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O PLANETA TERRA COMO UM SISTEMA QUE OPERA COMO UM
ORGANISMO VIVO
Fernando Alcoforado*
Este artigo tem por objetivo demonstrar o funcionamento do Planeta Terra como sistema
e apresentar como o planeta Terra se comporta de acordo com a Hipótese de Gaia
formulada pelo cientista James Lovelock que descreve a Terra como um sistema que
opera como um organismo vivo. Sistema é um conjunto integrado de componentes inter-
relacionados e interdependentes que buscam a consecução de um objetivo. Um sistema é
um conjunto formado por componentes organizados que interagem de tal forma que as
propriedades do conjunto não se podem deduzir por completo das propriedades das
partes. Os sistemas reais compreendem trocas de energia, informação ou matéria com o
seu entorno. A Teoria Geral de Sistemas é o estudo interdisciplinar que procura identificar
as propriedades comuns a estas entidades. O seu desenvolvimento começou em meados
do século XX, com os estudos do biólogo austríaco Ludwig von Bertalanffy. É
considerada como uma metateoria (teoria de teorias) que parte do conceito abstrato de
sistema para encontrar regras de valor geral. Há, dentro do conceito de sistema, o de
subsistema, que se trata de um sistema dentro de outro sistema maior do que o anterior.
Ainda, esse sistema maior pode ser integrante de um supersistema.
1. O planeta Terra como um sistema
O planeta Terra é um sistema que faz parte de uma sistema maior que é o sistema solar
que se caracteriza como um grupo de planetas, pequenos corpos celestes, satélites
naturais, etc., que estão sob o domínio gravitacional de uma estrela como o Sol (Figura
1). Por sua vez, o sistema solar integra uma sistema maior que é o da Galáxia Via Láctea
(Figura 2) que, por, sua vez, integra um sistema maior que é o Universo (Figura 3). A
Terra é um sistema aberto porque estabelece trocas energéticas com o Universo, sofre o
efeito gravitacional da Lua (Figura 4), do Sol e dos planetas do sistema solar, recebe
energia emanada do Sol, que é utilizada em vários de seus processos biológicos e
geológicos e perde energia para o espaço sob a forma de calor.
Figura 1- Planetas do sistema solar
Fonte: https://www.infoescola.com/astronomia/planetas-do-sistema-solar/
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Figura 2- O Sistema Solar na Via Láctea
Fonte: https://blogs.ne10.uol.com.br/mundobit/2017/05/19/sistema-solar-esta-em-endereco-seguro-na-via-
Láctea-dizem-cientistas-da-usp/
Figura 3- Universo visto da Terra
Mapa do Universo observável da Terra com os notáveis objetos astronômicos conhecidos hoje. Os corpos
celestes aparecem ampliados para apreciar sua forma.
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Universo
Figura 4- Como funciona o Sistema Terra-Lua
3
Fonte: https://moonblink.info/Eclipse/why/solsys
O mecanismo externo da Terra é conduzido pela energia emanada do Sol. O calor solar
energiza os oceanos e a atmosfera e é responsável pelas nossas condições climáticas.
Chuva, gelo e vento erodem montanhas e moldam a paisagem, enquanto a forma do relevo
muda o clima.
O sistema Terra é composto por suas estruturas interna (Figura 5) e externa (Figura 6). A
estrutura interna da Terra é formada pela litosfera ou crosta, manto e os núcleos interno e
externo [1].
Figura 5- Estrutura interna do planeta Terra
Fonte: https://www.todamateria.com.br/litosfera/
A Terra é governada pela energia térmica confinada internamente durante sua formação.
Esse calor interior influencia os movimentos no manto e no núcleo, fornecendo energia
para fundir rochas, movimentar continentes e soerguer montanhas. A crosta é uma fina
camada com cerca de 70 km de espessura. Ela contém materiais relativamente leves e
com temperaturas de fusão baixas. A maioria desses materiais é formada por elementos
de silício, ferro, alumínio, magnésio, cálcio, sódio e potássio combinados com oxigênio.
O manto está localizado entre a crosta e o núcleo externo da Terra com temperaturas que
chegam a 2.000°C. Essa região forma a maior parte sólida do planeta. A camada abrange
profundidades que vão desde 70 a 2.891 km e consiste em rochas com densidade
intermediária, em sua maioria compostas por elementos como oxigênio, magnésio, ferro
e silício. Entre o manto e o núcleo interno está o núcleo externo que é formado por ferro
e outros elementos pesados, como níquel, e está no estado líquido. É nessa região que o
campo magnético da Terra é formado, devido à movimentação do fluido. O núcleo interno
tem a mesma composição química do núcleo externo com temperatura de cerca de
6.000ºC. Nessa porção central, ele é sólido e vai a uma de uma profundidade de
aproximadamente 5.150 km até o ponto central da Terra (6.731 km). O motivo para o
núcleo interno ser sólido é a pressão existente nessa região que é muito elevada e faz com
que o ferro não consiga se fundir [1].
A estrutura externa da Terra é constituída pela litosfera, atmosfera, hidrosfera e biosfera
[1].
4
Figura 6- Estrutura externa do planeta Terra
Fonte: https://ensinomedio01.wordpress.com/7_estrutura_externa/
A litosfera corresponde à crosta terrestre. Litosfera ou crosta é a camada superficial sólida
do nosso planeta, sendo composta pelas rochas, pelo solo e pelas formas de relevo. Acima
da litosfera, estão as camadas gasosa (atmosfera) e líquida (hidrosfera). Já o conjunto de
todos os ecossistemas do planeta Terra forma a biosfera. A biosfera, atmosfera e
hidrosfera são interdependentes. Os ciclos climáticos e hídricos entre a atmosfera e a
hidrosfera compõem a biosfera. Atmosfera é a camada gasosa que envolve o nosso
planeta, acompanhando seus movimentos e unida a ele pela ação da gravidade. Essa
estrutura é formada por uma mistura de gases que compõe o ar e é indispensável para a
existência dos animais e vegetais que habitam a Terra. Como atua na manutenção do
equilíbrio térmico do planeta, a atmosfera fornece o oxigênio necessário à respiração,
permite a transmissão do som, a combustão e absorve grande parte da radiação emitida
pelo Sol. Isso é muito importante, pois apenas a energia necessária à vida chega até a
superfície terrestre. A maior parte da atmosfera é composta por nitrogênio (78%), seguida
por oxigênio (21%) e gás carbônico (1%). Apenas uma pequena parte da sua composição
apresenta vapor de água e outros gases. É nela que habitamos, construímos nossas
sociedades, cultivamos nossos alimentos e realizamos nossas práticas econômicas.
Hidrosfera é a camada de água da Terra, sendo composta pelos rios, lagos, oceanos e
mares, além da umidade presente e que também influencia o clima. A existência de água
no nosso planeta é de vital importância para a manutenção da vida. Biosfera é a camada
da vida, envolvendo todos os seres que habitam o nosso planeta, o que inclui obviamente
os seres humanos. A biosfera só pode existir a partir da combinação atmosfera e
hidrosfera.
Na Terra existem duas fontes principais de energia: uma fonte de energia externa e uma
fonte de energia interna. A fonte de energia externa que mais diretamente influencia a
Terra é a energia que irradia do Sol. A energia solar ativa o movimento atmosférico,
impulsiona o ciclo da água, proporciona o calor necessário às reações químicas que
afetam as rochas superficiais, mantém uma temperatura consentânea com a manutenção
da vida e é utilizada pelos seres vivos através da fotossíntese. A fonte de energia interna
diz respeito ao calor que é emanado do núcleo interno e externo do planeta Terra que
contribuem decisivamente para o estado das rochas, assim como para a formação do
magma encontrado na camada do manto terrestre que é a camada intermediária e tem
5
como característica sua influência em processos importantes da dinâmica terrestre, como
o vulcanismo e o tectonismo. O núcleo interno terrestre é responsável pela formação do
campo magnético terrestre que exerce o papel de proteger a Terra dos ventos solares, já
que, ao alcançarem o campo magnético terrestre, essas partículas são ionizadas e
ricocheteadas.
