sexta-feira, 15 de novembro de 2013

Uma breve história da Terra

Tempo Geológico

História da Terra

Deriva Continental

Extinção Permiano - Triassico

Dinossauros do Brasil

Idade da Terra - Métodos de Datação

O uso dos fósseis como ferramentas para Datação Relativa

A partir dos princípios postulados por Steno e Hutton, outros cientistas começaram a tentar entender como os fósseis contidos nas rochas sedimentares poderiam ser usados para auxiliar na estratigrafia.
Dois novos princípios, utilizando fósseis como ferramentas, se somaram aos princípios da estratigrafia. Esses princípios foram concebidos por Georges Cuvier, um paleontólogo/anatomista de vertebrados francês, e Willian Smith, um agrimensor inglês.
Cuvier, considerado o "Pai da Anatomia Comparada", enquanto prospectava fósseis de vertebrados nos arredores de Paris, começou a perceber que cada camada de rochas abrigava um conjunto de fósseis diferente das outras camadas. Verificou, também, que os fósseis das camadas mais inferiores apresentavam características mais primitivas do que os fósseis das camadas mais superiores, os quais se assemelhavam mais aos animais atuais. Segundo Cuvier, essa "Sucessão Faunística" era produto de extinções catastróficas que aconteceram de tempos em tempos na história da Terra. Assim, depois de cada evento de extinção, que dizimava a fauna inteira de uma determinada área, novos organismos provenientes de outros lugares ocupavam os ambientes vagos. Essa teoria de Cuvier é chamada de Catastrofismo.

Princípio da Sucessão Faunística ou Sucessão Fóssil

Willian Smith, enquanto realizava seus trabalhos de agrimensor em canais e minas nas propriedades rurais da Inglaterra, percebeu que as mesmas sucessões de rochas sedimentares afloravam em distintas regiões e que cada camada de rocha continha determinados fósseis que não eram encontrados nas outras camadas. Assim, ele postulou que as camadas de rochas encontradas em áreas geograficamente distantes podiam ser correlacionadas pelo seu conteúdo fossilífero.

Princípio da Correlação Fóssil

As correlações temporais (correlações estratigráficas) entre camadas de rocha situadas a longa distância são realizadas com a utilização de fósseis (gêneros, espécies) que reúnem uma série de características especiais. Estes são chamados de fósseis-guia oufósseis-índice. Além da grande distribuição geográfica (cosmopolitas), esses fósseis devem apresentar curta amplitude vertical (ter surgido e se extinguido rapidamente), devem ser facilmente identificáveis e devem ser abundantes. Os melhores fósseis-guia são organismos marinhos, de preferência, de hábito plantônico.
Assim, com o auxílio dos fósseis, estavam criadas as bases para um correto empilhamento das camadas de rochas e sua correlação temporal. Esse método é conhecido como Datação Relativa.

Datação absoluta

Os princípios de datação relativa, através do uso dos fósseis, permitiram, ainda no século XIX, o estabelecimento da coluna do tempo geológico. Esta foi primeiramente baseada em afloramentos de rochas sedimentares da Europa, sendo posteriormente estendida para outros continentes. Como já mencionado, os métodos de datação relativa possibilitam um correto empilhamento das rochas no tempo e a correlação de distintos pacotes de rochas, mas não fornecem dados para se saber a idade absoluta (em números) das rochas.
Foi só no início do século XX que uma nova metologia emergiu. Com a descoberta da radiatividade e de que alguns elementos químicos presentes nas rocha emitiam radiação a taxas constantes, foi desenvolvido o método de Datação Absoluta das Rochas. Para entendermos essa metodologia, vamos ter que compreender alguns conceitos sobre isótopos radiativos.

Isótopos radiativos e meia-vida

Na natureza, exsitem alguns elementos que apresentam isótopos, ou seja, elementos que apresentam o mesmo número atômico(Z), mas diferentes numeros de massa (A).
Um exemplo é o oxigênio, que possui três isótopos:
oxigênio 16 - 8 prótons e 8 neutrons (A = 16)
oxigênio 17 - 8 prótons e 9 neutrons (A = 17)
oxigênio 18 - 8 prótons e 10 neutrons (A = 18)

No caso do oxigênio, esses isótopos que existem na natureza são estáveis. Há porém, outos elementos que são instáveis na natureza e, devido a isso, têm a tendência a se transformarem em outro elemento mais estável. Esses são os chamados isótopos radiativos. Nessa transformação, denominada decaimento radiativo, radiação é emitida e calor é liberado. O decaimento radiativo, é um processo lento que ocorre a uma taxa constante chamada meia-vida.
Um dos mais conhecidos é o Carbono 14 (C14). O C14 é um dos isótopos do Carbono. O outro é o Carbono 12 (C12), muito mais abundante. O C12 apresenta 6 prótons e 6 neutros, enquanto o C14 apresenta 6 prótons e 8 neutrons. Como o C14 é instável, ele tem a tendência a se transformar em Nitrogênio 14 (N14). A cada meia-vida, metade dos átomos originais de C14 presentes em uma amostra vão se transformar em átomos de N14. A meia vida do C14 é de 5.730 anos. Isso significa que a cada 5.730 anos metade dos átomos do isótopo original (isótopo-pai) se transformará em átomos do isótopo-filho.
Como o C14 pode ser usado na datação de materiais orgânicos antigos, como, por exemplo, os ossos? A explicação é que os vegetais, ao realizarem a fotossíntese, absorvem CO2. Este CO2 é composto tanto de átomos de C12 (99%) quanto de C14. Os animais, que são consumidores na cadeia alimentar, incorporam em seus tecidos parte do carbono presente nos vegetais, na forma de glicose (C6H12O6), produzida através da fotossíntese. Ossos são tecidos vivos que acumulam carbono, seja na forma de C12 quanto de C14 e, portanto, a proporção de N14 em relação ao C14 em um osso antigo, nos fornecerá o número de meias-vidas transcorridas e, por conseqência, a idade daquele osso.
A datação por C14/N14 é utilizada em materiais não muito antigos, por exemplo em múmias egípcias com alguns poucos milhares de anos. Materias mais velhos que 70.000 anos não são passíveis de datação por C14. Por quê? Para responder a esssa questão, vamos lançar mão de uma analogia.
Imagine uma festa de aniversário em que é servida uma torta deliciosa. Todos os convidados recebem a sua fatia e resta uma última fatia no prato da torta. Cada convidado, depois de saborear a sua fatia, fica de olho na fatia que restou, mas ninguém tem coragem de pegar a fatia inteira, pois não "pega bem". Assim, um dos convidados se enche de coragem e corta metade da fatia, deixando a outra parte no prato. Um segundo convidado, vai lá e corta metade da metade da última fatia. Um terceiro convidado corta, então, a metade da metade da metade e assim por diante. Vai chegar um momento em que não há mais sequer um farelo da torta original no prato, como mostrado na figura abaixo. Cada fatia 1, 2, 3, 4, 5 e 6 corresponde à metade da espessura da fatia anterior.
Voltando aos isótopos, é exatamente isso que ocorre durante o decaimento radiativo. A cada meia-vida, metade dos átomos orignais (isótopos-pais) decai, transformando-se em isótopos-filhos. A tabela abaixo resume o que aconteceria com uma amostra contendo 1000 átomos de C14.

