A Terra no Universo

A Terra, assim como outros planetas, orbita uma estrela, o Sol. Por isso, o sistema do qual eles fazem parte se chama Sistema Solar.

Ao observar a Terra do espaço, o planeta mais parece um ponto azul. Isso ocorre porque a Terra tem a maior parte de sua superfície recoberta de água, que reflete a luz do Sol nessa coloração.

A Terra e seu suporte à vida

Composição artística representando uma paisagem com predomínio de elementos naturais. Será que há vida em outros planetas além da Terra? Essa pergunta persegue o imaginário humano desde a origem da espécie, e, até o momento, não há comprovação científica para sanarmos essa dúvida.

Muitos cientistas acreditam que é possível. Levando em consideração o elevado número de astros no Universo, que estaria na ordem de 10 sextilhões (numeral 10 seguido de 21 zeros) – mais do que o número de grãos de areia na superfície terrestre –, é provável que algum planeta dentre essa enorme quantidade de corpos celestes tenha condições semelhantes às da Terra. Sabemos que a existência de vida na Terra é resultado de um grande conjunto de fatores que permitem essa condição.

A Terra é considerada um sistema de suporte à vida, pois oferta todas as condições necessárias para a existência e a manutenção de organismos vivos, desde os mais simples, como as bactérias, até os mais complexos, como os mamíferos.

O sistema terrestre

O sistema terrestre é composto de partes inter-relacionadas, que atuam como um conjunto de componentes de uma máquina. Quando um desses componentes para ou mesmo muda sua forma de operar, todo o sistema modifica seu comportamento.

Para melhor compreender o funcionamento do sistema terrestre, pense no corpo humano, que também funciona como uma grande “máquina” natural. Nele, cada órgão tem sua função, e cada conjunto de órgãos exerce um objetivo maior. Para exemplificar, imagine-se durante uma refeição. Após a ingestão, o alimento percorre todos os órgãos responsáveis pelo aparelho digestório (boca, faringe, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino grosso). Mas como os nutrientes alcançam as trilhões de células do nosso corpo? Por meio da corrente sanguínea, que os recebe durante a digestão. A corrente sanguínea não faz parte do sistema digestório, mas do cardiovascular, porém depende dele para manter o nosso corpo com energia e capaz de realizar todas as funções vitais. Estão inter-relacionados!

O sistema terrestre funciona igualmente a partir de inter-relações. Cada subsistema, também chamado de esfera natural, baseia-se na interação de seus elementos, o que permite as condições necessárias para a formação e a manutenção da vida na Terra.

Analise as imagens a seguir. Perceba que o sistema terrestre tem quatro principais subsistemas (litosfera, hidrosfera, atmosfera e biosfera). Para facilitar nossa compreensão sobre a complexa dinâmica da Terra, dividimos nossos estudos em cada um desses sistemas.

Os subsistemas da Terra

A litosfera (do grego lithos, que significa “rochoso”) é a camada rígida da Terra e atinge profundidades de até 70 quilômetros. É nela que encontramos os minérios e rochas que são extraídos para a utilização industrial e da construção civil. A faixa mais externa da litosfera (mais próxima da superfície) é chamada de crosta terrestre. Os seres humanos ocupam a faixa de terra emersa da crosta continental.

O subsistema que compreende toda a água do planeta Terra é denominado de hidrosfera. Além dos oceanos e mares, que cobrem 71% da superfície terrestre e compõem cerca de 97,2% de toda a água do planeta, também é possível encontrar água em geleiras e no topo de elevadas montanhas, em lagos, em rios, em camadas subterrâneas da crosta e até na atmosfera, em forma de vapor.

Já a atmosfera é a camada formada pelos gases que envolvem a Terra. Ela tem grande importância na manutenção

da vida no planeta, com destaque para a proteção contra o impacto de pequenos meteoros e para a filtragem de parte dos raios solares, nocivos aos seres vivos que aqui habitam. Possui uma espessura total de 1 000 quilômetros, dividida em diversas subcamadas, cada uma com características e funções próprias.

Os três subsistemas apresentados anteriormente se desenvolveram ao longo de bilhões de anos até ofertar condições para o surgimento e a evolução das diferentes formas de vida na Terra. Estima-se que atualmente existam aproximadamente 8,7 milhões de espécies no planeta, distribuídas entre litosfera, hidrosfera e atmosfera. O conjunto dos três subsistemas da Terra permite a existência de diferentes formas de vida, compondo a biosfera.