É oportuno observar que o campo magnético da Terra é de suma importância para a
manutenção da vida e da comunicação terrestres, já que ele consegue evitar a entrada das
partículas solares, as quais, caso não fossem desviadas por ele, danificariam a camada de
ozônio, desprotegendo a Terra da radiação ultravioleta e dificultando a comunicação
através das ondas de rádio, televisão, internet, entre outros. Além disso, diversos animais
migram ou orientam as suas necessidades com base no campo magnético da Terra, como
os pombos. O campo magnético da Terra também permitiu a invenção das bússolas,
ferramentas de localização espacial que, no passado, contribuíram para a expansão
marítima. Pesquisas recentes revelam que o núcleo da Terra está se esfriando mais
rapidamente nos últimos anos [2]. O esfriamento do núcleo da Terra vem ocorrendo desde
sua formação, há bilhões de anos, porém, a perda de calor aumentou sua velocidade
consideravelmente nos últimos tempos. É o que informa uma publicação da revista
científica americana Earth and Planetary Science Letters. Pesquisadores do Instituto
Federal Suíço de Tecnologia de Zurique (ETH) e da Carnegie Institution for Science, nos
Estados Unidos, descobriram que o núcleo terrestre está esfriando mais rápido que o
previsto.
É importante observar que quando o núcleo da Terra esfriar, o campo magnético terrestre,
essencial para a vida em nosso planeta, ficará muito enfraquecido ou desaparecerá por
completo. A radiação solar com partículas carregadas emitidas pelo Sol nos atingirá
diretamente e irá deteriorar nossa atmosfera. A água só é líquida em condições normais
de temperatura e pressão. Sem a atmosfera, a pressão do ar cai e a temperatura sobe por
causa da exposição direta à radiação solar. Isso iria aumentar a evaporação da água, e com
o tempo os oceanos seriam reduzidos a lagos, que virariam lagoas. Ou seja, a água ficaria
muito escassa, se não desaparecesse completamente. A Terra então se tornaria uma bola
rochosa, sem água, sem ar e sob temperaturas altíssimas. A perda de calor no núcleo
terrestre pode fazer a Terra se esfriar como um todo, transformando-se em um planeta
totalmente frio, inativo e sem possibilidade de vida. A Terra então se tornaria uma bola
rochosa, sem água, sem ar e sob temperaturas altíssimas algo parecido com o que Marte
é hoje. Trata-se do fenômeno da entropia que equivale à perda de energia, à desordem do
sistema Terra.
Como todo sistema, o planeta Terra possui mecanismos de feedback e controle que é o
conjunto de respostas produzidas pelo sistema diante de desequilíbrios existentes. A Terra
tem, por exemplo, seu próprio mecanismo de feedback e controle regulador de
temperatura. É por intermédio do mecanismo de feedback e controle que ocorre, por
exemplo, a regulação e o controle da temperatura do planeta Terra. Graças a este controle,
é possível garantir a harmonia dos subsistemas que compõem o planeta Terra e,
consequentemente, a homeostase, isto é, o equilíbrio do meio interno do sistema terrestre.
O clima da Terra passou por muitas grandes mudanças, desde o vulcanismo global até as
eras glaciais, algumas induzidas localmente, outras frutos de mudanças dramáticas na
radiação solar e, no entanto, a vida se manteve sempre florescente ao longo dos últimos
3,7 bilhões de anos. Um novo estudo encontrou uma explicação para essa incrível
resiliência da vida na Terra. Nosso planeta tem seu próprio mecanismo de
"retroalimentação estabilizadora" que vem atuando ao longo de centenas de milhares de
6
anos para trazer o clima de volta quando ele chega ao limite, mantendo as temperaturas
globais dentro de uma faixa estável e habitável [3].
Como o planeta Terra consegue manter as temperaturas globais dentro de uma faixa
estável e habitável? Isto se faz por meio de um mecanismo chamado "intemperismo de
silicato", um processo geológico pelo qual o intemperismo lento e constante das rochas
ricas em silicato envolve reações químicas que, em última análise, retiram o dióxido de
carbono (CO2) da atmosfera e o direciona para os sedimentos oceânicos, prendendo o gás
nas rochas [3]. Os cientistas suspeitam há muito que o intemperismo de silicato
desempenha um papel importante na regulação do ciclo de carbono da Terra que pode
fornecer uma força geologicamente constante para manter o dióxido de carbono e as
temperaturas globais sob controle. Constantin Arnscheidt e Daniel Rothman, do MIT,
basearam seu estudo em dados paleoclimáticos que registram mudanças nas temperaturas
médias globais nos últimos 66 milhões de anos. Eles então aplicaram uma análise
matemática para ver se os dados revelariam algum padrão característico de fenômenos
estabilizadores que pudessem controlar as temperaturas globais em uma escala de tempo
geológica. Eles descobriram que, de fato, os dados mostram um padrão consistente no
qual as oscilações de temperatura da Terra são amortecidas em escalas de tempo de
centenas de milhares de anos. A duração desse efeito é semelhante às escalas de tempo
nas quais o intemperismo de silicato parece operar. Estes pesquisadores foram os
primeiros a usar dados reais para confirmar a existência de um feedback estabilizador,
cujo mecanismo é provavelmente o intemperismo de silicato. Esse feedback estabilizador
explicaria como a Terra permaneceu habitável mesmo com os eventos climáticos
dramáticos do passado geológico do planeta, dizem os cientistas. Arnscheidt afirma que
por meio desse feedback estabilizador será possível arrefecer o aquecimento global de
hoje que não será rápido o suficiente para resolver nossos problemas atuais de
aquecimento global porque levará centenas de milhares de anos para isso acontecer [3].
Novo estudo publicado na revista Nature Climate Change apresenta boas notícias sobre
um possível ciclo de feedback climático [4]. Pesquisadores observaram a atividade
microbiana e a dinâmica do solo por um longo período, e foram capazes de ver como os
micro-organismos poderiam responder às mudanças climáticas no mundo real. O que é
feedback climático? Feedback climático é um processo que amplifica ou reduz a força
climática, podendo ser positivo ou negativo. O feedback climático positivo é tudo aquilo
que adiciona calor a atmosfera e feedbacks negativos são processos que compensam o
aquecimento. Por exemplo, os oceanos e a terra absorvem CO2 como parte do ciclo do
carbono. Os solos são de longe o maior reservatório de material orgânico da Terra,
contendo mais de três vezes o carbono atualmente presente na atmosfera, como dióxido
de carbono. Micro-organismos no solo são responsáveis por digerirem material orgânico
morto, convertendo-o em gases de efeito estufa, como dióxido de carbono (CO2). Esses
micro-organismos se tornam mais ativos com temperaturas quentes, o que levou à
preocupação de que temperaturas mais altas associadas às mudanças climáticas poderiam
levar a um ciclo vicioso, onde os solos quentes levam a micro-organismos mais ativos,
que causam ainda mais emissões de gases de efeito estufa [4].
Neste estudo foi descoberto que, mesmo após aquecimento prolongado, os micro-
organismos ainda liberavam carbono rapidamente quando aquecidos, portanto não se
adaptavam a temperaturas mais altas. Contudo, também foi descoberto que havia muito
menos micro-organismos em solos aquecidos. Logo, assim como o carbono era perdido
do solo sob aquecimento, a quantidade de biomassa microbiana também diminuía, o que
7
levou a uma desaceleração percebida da atividade microbiana ao longo do tempo. Os
cientistas combinaram as descobertas experimentais com modelagem matemática para
desenvolver um novo conceito de resposta microbiana ao aquecimento do solo, o que
poderia ajudar a melhorar as previsões nos modelos climáticos globais. Foi usado um
modelo matemático para testar se um sistema de solo aquecido que pode chegar a um
novo estado estacionário que evita mais perda de carbono do solo, mesmo sem
aclimatação dos próprios micro-organismos do solo. Este modelo se encaixa bem com as
observações representando um passo importante para uma melhor compreensão do
feedback dos solos ao aquecimento global, segundo Christina Kaiser, líder do grupo na
Universidade de Viena e pesquisadora convidada no Programa de Evolução e Ecologia
do IIASA [4].
