Introd Oceanografia

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ECOSSISTEMAS MARINHOS ECOSSISTEMAS MARINHOS ECOSSISTEMAS MARINHOS ECOSSISTEMAS MARINHOS ECOSSISTEMAS MARINHOS ECOSSISTEMAS MARINHOS ECOSSISTEMAS MARINHOS ECOSSISTEMAS MARINHOS -------- ECZ 5110ECZ 5110ECZ 5110ECZ 5110ECZ 5110ECZ 5110ECZ 5110ECZ 5110

Tema da aula:Tema da aula:Tema da aula:Tema da aula:Tema da aula:Tema da aula:Tema da aula:Tema da aula:

Introdução à OceanografiaIntrodução à OceanografiaIntrodução à OceanografiaIntrodução à OceanografiaIntrodução à OceanografiaIntrodução à OceanografiaIntrodução à OceanografiaIntrodução à Oceanografia

e Oc. Geológicae Oc. Geológicae Oc. Geológicae Oc. Geológicae Oc. Geológicae Oc. Geológicae Oc. Geológicae Oc. Geológica

Prof. Arno BlankensteynProf. Arno BlankensteynDepartamento de Ecologia e ZoologiaDepartamento de Ecologia e Zoologia

Centro de Ciências Biológicas Centro de Ciências Biológicas

AS CIÊNCIAS OCEANOGRÁFICAS: histórico e AS CIÊNCIAS OCEANOGRÁFICAS: histórico e divisões:divisões:

�� Oc. Geológica: Oc. Geológica: geologia histórica e a origem dos oceanos; geologia histórica e a origem dos oceanos; as placas tectônicas, o relevo submarino e geomorfologia costeira. as placas tectônicas, o relevo submarino e geomorfologia costeira.

�� Oc. Física: Oc. Física: as dimensões e os movimento das massas de as dimensões e os movimento das massas de água oceânicas; curva hipsográfica, correntes, marés, ondas e água oceânicas; curva hipsográfica, correntes, marés, ondas e penetração da luz solar.penetração da luz solar.

�� Oc. Química: Oc. Química: composição química da água do mar; composição química da água do mar; salinidade, nutrientes e ciclos biogeoquímicos, oxigênio dissolvido, salinidade, nutrientes e ciclos biogeoquímicos, oxigênio dissolvido, matéria orgânica dissolvida e particulada. Poluição matéria orgânica dissolvida e particulada. Poluição

�� Oc. Biológica: Oc. Biológica: microorganismos, organismos bentônicos microorganismos, organismos bentônicos (principalmente invertebrados), org. planctônicos (invertebrados e (principalmente invertebrados), org. planctônicos (invertebrados e vertebrados microscópicos que flutuam passivamente) e org. vertebrados microscópicos que flutuam passivamente) e org. nectônicos (principalmente vertebrados que nadam ativamente); nectônicos (principalmente vertebrados que nadam ativamente); MANGUEZAIS E OUTROS SISTEMAS VEGETADOS MANGUEZAIS E OUTROS SISTEMAS VEGETADOS

O HOMEM O HOMEM SEMPRE FOI SEMPRE FOI MUITO CURIOSO MUITO CURIOSO

HISTÓRIAHISTÓRIA

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Geologia Histórica: BIG BANG, o princípio de Geologia Histórica: BIG BANG, o princípio de tudo?tudo?

A EXPLOSÃO INICIALA EXPLOSÃO INICIAL

�� DO NADA SURGIU TUDO = O UNIVERSO, QUE, DO NADA SURGIU TUDO = O UNIVERSO, QUE, SEGUNDO EINSTEIN, ESTÁ EM EXPANSÃO DESDE SEGUNDO EINSTEIN, ESTÁ EM EXPANSÃO DESDE O BIG BANG;O BIG BANG;

�� TUDO É O HOMEM POIS SEM O HOMEM NÃO HÁ TUDO É O HOMEM POIS SEM O HOMEM NÃO HÁ NADA!NADA!

