quinta-feira, 8 de dezembro de 2011

Bases Ecológicas Para o Desenvolvimento Sustentável

BASES ECOLÓGICAS PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
 
ECOLOGIA URBANA

Claudia Maria Jacobi


O SISTEMA URBANO É UM ECOSSISTEMA?

Alguns consideram as cidades como ecossistemas por estarem sujeitas aos mesmos
processos que operam em sistemas silvestres. Outros argumentam que a despeito de as cidades
possuírem algumas características encontradas em ecossistemas naturais,  não  podem  ser
consideradas  ecossistemas verdadeiros, devido à influência do homem. O fato é que se
definirmos ecossistema como um conjunto de espécies interagindo de forma integrada entre si e
com o seu ambiente, as cidades certamente se encaixam nesta definição. As grandes cidades e
outras áreas povoadas estão repletas de organismos. O construtor destes hábitats artificiais é o
homem, mas uma infinidade de outras criaturas aproveitam e se adaptam a esses novos hábitats
recém criados. Os organismos urbanos, incluindo o homem,  também se relacionam com  os
outros organismos e estas interações podem ser estudadas, sob o ponto de vista conceitual, da
mesma forma que relações ecológicas de ecossistemas naturais.
Por outro  lado, os centros urbanos se desenvolvem de forma diferente dos ecossistemas
naturais.  Alguns processos e relações ecológicas são mais intensos  nas cidades. Um exemplo é
a  invasão de espécies.  Outros  são  de  menor importância, como poderia ser o caso da
competição, enquanto que os mutualismos aparecem em porcentagem alta. Em outros casos,
como o da  sucessão  ecológica, os processos são mascarados pela constante interferência
humana. 

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS DOS ECOSSISTEMAS URBANOS

A produtividade, e conseqüentemente a diversidade e complexidade dos ecossistemas,
depende da obtenção de energia.  A principal fonte de energia na maioria dos ambientes naturais
é a solar. O sol atinge as áreas urbanas,  mas a produção é baixa, pois estas dependem
diretamente da quantidade de áreas verdes, que  é comparativamente pequena, e do estágio de
sucessão  das comunidades vegetais. A sobrevivência das cidades, portanto, depende da
importação de outros tipos de energia.
Enquanto  a grande maioria dos ecossistemas naturais tem seus próprios produtores de
energia (plantas verdes) os quais sustentam uma certa biomassa de consumidores, as  cidades
possuem pouca área verde e, mesmo nesses casos, as plantas não são utilizadas para consumo
humano,  com exceção das hortaliças. Estas áreas verdes, no entanto, cumprem funções
importantes  como a de produzir oxigênio, esfriar o ar por meio da sua transpiração, absorver
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poluentes, servir como barreiras  acústicas  e  satisfazer necessidades estéticas. As cidades
tampouco têm um contingente suficiente de  animais  para consumo humano. Desta forma,
sobrevivem da importação de alimento de outras regiões, muitas delas do outro lado do mundo.
Cidades  também precisam importar uma série de outros recursos para sobreviver. Entre
eles  contam-se água e outras matérias primas. Em troca pelos produtos necessários à sua
sobrevivência,  as cidades fornecem bens manufaturados, serviços, informação, tecnologia e
formas de recreação. Ao mesmo tempo precisam se desfazer dos resíduos e do calor gerados por
estas atividades. A entrada constante e maciça de matéria para o sustento da cidade muitas vezes
supera a sua capacidade de eliminar resíduos,  o  que  traz  como conseqüência o aumento dos
níveis de determinadas substâncias até o ponto em que passam a ser considerados poluentes. O
problema  do  lixo  e  a sua degradação é um dos mais sérios nas grandes cidades. Os resíduos
sólidos  são geralmente depositados em áreas adjacentes aos centros urbanos, em aterros com
diversos  graus  de  segurança para evitar a contaminação do solo e dos lençóis freáticos. O
problema do grande volume de resíduos gerados  tem sido resolvido de forma parcial mediante
programas  de reciclagem de materiais como plástico, vidro, papel, metais, programas de
compostagem, ou uso de material biodegradável. Trata-se, no entanto, de processos industriais
caros e portanto economicamente inviáveis para muitos centros urbanos.


