Aula 02 - Parte 2

VARIAÇÃO NO AMBIENTE FÍSICO Aula 2 - parte 02

UFABC 2009

Variação no Ambiente Físico

Introdução

• Variação no ambiente físico determina biodiversidade – distribuição e adaptação. • É fundamental a compreensão do ambiente físico e dos determinantes dessa variação • Clima = elemento mais importante 2

1

Variação no Ambiente Físico

Introdução Variação considerável no ambiente físico do planeta determina biodiversidade. •Condições “desenham”: •Distribuição espacial •Adaptação •Terra: •zonas climáticas •Topografia •Solo

•Posição do sol; •Padrões de mudança temperatura e precipitação

na

3

Variação no Ambiente Físico

Que fatores geram variação climática e como explicam a distribuição de biomas? •Modelo de causas proximais. •Configuração do planeta. •Efeitos locais. •Causas da variação temporal.

4

2

Variação no Ambiente Físico

O que provoca...

1. Ritmo circadiano dia/noite? Rotação da Terra sobre seu eixo. 2. Variação da TºC na dependência da inclinação da Terra (23º do eixo) e sua órbita em torno do sol.? 3. Variação sazonal da Temperatura aumenta com a distância a partir do equador 4. Amplitude térmica N > S ? 5. Ventos oblíquos em relação N-S? 5

Variação no Ambiente Físico

Modelo conceitual Radiação Solar  temperatura  ventos e correntes  precipitação

6

3

Variação no Ambiente Físico

Clima: variação espacial •Previsível •Padrão global = latitude •Padrão regional = forma e posição de bacia, continente, montanhas •Imprevisível •Eventos estocásticos = localização e extensão

7

Variação no Ambiente Físico

Clima: variação temporal •Previsível •Padrão sazonal •Padrão circadiano •Imprevisível •Macro-escala = El Niño, ciclones •Micro-escala = tempo 8

4

Variação no Ambiente Físico

Terra: máquina solar Padrões de temperatura e precipitação estabelecidos pela energia da radiação solar.

são

•Absorção diferencial de energia solar pela superfície e atmosfera. •Redistribuição = ventos, correntes •Dissipação para o espaço •Conseqüências interrelacionadas •Latitude = temperatura, precipitação •Circulação = massas de ar e água 9

Variação no Ambiente Físico

Padrão Climático Global • Latitude =  Temperatura =  Precipitação Pólos: •Raios solares dispersos por área maior •Percurso mais longo •A variação sazonal na TºC aumenta com a distância a partir do equador •Especialmente no hemisfério Norte onde há menos áreas de oceano para moderar as mudanças de TºC.

10

5

Variação no Ambiente Físico

 Latitude =  Temperatura

Latitudes mais altas, a luz do sol atinge a superfície da Terra em um ângulo mais baixo e se espalha sobre uma grande área. O efeito do aquecimento do sol é maior no Equador. O sol está mais próximo à perpendicular no equador e brilha diretamente contra a superfície da terra no meio do dia. 11

Variação no Ambiente Físico

Variação sazonal •Noite dura 24 hs •Solstício de inverno •22 de dezembro

•O dia dura 24 hs •Solstício de verão •21 de junho

23,5 S em 21/12

23,5 N em 21/6

•O dia dura 24 hs dentro do circulo polar antártico

Inclinação do eixo da terra – variação sazonal na área próxima ao equador que recebe maior quantidade de luz solar. “Equador Solar” – paralelo de latitude localizado diretamente sob o Zênite solar (o momento em que o Sol incide verticalmente sobre um lugar). Orientação do eixo da Tera em relação ao Sol muda entre o inverno e o verão – variação sazonal do clima;

12

6

Variação no Ambiente Físico

Amplitude Térmica N > S Temperatura aumenta – distância. Nas altas latitudes do hemisfério Norte, as médias de temperaturas variam de 30 C com extremos de 50 C anualmente; A 60 N, omês mais frio -12/C e o mês mais quente 16 C, uma

difenrença de ~ 28 C. Nos trópicos essas médias são muito superiores e diferem por somente 2 a 3 graus.

