênio constitui aproximadamente 79% de nossa atmosfera.Os organismos vivos, excetuando-se algumas bactérias e algas, não conseguem fixá-lo diretamente na forma como o encontram no ar. Através de fenômenos eletroquímicos (raios) e fotoquímicos (sol), o N2 combina-se com o oxigênio e a água da atmosfera, formando os nitratos (NO3) - forma mais utilizada pelas plantas - que se precipitam para o solo.
As plantas dependem do nitrato contido no solo para seu crescimento. Essa forma de nitrogênio inorgânico transfere-se para o organismo animal pela alimentação.
O nitrogênio é um dos elementos mais importantes para a constituição das células e, portanto, de todos os seres vivos. Participa obrigatoriamente das moléculas de proteínas e de outros compostos orgânicos essenciais à vida.
Durante suas vidas, as aves os répteis e os insetos eliminam resíduos nitrogenados na forma de ácido úrico. Os mamíferos excretam os restos nitrogenados na forma de uréia. Com a morte desses seres, os compostos nitrogenados são decompostos em substâncias simples por organismos que habitam o solo. AS bactérias decompositoras agem, liberando o nitrogênio na forma de amônia (Nh2) que se transforma em nitritos (NO2) e estes em nitratos (NO3), que podem ser reaproveitados pelos vegetais ou, sob a ação de outras bactérias, são transformados em N2 livre, retornando à atmosfera e fechando assim o ciclo.

ciclo do oxigênio (O2)

O oxigênio representa cerca de 21% do ar atmosférico, sendo de vital importância para os seres vivos, quer usado nos processos energéticos, quer nos processos respiratórios.
As únicas fontes que convertem o CO2 em O2 (oxigênio) são os vegetais clorofilados realizadores de fotossíntese.
Desse O2 livre produzido, uma parte é absorvida pelos seres vivos através do processo da respiração e devolvida à atmosfera sob a forma de CO2 e h2O, isto é, oxigênio combinado. Outra parte é dissolvida nas águas que também possuem O2 livre proveniente da atividade fotossintetizadora de algas e de outros vegetais aquáticos. Quando a temperatura da água se eleva ou ocorre saturação de O2, ela começa desprendê-lo, retornando à atmosfera parte desse oxigênio dissolvido.

ciclo do fósforo (P)

O fósforo constitui um importante componente da substância viva, além de estar ligado ao metabolismo respiratório e fotossintético. Daí seu uso com adubo.
Na natureza é um elemento encontrado em pequena quantidade em relação às necessidades dos seres vivos e seu grande reservatório são as rochas fosfatadas.
A erosão do solo pelas águas ou pelos ventos desagrega essas rochas e esses fósforo mineral é levado para os oceanos. Uma grande parte é sedimentada nas profundezas e não será aproveitada. A pequena parte aproveitada pelos seres marinhos, entre eles certas aves marinhas, é restituída ao solo, de onde pode novamente ser retirado pela plantas.
O organismo animal entra no ciclo ao se alimentar desses vegetais. Após sua morte ou por excreções (fezes, urina) lançadas por esses organismos durante sua vida, os compostos contendo fósforo retornam ao solo onde são decompostos por bactérias e fungos, fechando assim seu ciclo.

ciclo do enxofre (S)

É um ciclo que envolve um estágio sólido e um gasoso onde os organismos (especialmente os microorganismos), que obtêm energia a partir da oxidação química de compostos inorgânicos, exercem papéis fundamentais. Processos geoquímicos e metereológicos tais como erosão, lixiviação (arraste por lençóis freáticos) e ação da chuva são importantes na recuperação do enxofre dos sedimentos mais profundos.
Quando as plantas e os animais mortos são decompostos pelos microorganismos saprófitos aeróbios e anaeróbios, destes últimos desprende-se gás sulfídrico (h2S). Parte desse gás é reconvertidaem sulfato por bactérias sulfurosas especializadas. A outra parte é transformada em enxofre (S) por certas bactérias que obtêm sua energia a partir dessa transformação química.
Assim, os ciclos biogeoquímicos combinam-se para formar um mecanismo de controle complexo que mantém condições favoráveis à vida.