E assim por diante...
Se representarmos o decaimento radiativo na forma de um gráfico, vamos observar que a redução dos isótopos-pais é diretamente proporcional ao aumento dos isótopos-filhos ao longo do tempo transcorrido (meias-vidas).

Voltando à analogia da torta, fica mais claro agora, entender porque o C14 não se presta para datação de amostras mais antigas que 70.000 anos. Segundo a tabela acima, em 7 meias-vidas somente 7,875 (0,007875%) dos 1000 isótopos-pais permanecem na amostra.
Bom, se o C14, com sua meia-vida de 5.730 anos, não possibilita datação de materiais muito antigos, existem isótopos que permitem isso? A resposta é sim ... e não.
Há de fato isótopos radiativos com meias-vidas muito superiores à do C14 (ver tabela abaixo).

O que acontece é que esses elementos não estão presentes na composição química dos tecidos dos seres vivos e, portanto, não vão estar presentes em um resto orgânico fossilizado. Assim, esta metodologia não serve para datar fósseis. Mas vai ser aplicada na datação de rochas.

Datação absoluta de rochas

A datação absoluta das rochas baseia-se na premissa de que uma rocha é um "sistema fechado", cuja composição química não sofre alterações por influência de fatores externos. Sendo assim, qualquer alteração química que ocorrer na rocha, vai ser devida a decaimento radiativo de isótopos instáveis presentes nessa rocha desde o momento de sua cristalização. Isso é válido somente pararochas ígneas, a partir de sua cristalização e para rochas metamórficas depois de sua recristalização. As rochas sedimentares, formadas por partículas dos outros tipos de rocha (ígneas e metamórficas) ou, ainda por partículas de outras rochas sedimentares e restos esqueletais de organismos, não podem ser datadas pelos tradicionais métodos baseados em isótopos radiativos. Isso se deve ao fato de que é impossível saber quado determinado isótopo foi incorporado à rocha sedimentar.
A datação absoluta das rochas é feita por um equipamento denominado Espectrômetro de Massa.

Integração dos Métodos na Construção da Coluna do Tempo Geológico

Se a coluna do tempo geológico é baseada em pacotes de rochas sedimentares, que não são passíveis de datação por métodos de isótopos radiativos, então, como a datação absoluta auxiliou no refinamento das idades dos ons, Eras, Períodos, etc.? Bem, em muitos locais onde afloram rochas sedimentares, ocorrem, também, rochas ígneas, como por exemplo cinzas vulcânicas, intrusões de granito, derrames de basalto, etc., que podem ser datadas em termos asolutos.
Assim, mesmo não sendo possível quantificar em números a idade de todas as rochas aflorantes na superfície terrestre, pode-se de tempos em tempos obter a idade absoluta de rochas ígneas, que vão limitar temporalmente as rochas sedimentares dentro de determinado intervalo.


Na figura acima, a intrusão de granito foi datada em 180 milhões de anos (Ma) e a camada de lava, datada em 100 milhões de anos. Assim, podemos saber que a camada de arenitos é mais jovem que 180 Ma e mais antiga que 100 Ma. Também sabemos que a camada de calcário na base da sequência é mais antiiga que 180 Ma e que a camada de calcário acima da lava é mais jovem que 100 Ma.
Esse exemplo nos permite entender como o "casamento" entre os métodos de datação relativa e os métodos de datação absoluta, permitiu o atual nível de refinamento da coluna de tempo geológico.

Tempo Geológico

Posso ouvir o vento passar
Assistir a onda bater
Mas o estrago que faz
A vida é curta pra ver ...

Essa letra de música da banda carioca Los Hermanos, composta pelo Rodrigo Amarante, ilustra bem a maneira como nós, seres humanos, percebemos o tempo.
Nossos referenciais de tempo são limitados. Concebemos o tempo em termos de eventos bem recentes. Somos capazes de imaginar o tempo transcorrido durante a história da humanidade, não mais que alguns séculos, e isso já nos parece muito tempo! Mas a idéia de um período de tempo que envolve milhões ou bilhões de anos se torna bastante abstrata para o nosso entendimento. Nossa espécie está nesse planeta há muito pouco tempo, não mais que 200 mil anos. E o que isso significa quando comparado aos 4,6 bilhões de anos de história da Terra?
De fato, a magnitude desse tempo profundo é muito difícil de ser compreendida por nós. Um meio de se tentar entender essa vastidão de tempo é imaginarmos um livro contendo 460.000 páginas, em que cada página contivesse 10.000 anos da história da Terra. Assim a página 1 relataria a formação da Terra, os primeiros organismos unicelulares surgiriam somente na página 70.000, as primeiras plantas terrestres estariam registradas a partir da página 418.000, os dinossauros apareceriam pela primeira vez na página 440.000 e o ser humano surgiria somente na página 459.600.
Esse livro é um exemplo de metáfora ou analogia que nos ajuda a começar a entender que a história da Terra envolve uma vastidão de tempo muito maior do que aquela que conhecemos e que podemos conceber. Chamamos de "Tempo Geológico" esse tempo profundo que foge aos nossos padrões de referência. Tal escala de tempo pode ser medida através de relógios naturais, bem menos óbvios para a nossa experiência, que refletem o ritmo da Terra. Esses relógios naturais são, entre outros, os movimentos dos continentes, o soerguimento de montanhas, o aumento e a diminuição dos níveis dos oceanos, e também, o surgimento e a extinção das espécies. Assim, cada rocha e cada fóssil existentes na crosta terrestre constituem-se em arquivos naturais que guardam os segredos de muitos eventos do passado e são ferramentas que podem nos ajudar a reconstituir a história do planeta.
Quando falamos em fósseis, logo nos lembramos dos já mencionados dinossauros. Na verdade, esses fascinantes animais são a porta de entrada para muitas crianças tomarem um primeiro contato com a ciência, já que todos nós temos uma curiosidade natural sobre nossa origem e sobre o passado da Terra. Mas a diversidade da vida no passado vai muito além dos dinossauros. Muito antes dessas criaturas reinarem no planeta, inúmeras formas de vida surgiram e se diversificaram, formando uma grande árvore da vida. A maioria delas já se extinguiu, mas algumas deixaram descendentes que ainda hoje habitam a Terra, como nós.

A coluna do tempo geológico

A coluna do tempo geológico, como vemos abaixo, é dividida em ons, Eras, Períodos e pocas. Essa divisão não é arbitrária, ela reflete grandes acontecimentos que ocorreram nas histórias geológica e biológica da Terra. Assim, os ons Arqueano e Proterozóico correspondem a grupos de rochas ígneas e metamórficas que formam grande volume da crosta continental, com um registro fóssil escasso, composto somente de seres microscópicos. No final do Proterozóico é que começaram a aparecer os primeiros seres multicelulares. Já o on Fanerozóico significa "vida visível", refletindo a fase em que a vida se tornou abundante no planeta.
Cada uma das três Eras do on Fanerózóico - Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica - ilustra um momento especial da história da Terra e o limite entre as Eras é pautado por eventos de extinção em massa. Dentro da Era Paleozóica ("vida antiga") estão vários períodos. O nome Cambriano vem de Cambria, que é o nome latino para Gales, onde suas rochas foram primeiramente estudadas.Ordoviciano vem de Ordovices, que é o nome de uma antiga tribo celta. Siluriano homenageia a tribo dos Silures, que habitava uma região de Gales. Devoniano é uma homenagem a Devonshire, na Inglaterra onde estão expostas rochas dessa idade. O nomeCarbonífero refere-se aos depósitos de carvões que se encontram acima das rochas devonianas. O nome Permiano foi dado porque as rochas desta idade situavam-se próximas à província de Perm, na Rússia. A Era Paleozóica termina com o maior evento de extinção em massa de todos os tempos.
A Era Mesozóica ("vida do meio"), inclui os períodos Triássico,Jurássico e Cretáceo. O nome Triássico tem a ver com a divisão em três camadas das rochas dessa idade na Alemanha, que se sobrepunham às rochas paleozóicas. Jurássico faz referência às montanhas Jura, na Suíça, já Cretáceo vem do termo latim Creta que significa giz, relativo às rochas da França e Inglaterra.
A Era Cenozóica significa "vida recente". Ela inicia depois da grande extinção que marcou o final do período Cretáceo. dividida em dois períodos: Paleógeno e Neógeno, cada um deles contendo épocas.