�� O HOMEM CRIOU TUDO...ATÉ DEUS, PARA SE O HOMEM CRIOU TUDO...ATÉ DEUS, PARA SE ACALMAR...ACALMAR...

�� SOMOS “O BICHO”!!!SOMOS “O BICHO”!!!

Idade do Sistema Solar: 4,6 bilhões de anos, Origem: Idade do Sistema Solar: 4,6 bilhões de anos, Origem: nuvem de gases e poeira interestelar; dessa nuvem nuvem de gases e poeira interestelar; dessa nuvem surgiu o SOL e demais planetas; a Terra resfriou mas surgiu o SOL e demais planetas; a Terra resfriou mas o vulcanismo influenciou a atmosfera primitiva. A o vulcanismo influenciou a atmosfera primitiva. A presença de água na forma de vapor é certa; presença de água na forma de vapor é certa; meteoros chocarammeteoros chocaram--se contra a Terra, formando a se contra a Terra, formando a LUA; cometas com gelo água na Terra?LUA; cometas com gelo água na Terra?

A origem A origem dos dos vapores de vapores de água que água que formaram a formaram a atmosfera atmosfera e oceanos e oceanos primitivosprimitivos

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Gaia Gaia

vista vista

da luada lua

As galáxiasAs galáxias

�� A via lácteaA via láctea

A situação do planeta terraA situação do planeta terra

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Perfil do planeta TerraPerfil do planeta Terra

QUANDO A TERRA FORMOUQUANDO A TERRA FORMOU--SE A 4,6 SE A 4,6 BILHÕES DE ANOS, ERA UM LUGAR BILHÕES DE ANOS, ERA UM LUGAR INÓSPITO.INÓSPITO.A 3,6 BILHÕES DE ANOS JÁ HAVIA A 3,6 BILHÕES DE ANOS JÁ HAVIA ABUNDÂNCIA DE ORGANISMOS ABUNDÂNCIA DE ORGANISMOS SIMILARES COM CIANOFÍCEAS.SIMILARES COM CIANOFÍCEAS.

QUAL A ORIGEM DESSES QUAL A ORIGEM DESSES ORGANISMOS?ORGANISMOS?