BIODIVERSIDADE  E RELAÇÕES INTERESPECÍFICAS

Qualquer área urbana é formada por uma variedade de hábitats, desde os  semi-naturais
até os  que surgem como conseqüência direta da ocupação humana. A interferência do homem
impõe  um  mosaico de pequenas paisagens adjacentes em uma área relativamente reduzida.
Assim, o espectro de hábitats nos centros urbanos é amplo: de parques municipais e florestas
urbanas até grandes áreas de construção civil, industrial e aterros.
Estas características de mosaico fazem com que a biodiversidade urbana possa ser mais
alta do que as áreas rurais adjacentes. Alguns centros urbanos constituem ilhas de diversidade
por  servirem  como  refúgio  de muitos animais que fogem de regiões devastadas. O complexo
urbano oferece a estas espécies lugares apropriados para a sua sobrevivência, alimento e, não
raramente, um local livre dos seus predadores e competidores naturais. No entanto, para que a
espécie  recém-chegada tenha sucesso como colonizadora é necessário que o ambiente urbano
contenha as condições adequadas para a  sua  sobrevivência, como alimento e locais para
reprodução. Naturalmente a abundância de muitas espécies está correlacionada negativamente
com o grau de urbanização. Plantas, por exemplo, precisam de solos especiais ou de um certo
tipo  de  polinizador  para  produzir  sementes. Em outros casos a espécie pode se desenvolver
somente em estágios avançados de sucessão ecológica, que em geral não ocorrem nas cidades.
Entre as plantas melhor adaptadas às cidades encontram-se aquelas de pequeno porte, resistentes 
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à poluição e pouco exigentes  em  termos  de  nutrientes, como são em geral as compostas e
gramíneas. 
Um exemplo de grupo de vertebrados que se adapta bem às cidades é o das aves, pela sua
grande capacidade de deslocamento e também  pela  plasticidade comportamental. As aves
podem utilizar qualquer fragmento de área com vegetação disponível.  Em  muitos  casos
adaptaram-se ao convívio com o homem de forma estreita, utilizando o alimento que obtêm do
mesmo  e sobrevivendo em construções. Naturalmente, nem toda espécie de ave consegue se
adaptar a áreas densamente povoadas, mas aquelas que conseguem atingem altos níveis
populacionais.  Exemplos  típicos de aves extremamente adaptadas aos ambientes urbanizados
são pardais e pombos, que utilizam até pedaços de arame para construir seus ninhos.
Outros vertebrados altamente dependentes da presença humana são os domesticados. Já
um  bom exemplo de animais dependentes das atividades humanas mas que não foram
introduzidos para domesticação são os ratos.  Estes têm as características de espécies invasoras:
plasticidade comportamental, alta capacidade de dispersão e alta capacidade reprodutiva, que é
ampliada pela ausência de inimigos naturais. As cidades também oferecem maiores chances de
hibridização ao quebrarem  barreiras  geográficas mediante a introdução de espécies de forma
acidental ou para uso do homem. Estas podem entrar em contato com espécies aparentadas, e
resultar em  híbridos.  O caso de híbridos de cão e coiote nos EUA é bem conhecido. Os coiotes
aproximaram-se dos povoados devido à destruição do seu hábitat natural. Entre os invertebrados
típicos de cidades têm lugar destacado as baratas, formigas, barbeiros, cupins, traças, piolhos e
mosquitos. Trata-se de espécies oportunistas ou diretamente vinculadas ao homem, muito bem
adaptadas às cidades e de difícil controle.
Todos os animais citados acima vivem em estreita associação com o homem, o que não
significa que sejam controlados por este. Quando o crescimento populacional de uma espécie
introduzida ou a sua atividade afeta alguma atividade humana, esta passa a ser considerada uma
praga.  A  definição de praga depende de cada ponto de vista. Pragas são organismos
considerados indesejáveis, e esta classificação varia com o tempo, local, circunstâncias e atitude
individual. Plantas que na natureza são parte do ambiente podem ser vistas como ervas daninhas
se danificam propriedades ou tornam-se competidoras de plantas ornamentais,  o  que
freqüentemente ocorre em áreas urbanizadas.
A introdução de espécies de outras regiões biogeográficas é um fenômeno universal, mas
a proporção de espécies introduzidas que se estabelecem com sucesso é maior nas cidades do
que  em  áreas  rurais ou de florestas. Isto torna-se possível por vários motivos: 1) alimento
disponível, 2) refúgio de inimigos  naturais, 3) reintrodução constante feita pelo homem,
intencional ou acidental, 4) hibridização entre espécies exóticas e nativas, 5) exploração de
novos nichos. 
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A taxa de  imigração costuma ser mais alta do que  a  de  extinção pelas constantes
reintroduções, mas uma sucessão ecológica, em que as espécies dentro de uma comunidade vão
sendo substituídas ao longo do tempo, raramente se verifica, pois as perturbações induzidas pelo
homem são grandes e freqüentes. Os processos vinculados à sucessão ecológica estão altamente
comprometidos,  pois  o  homem  age sobre estes continuamente, podendo interrompê-los ou
moldá-los  de  acordo com a sua conveniência. Devido a esta interferência, o  desequilíbrio
ecológico dos ecossistemas urbanos é constante. As perturbações podem ser diretas,  pela
mudança da paisagem mediante construções,  pavimentação,  passagem de veículos, diversos
tipos de controle sobre a vegetação como  plantios, podas, uso de herbicidas, ou uma
conseqüência destas, como deslizamentos  de  terra e inundações, erosão e diversas formas de
poluição.
Um dos principais componentes  estruturadores de comunidades são as interações
biológicas. Com relação às interações entre espécies, a  competição costuma ser  pouco
importante na maioria das áreas urbanas. Isto se deve a que a quantidade de nichos é grande, as
espécies que conseguem se adaptar encontram  recursos suficientes e as cidades passam
constantemente  por  transformações  que são prejudiciais para muitas das espécies, fazendo
regredir  ou  mudar  estas interações dependendo das mudanças efetuadas.  Mutualismos, no
entanto, verificam-se em proporção mais alta do que em muitos ambientes naturais. Na maioria
destes  trata-se  de  uma dependência recíproca entre o homem e outras espécies domesticadas
para seu proveito. Quanto à pressão de predação como força estruturadora da comunidade, esta
não se verifica na sua totalidade pois  a maior  parte da biomassa para alimentar os diversos
componentes  vem  de fora do sistema, mostrando uma alta dependência das áreas rurais,
notadamente outro tipo de sistema antropogênico (gerado pelo homem), que são os
agroecossistemas. A importação de alimento e  a falta de ligação entre as  comunidades  dos
diversos micro-hábitats  fazem  com que seja difícil elaborar  cadeias tróficas abrangentes dos
sistemas urbanos.