Modificado de Gradstein & Ogg, 1996

Ao nos depararmos com a coluna do tempo geológico, com suas divisões já bem estabelecidas, não nos damos conta de todo o conhecimento geológico e biológico que foi se acumulando ao longo dos séculos e que possibilitou a sua construção. Como a idade das rochas pôde ser estimada? Como os fósseis auxiliaram na tarefa de datação das rochas? Como se chegou à idéia de uma Terra muito antiga, com bilhões de anos? Como se chegou às idades que limitam cada período? Essas são algumas das questões que serão elucidadas nos próximos itens.

Leituras Complementares

FAIRCHILD, T.; TEIXEIRA, W.; TAIOLI, F. 2000. Decifrando a Terra. Editora Oficina de Textos, São Paulo. 558 p.
DOTT, R.H. & PROTHERO, D.R. 1994. Evolution of the Earth. McGraw-Hill. 569 p.
NIELD, E.W. & TUCKER, V.T. Paleontology - an introduction. Pergamon Press.


O Processo De Fossilização

O Processo De Fossilização

Muitas vezes nos perguntamos como um organismo vivo pode se tornar um fóssil. O processo parece ser simples, mas é um pouco complexo.
Quando um organismo morre, inicialmente ele é decomposto pelas bactérias e fungos que degradam a matéria orgânica. Depois disto, o organismo pode ser imediatamente soterrado ou passar por uma série de processos – desarticulação, transporte – e só depois ser soterrado. Esse soterramento irá acontecer quando a água, ou outro agente, transportar o sedimento que irá recobrir o organismo. Depois de soterrado, o organismo irá passar por um processo chamado de diagênese, que consiste na compactação (pelo peso do sedimento) e na cimentação (o sedimento depositado sobre o organismo ou por dentro dele, através de processos químicos, se aglomera e passa a formar uma rocha sedimentar). Nestas condições, esse organismo agora pode ser considerado um fóssil. O movimento das placas tectônicas permite que uma rocha, que antes foi um fundo de mar, por exemplo, seja erguida acima da superfície e fique exposta. Nesta rocha exposta é que o paleontólogo vai procurar pelos fósseis. Para obter mais informações, consulte o capítulo Tafonomia de Vertebrados.

Esquema representando o processo de fossilização.

O processo de fossilização dura milhares de anos, e não ocorre de uma hora para outra. Portanto, ainda não podemos fabricar um “fóssil em laboratório”! Entretanto, a forma como ocorre esse processo pode variar. Algumas dessas possibilidades serão discutidas a seguir.

Tipos de Fósseis


Rochas Ígneas

Rochas Ígneas

As chamadas rochas ígneas ou magmáticas (rochas fundidas) formam-se pelo resfriamento do magma, fundido nas profundezas da Terra. Por vezes, o magma é expelido por vulcões ou fissuras na superfície terrestre onde pode se resfriar. Porém, comumente, o resfriamento e a solidificação do material magmático ocorrem no interior da crosta. Em decorrência das altas temperaturas (acima de 1100C) e o local de formação (interior da Terra) essas rochas não contêm fósseis. De fato, temperatura e pressão constituem problema para a preservação dos restos orgânicos, na forma de fósseis. As rochas ígneas são classificadas em extrusivas e intrusivas. As rochas ígneas intrusivas formam-se quando o magma, trazido de grandes profundidades, atinge a superfície terrestre através de fissuras na crosta, esfria e torna-se rocha. O basalto é um exemplo de rocha ígnea extrusiva. Já as rochas ígneas intrusivas são aquelas que se solidificam abaixo da superfície terrestre. As rochas intrusivas podem, eventualmente, serem expostas na superfície terrestre devido a movimentos tectônicos. Um exemplo derocha ígnea intrusiva é o granito.
Figura 1: Rocha ígnea. Foto: Anne, E.

Rochas metamórficas

Rochas Metamórficas

Altas temperaturas e pressão podem modificar as rochas pré-existentes, tornando-as metamórficas (rochas modificadas). O metamorfismo produz novas rochas cuja composição mineral e a textura diferem daquela da rocha original. As rochas metamórficas são caracterizadas pelo arranjo de seus minerais em camadas paralelas. Dependendo das alterações produzidas pelo aumento de temperatura e pressão, os fósseis em uma rocha já existente que será metamorfisada (modificada) poderão ser destruídos ou deformados. Um exemplo de rocha metamórfica é o mármore, que se origina da alteração do calcário.
Figura 2: Rocha metamórfica. Foto: Hollocher, K.

Rochas metamórficas


Ardósia é usada como piso.
Você já viu pias, pisos ou esculturas de mármore? O mármore é uma rocha formada a partir de outra rocha, o calcário. É um exemplo de rocha metamórfica.
As rochas metamórficas são assim chamadas porque se originam da transformação de rochas magmáticas ou sedimentares por processos que alteram a organização dos átomos de seus minerais. Surge, então, uma nova rocha, com outras propriedades e, às vezes, com outros minerais.
Muitas rochas metamórficas se formam quando rochas de outro tipo são submetidas a intensas pressões ou elevadas temperaturas. Quando, por exemplo, por mudanças ocorridas na crosta, uma rocha magmática é empurrada para regiões mais profundas e de maior pressão e temperatura, alterando a organização dos minerais.

Outra rocha metamórfica é a ardósia, originada da argila e usada em pisos.
Pias e pisos também podem ser feitos de gnaisse, uma rocha metamórfica originada geralmente do granito. O Corcovado e o Pão de Açúcar, no Rio de Janeiro, e a maioria das rochas da serra do Mar também são de gnaisses.


Vista da praia do morro do Pão de Açucar (RJ), formado de gnaisse.

Gemas ou pedras preciosas
As gemas são rochas muito duras. São riquezas existentes no subsolo, comumente conhecidas como pedras preciosas. As jazidas de esmeraldarubidiamante e outras são raras por isso essas pedras têm grande valor comercial.
No subsolo, também são encontradas jazidas de metais, por exemplo, ouroferromanganês,alumínio, zincocobrechumbo.
Há ainda as jazidas de material de origem orgânica, conhecidas como combustíveis fósseis - formadas a partir da transformação de restos de plantas e animais. O carvão-de-pedra (hulha) e o petróleo são exemplos desses combustíveis, recursos energéticos, ou seja, substâncias utilizadas na produção de energia.