2. A Terra como um sistema que opera como um organismo vivo
O cientista britânico James Lovelock, falecido em 2022 aos 103 anos, desenvolveu a
popular Hipótese de Gaia articulada com a colaboração de Lynn Margulis, para explicar
o comportamento sistêmico do planeta Terra [5]. Lovelock escreveu três livros sobre este
assunto: A New Look at Life on Earth, The Ages of Gaia e Gaia- The Practical Science
of Planetary Medicine. É oportuno observar que Lovelock obteve em 1948 um PhD em
medicina na London School of Hygiene and Tropical Medicine, realizou pesquisas na
Universidade de Yale, Baylor University College of Medicine, e Harvard University e
inventou muitos instrumentos científicos utilizados pela NASA para análise de
atmosferas extraterrestres e superfície de planetas, além de inventar em 1958 o Detector
de Captura de Elétrons, que auxiliou nas descobertas sobre a persistência do CFC (Cloro
Fluor Carbono) e seu papel no empobrecimento da camada de ozônio. Ao formular a
Hipótese de Gaia, a partir dos anos 1960, Lovelock começou a desenvolver uma hipótese
científica, postulando que os organismos vivos modificam seu ambiente inorgânico de
maneira favorável à sua sobrevivência, formando juntos um sistema complexo e
autorregulado que funciona de maneira semelhante a um único organismo vivo [5].
É importante observar que Gaia na mitologia grega, é a Mãe-Terra, como elemento
primordial e latente de uma potencialidade geradora imensa [6]. Gaia é a personificação
do planeta Terra, representada como uma mulher gigantesca e poderosa. Em homenagem
à deusa grega, a Teoria de Gaia (também conhecida como Hipótese de Gaia) foi criada
pelo cientista britânico James E. Lovelock [7]. Nela o cientista descreve o planeta Terra
como um organismo vivo, que apresenta algumas características como a atmosfera com
química e a capacidade para manter e alterar suas condições ambientais - o que não
acontece com outros planetas do sistema solar (Figura 7). A Hipótese de Gaia foi
duramente criticada em seu aparecimento, mas com o passar do tempo seus elementos
mais essenciais foram largamente aceitos pela comunidade científica. A Hipótese de Gaia
permanece em parte controversa, mas abriu todo um novo campo de estudos
interdisciplinares nas Ciências da Terra e contribuiu para a formação de uma visão
holística da vida e de sua evolução no planeta, afastando-se do mecanicismo clássico. A
relevante contribuição à ciência dada através da Hipótese de Gaia lhe valeu a prestigiada
Medalha Wollaston da Sociedade Geológica de Londres. Em sua obra The Revenge of
Gaia (A Vingança de Gaia) [8], Lovelock defende a Teoria de Gaia no âmbito da
mudança climática global. Com uma abordagem de fácil entendimento e uma visão
multidisciplinar, o livro é composto por nove capítulos, sendo eles os seguintes: The State
of the Earth (O estado da Terra), What is Gaia? (O que é Gaia?); The Life History of Gaia
(História da vida de Gaia); Forecasts for the Twenty-first Century (Previsões para o século
8
XXI), Sources of Energy (Fontes de energia); Chemicals, Food and Raw Materials
(Produtos químicos, alimentos e matérias-primas); Technology for a Sustainable Retreat
(Tecnologia para uma retirada sustentável); A Personal View of Environmentalism (Uma
visão pessoal do ambientalismo) e Beyond the Terminus (Além do terminal).
Figura 7- A Hipótese de Gaia
Fonte: https://journalsofindia.com/gaia-hypothesis/
No capítulo “O estado da Terra”, Lovelock alerta que o planeta tem sido vítima da ação
humana que se encontra como um paciente febril. Lovelock afirma que o possível estado
mais quente do planeta tumultuaria os mundos político e comercial. As importações de
alimentos, combustível e matérias-primas tornar-se-ão difíceis, pois fornecedores
poderão estar assolados por secas ou enchentes. Lovelock afirma que poderemos nos
defrontar com a extinção de espécies animais e que, como parte do sistema, assim como
afetamos o meio, também somos afetados. No capítulo “O que é Gaia?”, Lovelock afirma
que o planeta Terra seria como um invólucro esférico de matéria que envolve o interior
incandescente do planeta, começando onde as rochas encontram o magma, cerca de 160
quilômetros abaixo da superfície e avançando outros 160 quilômetros para fora, até a
fronteira com o espaço. Este invólucro inclui a biosfera e é um sistema fisiológico,
mantendo o planeta adequado à vida há mais de três bilhões de anos. Lovelock afirma
que Gaia, isto é, o planeta Terra é um conjunto de partes animadas e inanimadas que se
autorregula a favor da vida. A evolução dos organismos e a do mundo material é parte de
uma só história, onde a vida e o ambiente físico evoluem como entidade única.
No capítulo “História da vida de Gaia”, Lovelock apresenta um histórico da vida do
planeta Terra, descrevendo algumas eras geológicas, o surgimento da vida e as
transformações ambientais ocorridas em nosso planeta cujos regimes climáticos
diferentes ocorreram por diversas vezes, dependendo da organização dos astros do
Sistema Solar e da própria atividade do Sol e que, na atualidade, a autorregulação de Gaia
9
para suportar tais acontecimentos tem sido afetada pela atividade humana. Ao substituir
ecossistemas naturais por áreas agricultáveis e emitir gases de estufa para a atmosfera, as
atividades humanas interferem na manutenção da temperatura global do planeta
aumentando o calor ao mesmo tempo em que remove os sistemas capazes de regular a
temperatura global. No capítulo “Previsões para o século XXI”, Lovelock afirma que, a
partir do início do período industrial, por volta de 1850, a temperatura média global
começa a subir com uma aceleração crescente, atingindo quase 1ºC acima da média do
estudo em longo prazo. A Figura 8 comprova a afirmação de Lovelock.
Figura 8- Temperaturas globais médias
Fonte: http://www.earth-policy.org/indicators/C51/temperature_2014
Lovelock afirma que o Sol está 0,5ºC mais quente que há 55 milhões de anos e a metade
da superfície florestada da Terra está transformada em terra cultivável, cerrado e deserto,
reduzindo a capacidade de autorregulação da temperatura. Ele afirma que vários gases de
efeito estufa, além do metano e do dióxido de carbono, aumentam o aquecimento global,
entre eles os CFCs (clorofluorocarbonetos), óxido nitroso e outros que são produtos da
agricultura e da indústria. A Figura 9 comprova esta afirmação de Lovelock. Lovelock
afirma que devemos esperar eventos meteorológicos de grandes proporções afetando
apenas uma região, como enchentes temporárias e ondas de calor. Mesmo com tanto
calor, alguns locais do planeta serão agradáveis, como as Ilhas Britânicas, porém, poucos
dos atuais bilhões de seres humanos de hoje sobreviverão.
Figura 9- Contribuição dos gases do efeito estufa ao aquecimento global
10
Fonte: https://educacao.uol.com.br/disciplinas/ciencias/efeito-estufa-emissao-excessiva-de-gases-
aumenta-temperatura-da-terra.htm
No capítulo “Fontes de energia”, Lovelock trata das mais diversas fontes energéticas,
como os combustíveis fósseis e as fontes renováveis, mas o que chama atenção é o autor
defender o uso da energia nuclear temida pelo desastre que ocorreu em Tchernobil e
Fukushima argumentando que, conforme um relatório suíço, a energia nuclear é 40 vezes
mais segura do que as fontes energéticas do carvão ou petróleo, e mais segura do que
hidrelétricas (fonte renovável). Lovelock considera que, entre as vantagens do uso da
fissão nuclear como produtora de energia, expõe que ela gera 2 milhões de vezes menos
resíduos do que a queima de combustíveis fósseis, e que ocupariam somente 6 metros
cúbicos após descartados e soterrados. Diferentemente, o uso de combustíveis fósseis
produz 27 bilhões de toneladas de dióxido de carbono anualmente, o que formaria uma
montanha de resíduos com mais de 1,5 quilômetros de altura por 19 quilômetros de
circunferência em sua base. Observa, ainda, que as reações nucleares são milhões de
vezes mais energéticas do que as reações químicas. Lovelock não recomenda o uso da
energia nuclear como uma solução a longo prazo. Ele vê a energia nuclear como solução
para enfrentar o problema imediato da necessidade de reduzir a emissão de gases do efeito
estufa realizada por fontes de energia baseadas no carvão, petróleo e gás natural. Lovelock
considera os biocombustíveis como uma fonte de energia perigosa, pois são fáceis de
cultivar e demandam uma área extensa para este cultivo. Então surge uma indagação: se
já produzimos alimentos em mais da metade da terra produtiva do planeta, o que
acontecerá com Gaia se utilizarmos o restante para produzir biocombustível?