O MICROCLIMA URBANO

As estruturas urbanas e a densidade e atividade dos seus ocupantes  criam microclimas
especiais. A pedra, o asfalto e outras superfícies impermeáveis que substituem a vegetação têm
uma alta capacidade de absorver e re-irradiar calor. A chuva é rapidamente escoada antes que a
evaporação  consiga  esfriar  o ar. O calor produzido pelo metabolismo dos habitantes e aquele
gerado pelas indústrias e veículos ajudam a aquecer a massa  de  ar. Estas  atividades  também
liberam na atmosfera vapor, gases e partículas em grandes quantidades. 
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Estes processos geram uma região de calor sobre as cidades onde a temperatura pode ser
até 6o C mais alta do que no ambiente circundante. Este fenômeno é mais marcante no verão em
áreas temperadas, quando os prédios irradiam o calor absorvido.
As cidades recebem menos radiação solar que áreas rurais adjacentes pois parte desta é
refletida  por  uma camada de vapor, dióxido de carbono e matéria particulada. Esta mesma
camada faz com que a  radiação  emitida  pelo  solo seja refletida de volta para a terra. As
partículas no ar agem também como núcleos de condensação de umidade, produzindo um
nevoeiro conhecido como ‘smog’  (do  inglês ‘smoke’ + ‘fog’= fumaça + nevoeiro), a principal
forma de poluição do ar.
Normalmente o acúmulo de poluentes é carregado para o alto através das massas de ar,
que sobre as cidades apresentam um gradiente de temperatura em que o chão é mais quente que
as camadas superiores. No entanto, pode ocorrer que uma massa de ar mais quente que aquela
sobre a cidade se instale imediatamente sobre  esta, interrompendo o fluxo normal de ar  para
acima e impedindo que os poluentes e o calor se dissipem. Este  fenômeno, mais freqüente no
inverno e em cidades localizadas em vales, é conhecido com inversão térmica.
 Grandes cidades geralmente sofrem diariamente as conseqüências do  smog. Aquelas
sujeitas a smog industrial são chamadas de cidades de ar cinza e caracterizadas  por um clima
temperado, com invernos frios  e  úmidos.  As  atividades industriais e de aquecimento das
residências produzem dois tipos principais  de poluentes: partículas e óxidos de enxofre
(impurezas contidas nos combustíveis). Estes óxidos reagem com o vapor atmosférico formando
ácido sulfúrico, que corrói metais e outros materiais, além de ser perigoso para a saúde humana.
As cidades sujeitas a smog fotoquímico (de ar marrom) geralmente têm clima mais quente
e seco, e a maior fonte de poluição é a combustão  incompleta de derivados de petróleo, o que
favorece a formação de dióxido de nitrogênio, um gás amarelado. Na presença de  raios
ultravioletas este gás reage com hidrocarbonetos, formando uma série  de  poluentes  gasosos
conhecidos como oxidantes fotoquímicos. 
A maioria das grandes cidades sofrem de ambos os tipos de  smog.  As emissões de
dióxido de enxofre e de nitrogênio em contato com o vapor do ar convertem-se rapidamente nos
ácidos sulfúrico e nítrico, que podem ser carregados pelos ventos e  precipitar  em  lugares
distantes do onde foram gerados na forma de chuva ácida.
Alguns métodos para controlar a emissão de óxidos de enxofre e de partículas que têm
sido sugeridos são:  economizar  no  consumo  de energia, mudar as fontes de energia de
combustíveis fósseis para energia solar, eólica ou geotérmica, retirar o enxofre do combustível
antes ou depois da combustão e estabelecer impostos “ecológicos” sobre a emissão de
poluentes.
Entre os métodos sugeridos para reduzir a poluição por veículos destacam-se: otimizar o
uso de veículos particulares, melhorar o  transporte coletivo, utilizar motores elétricos e outros
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combustíveis como gás natural,  hidrogênio  e  álcool, aumentar a eficiência do combustível,
controlar a emissão de gases e de formação do smog.