A ORIGEM DA VIDA NA TERRAA ORIGEM DA VIDA NA TERRA

ANTES DO SÉCULO 17 A MAIORIA DAS ANTES DO SÉCULO 17 A MAIORIA DAS ANTES DO SÉCULO 17 A MAIORIA DAS ANTES DO SÉCULO 17 A MAIORIA DAS ANTES DO SÉCULO 17 A MAIORIA DAS ANTES DO SÉCULO 17 A MAIORIA DAS ANTES DO SÉCULO 17 A MAIORIA DAS ANTES DO SÉCULO 17 A MAIORIA DAS PESSOAS ACREDITAVA QUE DEUS CRIOU PESSOAS ACREDITAVA QUE DEUS CRIOU PESSOAS ACREDITAVA QUE DEUS CRIOU PESSOAS ACREDITAVA QUE DEUS CRIOU PESSOAS ACREDITAVA QUE DEUS CRIOU PESSOAS ACREDITAVA QUE DEUS CRIOU PESSOAS ACREDITAVA QUE DEUS CRIOU PESSOAS ACREDITAVA QUE DEUS CRIOU OS SERES HUMANOS E OS DEMAIS OS SERES HUMANOS E OS DEMAIS OS SERES HUMANOS E OS DEMAIS OS SERES HUMANOS E OS DEMAIS OS SERES HUMANOS E OS DEMAIS OS SERES HUMANOS E OS DEMAIS OS SERES HUMANOS E OS DEMAIS OS SERES HUMANOS E OS DEMAIS ORGANISMOS ORGANISMOS ORGANISMOS ORGANISMOS ORGANISMOS ORGANISMOS ORGANISMOS ORGANISMOS –––––––– INFLUÊNCIA DA IGREJA.INFLUÊNCIA DA IGREJA.INFLUÊNCIA DA IGREJA.INFLUÊNCIA DA IGREJA.INFLUÊNCIA DA IGREJA.INFLUÊNCIA DA IGREJA.INFLUÊNCIA DA IGREJA.INFLUÊNCIA DA IGREJA.INSETOS, SAPOS E OUTROS SERES VIVOS INSETOS, SAPOS E OUTROS SERES VIVOS INSETOS, SAPOS E OUTROS SERES VIVOS INSETOS, SAPOS E OUTROS SERES VIVOS INSETOS, SAPOS E OUTROS SERES VIVOS INSETOS, SAPOS E OUTROS SERES VIVOS INSETOS, SAPOS E OUTROS SERES VIVOS INSETOS, SAPOS E OUTROS SERES VIVOS MENORES SURGIAM MENORES SURGIAM MENORES SURGIAM MENORES SURGIAM MENORES SURGIAM MENORES SURGIAM MENORES SURGIAM MENORES SURGIAM ESPONTANEAMENTE DA LAMA OU DA ESPONTANEAMENTE DA LAMA OU DA ESPONTANEAMENTE DA LAMA OU DA ESPONTANEAMENTE DA LAMA OU DA ESPONTANEAMENTE DA LAMA OU DA ESPONTANEAMENTE DA LAMA OU DA ESPONTANEAMENTE DA LAMA OU DA ESPONTANEAMENTE DA LAMA OU DA MATÉRIA ORGÂNICA DEPOSITADAMATÉRIA ORGÂNICA DEPOSITADAMATÉRIA ORGÂNICA DEPOSITADAMATÉRIA ORGÂNICA DEPOSITADAMATÉRIA ORGÂNICA DEPOSITADAMATÉRIA ORGÂNICA DEPOSITADAMATÉRIA ORGÂNICA DEPOSITADAMATÉRIA ORGÂNICA DEPOSITADA(PLATÃO E ARISTÓTELES) (PLATÃO E ARISTÓTELES) (PLATÃO E ARISTÓTELES) (PLATÃO E ARISTÓTELES) (PLATÃO E ARISTÓTELES) (PLATÃO E ARISTÓTELES) (PLATÃO E ARISTÓTELES) (PLATÃO E ARISTÓTELES)

�� A ORIGEM DA VIDA NA TERRAA ORIGEM DA VIDA NA TERRA


�� ESSAS IDÉIAS CAÍRAM E EM MEADOS DO SÉCULO 19 ESSAS IDÉIAS CAÍRAM E EM MEADOS DO SÉCULO 19 DOIS AVANÇOS CIENTÍFICOS FIRMARAM AS BASES PARA DOIS AVANÇOS CIENTÍFICOS FIRMARAM AS BASES PARA

A MODERNA DISCUSSÃO DA ORIGEM DA VIDA:A MODERNA DISCUSSÃO DA ORIGEM DA VIDA:

�� 1) Louis Pasteur discordou do conceito de geração 1) Louis Pasteur discordou do conceito de geração espontâneaespontânea

�� 2) a proposta de Charles Darwin e Alfred Wallace: a 2) a proposta de Charles Darwin e Alfred Wallace: a teoria da seleção natural de que as espécies são formadas teoria da seleção natural de que as espécies são formadas a partir de variação de forma ao longo de gerações que a partir de variação de forma ao longo de gerações que são submetidas à pressão de condições ambientais que são submetidas à pressão de condições ambientais que

selecionam as formas mais adaptadasselecionam as formas mais adaptadas

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�� Nos anos 50 Stanley L. Miller, Univ. of Chicago, Nos anos 50 Stanley L. Miller, Univ. of Chicago, realizou primeiros experimentos para realizou primeiros experimentos para esclarecer as reações químicas que ocorreram esclarecer as reações químicas que ocorreram na Terra primitiva na Terra primitiva –– conseguiu sintetizar conseguiu sintetizar aminoácidos a partir de gases orgânicos aminoácidos a partir de gases orgânicos (metanos, amônia e gás sulfídrico) que devem (metanos, amônia e gás sulfídrico) que devem ter sido comuns em oceanos e atmosfera ter sido comuns em oceanos e atmosfera primitivas primitivas ––