No capítulo “Produtos químicos, alimentos e matérias-primas”, Lovelock observa que o
uso irrestrito de pesticidas na agricultura faz com que haja a morte de pássaros que comem
insetos envenenados. Em muitas partes do mundo, os pesticidas foram banidos ou têm
seus usos controlados. Isto significa que não há mais espaço na agricultura, não apenas
para os insetos, mas também para os pássaros. Lovelock afirma que se temos que cortar
as emissões de gases do efeito estufa, temos de deixar de usar a superfície da Terra da
forma como ela usada pela agricultura. Lovelock questiona transformar as regiões rurais
em locais de produção de energia renovável e seu uso na implantação de fazendas eólicas
e de produção de biocombustíveis para iluminar as cidades e suprir de energia o transporte
urbano. Lovelock observa que autoridades de saúde na Europa e nos Estados Unidos
considerou o nitrato em alimentos e na água como ameaças à saúde. Nova
regulamentação restritiva foi adotada para restringir o uso do nitrato como fertilizante e
reduzir sua presença nos alimentos e na água. Lovelock chama a atenção para a chuva
ácida que tem ocorrido em várias partes da Europa e tem contaminados rios e lagos
devido, sobretudo, ao uso do carvão na produção de eletricidade. Lovelock defende a tese
de que o alimento orgânico, alimento produzido sem fertilizantes ou pesticidas pelo
agronegócio é a resposta apropriada para a agricultura moderna. Ele sugere que a
humanidade não pode utilizar mais de metade da superfície da Terra na produção
agropecuária prejudicando a capacidade de Gaia de manter sua capacidade como planeta.
Lovelock afirma que é nosso primeiro dever atender nossas necessidades levando em
conta a limitação de Gaia. Lovelock afirma que é preciso reconhecer que o ecossistema
natural da Terra regula o clima e a química do planeta e não existe meramente para nos
suprir de alimentos e matérias primas.
No capítulo “Tecnologia para uma retirada sustentável”, Lovelock mostra que há esforços
para o uso da tecnologia para parar a mudança climática por intervenção direta ao nível
do planeta e fora dele. Há dois principais métodos científicos: o primeiro para reduzir o
11
calor recebido pela Terra do Sol e, o segundo, para remover o dióxido de carbono ou
outros gases do efeito estufa do ar ou das fontes de combustão. Há propostas como a de
construir no espaço entre a Terra e o Sol um guarda-sol para deslocar ou dispersar a luz
do Sol e esfriar a Terra. Este tipo de solução resolveria apenas a metade do problema
porque o dióxido de carbono resultante das atividades humanas continuaria a crescer em
abundância. Outra proposta é a de enterrar o dióxido de carbono em rochas apropriadas
sem a certeza de que tal armazenamento seria estável e que o gás não seria liberado para
a atmosfera. Outra proposta é a de extrair o dióxido de carbono do ar e reagir com um pó
feito de uma rocha ígnea alcalina chamada serpentina cujo produto seria o carbonato de
magnésio, um sólido estável, que poderia ser usado como material de construção e fácil
de ser armazenado. Lovelock deixa bastante claro que o bem estar de Gaia deve vir antes
do bem estar da humanidade porque esta não pode existir sem Gaia, isto é, sem o bem
estar do planeta Terra.
No capítulo “Uma visão pessoal do ambientalismo”, Lovelock afirma que o conceito de
Gaia, um planeta vivo, é essencial para um coerente e prático ambientalismo. Ele contesta
a crença de que a Terra deve ser explorada em benefício exclusivo da humanidade e que
esta falsa crença faz com que políticas e programas governamentais incentivem os
negócios como sempre ocorreram. Lovelock afirma que são poucos, mesmo entre os
cientistas do clima e ecologistas que admitem plenamente o potencial de severidade, de
iminência, de um desastre catastrófico global. Lovelock afirma que a Teoria de Gaia é
provisória sendo a base para um ambientalismo coerente e prático, mesmo que a Teoria
de Gaia seja provisória e venha a ser substituída por uma visão mais completa da Terra.
Mas, na atualidade, essa teoria é como a semente de um ambientalismo instintivo, que
possa revelar a saúde ou a doença planetária e ajudar a manter o mundo saudável. Ele
afirma que a raiz dos problemas da humanidade com o meio ambiente reside na falta de
restrição ao crescimento da população mundial. Além disso, Lovelock afirma que mais
da metade da população da Terra vive nas cidades que quase nunca veem, sentem ou
ouvem o mundo natural e que a obrigação dos ambientalistas é a de convencê-las de que
o mundo real é a Terra viva e que eles e suas cidades são parte deste mundo real e que
tudo é dependente de sua existência. Segundo a ONU, atualmente 55% da população
mundial vive em áreas urbanas e a expectativa é de que esta proporção aumente para 70%
até 2050. Ele considera que a energia nuclear, apesar de temida, é um remédio necessário
e que nossa sobrevivência como espécie é totalmente dependente de Gaia, isto é do
planeta Terra.
No capítulo “Além do terminal”, Lovelock afirma que Gaia, a Terra viva, é velha e não
tão forte como foi há dois bilhões de anos atrás. Gaia luta para manter a Terra fria o
suficiente para sua miríade de formas de vida contra o aumento inevitável do calor
proveniente do Sol. Porém, apesar de suas dificuldades, uma das formas de vida, os
humanos, têm tentado dominar a Terra para seu exclusivo benefício. Ele mostra que é
hora de recuar, pois enquanto não decidimos o que fazer dos recursos naturais e da energia
eles estão se tornando escassos. Além disso, destaca que Gaia age como uma mãe
acalentadora, mas é cruel com os filhos transgressores. Um provável futuro tolerável
estaria nos aguardando, mas é insensato ignorar a possibilidade do desastre. Algo a ser
feito para reduzir a catástrofe, como sugere Lovelock, seria escrever um guia para ajudar
os sobreviventes a reconstruir a civilização sem repetir os erros do passado. Tal material
composto de um compêndio filosófico e científico suficientemente completo, claro e
respeitável, deveria ser espalhado em cada lar, escola, biblioteca ou local de culto para,
assim, estar ao alcance de todos aconteça o que acontecer.
12
REFERÊNCIA
1. ALCOFORADO, Fernando. Como evitar a extinção da humanidade de ameaças
provocadas pelo planeta Terra e pelos seres humanos. Disponível no website
<https://www.academia.edu/83922670/COMO_EVITAR_A_EXTIN%C3%87%C3
%83O_DA_HUMANIDADE_DE_AMEA%C3%87AS_PROVOCADAS_PELO_P
LANETA_TERRA_E_PELOS_SERES_HUMANOS>.
2. CIENTEC USP. O Núcleo da Terra está esfriando mais rápido do que se esperava.
Disponível no website <https://www.parquecientec.usp.br/publicacoes/o-nucleo-da-
terra-esta-esfriando-mais-rapido>.
3. INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. A Terra tem seu próprio mecanismo regulador de
temperatura. Disponível no website
<https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=a-terra-tem-
seu-proprio-mecanismo-regulador-
temperatura&id=010125221122#.ZBBb_nbMI2w>.
4. A CIÊNCIA EXPLICA. Feedback climático e os micro-organismos do solo.
Disponível no website <http://www.cienciaexplica.com.br/2019/12/19/feedback-
climatico-micro-solo/>.
5. WIKIPEDIA. James Lovelock. Disponível no website
<https://pt.wikipedia.org/wiki/James_Lovelock>.
6. WIKIPEDIA. Gaia (mitologia). Disponível no website
<https://pt.wikipedia.org/wiki/Gaia_(mitologia)>.
7. BRASIL ESCOLA. A hipótese Gaia. Disponível no website
<https://brasilescola.uol.com.br/biologia/hipotese-gaia.htm>.
8. LOVELOCK, James. The Revenge of Gaia. London: Penguin Books, 2007.
* Fernando Alcoforado, 83, condecorado com a Medalha do Mérito da Engenharia do Sistema
CONFEA/CREA, membro da Academia Baiana de Educação, da SBPC- Sociedade Brasileira para o
Progresso da Ciência e do IPB- Instituto Politécnico da Bahia, engenheiro e doutor em Planejamento
Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona, professor universitário
(Engenharia, Economia e Administração) e consultor nas áreas de planejamento estratégico, planejamento
empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, foi Assessor do Vice-
Presidente de Engenharia e Tecnologia da LIGHT S.A. Electric power distribution company do Rio de
Janeiro, Coordenador de Planejamento Estratégico do CEPED- Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da
Bahia, Subsecretário de Energia do Estado da Bahia, Secretário do Planejamento de Salvador, é autor dos
livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem
Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os
condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de
Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora
Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos
na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social
Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG,
Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica,
Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate
ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores
Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no
Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba,
2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV,
Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua
convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018, em co-autoria), Como inventar o futuro
para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua
sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia ao longo da
13
história e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022),
de capítulo do livro Flood Handbook (CRC Press, Boca Raton, Florida, United States, 2022) e How to
protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Europe, Republic
of Moldova, Chișinău, 2023).