Na foto podemos observar algumas gemas ou pedras preciosas.

Rochas sedimentares

Rochas Sedimentares

O grupo mais importante de rochas para os Paleontólogos é o das Rochas Sedimentares, ou seja, rochas depositadas ou precipitadas. Tais rochas formam-se a partir do transporte, do acúmulo e da consolidação das partículas sedimentares (areia, lama). Fatores climáticos, como a chuva, o vento e o frio/calor, reduzem as rochas pré-existentes a fragmentos de tamanhos diversos. Esses fragmentos, chamados de partículas sedimentares, são agora transportados pelos rios, pelas geleiras e pelo vento e depositadas nos lagos, nas baías, nas lagunas, nos estuários, nos deltas e no fundo dos oceanos. Com o passar do tempo, há acúmulo de sedimentos e parte desses sofrerá diagênese ou litificação. As rochas sedimentares assim formadas são também conhecidas como rochas sedimentares clásticas ou mecânicas. Um outro grupo de rochas sedimentares tem origem diferente, as chamadas rochas sedimentares orgânicas. São formadas pelo transporte, deposição e litificação de restos orgânicos, como, por exemplo, os depósitos de carvão. Finalmente, existem as rochas sedimentares químicas, ou seja, formadas pela precipitação de elementos químicos, tais como o carbonato de cálcio ou a halita (sal de cozinha). Nesse caso, os sais dissolvidos na água, principalmente dos lagos, lagunas ou mares rasos, quentes, se precipitam em decorrência da grande evaporação de água.
Duas características são comuns às rochas sedimentares: 1- rochas sedimentares contêm camadas e estratos; 2- rochas sedimentares podem conter fósseis. Quando os sedimentos são depositados, esses são acumulados sobre as camadas anteriores, formando estratificações. Rochas Sedimentares são também denominadas de rochas estratificadas. Por outro lado, quando os organismos morrem, decompõem-se muito rapidamente, sendo consumidos por organismos decompositores e pela ação bacteriana. Porém, se os restos orgânicos forem recobertos pelas partículas sedimentares antes da decomposição total, há possibilidade de serem preservados nos estratos de rochas, através do processo de fossilização.
Figura 3: Rocha sedimentar. Foto: Kim, J.

Rochas sedimentares

Observe na figura abaixo que a rocha é formada por camadas (ou estratos).
Esse tipo de rocha é chamada de rocha sedimentar e se forma a partir de mudanças ocorridas em outras rochas. Chuva vento, água dos rios, ondas do mar: tudo isso vai, aos poucos, fragmentando as rochas em grãos de minerais. Pouco a pouco, ao longo de milhares de anos, até o granito mais sólido se transforma em pequenos fragmentos. Esse processo é chamado de intemperismo.
Os fragmentos de rochas são transportados pelos ventos ou pela água da chuva até os rios, que, por sua vez, os levam para o fundo de lagos e oceanos. Lá os fragmentos vão se depositando em camadas. É assim que se formam, por exemplo, terrenos cobertos de areia, como as praias.
Esses fragmentos ou sedimentos vão se acumulando ao longo do tempo. As camadas de cima exercem pressão sobre as camadas de baixo, compactando-as. Essa pressão acaba por agrupar e cimentar os fragmentos e endurece a massa formada. É assim que surgem as rochas sedimentares. Tudo isso, não se esqueça, leva milhares de anos.
Desse modo, a areia da praia transforma-se, lentamente, em uma rocha sedimentar chamada arenito. Sedimentos de argila transforma-se em argilito.
As camadas vão cobrindo também restos de plantas e animais.
Por isso é muito comum encontrar restos ou marcas de animais e plantas em rochas sedimentares: o animal ou planta morre e é coberto por milhares de grãos de minerais.
Os restos ou marcas de organismos antigos são chamado de fósseis. Analisando os fósseis, os cientistas podem estudar como era a vida no passado em nosso planeta.



Formação das rochas sedimentares


A origem do arenito
O arenito se forma quando rochas como o granito se desintegram aos poucos  pela ação dos ventos e das chuvas. Os grãos de quartzo dessas rochas formam a areia. Areias e dunas de areia, porém não são rochas: são fragmentos de rochas. A areia pode se depositar no fundo do mar ou em depressões e ficar submetida a um aumento de pressão ou temperatura. Assim cimentada e endurecida, forma o arenito - um tipo de rocha sedimentar. O arenito é usado em pisos.

Rocha de arenito.
 
Dunas de areia no Vale da Morte, Califórnia.


O calcário
O acúmulo de esqueletos, conchas e carapaças de animais aquáticos ricos em carbonato de cálcio, que é um tipo de sal, pode formar outra variedade de rocha sedimentar, o calcário.
O calcário também se forma a partir de depósitos de sais de cálcio na água. O calcário é utilizado na fabricação de cimento e de cal. A cal serve para pintura de paredes ou para a fabricação de tintas. A cal ou o próprio calcário podem ser utilizados para neutralizar a acidez de solos.


Cascatas de calcário na Turquia, Egeu.


http://www.ige.unicamp.br/site/aulas/117/ch08-rochas%20sedimentaresMau.pdf

Vulcão - Montserrat, Caribe - (Desastres Naturais)

Atmosfera- Terra o Poder do Planeta- Dublado

Terra, A Força do Planeta - Vulcões

Vulcões

Amostra Cultural

Vídeos



1
Camadas
Ciclo hidrológico
Raios


2
Formação do Terra
Vulcanismo
Vulcão de Argila

Vulcão Real


3
Formação das rochas
Museu de rochas da UNESP
Tipos de rochas: 
Sedimentares
Metamórficas
Ígneas ou plutônicas.
Minerais
Caixa de Rochas


4
 Zona Habitável
Fatores que determinam a vida na Terra.
Universo - Os gigantes do Espaço

Maquete do Sistema Solar
5
Fósseis – Formação
Vídeo 1
Vídeo 2
Importância dos fósseis na datação da Terra
Amostras de fósseis

6
Escala do Tempo Geológico – Principais episódios  - Linha do tempo geológico – Evolução dos continentes
Varal  do Tempo

7
Dinossauros
Amostra de Imagens
8
Amostras de imagens

Decifrando a Terra

TEIXEIRA, Wilson et aI. Decifrando a Terra

TEIXEIRA, Wilson et aI. Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2001.

