A Terra e os seus subsistemas em interação

Antes de iniciares este tema tem em atenção: Clica nas imagens e nas palavras a azul, podes ter surpresas e descobrir mais!

Quais as características do Sistema Terra? 

O Planeta Terra é uma porção limitada do Universo em constante interação com outros componentes desse Universo. O nosso planeta faz parte de um sistema: O Sistema Terra. Um sistema, de uma forma geral, é a porção do universo formado e constituído por vários componentes (subsistemas, matéria e energia) que interagem entre si, que estão organizados em função de um objetivo, e que se encontram delimitados por uma fronteira / limite a qual pode ou não permitir trocas de matéria e/ou energia entre o interior e o exterior desse sistema.

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Os sistemas apresentam, assim, diferentes características de acordo com a natureza das fronteiras, existindo diversas possibilidades para as inter-relações que os sistemas estabelecem com o meio circundante, sendo que existem três tipos de Sistemas:

  • Sistema isolado: não existe permuta de energia nem de matéria através das suas fronteiras. Deste modo, este tipo de sistema completamente isolado não existe na natureza.
  • Sistema fechado: não ocorre permuta de matéria. No entanto ocorre um intercâmbio energético através das suas fronteiras. A terra está mais próxima deste tipo, já que se comporta como sistema quase fechado.
  • Sistema aberto: ocorre um intercâmbio de energia e de matéria através das suas fronteiras.

 

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 Mapa de conceitos relativo à dinâmica da Terra.

 

Como se caracterizam os subsistemas terrestres?

Os quatro subsistemas terrestres (Atmosfera, Hidrosfera, Geosfera e Biosfera) são considerados enormes reservatórios de matéria e energia que funcionam como sistemas abertos, interagindo entre si, e mantendo um equilíbrio dinâmico. Qualquer alteração num dos subsistemas afecta os restantes.

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Imagem representativa dos diferentes subsistemas do Planeta Terra.

 

Atmosfera

A atmosfera é formada pela camada gasosa que envolve os outros subsistemas, ou seja, o globo terrestre. É constituída por uma mistura de gases integrando fundamentalmente azoto, oxigénio, dióxido de carbono e vapor de água.

 

Imagem representativa das camadas da Atmosfera.
http://meteoropole.com.br/2011/12/04/

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A Atmosfera está dividida em diferentes camadas classificadas consoante a variação da temperatura, a pressão e a composição que vão diminuindo consoante a altitude. A primeira camada é a troposfera.É um sistema complexo e dinâmico que mantém as condições favoráveis à existência de vida na Terra.  A camada seguinte é a estratosfera. É caracterizada pela presença da camada de ozono, sendo que este é um gás fundamental na filtração de parte da radiação UV.

Geosfera

A Geosfera é o subsistema de maiores dimensões. Variando muito as suas propriedades físico-químicas desde as camadas superficiais até às mais interiores.

A zona mais externa da Geosfera é a Litosfera, que é constituída pela Crosta e pela parte superior do Manto.

A zona superficial da Geosfera serve de suporte a grande parte da vida terrestre, favorecendo muitos dos materiais necessários à sua manutenção.

 

Biosfera

A biosfera inclui o conjunto de todos os seres vivos existentes na terra, que se encontram integrados nos respectivos meios abióticos, bem como toda a matéria orgânica ainda não decomposta.

Os seres vivos interagem com os diferentes subsistemas influenciando-se mutuamente dependendo do ambiente físico-químico para a sua sobrevivência. Sem a existência dos seres vivos os outros  subsistemas não seriam como hoje os conhecemos.

 

Hidrosfera

A hidrosfera é constituída pelos reservatórios de água existentes na terra, sob a forma de oceanos, lagos, rios, glaciares, calotes de gelo e água subterrânea. A totalidade da água existente é dividida pelos diferentes reservatórios em diferentes quantidades.

Sem Título
http://goo.gl/E3xyoc
 Nesta imagem encontra-se representada a quantidade de água (em %) nos diferentes reservatórios.

Alguns autores consideram a existência de um outro subsistema mais restrito a Criosfera, este representa a componente sólida da hidrosfera que engloba as calotes de gelo, os glaciares ou outras superfícies geladas.

A água movimenta-se na Natureza passando sucessivamente de um reservatório para o outro, fazendo este movimento parte do Ciclo Hidrológico, sendo que os seus grandes motores são a energia solar e a força gravítica.

 

 Ciclo Hidrológico

 

Como interagem os diferentes subsistemas?

O facto de a Terra ser um sistema quase fechado faz com que os seus recursos sejam finitos, sendo necessário fazer uma gestão racional destes. O  mesmo acontece com os poluentes, uma vez que, ao serem mantidos dentro das fronteiras do sistema, possuem grande potencial para afetar o seu equilíbrio. Dependendo o Sistema Terra diretamente das interacções entre os diferentes subsistemas, existe a obrigatoriedade de manter os impactos da exploração de recursos e da geração de poluentes em cada um deles dentro de limites rigorosos.

No entanto à margem da influência humana, múltiplas interações entre as diferentes esferas são estabelecidas.

interação subsistemas

 Esquema representativa das diferentes interações entre os subsistemas terrestres.
  1. A erosão química das rochas é acentuada pelo CO2 da atmosférico que ao se dissolver na água origina ácidos fracos; Ocorrem emissões de gases através, por exemplo, das erupções vulcânicas, para a atmosfera, sendo que algumas influenciam o seu equilíbrio térmico.
  2. A camada de ozono existente na estratosfera é essencial para a absorção da radiação UV, e deste modo permitir a existência de vida; Tanto o processo respiratório como o fotossintético resultam da troca de O2 e CO2 entre (os dois subsistemas). Para além destes, outros gases biogénicos são libertados, como por exemplo o metano e o azoto;
  3.  A água é transferida entre subsistemas por meio de evaporação e precipitação num processo que envolve trocas de energia; Ocorrem trocas constantes entre os gases dissolvidos na água e os da atmosfera;
  4. A água liquida é fundamental para a manutenção da biosfera tendo em conta que funciona como um veiculo de nutrientes solúveis, necessários tanto para o desenvolvimento das plantas como dos animais, e de produtos tóxicos resultantes do metabolismo celular; A água é um constituinte essencial de todos os seres vivos, que a conseguem quer por ingestão quer por absorção, voltando a libertá-la para o exterior através da evapotranspiração, da respiração ou pela função urinária;
  5. A água é o maior agente tanto de erosão química como mecânica das rochas, permitindo a sua fragmentação e decomposição; A água é considerado um dos agentes de  meteorização e transporte, podendo alterar os contornos da superfície da Terra; É nas camadas mais superficiais do planeta que estão armazenados os reservatórios naturais dos recursos hídricos;
  6. A atividade das plantas, seja pela produção de ácidos orgânicos  ou pelo crescimento radicular contribuem para o processo erosivo; É através dos solos que as plantas conseguem sustentação física e nutrição; A geosfera fornece e a hidrosfera transporta em solução para os oceanos, os nutrientes minerais usados pelas algas; Os sedimentos constituintes dos calcários biogénicos e dos carvões têm origem biológica.

 

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