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  • 1. 1 O PLANETA TERRA COMO UM SISTEMA QUE OPERA COMO UM ORGANISMO VIVO Fernando Alcoforado* Este artigo tem por objetivo demonstrar o funcionamento do Planeta Terra como sistema e apresentar como o planeta Terra se comporta de acordo com a Hipótese de Gaia formulada pelo cientista James Lovelock que descreve a Terra como um sistema que opera como um organismo vivo. Sistema é um conjunto integrado de componentes inter- relacionados e interdependentes que buscam a consecução de um objetivo. Um sistema é um conjunto formado por componentes organizados que interagem de tal forma que as propriedades do conjunto não se podem deduzir por completo das propriedades das partes. Os sistemas reais compreendem trocas de energia, informação ou matéria com o seu entorno. A Teoria Geral de Sistemas é o estudo interdisciplinar que procura identificar as propriedades comuns a estas entidades. O seu desenvolvimento começou em meados do século XX, com os estudos do biólogo austríaco Ludwig von Bertalanffy. É considerada como uma metateoria (teoria de teorias) que parte do conceito abstrato de sistema para encontrar regras de valor geral. Há, dentro do conceito de sistema, o de subsistema, que se trata de um sistema dentro de outro sistema maior do que o anterior. Ainda, esse sistema maior pode ser integrante de um supersistema. 1. O planeta Terra como um sistema O planeta Terra é um sistema que faz parte de uma sistema maior que é o sistema solar que se caracteriza como um grupo de planetas, pequenos corpos celestes, satélites naturais, etc., que estão sob o domínio gravitacional de uma estrela como o Sol (Figura 1). Por sua vez, o sistema solar integra uma sistema maior que é o da Galáxia Via Láctea (Figura 2) que, por, sua vez, integra um sistema maior que é o Universo (Figura 3). A Terra é um sistema aberto porque estabelece trocas energéticas com o Universo, sofre o efeito gravitacional da Lua (Figura 4), do Sol e dos planetas do sistema solar, recebe energia emanada do Sol, que é utilizada em vários de seus processos biológicos e geológicos e perde energia para o espaço sob a forma de calor. Figura 1- Planetas do sistema solar Fonte: https://www.infoescola.com/astronomia/planetas-do-sistema-solar/
  • 2. 2 Figura 2- O Sistema Solar na Via Láctea Fonte: https://blogs.ne10.uol.com.br/mundobit/2017/05/19/sistema-solar-esta-em-endereco-seguro-na-via- Láctea-dizem-cientistas-da-usp/ Figura 3- Universo visto da Terra Mapa do Universo observável da Terra com os notáveis objetos astronômicos conhecidos hoje. Os corpos celestes aparecem ampliados para apreciar sua forma. Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Universo Figura 4- Como funciona o Sistema Terra-Lua
  • 3. 3 Fonte: https://moonblink.info/Eclipse/why/solsys O mecanismo externo da Terra é conduzido pela energia emanada do Sol. O calor solar energiza os oceanos e a atmosfera e é responsável pelas nossas condições climáticas. Chuva, gelo e vento erodem montanhas e moldam a paisagem, enquanto a forma do relevo muda o clima. O sistema Terra é composto por suas estruturas interna (Figura 5) e externa (Figura 6). A estrutura interna da Terra é formada pela litosfera ou crosta, manto e os núcleos interno e externo [1]. Figura 5- Estrutura interna do planeta Terra Fonte: https://www.todamateria.com.br/litosfera/ A Terra é governada pela energia térmica confinada internamente durante sua formação. Esse calor interior influencia os movimentos no manto e no núcleo, fornecendo energia para fundir rochas, movimentar continentes e soerguer montanhas. A crosta é uma fina camada com cerca de 70 km de espessura. Ela contém materiais relativamente leves e com temperaturas de fusão baixas. A maioria desses materiais é formada por elementos de silício, ferro, alumínio, magnésio, cálcio, sódio e potássio combinados com oxigênio. O manto está localizado entre a crosta e o núcleo externo da Terra com temperaturas que chegam a 2.000°C. Essa região forma a maior parte sólida do planeta. A camada abrange profundidades que vão desde 70 a 2.891 km e consiste em rochas com densidade intermediária, em sua maioria compostas por elementos como oxigênio, magnésio, ferro e silício. Entre o manto e o núcleo interno está o núcleo externo que é formado por ferro e outros elementos pesados, como níquel, e está no estado líquido. É nessa região que o campo magnético da Terra é formado, devido à movimentação do fluido. O núcleo interno tem a mesma composição química do núcleo externo com temperatura de cerca de 6.000ºC. Nessa porção central, ele é sólido e vai a uma de uma profundidade de aproximadamente 5.150 km até o ponto central da Terra (6.731 km). O motivo para o núcleo interno ser sólido é a pressão existente nessa região que é muito elevada e faz com que o ferro não consiga se fundir [1]. A estrutura externa da Terra é constituída pela litosfera, atmosfera, hidrosfera e biosfera [1].
  • 4. 4 Figura 6- Estrutura externa do planeta Terra Fonte: https://ensinomedio01.wordpress.com/7_estrutura_externa/ A litosfera corresponde à crosta terrestre. Litosfera ou crosta é a camada superficial sólida do nosso planeta, sendo composta pelas rochas, pelo solo e pelas formas de relevo. Acima da litosfera, estão as camadas gasosa (atmosfera) e líquida (hidrosfera). Já o conjunto de todos os ecossistemas do planeta Terra forma a biosfera. A biosfera, atmosfera e hidrosfera são interdependentes. Os ciclos climáticos e hídricos entre a atmosfera e a hidrosfera compõem a biosfera. Atmosfera é a camada gasosa que envolve o nosso planeta, acompanhando seus movimentos e unida a ele pela ação da gravidade. Essa estrutura é formada por uma mistura de gases que compõe o ar e é indispensável para a existência dos animais e vegetais que habitam a Terra. Como atua na manutenção do equilíbrio térmico do planeta, a atmosfera fornece o oxigênio necessário à respiração, permite a transmissão do som, a combustão e absorve grande parte da radiação emitida pelo Sol. Isso é muito importante, pois apenas a energia necessária à vida chega até a superfície terrestre. A maior parte da atmosfera é composta por nitrogênio (78%), seguida por oxigênio (21%) e gás carbônico (1%). Apenas uma pequena parte da sua composição apresenta vapor de água e outros gases. É nela que habitamos, construímos nossas sociedades, cultivamos nossos alimentos e realizamos nossas práticas econômicas. Hidrosfera é a camada de água da Terra, sendo composta pelos rios, lagos, oceanos e mares, além da umidade presente e que também influencia o clima. A existência de água no nosso planeta é de vital importância para a manutenção da vida. Biosfera é a camada da vida, envolvendo todos os seres que habitam o nosso planeta, o que inclui obviamente os seres humanos. A biosfera só pode existir a partir da combinação atmosfera e hidrosfera. Na Terra existem duas fontes principais de energia: uma fonte de energia externa e uma fonte de energia interna. A fonte de energia externa que mais diretamente influencia a Terra é a energia que irradia do Sol. A energia solar ativa o movimento atmosférico, impulsiona o ciclo da água, proporciona o calor necessário às reações químicas que afetam as rochas superficiais, mantém uma temperatura consentânea com a manutenção da vida e é utilizada pelos seres vivos através da fotossíntese. A fonte de energia interna diz respeito ao calor que é emanado do núcleo interno e externo do planeta Terra que contribuem decisivamente para o estado das rochas, assim como para a formação do magma encontrado na camada do manto terrestre que é a camada intermediária e tem
