segunda-feira, junho 04, 2007

A importância da fotossíntese na atmosfera primitiva e actual

A atmosfera é um subsistema constituído pela camada gasosa que envolve e penetra em todos os outros subsistemas terrestres.
Sabe-se que esta, e as condições ambientais nela presentes hoje são completamente distintas das vigentes há cerca de 4,6 biliões de anos, após a formação do sistema solar, quando a Terra iniciou um processo de diferenciação.
De acordo com a hipótese da desgasificação, os gases constituintes da atmosfera primitiva tiveram origem no interior do Globo, atingindo a superfície graças a erupções vulcânicas.
Os gases voláteis, como o hidrogénio, o hélio e outros gases raros escaparam para o espaço quase na totalidade, enquanto outros eram retidos pela força gravítica.
A atmosfera primitiva seria assim constituída maioritariamente por vapor de água (H2O), dióxido de carbono (CO2) e azoto molecular (N2), apresentando pequenas quantidades de metano (CH4) e amoníaco (NH3).
As condições então reinantes, ainda que muito diferentes das actuais, satisfaziam os requisitos para o desenvolvimento de formas de vida. Em primeiro lugar, a Terra localizava-se próxima de uma fonte de energia, o Sol, a uma distância tal que lhe conferia características únicas, de entre os oito planetas do sistema solar: temperatura amena, graças à capacidade de retenção da atmosfera de parte da radiação solar reflectida pela Terra (para este facto contribui principalmente o dióxido de carbono); e água no estado líquido.
A massa contribuiu também para a sua particularidade, visto que a Terra é um corpo suficientemente grande para conservar a atmosfera, sem a tornar demasiado densa e impeditiva da passagem dos raios solares, mas capaz de fornecer protecção contra corpos estranhos.
A origem da vida na Terra terá ocorrido no período entre 3,9 e 2,5 biliões de anos atrás, conhecido por período Arqueano. Esta terá aparecido de forma abiótica, isto é, a partir de reacções químicas ao acaso, reacções essas que estarão na génese dos primeiros compostos orgânicos.
Supõe-se que os primeiros seres vivos terão surgido em meios aquáticos, pelas condições únicas que, muito provavelmente, o meio oferecia. Em primeiro lugar, as substâncias orgânicas que se formavam na atmosfera e na crosta da Terra primitiva eram levadas, pelas águas da chuva, para os lagos e mares em formação. A acumulação destas substâncias, durante milhares de anos, transformou os mares primitivos numa verdadeira “sopa” nutritiva: o caldo primordial.
Este ecossistema conferia também uma protecção contra os raios UV que atingiam a superfície, impedindo a proliferação de qualquer forma de vida.
Admite-se que, devido à sua pouca complexidade, os primeiros seres vivos eram heterotróficos, isto é, incapazes de sintetizar matéria orgânica.
Considerando as características da Terra primitiva e dos primeiros seres vivos, tudo indica que a primeira forma de obtenção de energia a surgir terá sido a fermentação.
Este processo teria libertado para a atmosfera grandes quantidade de dióxido de carbono, o que criou condições para o aparecimento de seres fotossintéticos.
A escassez de alimento nos meios aquáticos terá levado um certo grupo de seres a evoluir no sentido da produção do seu próprio alimento.
Pensa-se que terá sido um grupo específico de bactérias, as cianobactérias, os primeiros organismos a realizar este importante processo biológico.
Os seres fotossintéticos captam do meio água e dióxido de carbono. A partir destas substâncias sintetizam matéria orgânica, graças à energia luminosa.
A capacidade de alguns seres vivos realizarem a fotossíntese oxidativa, ao retirarem o oxigénio do dióxido de carbono e de outros elementos, deverá ter permitido o seu aparecimento na atmosfera.
À medida que os seres fotoautotróficos proliferavam, como consequência da sua actividade, o teor de oxigénio aumentava progressivamente. No momento em que os oceanos perderam a capacidade de o fixar na totalidade, este começou a dissipar-se para a atmosfera, poluindo-a e tornando-a aeróbia.
Logo que principiaram a existir quantidades significativas de oxigénio, na atmosfera, como produto secundário da fotossíntese, formou-se, na estratosfera, um escudo de ozono (O3). Esta camada passou a absorver os raios UV, protegendo a superfície terrestre. Tal facto possibilitou a colonização dos meios terrestres, levando a uma explosão de vida, verificada no período Pré-Câmbrico.
Assim, há cerca de 1500 milhões de anos, a atmosfera tinha atingido a composição actual: como componente maioritário, o azoto, seguido do oxigénio.
Em suma, a fotossíntese criou condições para que a vida continuasse e a atmosfera evoluísse. Caso os seres fotossintéticos não tivessem surgido, os heterotróficos fermentativos teriam esgotado toda a matéria orgânica dos mares primitivos: a vida teria sucumbido nos primórdios da sua existência, por falta de alimento.
A importância deste processo é de tal nível que aproximadamente 150 biliões de toneladas de dióxido de carbono são removidas da atmosfera anualmente e utilizadas na produção de nova substância vegetal, e 120 biliões de toneladas de oxigénio são libertadas anualmente, durante a fotossíntese.
A situação reinante durante milhares de anos foi de estabilidade: alguns destes gases eram produzidos e consumidos ciclicamente, mantendo-se um equilíbrio entre a sua emissão e remoção.
Porém, desde o início do século XX que a composição da atmosfera tem vindo a sofrer alterações, não a nível dos componentes maioritários, mas sim em alguns componentes vestigiais já existentes e noutros entretanto emitidos.
A partir do momento em que a velocidade com que alguns gases são lançados, supera a velocidade da sua remoção, a sua concentração na atmosfera aumenta, e estes passam a exercer efeitos nocivos sobre o meio natural e os seres vivos.
Um dos gases que tem sofrido um aumento exponencial é o dióxido de carbono, que apesar de ser essencial na manutenção de uma temperatura amena à superfície da Terra, quando em excesso pode ter consequências desastrosas, levando a profundas alterações climáticas.
O que mais tem contribuído para este fenómeno tem sido a destruição de florestas, importantes sumidouros de CO2, uma vez que são responsáveis pela sua remoção da atmosfera, e pela emissão de O2. Uma das medidas de combate às alterações climáticas passa claramente por evitar a desflorestação, e pela criação e recuperação de espaços verdes.
As causas destas variações são naturais, mas sobretudo antropogénicas.
É, portanto, necessário adoptar novos comportamentos, tendo em vista a protecção das características da nossa atmosfera, caso contrário esta tornar-se-á tóxica para muitos seres vivos, entre os quais, o Homem.
Ana Filipa Louro, 10º 1A

2 comentários:

SARA BEATRIZ disse...

Quero saber como é: a composição da ATMOSFERA PRIMITIVA?

Anónimo disse...

Ola gostaria que me dessem uma opinião de uma planificação de uma experiência em que se falasse da fotossintese nas daphnias.

Obrigado