�� Essa é a teoria da “sopa orgânica primordial” e Essa é a teoria da “sopa orgânica primordial” e que tem críticos e seguidoresque tem críticos e seguidores


�� Recentemente, foi proposta a teoria dos Recentemente, foi proposta a teoria dos “cristais de argila” como precursores da vida na “cristais de argila” como precursores da vida na Terra, devido à origem de estruturas químicas Terra, devido à origem de estruturas químicas com propriedades de se autoreplicarem de com propriedades de se autoreplicarem de acordo com suas “necessidades” ambientais;acordo com suas “necessidades” ambientais;

�� o autor defende a idéia de que a vida é uma o autor defende a idéia de que a vida é uma propriedade e que os seres vivos são meio de propriedade e que os seres vivos são meio de transporte do DNA, transporte do DNA,


�� A atmosfera primitiva e os oceanos eram A atmosfera primitiva e os oceanos eram desprovidos de oxigênio desprovidos de oxigênio –– VIDA ancestral à VIDA ancestral à base de quimiossíntese:base de quimiossíntese:

às custas de compostos reduzidos (não às custas de compostos reduzidos (não oxidados) como CH4, NH3 e H2 oxidados) como CH4, NH3 e H2

�� (veja tabela com resumo dos principais (veja tabela com resumo dos principais acontecimentos biológicas na Terra)acontecimentos biológicas na Terra)

ERAS DA VIDAERAS DA VIDA BILHÕES DE ANOSBILHÕES DE ANOS ETAPAS DA EVOLUÇÃOETAPAS DA EVOLUÇÃO

PRÉPRÉ--BIÓTICABIÓTICAFORMAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE VIDAFORMAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE VIDA

4,54,54,04,0

3,83,8

FORMAÇÃO DA TERRA, BOLA DE LAVA FORMAÇÃO DA TERRA, BOLA DE LAVA FUNDIDA. RESFRIAMENTO, FUNDIDA. RESFRIAMENTO,

ROCHAS MAIS ANTIGAS, ROCHAS MAIS ANTIGAS, CONDENSAÇÃO DO VAPOR, CONDENSAÇÃO DO VAPOR,

OCEANOS RASOS, COMPOSTOS DE OCEANOS RASOS, COMPOSTOS DE CARBONO, LAÇOS CATALÍTICOS, CARBONO, LAÇOS CATALÍTICOS, MENBRANASMENBRANAS

MICROCOSMOMICROCOSMOEVOLUÇÃO DE MICROORGANISMOSEVOLUÇÃO DE MICROORGANISMOS

3,53,52,82,82,22,21,81,81,51,5

BACTÉRIAS, FERMENTAÇÃO, BACTÉRIAS, FERMENTAÇÃO, FOTOSSÍNTESE, MOVIMENTO, FOTOSSÍNTESE, MOVIMENTO, SENSORES, INTERC^MBIO DE GENESSENSORES, INTERC^MBIO DE GENES

PLACAS TECTôNICAS CONTINENTESPLACAS TECTôNICAS CONTINENTES

FOTOSSÍNITESE O2FOTOSSÍNITESE O2CÉLULAS NUCLEADASCÉLULAS NUCLEADASRESPIRAÇÃO O2RESPIRAÇÃO O2CROSTA TERRESTRE E ATMOSFERACROSTA TERRESTRE E ATMOSFERA

MACROCOSMOMACROCOSMOFORMAS DE VIDA VISÍVEISFORMAS DE VIDA VISÍVEIS

1,2 1,2 --0,80,80,70,70,60,6--0,50,5

0,40,4--0,30,30,2 0,2 –– 0,10,1

LOCOMOÇÃO REPROD. SEXUADALOCOMOÇÃO REPROD. SEXUADA

PRIMEIROS ANIMAISPRIMEIROS ANIMAISCONCHAS E ESQUELETOSCONCHAS E ESQUELETOSPLANTASPLANTASANIMAIS TERRESTRES E ANIMAIS TERRESTRES E DINOSSAUROSDINOSSAUROSMAMÍFEROS PLANTAS COM FLORESMAMÍFEROS PLANTAS COM FLORESPRIMATASPRIMATAS