  • 5. 5 como característica sua influência em processos importantes da dinâmica terrestre, como o vulcanismo e o tectonismo. O núcleo interno terrestre é responsável pela formação do campo magnético terrestre que exerce o papel de proteger a Terra dos ventos solares, já que, ao alcançarem o campo magnético terrestre, essas partículas são ionizadas e ricocheteadas. É oportuno observar que o campo magnético da Terra é de suma importância para a manutenção da vida e da comunicação terrestres, já que ele consegue evitar a entrada das partículas solares, as quais, caso não fossem desviadas por ele, danificariam a camada de ozônio, desprotegendo a Terra da radiação ultravioleta e dificultando a comunicação através das ondas de rádio, televisão, internet, entre outros. Além disso, diversos animais migram ou orientam as suas necessidades com base no campo magnético da Terra, como os pombos. O campo magnético da Terra também permitiu a invenção das bússolas, ferramentas de localização espacial que, no passado, contribuíram para a expansão marítima. Pesquisas recentes revelam que o núcleo da Terra está se esfriando mais rapidamente nos últimos anos [2]. O esfriamento do núcleo da Terra vem ocorrendo desde sua formação, há bilhões de anos, porém, a perda de calor aumentou sua velocidade consideravelmente nos últimos tempos. É o que informa uma publicação da revista científica americana Earth and Planetary Science Letters. Pesquisadores do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Zurique (ETH) e da Carnegie Institution for Science, nos Estados Unidos, descobriram que o núcleo terrestre está esfriando mais rápido que o previsto. É importante observar que quando o núcleo da Terra esfriar, o campo magnético terrestre, essencial para a vida em nosso planeta, ficará muito enfraquecido ou desaparecerá por completo. A radiação solar com partículas carregadas emitidas pelo Sol nos atingirá diretamente e irá deteriorar nossa atmosfera. A água só é líquida em condições normais de temperatura e pressão. Sem a atmosfera, a pressão do ar cai e a temperatura sobe por causa da exposição direta à radiação solar. Isso iria aumentar a evaporação da água, e com o tempo os oceanos seriam reduzidos a lagos, que virariam lagoas. Ou seja, a água ficaria muito escassa, se não desaparecesse completamente. A Terra então se tornaria uma bola rochosa, sem água, sem ar e sob temperaturas altíssimas. A perda de calor no núcleo terrestre pode fazer a Terra se esfriar como um todo, transformando-se em um planeta totalmente frio, inativo e sem possibilidade de vida. A Terra então se tornaria uma bola rochosa, sem água, sem ar e sob temperaturas altíssimas algo parecido com o que Marte é hoje. Trata-se do fenômeno da entropia que equivale à perda de energia, à desordem do sistema Terra. Como todo sistema, o planeta Terra possui mecanismos de feedback e controle que é o conjunto de respostas produzidas pelo sistema diante de desequilíbrios existentes. A Terra tem, por exemplo, seu próprio mecanismo de feedback e controle regulador de temperatura. É por intermédio do mecanismo de feedback e controle que ocorre, por exemplo, a regulação e o controle da temperatura do planeta Terra. Graças a este controle, é possível garantir a harmonia dos subsistemas que compõem o planeta Terra e, consequentemente, a homeostase, isto é, o equilíbrio do meio interno do sistema terrestre. O clima da Terra passou por muitas grandes mudanças, desde o vulcanismo global até as eras glaciais, algumas induzidas localmente, outras frutos de mudanças dramáticas na radiação solar e, no entanto, a vida se manteve sempre florescente ao longo dos últimos 3,7 bilhões de anos. Um novo estudo encontrou uma explicação para essa incrível resiliência da vida na Terra. Nosso planeta tem seu próprio mecanismo de "retroalimentação estabilizadora" que vem atuando ao longo de centenas de milhares de
  • 6. 6 anos para trazer o clima de volta quando ele chega ao limite, mantendo as temperaturas globais dentro de uma faixa estável e habitável [3]. Como o planeta Terra consegue manter as temperaturas globais dentro de uma faixa estável e habitável? Isto se faz por meio de um mecanismo chamado "intemperismo de silicato", um processo geológico pelo qual o intemperismo lento e constante das rochas ricas em silicato envolve reações químicas que, em última análise, retiram o dióxido de carbono (CO2) da atmosfera e o direciona para os sedimentos oceânicos, prendendo o gás nas rochas [3]. Os cientistas suspeitam há muito que o intemperismo de silicato desempenha um papel importante na regulação do ciclo de carbono da Terra que pode fornecer uma força geologicamente constante para manter o dióxido de carbono e as temperaturas globais sob controle. Constantin Arnscheidt e Daniel Rothman, do MIT, basearam seu estudo em dados paleoclimáticos que registram mudanças nas temperaturas médias globais nos últimos 66 milhões de anos. Eles então aplicaram uma análise matemática para ver se os dados revelariam algum padrão característico de fenômenos estabilizadores que pudessem controlar as temperaturas globais em uma escala de tempo geológica. Eles descobriram que, de fato, os dados mostram um padrão consistente no qual as oscilações de temperatura da Terra são amortecidas em escalas de tempo de centenas de milhares de anos. A duração desse efeito é semelhante às escalas de tempo nas quais o intemperismo de silicato parece operar. Estes pesquisadores foram os primeiros a usar dados reais para confirmar a existência de um feedback estabilizador, cujo mecanismo é provavelmente o intemperismo de silicato. Esse feedback estabilizador explicaria como a Terra permaneceu habitável mesmo com os eventos climáticos dramáticos do passado geológico do planeta, dizem os cientistas. Arnscheidt afirma que por meio desse feedback estabilizador será possível arrefecer o aquecimento global de hoje que não será rápido o suficiente para resolver nossos problemas atuais de aquecimento global porque levará centenas de milhares de anos para isso acontecer [3]. Novo estudo publicado na revista Nature Climate Change apresenta boas notícias sobre um possível ciclo de feedback climático [4]. Pesquisadores observaram a atividade microbiana e a dinâmica do solo por um longo período, e foram capazes de ver como os micro-organismos poderiam responder às mudanças climáticas no mundo real. O que é feedback climático? Feedback climático é um processo que amplifica ou reduz a força climática, podendo ser positivo ou negativo. O feedback climático positivo é tudo aquilo que adiciona calor a atmosfera e feedbacks negativos são processos que compensam o aquecimento. Por exemplo, os oceanos e a terra absorvem CO2 como parte do ciclo do carbono. Os solos são de longe o maior reservatório de material orgânico da Terra, contendo mais de três vezes o carbono atualmente presente na atmosfera, como dióxido de carbono. Micro-organismos no solo são responsáveis por digerirem material orgânico morto, convertendo-o em gases de efeito estufa, como dióxido de carbono (CO2). Esses micro-organismos se tornam mais ativos com temperaturas quentes, o que levou à preocupação de que temperaturas mais altas associadas às mudanças climáticas poderiam levar a um ciclo vicioso, onde os solos quentes levam a micro-organismos mais ativos, que causam ainda mais emissões de gases de efeito estufa [4]. Neste estudo foi descoberto que, mesmo após aquecimento prolongado, os micro- organismos ainda liberavam carbono rapidamente quando aquecidos, portanto não se adaptavam a temperaturas mais altas. Contudo, também foi descoberto que havia muito menos micro-organismos em solos aquecidos. Logo, assim como o carbono era perdido do solo sob aquecimento, a quantidade de biomassa microbiana também diminuía, o que
  • 7. 7 levou a uma desaceleração percebida da atividade microbiana ao longo do tempo. Os cientistas combinaram as descobertas experimentais com modelagem matemática para desenvolver um novo conceito de resposta microbiana ao aquecimento do solo, o que poderia ajudar a melhorar as previsões nos modelos climáticos globais. Foi usado um modelo matemático para testar se um sistema de solo aquecido que pode chegar a um novo estado estacionário que evita mais perda de carbono do solo, mesmo sem aclimatação dos próprios micro-organismos do solo. Este modelo se encaixa bem com as observações representando um passo importante para uma melhor compreensão do feedback dos solos ao aquecimento global, segundo Christina Kaiser, líder do grupo na Universidade de Viena e pesquisadora convidada no Programa de Evolução e Ecologia do IIASA [4]. 