Tempo Geologico

   

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Escala de tempo geológico representa a linha do tempo desde o presente até a formação da Terra, dividida em éons, eras, períodos, épocas e idades, que se baseiam nos grandes eventos geológicos da história do planeta. Embora devesse servir de marco cronológico absoluto à Geologia, não há concordância entre cientistas quanto aos nomes e limites de suas divisões. A versão aqui apresentada baseia-se na edição de 2004 do Quadro Estratigráfico Internacional da Comissão Internacional sobre Estratigrafia da União Internacional de Ciências Geológicas.

O que pensaria uma borboleta que possue uma vida de apenas um dia sobre uma sequoia que perdura por milhares de anos? Provavelmente acreditaria que a sequoia esteve sempre ali, imutável, estática e sem vida. Já um outro observador, de vida mais longa, poderia acompanhar diversas etapas da vida da sequoia, ver seu nascimento e seu crescimento, apenas porque vive em uma escala de tempo mais compatível com as taxas dos processos vitais dessa árvore. Nós humanos estamos para a Terra assim como a borboleta está para a sequoia. Ou seja, de modo geral não somos capazes de abstrair o significado da escala de tempo dos processos geológicos. O intervalo de tempo que compreende toda a história da Terra, desde sua formação até o período atual, é o que denominamos de Tempo Geológico. Ou seja, o Tempo Geológico corresponde aos 4,6 bilhões de anos da Terra.

Será que você é capaz de imaginar o que significa todo ese intervalo de tempo? Provavelmente não. Para melhor compreender essa escala de tempo nos podemos fazer uma pequena simulação:

"Imagine que os 4,5 bilhões de anos da Terra foram comprimidos em um só ano (entre parênteses colocamos a idade real de cada evento). Nesta escala de tempo, as rochas mais antigas que se conhece (~3,6 bilhões de anos) teriam surgido apenas em março. Os primeiros seres vivos (~3,4 bilhões de anos) apareceram nos mares em maio. As plantas e os animais terrestres surgiram no final de novembro (a menos de 400 milhões de anos). Os dinossauros dominaram os continentes e os mares nos meados de dezembro, mas desapareceram no dia 26 (de 190 a 65 milhões de anos), mais ou menos a mesma época em que as montanhas rochosas começaram a se elevar. Os humanóides apareceram em algum momento da noite de 31 de dezembro (a aproximadamente 11 milhões de anos). Roma governou o mundo durante 5 segundos, das 23h:59m:45s até 23h:59:50s. Colombo descobriu a América (1492) 3 segundos antes da meia noite, e a geologia nasceu com as escritos de James Hutton (1795), Pai da Geologia Moderna, há pouco mais que 1 segundo antes do final desse movimentado ano dos anos." (extraído de Eicher, 1968)

O tempo geológico está dividido em intervalos que possuem um significado em termos de evolução da Terra. A escala do tempo geológico, cujo esqueleto rudimentar foi estabelecido ainda no século XIX , está dividida em graus hierárquicos cada vez menores da seguinte forma:
* Éons (Hadeano, Arqueano, Proterozóico e Fanerozóico);

* Eras (apenas no Éon Fanerozóico: Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica);

* Períodos (para cada uma das eras do Fanerozóico);

* Épocas (subdivisões existentes apenas para os períodos do Cenozóico).

Essas subdivisões foram estabelecidas ainda antes do desenvolvimento dos métodos de datação absoluta. As subdivisões de tempo definidas, portanto, não representam intervalos de tempo equivalentes, mas refletem a possibilidade de desvendar os detalhes da evolução geológica em todos os tempos. O registro geológico mais recente é mais completo e apresenta maior número de fósseis, permitindo delimitar intervalos temporais menores. O registro da evolução geológica antiga é muito mais fragmentado e com a ausência de fósseis possibilita apenas a delimitação de intervalos de tempo maiores, marcados por grandes eventos globais.

O interior da Terra

Como se pode conhecer as camadas geológicas abaixo de nossos pés e outras estruturas localizadas no interior e no centro da Terra, situado a cerca de 6370 km de profundidade?  Por meio de perfurações o homem tem acesso, direto, apenas, aos primeiros quilometros. Daí, para baixo, são as ondas sísmicas que revelam conhecimentos sobre o interior de nosso Planeta.
 