Sistema Solar

Até o momento, vimos os subsistemas terrestres. Com isso, pudemos compreender suas inter-relações, responsáveis pela formação e manutenção da vida em nosso planeta. Além desses, há um elemento externo ao nosso planeta, que possui influência direta nos sistemas da Terra: o Sol.

Os movimentos de rotação e translação estão, direta ou indiretamente, ligados à relação da Terra com o Sol. A massa do Sol (cerca de 109 vezes maior do que a do nosso planeta) exerce uma força de atração responsável por manter a Terra e outros corpos celestes em sua órbita, sempre em um padrão de movimento.

Além disso, o Sol é o único astro do Sistema Solar que tem luz própria, ou seja, emite energia em forma de calor e luz, devido à reação química de alguns elementos de sua composição, como o hidrogênio e o hélio.

Apenas uma parte da energia irradiada pelo Sol atinge a superfície do planeta; a outra parte é refletida pela atmosfera. Esse fenômeno é fundamental para o funcionamento dos sistemas terrestres da forma como os conhecemos atualmente.

Com os movimentos de rotação e translação da Terra, as áreas atingidas na superfície do planeta pela radiação solar sempre se alternam. Se isso não ocorresse, teríamos um dos hemisférios superaquecido pela insolação, e o outro, devido à ausência de radiação solar, muito frio. Além disso, como a Terra é um sistema, todos os subsistemas seriam atingidos, dificultando a ocorrência de vida.

A ilustração a seguir mostra a organização atual do Sistema Solar. Essa representação é ilustrativa, pois os planetas, com suas órbitas, não ficam alinhados no Sistema Solar da maneira como na imagem. No entanto, eles realmente se posicionam na ordem mostrada na ilustração quando considerada sua posição em relação ao Sol.

Movimentos da Terra e linhas imaginárias

Como foi visto, a Terra não está sozinha no Universo. Nele, os astros se movimentam. Nosso planeta executa diversos movimentos, como a precessão, um giro que lembra o movimento de um pião. Esse movimento altera a orientação do eixo de rotação do planeta e dura cerca de 26 mil anos.

A Terra realiza também movimentos de ciclo mais rápido, que geram grande impacto para os seres vivos, como a rotação e a translação.

A rotação, movimento parecido com o giro de uma bola de basquete, corresponde ao movimento realizado pela Terra em torno do próprio eixo, que dá origem ao ciclo de dia e noite e dura cerca de 24 horas.

A translação é o giro que a Terra faz em torno do Sol, como um autorama. Ela dura 365 dias e seis horas, ou seja, um ano e seis horas. Esse movimento da Terra é utilizado para a organização do ano, no calendário gregoriano. Para compensar as seis horas que sobram ao fim de cada translação, de quatro em quatro anos um dia é acrescentado ao mês de fevereiro. Quando isso acontece, o ano é denominado bissexto.

Com base nos movimentos que a Terra executa no espaço, em seu formato e nas necessidades dos seres humanos, foram traçadas linhas imaginárias na representação do globo terrestre. Elas possibilitam a localização de pontos na superfície de nosso planeta, além de facilitar o estudo das estações do ano e dos fusos horários.

Coordenada geográfica é o nome dado ao sistema de linhas imaginárias compostas pelo encontro de um paralelo (que indica a latitude) e um meridiano (que indica a longitude). As coordenadas geográficas são essenciais para que cada ponto da superfície terrestre seja localizado em um mapa.

Meridianos, longitude e fusos horários

As linhas imaginárias traçadas de um polo a outro da Terra, ou seja, no sentido norte-sul, são chamadas de meridianos. Elas dividem nosso planeta em gomos, como uma tangerina.

Por convenção, foi decidido que o principal meridiano é o de Greenwich.

Ele divide nosso planeta em:

• hemisfério oriental ou leste, localizado a leste de Greenwich;

• hemisfério ocidental ou oeste, localizado a oeste de Greenwich.

A longitude é a distância, em graus, entre um ponto e o meridiano de Greenwich. Os valores da longitude variam de 0° (Greenwich) a +180° a leste e a -180° a oeste de Greenwich.

Analise a representação do globo com os meridianos.

A trajetória aparente do Sol no céu é resultante da rotação que a Terra realiza em torno do próprio eixo. Em razão desse movimento, à medida que a Terra gira, o horário pode ser diferente em distintas partes da superfície terrestre.