PROBLEMAS ECOLÓGICOS DAS GRANDES ÁREAS URBANAS

Alguns dos aspectos mencionados anteriormente, como a importação de  alimento  e
energia, são comuns a qualquer centro urbano, independentemente do seu tamanho. Outros, no
entanto, acontecem de forma problemática somente nas grandes cidades. Entre estes últimos,
foram mencionados a poluição do ar e o destino dos resíduos sólidos. A construção desordenada
em  áreas  de  risco e as deficiências no  saneamento básico também afetam de modo mais
drástico as grandes cidades. 
Um  aspecto  importante que deriva diretamente da alta densidade populacional é o da
transmissão de doenças. Antes que os humanos  se  tornassem  sedentários com o advento da
agricultura, as condições para a transmissão e persistência de doenças virais e bacterianas eram
pouco adequadas, principalmente devido ao pequeno número de hospedeiros e seu isolamento.
À medida em que os núcleos urbanos foram crescendo, os seus habitantes viraram reservatórios
das doenças e a erradicação destas foi ficando mais complicada.  O comércio e posteriormente
as viagens intercontinentais propiciaram a introdução de doenças contra as quais as populações
não eram imunes. Atualmente, apesar  dos  avanços da medicina, características como
superpopulação, mudanças ambientais e intercâmbio intenso de mercadorias são fatores de risco
que beneficiam o espalhamento de novas doenças ou novas  formas  de  doenças  conhecidas,
principalmente aquelas como a gripe, cujos vírus têm uma alta taxa de mutação.

Da  forma  em  que existem atualmente, os sistemas urbanos são artificiais, imaturos e
ineficientes em termos energéticos. Precisam da importação de grandes volumes de  energia  e
alimento para a sua manutenção, e por isso não se auto-sustentam.  Por outro lado, cidades têm
caracteristicamente uma alta heterogeneidade espacial, o que proporciona uma alta diversidade.
Embora  isto  pareça  um  contra-senso,  casos de maior diversidade em cidades do que no
ambiente natural em que estão inseridas  são comuns. Como exemplo podemos  citar
povoamentos estabelecidos em regiões desertas  ou  áridas, em que água e outros recursos são
importados e concentrados na urbe. A manutenção da biodiversidade urbana é importante não só
para a própria sobrevivência do homem, mas também pelo seu valor intrínseco. Devido à forte
ligação dos organismos urbanos com o homem, é necessário um  envolvimento mais efetivo das
ciências naturais com as sociais  para  integrar os conceitos ecológicos ao processo de
planejamento urbano. Para haver esta integração, são necessárias mais pesquisas sobre quais são
e como se organizam os processos ecológicos que agem nos ecossistemas urbanos.
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