2. A Terra como um sistema que opera como um organismo vivo O cientista britânico James Lovelock, falecido em 2022 aos 103 anos, desenvolveu a popular Hipótese de Gaia articulada com a colaboração de Lynn Margulis, para explicar o comportamento sistêmico do planeta Terra [5]. Lovelock escreveu três livros sobre este assunto: A New Look at Life on Earth, The Ages of Gaia e Gaia- The Practical Science of Planetary Medicine. É oportuno observar que Lovelock obteve em 1948 um PhD em medicina na London School of Hygiene and Tropical Medicine, realizou pesquisas na Universidade de Yale, Baylor University College of Medicine, e Harvard University e inventou muitos instrumentos científicos utilizados pela NASA para análise de atmosferas extraterrestres e superfície de planetas, além de inventar em 1958 o Detector de Captura de Elétrons, que auxiliou nas descobertas sobre a persistência do CFC (Cloro Fluor Carbono) e seu papel no empobrecimento da camada de ozônio. Ao formular a Hipótese de Gaia, a partir dos anos 1960, Lovelock começou a desenvolver uma hipótese científica, postulando que os organismos vivos modificam seu ambiente inorgânico de maneira favorável à sua sobrevivência, formando juntos um sistema complexo e autorregulado que funciona de maneira semelhante a um único organismo vivo [5]. É importante observar que Gaia na mitologia grega, é a Mãe-Terra, como elemento primordial e latente de uma potencialidade geradora imensa [6]. Gaia é a personificação do planeta Terra, representada como uma mulher gigantesca e poderosa. Em homenagem à deusa grega, a Teoria de Gaia (também conhecida como Hipótese de Gaia) foi criada pelo cientista britânico James E. Lovelock [7]. Nela o cientista descreve o planeta Terra como um organismo vivo, que apresenta algumas características como a atmosfera com química e a capacidade para manter e alterar suas condições ambientais - o que não acontece com outros planetas do sistema solar (Figura 7). A Hipótese de Gaia foi duramente criticada em seu aparecimento, mas com o passar do tempo seus elementos mais essenciais foram largamente aceitos pela comunidade científica. A Hipótese de Gaia permanece em parte controversa, mas abriu todo um novo campo de estudos interdisciplinares nas Ciências da Terra e contribuiu para a formação de uma visão holística da vida e de sua evolução no planeta, afastando-se do mecanicismo clássico. A relevante contribuição à ciência dada através da Hipótese de Gaia lhe valeu a prestigiada Medalha Wollaston da Sociedade Geológica de Londres. Em sua obra The Revenge of Gaia (A Vingança de Gaia) [8], Lovelock defende a Teoria de Gaia no âmbito da mudança climática global. Com uma abordagem de fácil entendimento e uma visão multidisciplinar, o livro é composto por nove capítulos, sendo eles os seguintes: The State of the Earth (O estado da Terra), What is Gaia? (O que é Gaia?); The Life History of Gaia (História da vida de Gaia); Forecasts for the Twenty-first Century (Previsões para o século
  • 8. 8 XXI), Sources of Energy (Fontes de energia); Chemicals, Food and Raw Materials (Produtos químicos, alimentos e matérias-primas); Technology for a Sustainable Retreat (Tecnologia para uma retirada sustentável); A Personal View of Environmentalism (Uma visão pessoal do ambientalismo) e Beyond the Terminus (Além do terminal). Figura 7- A Hipótese de Gaia Fonte: https://journalsofindia.com/gaia-hypothesis/ No capítulo “O estado da Terra”, Lovelock alerta que o planeta tem sido vítima da ação humana que se encontra como um paciente febril. Lovelock afirma que o possível estado mais quente do planeta tumultuaria os mundos político e comercial. As importações de alimentos, combustível e matérias-primas tornar-se-ão difíceis, pois fornecedores poderão estar assolados por secas ou enchentes. Lovelock afirma que poderemos nos defrontar com a extinção de espécies animais e que, como parte do sistema, assim como afetamos o meio, também somos afetados. No capítulo “O que é Gaia?”, Lovelock afirma que o planeta Terra seria como um invólucro esférico de matéria que envolve o interior incandescente do planeta, começando onde as rochas encontram o magma, cerca de 160 quilômetros abaixo da superfície e avançando outros 160 quilômetros para fora, até a fronteira com o espaço. Este invólucro inclui a biosfera e é um sistema fisiológico, mantendo o planeta adequado à vida há mais de três bilhões de anos. Lovelock afirma que Gaia, isto é, o planeta Terra é um conjunto de partes animadas e inanimadas que se autorregula a favor da vida. A evolução dos organismos e a do mundo material é parte de uma só história, onde a vida e o ambiente físico evoluem como entidade única. No capítulo “História da vida de Gaia”, Lovelock apresenta um histórico da vida do planeta Terra, descrevendo algumas eras geológicas, o surgimento da vida e as transformações ambientais ocorridas em nosso planeta cujos regimes climáticos diferentes ocorreram por diversas vezes, dependendo da organização dos astros do Sistema Solar e da própria atividade do Sol e que, na atualidade, a autorregulação de Gaia
  • 9. 9 para suportar tais acontecimentos tem sido afetada pela atividade humana. Ao substituir ecossistemas naturais por áreas agricultáveis e emitir gases de estufa para a atmosfera, as atividades humanas interferem na manutenção da temperatura global do planeta aumentando o calor ao mesmo tempo em que remove os sistemas capazes de regular a temperatura global. No capítulo “Previsões para o século XXI”, Lovelock afirma que, a partir do início do período industrial, por volta de 1850, a temperatura média global começa a subir com uma aceleração crescente, atingindo quase 1ºC acima da média do estudo em longo prazo. A Figura 8 comprova a afirmação de Lovelock. Figura 8- Temperaturas globais médias Fonte: http://www.earth-policy.org/indicators/C51/temperature_2014 Lovelock afirma que o Sol está 0,5ºC mais quente que há 55 milhões de anos e a metade da superfície florestada da Terra está transformada em terra cultivável, cerrado e deserto, reduzindo a capacidade de autorregulação da temperatura. Ele afirma que vários gases de efeito estufa, além do metano e do dióxido de carbono, aumentam o aquecimento global, entre eles os CFCs (clorofluorocarbonetos), óxido nitroso e outros que são produtos da agricultura e da indústria. A Figura 9 comprova esta afirmação de Lovelock. Lovelock afirma que devemos esperar eventos meteorológicos de grandes proporções afetando apenas uma região, como enchentes temporárias e ondas de calor. Mesmo com tanto calor, alguns locais do planeta serão agradáveis, como as Ilhas Britânicas, porém, poucos dos atuais bilhões de seres humanos de hoje sobreviverão. Figura 9- Contribuição dos gases do efeito estufa ao aquecimento global
  • 10. 10 Fonte: https://educacao.uol.com.br/disciplinas/ciencias/efeito-estufa-emissao-excessiva-de-gases- aumenta-temperatura-da-terra.htm No capítulo “Fontes de energia”, Lovelock trata das mais diversas fontes energéticas, como os combustíveis fósseis e as fontes renováveis, mas o que chama atenção é o autor defender o uso da energia nuclear temida pelo desastre que ocorreu em Tchernobil e Fukushima argumentando que, conforme um relatório suíço, a energia nuclear é 40 vezes mais segura do que as fontes energéticas do carvão ou petróleo, e mais segura do que hidrelétricas (fonte renovável). Lovelock considera que, entre as vantagens do uso da fissão nuclear como produtora de energia, expõe que ela gera 2 milhões de vezes menos resíduos do que a queima de combustíveis fósseis, e que ocupariam somente 6 metros cúbicos após descartados e soterrados. Diferentemente, o uso de combustíveis fósseis produz 27 bilhões de toneladas de dióxido de carbono anualmente, o que formaria uma montanha de resíduos com mais de 1,5 quilômetros de altura por 19 quilômetros de circunferência em sua base. Observa, ainda, que as reações nucleares são milhões de vezes mais energéticas do que as reações químicas. Lovelock não recomenda o uso da energia nuclear como uma solução a longo prazo. Ele vê a energia nuclear como solução para enfrentar o problema imediato da necessidade de reduzir a emissão de gases do efeito estufa realizada por fontes de energia baseadas no carvão, petróleo e gás natural. Lovelock considera os biocombustíveis como uma fonte de energia perigosa, pois são fáceis de cultivar e demandam uma área extensa para este cultivo. Então surge uma indagação: se já produzimos alimentos em mais da metade da terra produtiva do planeta, o que acontecerá com Gaia se utilizarmos o restante para produzir biocombustível? No capítulo “Produtos químicos, alimentos e matérias-primas”, Lovelock observa que o uso irrestrito de pesticidas na agricultura faz com que haja a morte de pássaros que comem insetos envenenados. Em muitas partes do mundo, os pesticidas foram banidos ou têm seus usos controlados. Isto significa que não há mais espaço na agricultura, não