UNIVERSO
As estrelas se agrupam em galáxias, cujas dimensões são da ordem de 100.000 anos-luz (distância percorrida à velocidade da luz, 300 mil km/s, durante um ano). Dois exemplos comuns de galáxias são o tipo elíptico e o tipo espiral. Entre as descobertas que vêm sendo alvo de estudos rádio-astronômicos estão os quasares, objetos peculiares, com dimensão semelhante à do nosso Sistema Solar, mas contendo imensa quantidade de energia e brilhando com extrema intensidade. As galáxias podem conter enormes espaços interestelares de baixa densidade, mas também regiôes de densidade extrema. Os assim chamados buracos negros podem sugar qualquer matéria das proximidades, em virtude de sua gigantesca energia gravitacional. Nem mesmo a luz consegue escapar.
A Via Láctea é também uma galáxia do tipo espiral, sendo que o Sol está situado num de seus braços periféricos. Nosso sol é uma estrela de média grandeza. Possivelmente, permanecerá nesta fase por outros tantos bilhôes de anos, antes de evoluir para as fases de gigante vermelha, anã branca, e, finalmente, anã negra. Os demais corpos que pertencem ao Sistema Solar (planetas, satélites, asteróides, cometas, além de poeira e gás) formaram-se ao mesmo tempo em que se formou sua estrela central.
Meteoritos são fragmentos de matéria sólida provenientes do espaço. A imensa maioria, de tamanho diminuto, é destruida e volatilizada pelo atrito quando in­gressa na atmosfera da Terra.
A Terra apresenta uma atmosfera formada por emanações gasosas durante toda
a história do planeta, constituídas principalmente por nitrogênio, oxigênio e argônio. A temperatura de sua superficie é suficientemente baixa para permitir a existência de água liquida, bem como de vapor de água na atmosfera, responsá­vel pelo efeito estufa, regulador da temperatura, que permite a existência da biosfera.
Júpiter, Satumo, Urano e Netuno, são muito diferentes dos planetas descritos até aqui e correspondem a enormes esferas de gás comprimido, de baixa densi­dade. Júpiter e Satumo são gigantes gasosos, formados principalmente por H e
He, enquanto Urano e Netuno possuem cerca de 10 a 20% desses elementos, mas suas massas compreendem também sólidos, induindo gelo e materiais r0­chosos.
Entre as órbitas de Marte e Júpiter ocorre o cinturão de asteróides, constituido de incontáveis corpos planetários de tamanhos diversos. A grande maioria dos meteoritos que continuamente caem na superfície da Terra provém desse cinturão. Os cometas são constituidos predominantemente por material gasoso, que re­presenta a matéria primordial da nebulosa solar.

MINERAIS E ROCHAS
Minerais são elementos ou compostos químicos com composição definida den­tro de certos limites, cristalizados e formados naturalmente por meio de proces­sos geológicos inorgânicos, na Terra ou em corpos extraterrestres. Cada tipo de mineral, tal como o quartzo (Si02), constitui uma espécie mineral. O termo rocha é usado para descrever uma associação de minerais que, por diferentes motivos geológicos, acabam ficando intimamente unidos. Já o termo minério é utilizado apenas quando o mineral ou a rocha apresentar uma importância econômica. A grande maioria dos minerais, entretanto, é formada por compostos químicos que resultam da combinação de diferentes elementos químicos.
As rochas ígneas ou magmáticas resultam do resfriamento de material rochoso fundido, chamado magma. Quando o resfriamento ocorrer no interior do globo terrestre, a rocha resultante será do tipo ígnea intrusiva. Se o magma conseguir chegar à superfície, a rocha será do tipo ígnea extrusiva, também chamada de vulcânica. A rocha vulcânica mais abundante é o basalto. O granito é a rocha ígnea intrusiva mais abundante na cros~ terrestre.
Parte das rochas sedimentares é formada a partir da compactação e/ou cimentação de fragmentos produzidos pela ação dos agentes de intemperismo e pedogênese. Para que se forme uma rocha sedimentar, é necessário, portanto, que exista uma rocha anterior, que pode ser ígnea, metamórfica ou mesmo outra, sedimentar.
As rochas metamórficas resultam da transformação de uma rocha preexistente (protólito) no estado sólido. O processo geológico de transformação se dá por aumento de pressão e/ou temperatura sobre a rocha preexistente, sem que o ponto de fusão dos seus minerais seja atingido.
O ciclo das rochas: as atuais rochas ígneas superficiais da Terra estão sofrendo o constante ataque dos agentes intempéricos. A água corrente, os ventos ou o
gelo redistribuem o material fragmentar através da superfície, depositando como sedimentos, incoesos no início, que se transformam em rochas sedimentares. As rochas sedimentares, por sua vez, por aumento de pressão e temperatura, gera­rão as rochas metamórficas. Ao aumentar a pressão e, especialmente, a tempe­ ratura, em determinado ponto ocorrerá a fusão parcial e novamente a possibili­dade de formação de uma nova rocha ígnea, dando inicio a um novo ciclo. Com o lento movimento das placas litosféricas, da ordem de alguns centímetros por ano, tensões vão se acumulando em vários pontos, principalmente perto de suas bordas. As tensões acumuladas podem ser compreensivas ou distensivas, de­pendendo da direção de movimentação relativa entre as placas, como veremos adiante. Quando essas tensões atingem o limite de resistência das rochas, ocor­re uma ruptura: o movimento repentino entre os blocos de cada lado da ruptura gera vibrações, que se propagam em todas as direções. O plano de ruptura for­ma o que se chama de falha geológica. Os terremotos podem ocorrer no contato entre duas placas litosféricas (caso mais freqüente) ou no interior de uma delas, sem que a ruptura atinja a superfície. O ponto onde se inicia a ruptura e a libera­ção das tensões acumuladas é chamado de hipocentro ou foco. Sua projeção na superficie é o epicentro.

ESTRUTURA INTERNA DA TERRA
A primeira camada superficial é a crosta, com espessura variando de 25 a 50 km nos continentes e de 5 a 10 km nos oceanos. Abaixo da crosta, temos o manto, e logo abaixo, é o núdeo da Terra. Dentro do núcleo, existe um caroço central (núdeo interno).
A crosta terrestre: dentre as rochas expostas na superficie dos continentes, en­contram-se desde as rochas sedimentares, pouco ou não deformadas, até as rochas metamórficas, que foram submetidas a condições de temperatura e pres­são correspondentes às da crosta intermediária ou profunda, a mais de 20 km. O manto é uma camada em estado pastoso, situada um pouco abaixo da litosfera. As rochas nele presentes são, com maior probabilidade, o peridotito (oIivina + piroxênio) ou edogito (granada + piroxênio). O núcleo é composto predominan­temente por uma liga metálica de ferro e níquel, hipótese corroborada pela planetologia comparada e pelo estudo de meteoritos. O núcleo intemo, sólido, deve ser composto pela liga femo-níquet, uma vez que sua densidade corresponde à densidade calculada. O núcleo interno deve crescer lentamente pela solídificação do núcleo extemo.
A origem da teoria da Tectônica de Placas ocorreu no inicio do século XX, com as idéias visionárias e pouco convencionais, para a época, do cientista alemão Alfred Wegener, que se dedicava a estudos meteorológicos, astronômicos, geofisicos e paleontológicos, entre outros assuntos. Sua verdadeira paixão era a comprova­ção de uma idéia baseada na obsérvação de um mapa-múndi no qual as linhas de costa atlântica atuais da América do Sul e África se encaixariam como um quebra-cabeças gigante. Sua teoria era de que todos os continentes poderiam se aglutinar, formando um único megacontinente. A este supercontinente, Wegener denominou Pangea (Pan significa todo, e Gea, Terra), e considerou que a fragmentação do Pangea teria se iniciado há cerca de 220 milhões de anos, durante o Triássico, quando a Terra era habitada por Dinossauros, e teria prosseguido até os dias atuais. O Pangea teria, inicialmente, se dividido em dois continentes, sendo o setentrional chamado de Laurásia e o austral de Gondwana. A espessura média da crosta varia de 5 a 10 km para a oceânica e entre 25 e 50 km para a continental, sendo que sob as grandes cordilheiras, como o Himalaia, esta espessura pode atingir até 100 km. A litosfera tem espessuras variadas,
com uma média próxima a 100 km. É compartimentada por falhas e fraturas
profundas em placas tectônicas. Em média, a velocidade de movimentação das placas tectônicas é considerada de 2 a 3 cmI ano, embora a velocidade relativa constatada entre algumas placas seja muito maior do que entre outras.