É por isso que, no século XIX, convencionou-se um sistema mundial de hora, dividindo a superfície terrestre em 24 faixas de horários: os fusos.

Sabendo que uma esfera tem 360° e dividindo essa medida por 24, tem-se, a cada 15 graus, um meridiano que determina uma hora a mais a leste do meridiano de Greenwich e uma hora a menos a oeste dele.

Os países utilizam, como referência, os fusos mostrados no mapa anterior. No entanto, quase todos eles os adaptam às zonas horárias, de acordo com limites, divisas e fronteiras de seus territórios: é o chamado fuso horário civil (ou prático). Na China, por exemplo, convencionou-se utilizar uma zona horária única em todo o país, ainda que seu território seja extenso longitudinalmente.

Assim, se em Londres, no Reino Unido, são 14 horas, em Dacar, no Senegal, é o mesmo horário. Porém, em Berlim, na Alemanha, são 15 horas, e no Cairo, no Egito, são 16 horas. Já em Brasília são 11 horas e, na Cidade do México, no México, são 8 horas da manhã.

Linha Internacional de Mudança de Data (LID) No meridiano de 180° passa a maior parte da Linha Internacional de Mudança de Data (LID). Isso significa que, ao cruzar essa linha imaginária na direção de leste para oeste, adianta-se um dia e, ao cruzar a LID de oeste para leste, atrasa-se um dia.

Paralelos, latitude, estações do ano e zonas térmicas

Os paralelos são as linhas imaginárias paralelas à maior circunferência do planeta, ou seja, à linha do equador. Essas linhas dividem nosso planeta em fatias, como um limão partido em rodelas.

A linha do equador é o principal paralelo e divide o globo em:

• hemisfério norte (ou boreal ou setentrional), localizado ao norte da linha do equador;

• hemisfério sul (ou austral ou meridional), localizado ao sul da linha do equador.

Além da linha do equador, existem outros paralelos importantes:

• ao norte há o trópico de Câncer e o círculo polar Ártico;

• ao sul há o trópico de Capricórnio e o círculo polar Antártico.

A latitude é a distância, em graus, entre um ponto e a linha do equador.

Os valores da latitude variam de 0° (linha do equador) a 90° N no polo norte e 90° S no polo sul.

As estações do ano

O movimento de translação, isto é, aquele que a Terra realiza em torno do Sol, aliado à inclinação de seu eixo em relação ao plano de órbita, de aproximadamente 23,5°, dá origem às estações do ano. Isso acontece porque a luz solar não atinge igualmente os hemisférios norte e sul em uma mesma época do ano. Analise a representação desse movimento.

Zonas térmicas

Como a Terra tem uma superfície curva, os raios solares atingem o planeta de forma desigual ao longo de toda a sua extensão. Para facilitar os estudos de cada uma dessas áreas, foram criadas as zonas térmicas, que são delimitadas pelos principais paralelos. Além da importância para o estudo e a classificação dos climas, essas faixas são muito utilizadas como referência para determinados fenômenos no sistema terrestre e para a indicação de alguma localidade na superfície do planeta Independentemente da estação do ano, nos polos é sempre mais frio do que próximo à linha do equador.

Mesmo que a insolação incida mais no hemisfério norte que no sul, por exemplo, uma coisa é certa: entre os trópicos sempre há mais insolação. Essa diferença de incidência dos raios solares no planeta dá origem às zonas térmicas da Terra.

As zonas térmicas estão divididas em tropical, temperada e polar.

A Zona tropical, também conhecida como Zona intertropical, está localizada entre o trópico de Câncer e o trópico de Capricórnio, faixa da superfície terrestre que se estende pelas menores latitudes do planeta, sendo atingida pelos raios solares de forma mais perpendicular, o que resulta em elevadas temperaturas médias. Na Zona tropical, a temperatura do ar é considerada elevada durante o ano todo, em comparação a outras zonas térmicas. As estações do ano se comportam de maneira um pouco diferente: em geral, o ano é marcado pela ocorrência de períodos chuvosos e secos. A incidência de luz solar é bastante intensa, provocando grande aquecimento da superfície e, consequentemente, do ar.

A Zona polar, ou Zona glacial, é a que recebe menor incidência dos raios solares, sendo a mais fria. A zona polar Sul está localizada entre o polo sul e o círculo polar Antártico, e a zona polar norte, entre o polo norte e o círculo polar Ártico.