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�� Com o surgimento da primeira célula Com o surgimento da primeira célula bacteriana bacteriana –– procariótica procariótica -- houve houve condições para a evolução e a seleção condições para a evolução e a seleção natural “experimentar” novos modelos de natural “experimentar” novos modelos de vida e surgiu a célula eucariótica...vida e surgiu a célula eucariótica...

�� O surgimento de organismos O surgimento de organismos multicelulares foi uma conseqüência multicelulares foi uma conseqüência natural!natural!

Estromatólitos são Estromatólitos são cianobactérias que ao cianobactérias que ao crescerem acumulam crescerem acumulam camadas de materiais camadas de materiais carbonáticos cujos carbonáticos cujos fósseis são datados fósseis são datados de mais 2,5 bilhões de de mais 2,5 bilhões de anosanos

OC. GEOLÓGICA: história da formação da OC. GEOLÓGICA: história da formação da crosta terrestre e atual configuração dos crosta terrestre e atual configuração dos oceanosoceanos

Circulação do magma que promove a Circulação do magma que promove a

movimentação das placas tectônicasmovimentação das placas tectônicas

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crosta terrestre e crosta terrestre e placas tectônicasplacas tectônicas

A distribuição da fauna e flora marinhas foi A distribuição da fauna e flora marinhas foi favorecida devido às novas rotas de circulação de favorecida devido às novas rotas de circulação de água que levavam junto comunidades biológicaságua que levavam junto comunidades biológicas

Atual configuração Atual configuração dos oceanosdos oceanos

AS PLANÍCIESAS PLANÍCIESABISSAIS SÃO ABISSAIS SÃO AS ÁREASAS ÁREASMAIS EXTENSAS DO MAIS EXTENSAS DO FUNDO FUNDO DO MAR, COMDO MAR, COMPROFUNDIDADEPROFUNDIDADEMÉDIA DEMÉDIA DE4000 M4000 M

Atual Atual configuração dos configuração dos oceanos:oceanos:região do Pacífico região do Pacífico conhecido com conhecido com cinturão de fogo cinturão de fogo devido à maior devido à maior ocorrência de ocorrência de vulcanismo =vulcanismo =

placas tectônicas placas tectônicas reduzidas e reduzidas e “empilhadas”“empilhadas”

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SIST. DE CORDILHEIRAS MESOOCEÂNICAS SIST. DE CORDILHEIRAS MESOOCEÂNICAS –– EM EM VERMELHO FUNDOS MARINHOS RECENTESVERMELHO FUNDOS MARINHOS RECENTES

FORMAÇÃO DE ARQUIPÉLAGOS A PARTIR DE FORMAÇÃO DE ARQUIPÉLAGOS A PARTIR DE HOT SPOTSHOT SPOTS

CORRENTES DE TURBIDEZ CORRENTES DE TURBIDEZ –– influência continental na influência continental na formação do relevo submarino e constituição dos fundosformação do relevo submarino e constituição dos fundos

ENQUANTOENQUANTOO AMBIENTEO AMBIENTEDA CROSTA DA CROSTA TERRESTRETERRESTREFICAVA FICAVA MAISMAISESTÁVEL,ESTÁVEL,OCORRIA OCORRIA A A EVOLUÇÃOEVOLUÇÃOORGÂNICAORGÂNICA

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Comunidades bentônicas abissais Comunidades bentônicas abissais –– bactérias bactérias quimiosintetizadoras quimiosintetizadoras ––A RECENTE DESCOBERTA É EVIDÊNCIA DO MODO DE A RECENTE DESCOBERTA É EVIDÊNCIA DO MODO DE VIDA ANCENSTRALVIDA ANCENSTRAL