A propagação das ondas sísmicas produzidas pelos terremotos varia de velocidade e de trajetória em função das características do meio elástico em que trafegam. A correta interpretação do registro dessas ondas, através dos sismogramas, permite inferir valores de velocidade e densidade tanto em rochas no estado sólido, ou parcialmente fundidas, como naquelas situadas próximas da superfície ou em grandes profundidades. Dessa forma, é possível comprovar suposições sobre o estado dessas estruturas internas.

A Terra possui três principais geosferas: a Crosta, o Manto e o Núcleo, descobertas pela análise da refração e da reflexão de ondas P e S.

Crosta

A camada mais externa e delgada da Terra é chamada Crosta, cuja espessura varia de 35 km a 10 km ao  longo de uma seção cortando áreas continental e oceânica, como mostrado na figura. Nas regiões montanhosas a crosta pode alcançar 65 km de espessura. A mesma figura sugere que a Crosta Continental flutua acima de material muito denso do manto, à semelhança dos icebergs sobre os oceanos. Esse é o Princípio da Isostasia que assegura que as “ leves “ áreas continentais flutuem sobre um Manto de material mais denso. Assim, a maior parte do volume das massas continentais posiciona-se abaixo do nível do mar pela mesma razão que a maior parte dos icebergs permanece mergulhada por debaixo do nível dos oceanos. Trabalhos sismológicos vêm corroborando informações quantitativas para o mecanismo da isostasia. 

Manto

A porção mais volumosa (80%) de todas as geosferas é o Manto. Divide-se em Manto Superior e Manto Inferior. Situa-se logo abaixo da Crosta e estende-se até quase a metade do raio da Terra. A profundidade do contacto Manto-Núcleo foi calculada pelo sismólogo Beno Gutenberg, em 1913. O Manto é grosseiramente homogêneo formado essencialmente por rochas ultrabásicas e oferece as melhores condições para a propagação de ondas sísmicas, recebendo a denominação de “janela telessísmica”. No período de 1965 a 1970, os geólogos e geofísicos concentraram seus esforços para pesquisar as primeiras centenas de quilômetros abaixo da superfície terrestre como parte do Projeto Internacional do Manto Superior. Muitas descobertas importantes foram feitas entre elas a definição de “ litosfera” e “astenosfera” com base em modelos de velocidades das ondas S.

 Núcleo

Apesar de sua grande distância da superfície terrestre, o Núcleo também não escapa das investigações sismológicas. Sua existência foi sugerida pela primeira vez, em 1906, por R.D. Oldham, sismólogo britânico.

 

A composição do Núcleo foi estabelecida comparando-se experimentos laboratoriais com dados sismológicos. Assim, foi possível determinar uma incompleta mas razoável aproximação sobre a constituição do interior do Globo. Ele corresponde, aproximadamente, a 1/3 da massa da Terra e contém principalmente elementos metálicos (ferro e níquel). Em 1936, Inge Lehman, sismóloga dinamarquesa, descobriu o contacto entre o Núcleo Interno e o Núcleo Externo. Esse último possui propriedades semelhantes aos líquidos o que impede a propagação das ondas S. O Núcleo Interno é sólido e nele se propagam tanto as ondas P como as S.

A abelha...

Pequenas agricultoras ameaçadas

A produtividade da canola aumenta expressivamente com polinização feita pela abelha ‘Apis mellifera’ – a mais comum das Américas. Mas a espécie enfrenta séria ameaça no continente.

Por: Luan Galani

Publicado em 15/07/2010 | Atualizado em 15/07/2010

'Apis mellifera', com grande quantidade de pólen nas pernas, busca néctar em flor da canola (foto: Annelise de Souza Rosa).

É de amplo conhecimento que o desmatamento, o uso inadequado de pesticidas em atividades agrícolas e o aquecimento global têm feito vítimas entre os insetos, com destaque para as abelhas, cujas colônias têm diminuído significativamente.
Considerando-se que os insetos – e as abelhas de modo especial – são os principais agentes de polinização de 90% das plantas do planeta que produzem frutos, a constatação de que estão diminuindo é no mínimo preocupante, embora artigo da revista britânica The Economist afirme que essa redução não procede.