Na Zona polar, a temperatura do ar é considerada baixa durante o ano todo. Em alguns meses, durante o inverno, não há “nascer” do Sol. Já durante o verão ocorre um fenômeno denominado “Sol da meia-noite”, em que o Sol não “se põe”. No entanto, ainda que o Sol não “se ponha”, a incidência de luz solar é bastante inclinada, o que provoca menor aquecimento da superfície terrestre e, consequentemente, do ar.

A Zona temperada é a faixa intermediária, pois se localiza entre a zona tropical e a zona polar. Entre o trópico de Capricórnio e o círculo polar Antártico, encontramos a zona temperada sul. Já a zona temperada norte localiza-se entre o trópico de Câncer e o círculo polar Ártico. É na zona temperada norte que estão concentradas as maiores áreas de terras emersas do planeta. Os continentes europeu e asiático, além da porção norte do continente americano, estão quase totalmente nas latitudes médias do hemisfério norte.

A Zona temperada apresenta temperatura baixa no inverno, com ocorrência de neve nas localidades mais ao norte, no hemisfério norte, e mais ao sul, no hemisfério sul. No verão, por outro lado, a temperatura do ar pode ser bastante elevada. As estações do ano são bem definidas.

As paisagens naturais e seus ciclos temporais

Sabemos que o sistema terrestre oferece condições muito particulares para o desenvolvimento e a manutenção da vida no planeta. A atuação dos subsistemas – em uma forte conexão entre si e com a participação de fatores externos, como o Sol – resulta na existência de uma elevada diversidade ambiental ao longo de toda a superfície da Terra. Tal diversidade é possível por causa das diferentes maneiras de ocorrer essas inter-relações.

A Ecologia, que é a ciência que estuda a relação entre os organismos vivos que habitam a Terra e os variados ambientes naturais, busca, com a contribuição de outras ciências, explicar as características e o funcionamento dos ecossistemas.

Cada ecossistema é uma comunidade de organismos vivos (bióticos) e suas relações entre si, de organismos não vivos (abióticos) e dos organismos com o ambiente em que estão inseridos. Os ecossistemas estão sempre em transformação, e seu funcionamento se dá de modos bastante complexos. Para exemplificar, veja um modelo simplificado do ciclo de nutrientes em um ecossistema florestal quente e úmido. Nele, a água das chuvas, os ventos e determinados animais retiram algumas folhas e sementes de árvores, que ficam expostas no solo e são decompostas por fungos e bactérias, principalmente.

Sobre o solo, que absorve ar e água, é formada a serrapilheira. Os nutrientes do solo proporcionam o crescimento das plantas e outros vegetais, retomando o ciclo.

Como indicamos, todo ecossistema é dinâmico. Vários são os fatores que influenciam essas constantes alterações ao longo do tempo. Para a formação das grandes paisagens naturais, todos os subsistemas atuaram por milhões (ou até bilhões) de anos sobre a superfície da Terra: as estruturas de relevo foram formadas por agentes internos (vulcões, ações tectônicas); os solos, pela ação de agentes externos (água das chuvas, ventos, variações da temperatura do ar, microrganismos); e os grandes conjuntos vegetais e a diversidade animal se estabeleceram pela relação de condição a eles ofertados (volume de chuvas, temperaturas médias, tipos de solo e características do relevo).

Pensando em ciclos de tempo menor, como de um ano, por exemplo, notamos as estações do ano, que atuam como modificadoras dessas relações em um ecossistema. Em muitas oportunidades, nós podemos acompanhar essa dinâmica nas mudanças das características das paisagens.

Pegada ecológica

Ao longo de sua existência, o homem vem usufruindo dos recursos naturais do planeta, sem se preocupar em preservá-los ou utilizá-los com responsabilidade e consciência.

A Revolução Industrial, na segunda metade do século XIX, resultou em aumento significativo do consumo de água e energia e também dos níveis de poluição atmosférica.

Novas descobertas na área da saúde e políticas de saneamento básico reduziram a mortalidade e aumentaram a expectativa de vida. A qualidade de vida melhorou e as taxas de crescimento demográfico se elevaram em todo o mundo.

Esse novo cenário que surgiu no período pós-Revolução Industrial deu origem à preocupação das nações com o uso e a manutenção dos recursos naturais, de modo a preservar as diversas formas de vida no planeta.

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O termo “pegada ecológica” foi criado pelos cientistas canadenses Mathis Wackernagel e William Rees em 1990 e hoje é internacionalmente reconhecido como uma das formas de medir a utilização, pelo homem, dos recursos naturais do planeta.