CICLO DA ÁGUA
A água distribui-se na atmosfera e na parte superficial da crosta até uma profun­didade de aproximadamente 10 km abaixo da interface atmosfera/crosta, consti­tuindo a hidrosfera, que consiste em uma série de reservatórios como os ocea­nos, geleiras, rios, lagos, vapor de água atmosférica, água subterrânea e água retida nos seres vivos. O constante intercâmbio entre estes reservatórios com­preende o cido da água ou cído hidrológico, movimentado pela energia solar, e representa o processo mais importante da dinâmica externa da Terra.
Quando o vapor de água transforma-se diretamente em cristais de gelo e estes, por aglutinação, atingem tamanho e peso suficientes, a precipitação ocorre sob forma de neve ou granizo, responsavel pela geração e manutenção do importan­te reservatório representado pelas geleiras, nas calotas polares e nos cumes de montanhas. Parte da precipitação retoma para a atmosfera por evaporação dire­ta durante seu percurso em direção à superfície terrestre. Esta fração evaporada na atmosfera soma-se ao vapor de água formado sobre o solo e àquele liberado pela atividade biológica de organismos, principalmente as plantas, através da respiração. Esta soma de processos é denominadá evapotranspiração, na qual
a evaporação direta é causada pela radiação solar e pelo vento, enquanto a transpiração depende da vegetação. A evapolranspiração em áreas florestadas de clima quente e úmido devolve à atmosfera até 70% da precipitação. Em am­bientes glaciais, o retomo da água para a atmosfera ocorre pela sublimação do gelo.
Unidades rochosas ou de sedimentos, porosas e permeáveis, que armazenam e transmitem volumes significativos de água subterrânea passivel de ser explora­da pela sociedade são chamadas de aqüíferos (do latim, "carregar água").
As cavernas são cavidades naturais com dimensões que permitem acesso ao ser humano. Cavemas cársticas são parte do sistema de condutos e vazios ca­racterísticos das rochas carbonáticas. Fenômeno importante que ocorre nas ca­vemas acima do nível freático é a deposição de minerais nos tetos, paredes e pisos das cavidades, produzindo um variado conjunto de formas e omamenta­ções genericamente denominadas de espeleotemas. Os mais freqüentes são formados por gotejamento da água de infiltração, como estalactites e estalagmites. As primeiras são geradas a partir de gotas que surgem em fraturas nos tetos de cavemas e crescem em direção ao píso. As estalagmites crescem do piso em direção à origem do gotejamento, com o acúmulo de carbonato de cálcio precipí­tado pela gota, após atingir o piso.

Intemperismo e formação do solo
O intemperismo é o conjunto de modificações de ordem física (desagregação) e química (decomposição) que as rochas sofrem ao aflorar na superficie da Terra. Todos os processos que causam desagregação das rochas, com separação dos grãos minerais antes coesos e com sua fragmentação, transformando a rocha inalterada em material descontinuo e friável, constituem o intemperismo físico. Já no intemperismo quimico, o ambíente da superficie da Terra, caracterizado por pressões e temperaturas baixas e riqueza de água e oxigênio, é muito dife­rente daquele onde a maioria das rochas se formaram. Seu principal agente é a água da chuva, que infiltra e percola as rochas.

. SOLOS
Nas regiões tropicais, como é o caso do Brasil, cada tipo de solo possui proprie­dades físicas, químicas e morfológicas específicas, mas seu conjunto apresenta um certo número de atributos comuns como, por exemplo, composição mineralógica simples (quartzo, caulinita, oxi-hidróxidos de ferro e de aluminio), grande espessura e horizontes com cores predominantemente amarelas ou ver­melhas. Os solos tropicais representam ecossistemas frágeis, extremamente vulneráveis às ações antrópicas e que sofrem de forma acentuada os efeitos de uma utilização que se dá por técnicas de manejo não adequadas. O solo é, sem dúvida, o recurso natural mais importante de um país, pois é dele que derivam os produtos para alimentar sua população. Nas regiões íntertropicais, essa impor­tãncia é maior ainda, porque nelas encontra-se a quase totalidade dos países em desenvolvimento, cuja economia depende da exploração de seus recursos natu­rais, especialmente agricolas. Além disso, os processos que levam à formação dos solos podem, na zona intertropical, levar também à formação de importantes recursos minerais.
Os rios são os principais agentes de transformação da paisagem, agindo conti­nuamente no relevo. São importantes para a atividade humana, seja como vias de transporte e fontes de energía hidroelétrica e de água potável, seja como supridores de recursos alimentares por meio da pesca e da água para irrigação. Os processos fluviais enquadram-se, num sentido mais amplo, no conjunto de processos aluviais, que compreendem a erosão, transporte e sedimentação em leques aluviais, rios e leques deltaicos.
A planície de inundação (flood plain) é a área relativamente plana, adjacente a um rio, coberta por água nas épocas de enchente. O termo bacia de inundação (flood basin) é reservado às partes mais baixas desta planície, constantemente inundadas. A planície possui forma alongada e nela predominam os processos de suspensão, gerando coberturas centimétricas de silte e argila, uniformemen­te laminadas. A planicie da.inundação apresenta-se intensamente vegetada, podendo formar significativos depósitos de restos vegetais e horizontes de solos, além de outras feições como bioturbações, marcas de raízes, gretas de contra­ção e depósitos de turfa e carvão. Historicamente, as populações concentram-se às margens dos rios e invariavelmente estão sujeitas às inundações.
Vivemos hoje uma fase interglacial da idade glacial ocorrida na era Cenozóica e vários modelos desenvolvidos pelos cientistas tentam prever as futuras condi­ções climáticas da Terra. Com efeito, o registro geológico mostra evidências de pelo menos sete outras idades glaciais ou periodos de refrigeração global relati­vamente bem documentados, sob a forma de rochas e feições típicas da ação geológica pretérita do gelo. As grandes massas de gelo que se desenvolveram durante esses intervalos, em território brasileiro, influenciaram enormemente a paisagem, a geografia, o clima e a vida do passado.
O aumento de CO2 na atmosfera durante as erupções vulcãnicas é considerada fator fundamental no controle de sua concentração na atmosfera. Além do vulcanismo, fases de expansão do fundo oceãnico, orogênese e transgressão marinha resultariam em produção de CO2. Em contrapartida, fases de levanta­mento, regressão marinha e erosão corresponderiam a épocas de maior retirada de CO2 da atmosfera, através da exposição mais extensa das plataformas conti­nentais ao intemperismo quimico das rochas, sob a ação do CO2 dissolvidona água, acidificando-a.

PROCESSOS EÓLlCOS
O deslocamento de partículas em função da ação do vento é conhecido como ação eólica. Esta atividade está associada à dinâmica externa terrestre e modela a superficie da Terra, particularmente, nas regiões dos desertos.
Loess: um dos mais importantes exemplos de sedimentação eólica no registro geológico consiste de sedimentos muito finos (silte e argila), homogêneos e friáveis, comumente amarelados, denominados loess, do alemão. O loess é cons­tituído de diversos minerais (quartzo, feldspato, anfibólio, mica, argila e alguns carbonatos) e fragmentos de rocha pouco alterados. Ocorrências muito expressi­vas de loess afloram na Mongólia Central, China; Europa e EUA.