PRÉPRÉ--CAMBRIANO TEVE CAMBRIANO TEVE CONDIÇÕES CONDIÇÕES EXTRAORDINÁRIASEXTRAORDINÁRIASPARA FORMAÇÃO DE PARA FORMAÇÃO DE VÁRIOS DESIGNS VÁRIOS DESIGNS ANATÔMICOS = ANATÔMICOS = ‘TODOS POSSÍVEIS’‘TODOS POSSÍVEIS’(Burgess shale)(Burgess shale)

POSTERIORMENTEPOSTERIORMENTEPELO MENOS 5 PELO MENOS 5 GRANDES EXTINÇÕES GRANDES EXTINÇÕES EM MASSA EM MASSA –– A MAIS A MAIS FAMOSA É AQUELA FAMOSA É AQUELA QUE ACABOU COM A QUE ACABOU COM A DOMINAÇÃO DOS DOMINAÇÃO DOS DINOSSAUROSDINOSSAUROS

O choque de um asteróide deve ter alterado O choque de um asteróide deve ter alterado os rumos da história evolutiva na terra pois os rumos da história evolutiva na terra pois encerrou o domínio dos dinossauros e encerrou o domínio dos dinossauros e permitiu o domínio dos mamíferospermitiu o domínio dos mamíferos

EXTINÇÕESEXTINÇÕES

�� RECENTEMENTE, NOVA TEORIA FOI RECENTEMENTE, NOVA TEORIA FOI PROPOSTA E COM EVIDÊNCIAS MAIS PROPOSTA E COM EVIDÊNCIAS MAIS CONSISTENTES: A DECOMPOSIÇÃO DA CONSISTENTES: A DECOMPOSIÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA NO FUNDO DOS MATÉRIA ORGÂNICA NO FUNDO DOS OCEANOS CRIA CONDIÇÕES DE ANOXIA OCEANOS CRIA CONDIÇÕES DE ANOXIA ––A LIBERAÇÃO DE HA LIBERAÇÃO DE H22S ATINGE A S ATINGE A ATMOSFERA QUE AFETA A CAMADA DE ATMOSFERA QUE AFETA A CAMADA DE OZÔNIO PROPICIANDO CONDIÇÕES DE OZÔNIO PROPICIANDO CONDIÇÕES DE BOMBARDEAMENTO COM ULTRAVIOLETA BOMBARDEAMENTO COM ULTRAVIOLETA NA BIOSFERA, ELIMINANDO FAUNA E NA BIOSFERA, ELIMINANDO FAUNA E FLORAFLORA

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FAUNA DE EDIACARAFAUNA DE EDIACARAMAIORIA SÃO MAIORIA SÃO MEDUSÓIDES MEDUSÓIDES

TRILOBITASTRILOBITAS

E CNIDÁRIOSE CNIDÁRIOS

FAUNA DE BURGESS FAUNA DE BURGESS SHALE SHALE –– VÁRIOS VÁRIOS GRUPOS QUE JÁ GRUPOS QUE JÁ EXTINGUIRAMEXTINGUIRAM--SESE

Para reflexão: a vida iniciouPara reflexão: a vida iniciou--se no mar, os oceanos controlam o se no mar, os oceanos controlam o clima do planeta, as maiores cidades estão às margens do mar, o clima do planeta, as maiores cidades estão às margens do mar, o fundo do mar é menos conhecido do que a Lua, adoramos o por fundo do mar é menos conhecido do que a Lua, adoramos o por do sol sem saber que todo o lixo e substâncias nocivas que do sol sem saber que todo o lixo e substâncias nocivas que lançamos no solo e rios está se acumulando nos oceanos e lançamos no solo e rios está se acumulando nos oceanos e seguimos “fingindo” que está tudo bem..... fazendo festa, seguimos “fingindo” que está tudo bem..... fazendo festa, comemorando!!comemorando!!

�� Bom curso e até a próxima aulaBom curso e até a próxima aula

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