13

Variação no Ambiente Físico

Células de Hadley O calor do sol aquece uma massa de ar no trópicos; essa massa de ar sobe e se espalha para o norte e para o sul nas camadas superiores da atmosfera. Este ar que se espalha é substituído pelo ar ao nível da superfície vindo de latitudes subtropicais. Dessa forma a massa de ar ascendente começa a se resfriar à medida que irradia o calor de volta para o espaço. Quando esse ar se desloca para cerca de 30° ao N e ao S do equador ele já se tronou denso o suficiente para descer de volta para a superfície terrestre e se espraiar para o N e o s completando desse nodo uma reciclagem de ar na atmosfera. Padrão de circulação e chamado de Célula de Hadley

14

7

Zona de Convergência Intertropical: A região dentro da qual as correntes superficiais de ar dos subtrópicos Norte e Sul se encontram, perto do Equador , e iniciam a subida sob o aquecimento do Sol. Ar carregado de umidade sob e começa a resfriar-se dentro da área de convergência, a umidade se condensapara formar nuvens e precipitação (ar frio capacidade menor de reter água). Trópicos são mais úmidos – H2O circula mais rapidamente.

Cinturões Tropicais de Alta Pressão:  A massa de ar que se movimenta no alto da atmosfera para o N e para o S afastando-se da Convergência Intertropical, já perdeu grande parte de sua água pela precipitação nos trópicos. Pelo fato de ter se resfriado ele torna-se mais denso e começa a descer. Essa massa descendente de ar pesado cria uma alta pressão atmosférica, por essa razão, essas regiões ao N e ao S do Equador são conhecidas como C T de Alta Pressão.

Variação no Ambiente Físico

Precipitação = 30º A medida que o ar desce e começa a se aquecer novamente nas latitudes subtropicais, sua capacidade de evaporar e reter água aumenta; Quando o ar desce ao nível do solo e se espalha para o N e para o S, ele retira a umidade da terra e cria Zonas de Clima árido centradas nas latitudes de cerca de 30° N e S do Equador. Grandes desertos recaem nos cinturões tropicais de alta precipitação.

16

8

Variação no Ambiente Físico

Rotação e Ventos de superfície A Veloc. De rotação da terra perto do equador é mais alta do que nas latitudes superiores, assim a rotação da terra distorce os fluxos de superfície nas células de Hadley. Os fluxos de superfícies são deslocados para oeste nos Trópicos, onde o ar se move para longe do equador e para leste nas latitudes intermediárias onde o ar se move na direção do equador. •Coriolis •Alísios •Correntes de jato

Distribuição de vapor de H2O 17

Variação no Ambiente Físico

Sombras de chuva As montanhas forçam o ar para cima, fazendo com que ele se resfrie e perca sua umidade como precipitação na porção de onde vem o vento e se encontra com a cadeia montanhosa; A medida que o ar desce as encostas a sotavento e vai embora através das terras baixas, ele retira a umidade e cria ambientes áridos denominados de “ Sombras de Chuva”.

Ex: Desertos da Grande bacia do oeste dos EUA e o deserto de Gobi da Ásia – Sombras de chuvas de extensas cadeias montanhosas. 18

9

Variação no Ambiente Físico

Correntes e Zonas de Ressurgência Grandes bacias oceânicas, a água fria circula na direção dos trópicos ao longo das costas ocidentais do continente e a água quente circula na direção das latitudes temperadas ao longo das costas orientais. Qualquer movimento para cima da água no oceano é chamado de ressurgência, e pode ocorrer onde quer que correntes superficiais venham a divergir, como no oceano pacifico tropical ocidental. Quando as correntes superficiais se movem para longe uma das outras , elas tendem a puxar a água para cima a partir das camadas inferiores; Substituição por águas de profundidades maiores, mais ricas em nutrientes regiões de alta produtividade biológica. Ex: Corrente de bengala, Corrente do peru, etc.... 19

Variação no Ambiente Físico

Zonas de Ressurgência •água fria •rica em nutrientes •alta produtividade

20

10

Variação no Ambiente Físico

Oscilação do Equador Solar e Sazonalidade

Nos trópicos pode-se observar que o movimento do equador Solar para o N e para o s determina a sazonalidade da chuva; A convergência Intertropical segue o E S e produz um cinturão móvel de precipitação; Assim, a sazonalidade da chuva é mais pronunciada em largos cinturões latitudinais situados a cerca de 20° ao N e ao S do equador.