apenas para os insetos, mas também para os pássaros. Lovelock afirma que se temos que cortar as emissões de gases do efeito estufa, temos de deixar de usar a superfície da Terra da forma como ela usada pela agricultura. Lovelock questiona transformar as regiões rurais em locais de produção de energia renovável e seu uso na implantação de fazendas eólicas e de produção de biocombustíveis para iluminar as cidades e suprir de energia o transporte urbano. Lovelock observa que autoridades de saúde na Europa e nos Estados Unidos considerou o nitrato em alimentos e na água como ameaças à saúde. Nova regulamentação restritiva foi adotada para restringir o uso do nitrato como fertilizante e reduzir sua presença nos alimentos e na água. Lovelock chama a atenção para a chuva ácida que tem ocorrido em várias partes da Europa e tem contaminados rios e lagos devido, sobretudo, ao uso do carvão na produção de eletricidade. Lovelock defende a tese de que o alimento orgânico, alimento produzido sem fertilizantes ou pesticidas pelo agronegócio é a resposta apropriada para a agricultura moderna. Ele sugere que a humanidade não pode utilizar mais de metade da superfície da Terra na produção agropecuária prejudicando a capacidade de Gaia de manter sua capacidade como planeta. Lovelock afirma que é nosso primeiro dever atender nossas necessidades levando em conta a limitação de Gaia. Lovelock afirma que é preciso reconhecer que o ecossistema natural da Terra regula o clima e a química do planeta e não existe meramente para nos suprir de alimentos e matérias primas. No capítulo “Tecnologia para uma retirada sustentável”, Lovelock mostra que há esforços para o uso da tecnologia para parar a mudança climática por intervenção direta ao nível do planeta e fora dele. Há dois principais métodos científicos: o primeiro para reduzir o
  • 11. 11 calor recebido pela Terra do Sol e, o segundo, para remover o dióxido de carbono ou outros gases do efeito estufa do ar ou das fontes de combustão. Há propostas como a de construir no espaço entre a Terra e o Sol um guarda-sol para deslocar ou dispersar a luz do Sol e esfriar a Terra. Este tipo de solução resolveria apenas a metade do problema porque o dióxido de carbono resultante das atividades humanas continuaria a crescer em abundância. Outra proposta é a de enterrar o dióxido de carbono em rochas apropriadas sem a certeza de que tal armazenamento seria estável e que o gás não seria liberado para a atmosfera. Outra proposta é a de extrair o dióxido de carbono do ar e reagir com um pó feito de uma rocha ígnea alcalina chamada serpentina cujo produto seria o carbonato de magnésio, um sólido estável, que poderia ser usado como material de construção e fácil de ser armazenado. Lovelock deixa bastante claro que o bem estar de Gaia deve vir antes do bem estar da humanidade porque esta não pode existir sem Gaia, isto é, sem o bem estar do planeta Terra. No capítulo “Uma visão pessoal do ambientalismo”, Lovelock afirma que o conceito de Gaia, um planeta vivo, é essencial para um coerente e prático ambientalismo. Ele contesta a crença de que a Terra deve ser explorada em benefício exclusivo da humanidade e que esta falsa crença faz com que políticas e programas governamentais incentivem os negócios como sempre ocorreram. Lovelock afirma que são poucos, mesmo entre os cientistas do clima e ecologistas que admitem plenamente o potencial de severidade, de iminência, de um desastre catastrófico global. Lovelock afirma que a Teoria de Gaia é provisória sendo a base para um ambientalismo coerente e prático, mesmo que a Teoria de Gaia seja provisória e venha a ser substituída por uma visão mais completa da Terra. Mas, na atualidade, essa teoria é como a semente de um ambientalismo instintivo, que possa revelar a saúde ou a doença planetária e ajudar a manter o mundo saudável. Ele afirma que a raiz dos problemas da humanidade com o meio ambiente reside na falta de restrição ao crescimento da população mundial. Além disso, Lovelock afirma que mais da metade da população da Terra vive nas cidades que quase nunca veem, sentem ou ouvem o mundo natural e que a obrigação dos ambientalistas é a de convencê-las de que o mundo real é a Terra viva e que eles e suas cidades são parte deste mundo real e que tudo é dependente de sua existência. Segundo a ONU, atualmente 55% da população mundial vive em áreas urbanas e a expectativa é de que esta proporção aumente para 70% até 2050. Ele considera que a energia nuclear, apesar de temida, é um remédio necessário e que nossa sobrevivência como espécie é totalmente dependente de Gaia, isto é do planeta Terra. No capítulo “Além do terminal”, Lovelock afirma que Gaia, a Terra viva, é velha e não tão forte como foi há dois bilhões de anos atrás. Gaia luta para manter a Terra fria o suficiente para sua miríade de formas de vida contra o aumento inevitável do calor proveniente do Sol. Porém, apesar de suas dificuldades, uma das formas de vida, os humanos, têm tentado dominar a Terra para seu exclusivo benefício. Ele mostra que é hora de recuar, pois enquanto não decidimos o que fazer dos recursos naturais e da energia eles estão se tornando escassos. Além disso, destaca que Gaia age como uma mãe acalentadora, mas é cruel com os filhos transgressores. Um provável futuro tolerável estaria nos aguardando, mas é insensato ignorar a possibilidade do desastre. Algo a ser feito para reduzir a catástrofe, como sugere Lovelock, seria escrever um guia para ajudar os sobreviventes a reconstruir a civilização sem repetir os erros do passado. Tal material composto de um compêndio filosófico e científico suficientemente completo, claro e respeitável, deveria ser espalhado em cada lar, escola, biblioteca ou local de culto para, assim, estar ao alcance de todos aconteça o que acontecer.
  • 12. 12 REFERÊNCIA 1. ALCOFORADO, Fernando. Como evitar a extinção da humanidade de ameaças provocadas pelo planeta Terra e pelos seres humanos. Disponível no website <https://www.academia.edu/83922670/COMO_EVITAR_A_EXTIN%C3%87%C3 %83O_DA_HUMANIDADE_DE_AMEA%C3%87AS_PROVOCADAS_PELO_P LANETA_TERRA_E_PELOS_SERES_HUMANOS>. 2. CIENTEC USP. O Núcleo da Terra está esfriando mais rápido do que se esperava. Disponível no website <https://www.parquecientec.usp.br/publicacoes/o-nucleo-da- terra-esta-esfriando-mais-rapido>. 3. INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. A Terra tem seu próprio mecanismo regulador de temperatura. Disponível no website <https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=a-terra-tem- seu-proprio-mecanismo-regulador- temperatura&id=010125221122#.ZBBb_nbMI2w>. 4. A CIÊNCIA EXPLICA. Feedback climático e os micro-organismos do solo. Disponível no website <http://www.cienciaexplica.com.br/2019/12/19/feedback- climatico-micro-solo/>. 5. WIKIPEDIA. James Lovelock. Disponível no website <https://pt.wikipedia.org/wiki/James_Lovelock>. 6. WIKIPEDIA. Gaia (mitologia). Disponível no website <https://pt.wikipedia.org/wiki/Gaia_(mitologia)>. 7. BRASIL ESCOLA. A hipótese Gaia. Disponível no website <https://brasilescola.uol.com.br/biologia/hipotese-gaia.htm>. 8. LOVELOCK, James. The Revenge of Gaia. London: Penguin Books, 2007. * Fernando Alcoforado, 83, condecorado com a Medalha do Mérito da Engenharia do Sistema CONFEA/CREA, membro da Academia Baiana de Educação, da SBPC- Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência e do IPB- Instituto Politécnico da Bahia, engenheiro e doutor em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona, professor universitário (Engenharia, Economia e Administração) e consultor nas áreas de planejamento estratégico, planejamento empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, foi Assessor do Vice- Presidente de Engenharia e Tecnologia da LIGHT S.A. Electric power distribution company do Rio de Janeiro, Coordenador de Planejamento Estratégico do CEPED- Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Bahia, Subsecretário de Energia do Estado da Bahia, Secretário do Planejamento de Salvador, é autor dos livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018, em co-autoria), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia ao longo da
  • 13. 13 história e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), de capítulo do livro Flood Handbook (CRC Press, Boca Raton, Florida, United States, 2022) e How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023).