Abelhas da espécie Apis mellifera aumentam a produtividade da canola em até 70%

Estudo recente feito por pesquisadores da Faculdade de Biociências da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) vem novamente reiterar a importância da abelha em cultivos agrícolas. O trabalho mostra que as da espécie Apis mellifera aumentam a produtividade da canola (Brassica napus) em até 70%.
“Pesquisas científicas já realizadas com essa cultura constataram que ela é a polinizadora mais eficiente dessa espécie vegetal”, afirma a bióloga Annelise de Souza Rosa, responsável pelo estudo, sob orientação da bióloga Betina Blochtein.

Lavoura de canola em flor (foto: Annelise de Souza Rosa).

A pesquisa de Rosa acompanhou desde o período da pré-floração até a colheita da canola em 13 hectares de uma área agrícola da Sociedade Educacional Três de Maio, no município de Três de Maio, no noroeste do Rio Grande do Sul, a 475 km de Porto Alegre. No local havia dois apiários, com 18 e 20 colônias, respectivamente.
Embora a Apis mellifera esteja diretamente relacionada com o aumento da produtividade da canola, a equipe de Rosa alerta para a necessidade de manejo adequado de colmeias nas imediações dos cultivos, visando à polinização dirigida.
“Manejos inadequados podem causar prejuízos para as abelhas e comprometer a produtividade da cultura”, diz a bióloga. Segundo ela, as abelhas devem ser introduzidas nas lavouras quando pelo menos 10% da floração estiver em evidência, para que haja disponibilidade de recursos alimentares ofertados pelas flores (néctar e pólen).

Abelha coleta pólen. Entre os insetos, elas são os principais agentes de polinização de 90% das plantas do planeta que produzem frutos (foto: Arthur Chapman).

Entre nós por acidente

Conhecidas como abelhas africanizadas, as Apis mellifera existem no Brasil por causa do biólogo Warwick Kerr. Na década de 1950, por meio de um programa de melhoramento genético das abelhas africanas (Apis mellifera scutellata), Kerr pretendia contribuir cientificamente para a melhoria da apicultura nacional.

Abelha 'Apis mellifera' trabalha em uma colmeia, onde podem viver até 60 mil indivíduos (foto: Thomas Bresson).

Embora muito produtivas, elas eram também bastante agressivas, muito mais que as dóceis abelhas europeias, empregadas na apicultura brasileira desde o século 19.
Durante os experimentos de Kerr, acidentalmente um apicultor visitante removeu a tela protetora que impedia a fuga das abelhas.
Algumas rainhas, acompanhadas por enxames de operárias, abandonaram suas colmeias, propiciando o surgimento de híbridos com características predominantes das abelhas africanas, hoje conhecidas como abelhas africanizadas.
Por causa da rusticidade e de sua maior capacidade de enxamear, essas abelhas se adaptaram e se expandiram rapidamente por quase todo o continente americano.

A abelha africanizada é vital para as lavouras de canola

A espécie é agora comprovadamente vital para as lavouras de canola, que estão em expansão no Rio Grande do Sul, estado responsável por 85% da safra brasileira da planta.

Terceira oleaginosa mais produzida no mundo, atrás apenas da palma e da soja, a canola foi desenvolvida por pesquisadores canadenses na primeira metade da década de 1970, a partir de melhoramento genético convencional da colza (Brassica napus L).
A palavra canola é um termo genérico internacional que significa azeite canadense de baixo teor ácido (Canadian Oil Low Acid). O óleo tem várias utilidades, inclusive como lubrificante na indústria de fundição. Mas destaca-se por seu amplo uso na indústria alimentícia.

Lavoura de canola em área agrícola de Três de Maio, município no Rio Grande do Sul (foto: Annelise de Souza Rosa).

O óleo de canola é um produto saudável por conter grande quantidade de ômega-3 (ácido graxo que reduz triglicerídios), vitamina E (antioxidante), gorduras monoinsaturadas (diminuem o mau colesterol) e baixo teor (o menor de todos os óleos vegetais) de gordura saturada.
Por isso, é tão apreciado por pessoas interessadas em dietas saudáveis. Mas, com a paulatina diminuição das abelhas responsáveis pela polinização da planta, sua produtividade está comprometida.