21

Adaptação ao Ambiente II

A maioria dos aspectos do clima parecem imprevisíveis. Condições extremas acontecem com baixa freqüência, mas podem afetar organismos desproporcionalmente; Corrente do Peru – empresas pesqueiras, aves... Massa de água fria que flui para o Norte ao longo da costa oeste da América do sul e se devia para longe da costa no equador em direção ao Arquipélago de Galapagos; Ao Norte deste ponto águas costeiras tropicais e quentes prevalecem ao longo da costa. A cada ano, uma contra corrente quente conhecida como El Niño se move para o Sul ao longo da costa na direção do Peru. •Reversão de áreas de pressão (OS = oscilação sul) e dos ventos que sopram entre elas. •2 a 10 anos •1982-1983 – pesca, algas, reprodução de aves, mortandade de corais, chuva no deserto do Chile. 22

11

Variação no Ambiente Físico

Topografia Caracteristicas topograficas e geológicas = provocam variações locais no clima; Tanto a topografia quanto a egologia podem modificar o ambiente numa escala local. Por ex. em áreas montanhosas a inclinação da Terra e sua exposição ao sol influenciam a temperatura e o teor de umidade do solo. Solos de encostas íngrimes têm boa drenagem, frequentemente causam estresse de seca para a vegetação da encosta ao mesmo tempo em que a água satura o solo nas terras baixas e os leitos de rio sazonais podem sustentar florestas; Assim, devido a maior ou menor insolução na encosta desenvolvem-se as formas resitentes à seca - Xerófilas e as que exigem a umidade – as Mésicas. 23

Variação no Ambiente Físico

Efeito da altitude

A T°C do ar diminui com a altitude por cerca de 6° a 10°C para cada aumento de 1.000m n elevação, dependendo da região; A diminuição da T°C que é causada pela expansão do ar nas pressões atmosféricas mais baixas em altitudes superiores é chamada de “ resfriamento adiabático”. 24

12

Variação no Ambiente Físico

Zonação altitudinal Mudança da vegetação em crescentes altitudes;  Desde altitudes menores representados pelos desertos até as mais altas ou elevadas onde predominam árvores grandes.

25

Variação no Ambiente Físico

Zonação altitudinal Sonora Inferior = • ~ Desertos (Mojave, Sonora, Chihuahua). •Arbustos de deserto (Larrea tridentata) e suculentas •300-1300 m •250mm

Sonora Superior = •Florestas de carvalhos Quercus, Pinus e Juniperus , chaparral do Arizona (coriáceas), campo, subdeserto •1300-2300 m •500 mm.

26

13

Variação no Ambiente Físico

Zonação altitudinal Transição = •Floresta aberta de Pinus . •2000-3000m •620 mm

Hudsoniana (Canadense) = •Espruce e abeto. •2700-3500 m. •1000 mm.

Ártica-Alpina = •~ Tundra •Acima da linha de árvores. •Rocha + líquens / Musgo + gramíneas •3500-3800 m. •1000mm, neve (Nov-Abr).

27

Solo “ a camada de material alterado quimicamente e biologicamente que recobre a rocha ou outros materiais inalterados na superfície terrestre”. A diversificação do solo é determinada pelo clima e pela rocha matriz adjacente à ele. Suas características advém do clima, do material parental, da vegetação ao redor, da topografia local e até certo ponto da idade . O solo apresenta 4 grandes divisões ou horizontes.

14

Variação no Ambiente Físico

Horizontes do Solo O – Matéria orgânica: serapilheira (material de origem vegetal), resíduos não decompostos. A – Solo superficial: mineral + orgânico. Contém raízes. Lixiviação (a extração ou solubilização) = perda de Fe, Al, argila, M.O. E - Zona de eluviação: + clara. B – Subsolo: acumula material iluvial de A. C – Substrato: fragmentos da rocha-mãe. Pode acumular excedente de B. Qto maior a profundidade, menor a influência dos fatores climáticos e bióticos sobre os horizontes do solo. 29

15