O RELEVO OCEÂNICO
Margeando os continentes predominam relevos planos, de natureza essencial­mente sedimentar, que constituem a Plataforma Continental. As plataformas con­tinentais constituem extensões submersas dos continentes, apresentando pe­quena declividade rumo ao alto mar. São contínuas e largas em oceanos do tipo AUãntico, como margens passivas, a exemplo do encontrado no litoral sudeste brasileiro, onde a plataforma continental apresenta largura de mais de 160 km. Uma mudança acentuada na declividade do relevo marca o limite extemo da plataforma continental. Esta transição, denominada Quebra da Plataforma, mar­ca a passagem para o Talude Continental. O relevo do talude continental não éhomogêneo, ocorrendo quebras de declividade e também, freqüentemente, cãnions e vales submersos. Os cãnions submarinos são vales profundos, erodidos sobre a plataforma continental extema e o talude continental, atingindo, por ve­zes, até a elevação continental. Nas margens continentais do tipo Atlãntico, após a Margem Continental, desenvolve-se a Planície Abissal. As planícies abissais são áreas extensas e profundas, de relevo relativamente plano, que se estendem da base das elevações continentais até os relevos íngremes e abruptos das cor­dilheiras oceânicas, em profundidades superiores a 5.000 metros.
O Assoalho das bacias oceânicas é constituído essencialmente por crosta oceâ­nica, gerada na ruptura e separação crustal, podendo estar receberto por sedi­mentos de natureza e proveniência diversas.
O assoalho das bacias oceânicas é constituído por áreas de relevo relativamente plano, nivelado por depósitos de correntes de turbidez e sedimentos transporta­dos por correntes de fundo.

TEMPO GEOLÓGICO
O geólogo busca entender fenômenos findados já há milhares, milhões ou até
bilhões de anos, pelo exame do registro geológico das rochas, fósseis e estrutu­ras geológicas. A correlação fossilífera ou biostratigráfica cada vez mais refinada levou, mesmo antes de 1850, à subdivisão dos períodos em épocas e unidades menores. Ao mesmo tempo, semelhanças e distinções entre os fósseis de diver­sos períodos permitiram sua agregação nas eras Paleozóica, Mesozóica e Cenozóíca, delimitadas pelas maiores extinções na história da vida no fim do Permiano e Cretáceo, respectivamente. Modemamente, as eras têm sido agru­padas em intervalos de tempo maiores, conhecidos como eons: Arqueano, Proterozóico e Fanerozóico.

VULCANISMO
Os vulcões são considerados fontes de observação científica das entranhas da Terra, uma vez que as lavas, os gases e as cinzas fomecem novos conhecimen­tos de como os mineraís são formados e de onde os recursos geotermais de interesse para a humanidade podem se localizar.
Lavas: representam o material rochoso, em estado de fusão, que extravasa à superficíe contemporaneamente ao escape dos componentes voláteis do magma. Durante o processo, pode haver adição ou perda de compostos químicos'.
Gases e vapores vulcânicos: durante a erupção ou a partír de sistemas hidrotermais associados a cãmaras magmáticas subsuperficiais, os gases e va­pores dissolvidos no magma são liberados para a atmosfera O transporte desses gases na atmosfera se dá em aerossóis (uma solução coIoidal em que a fase dispersora é gasosa e a fase dispersa é sólida ou líquida), pela adsorção dos compostos em camadas, ou, ainda, na forma de partículas microscópícas de sal. Gêiseres e fontes térmicas: são jatos de água quente e vapor em rupturas de terrenos vulcãnicos. Estes jatos ocorrem em intervalos de tempo regulares e com grande força, freqüentemente acompanhados por um som ruidoso. Regiões vul­cãnicas na Islândia, Nova Zelândia, Chile e Estados Unidos são mundialmente conhecidas pelos seus campos de gêiseres Morfologia de um vulcão
Cratera: a cratera representa o local de extravasamento do magma e demais produtos associados. A chaminé, ou conduto magmático, liga a câmara
magmática, em profundidade, com a cratera.
Caldeira: o termo é aplicado às enormes depressões cira.dares, originadas pelo colapso total ou parcial da cratera e do topo do vulcão, por conta da perda de apoio interno, seja pelo escape de gases, seja pela ejeção de grandes volumes de lava.
Apesar de sabermos que as mudanças dirnáticas estão associadas à variabili­dade natural dos processos atmosféricos, pelo menos dois outros parâmetros ­a revolução industrial e os vulcões - têm adicionado enormes quantidades de material particulado e gases à atmosfera. .Há evidências de que as erupções vulcãnicas afetam o comportamento do dima em curtos períodos de tempo e, possivelmente, influenciam as alterações de longa duração, inclusive no aqueci­mento global. O maior impacto dos gases vulcãnicos se dá pela liberação de cinzas e S02' Este gás transforma-se em ácido sulfúrico pelos raios solares que interagem com o vapor de água da estratosfera, para então formar camadas de aerossóis.

RECURSOS HíDRICOS
A água como substãncia está presente em toda parte, mas o reaJrso hídríco, entendido como um bem econômico e que pode ser aproveitado pelo ser huma­no dentro de custos financeiros razoáveis, é mais escasso. O consumo per capita do recurso aumenta geometricamente com a melhora da renda da sociedade. Dividindo-se globalmente a água existente no planeta por toda a sua população, não haveria escassez de água. Entretanto esses números são irreais, pois, além de considerarem toda a água de superfície e não aquela efetivamente disponí­vel, não analisam a distribuição do recurso hídrico e da população no mundo. Nesse cenário o Brasil é um país privilegiado, uma vez que recentes estimativas indicam que aqui corre 53% da água doce da América do Sul e 12% da vazão total mundial dos rios.
As extrações desmedidas dos corpos de água e a contaminação são os dois grandes problemas que têm ocupado as atenções dos governos nas últimas décadas. O abastecimento de grandes áreas metropolitanas exige que a água seja trazida de regiões cada vez mais distantes, onerando e comprometendo os recursos hidricos. Ao mesmo tempo, tradicionalmente, os rios têm servido de receptores para os lançamentos de esgotos urbanos, de lixos e de efluentes agro­industriais.
Embora representem 97% da água doce líquida do planeta, as águas subterrã­neas desempenham um papel fundamental no abastecimento público e privado em todo o mundo. Muito embora os aqüiferos formem o maior reservatório de água potável líquida do mundo, sua distribuição não é igual no planeta. Algumas áreas possuem abundância deste recurso, enquanto em outras ele é quase inexistente. Quando a extração de água do aqüifero supera a recarga em perío­dos muito prolongados, ou quando o bombeamento está concentrado em uma pequena zona, ocorre a superexploração, ou seja, a retirada de água do aqüífero se dá em quantidades maiores que a sua reposição, acarretando desequilíbrios no balanço entre as entradas de água no aqüífero (recarga) e as saídas (extra­ção). A água subterrânea apresenta, geralmente, excelentes qualidades quimi­cas e físicas, sendo própria para o consumo humano, muitas vezes sem trata­mento prévio. A contaminação ocorre quando alguma alteração na água coloca em risco a saúde ou o bem estar de uma população. Entre os compostos inorgânicos, o nitrato é o contaminante de ocorrência mais ampla em aqüíferos. As fontes mais comuns deste contaminante são os sistemas de saneamento in situ (fossas e latrinas) e a aplicação de fertilizantes nitrogenados na agricultura. A grande preocupação ambienta I associada ao nitrato está no fato dele possuir grande mobilidade e persistência em condições aeróbicas. Os metais pesados (indu indo o cádmio, cromo, chumbo e mercúrio) apresentam baixa mobilidade em muitos ambientes naturais. Ewntualmente, a contaminação das águas sub­terrãneas pode ocorrer por mecanismos naturais. A interação entre a água e a rocha faz com que a água se enriqueça de certas substãncias, algumas das quais em concentrações que a tomam não potável. Estes problemas, embora não tão comuns, ocorrem em aqüíferos onde a matriz mineral apresenta concen­tração elevada dessas substãncias e o ambiente freqüentemente propicia a sua solubilização. Os contaminantes mais comuns são ferro, manganês e flúor, e, em concentrações menores, arsênio, cromo, cádmio, níquel, zinco e cobre, entre outros.
A deposição de resíduos sólidos de ongem doméstica ou industrial tem causado muitos incidentes de contaminação na água subterrãnea em nosso pais, especi­almente quando feita sem controle e quando a deposição, que muitas vezes en­volve líquidos perigosos, é realizada em locais hidrogeologicamente vulnerá­veis. Hoje, muitos destes depósitos estão poluindo os aqüíferos.
RECURSOS ENERGÉTICOS
Os recursos energéticos utilizados atualmente pelas nações industrializadas são os combustíveis fósseis (carvão mineral, petróleo e gás natural), a hidreletricidade, a energia nuclear e outras formas de energía menos difundidas, como a geotérmíca, a solar e a eólica, a proveniente da biomassa, de marés e, mais recentemente, de ondas. A biomassa foi, sem dúvida, o primeiro recurso energético utilizado pela humanidade. A queima de lenha foi responsável pelo fornecimento de energia desde os primórdios das civilizações, sendo utilizada principalmente nos paises menos desenvolvidos. Estima-se que cerca de 10% dos fogões exis­tentes na Terra ainda utilizem lenha corno fonte de energia. Apesar de envolver a destruição de florestas, o cultivo controlado de árvores pode ser uma importante forma de geração de energía a custos relativamente baixos. A biomassa pode também ser utilizada para a produção de combustiveis (por exemplo, etanol e metanol), que podem substituir, com certas vantagens. outras fontes de energia. Os combustíveis fósseis recebem esta denominação por derivarem de restos de plantas e animais soterrados juntamente com os sedimentos que formam as r0­chas sedimentares. O tipo de combustivel fóssil formado depende da matéria orgânica original e da sua subseqüente história geológica. O carvão mineral é utilizado há mais de 2.000 anos, desde a época da ocupação romana da Ingla­terra, quando era usado para aquecer as casas dos romanos. Ainda hoje é um componente importantissimo na matriz energética (conjunto de fontes de ener­gia que abastecem um país) de diversos países, por exemplo, Estados Unidos e China. Atualmente, a produção brasileira de carvão mineral é praticamente toda consumida em termoelétricas, ou seja, em usinas de geração de energia elétrica a partir do calor gerado pela queima do combustível, representando, hoje, cerca de 1,5% da matriz energética do Brasil.
O petróleo é um líquido oleoso. normalmente com densidade menor do que a da água. Sua cor varia desde o incolor até o preto, passando por verde e marrom. Sua origem é orgânica, ou seja, tanto o petróleo como o gás natural são combus­tíveis fósseis, como o carvão. Sua origem se dá a partir da matéria orgânica (principalmente algas) soterrada juntamente com sedimentos lacustres ou mari­nhos. Os ambientes que ímpedem a oxidação da matéria orgânica são aqueles de rápida sedimentação (ex. plataformas rasas) ou de teor de oxigênio restrito (ex. fundo oceânico). Em ambos os casos, o ambiente anaeróbico permite o apri­sionamento de matéria orgânica não oxidada. A semelhança dos processos que transformam restos vegetais em carvão mineral, vistos anteriormente, a matéria orgânica vai se transformando, com a perda dos componentes voláteis e con­centração de carbono, até sua completa modificação para hidrocarbonetos.

ENERGIA NUCLEAR E HIDRELÉTRICA
A prímeira é gerada pela-fissão do núcleo do elemento Urânio (235U) por bombardeamento de nêutrons. Esta reação libera três nêutrons e calor. Os nêu­trons liberados ativam novas reações, que liberam mais nêutrons e mais calor, produzindo uma reação em cadeia. A partir do desenvoMmento do sistema de controle dessa reação em cadeia, que ocorreu em 1942, foi possível utilizar a energia produzida na reação tanto para fins militares (na 2" Grande Guerra), como para obtenção de energia termoelétrica.
A utilização de combustível nudear pode ser considerada uma forma bastante limpa de geração de energia elétrica, uma vez que não gera H2S ou NO. (óxidos de nitrogênio). No entanto, há vários problemas que devem ser considerados, por exemplo, se uma usina sofrer um acidente e se romper. Um único acidente, com qualquer das usinas, pode atingir grandes proporções, com efeitos ambientais duradouros. No entanto, o maior problema ambiental diz respeito à disposição dos rejeitos radioativos gerados pela usina. Esses rejeitos são compostos de elementos radioativos de meia-vida longa. A grande questão é corno dispor e isolar de maneira segura tais rejeitos, para não contaminar os recursos hídricos ou mesmo a atmosfera.
Os impactos ambientais provenientes do aproveitamento intensivo de energia geotérmica são. talvez, menores em extensão que as outras fontes de energia, uma vez que não é necessário o transporte de matéria-prima ou beneficiamento do combustível. Sua produção, ao contrário das de outras fontes energéticas, não necessita de queima nem da disposição de rejeitos radioativos. Quanto à hidreletricidade, a seleção dos locais para a implantação de barragens leva em consideração a largura do rio e a topografia no retorno, para maior aproveitamen­to do gradiente do rio e para evitar a inundação de uma área muito extensa, já que esta área será inutilizada para outro aproveitamento econômico. A energia elétrica assim gerada é considerada corno energia renovável Apesar da geração de energia por hidrelétricas ser considerada limpa, há restrições quanto à área inundada pela barragem.

A TERRA: PASSADO, PRESENTE E FUTURO
Evidências geológicas de todo tipo comprovam que a geografia atual dos conti­nentes representa apenas o mais recente arranjo entre crosta continental, crosta oceânica e nível do mar, num planeta dinãmico. Se o presente nos permite des vendar pelo menos parte do passado, então é igualmente verdadeiro que a aná­lise deste passado pode nos ajudar a entender o presente e vislumbrar o futuro geológico. Assim, devido à visão abrangente de nosso planeta, o geólogo não apenas desempenha um papel fundamental na identificação e prevenção de ris­cos geológicos, como deverá ter uma atuação cada vez mais importante na reso­lução de grandes problemas que a humanidade enfrentará nas próximas déca­das, tais como suprimento de água potável, uso racional e degradação de solos, fornecimento de energia, exploração de recursos minerais tradicionais e alterna­tivos e planejamento (e reorganização) urbano.

Evolução biológica
Vimos que o registro fóssil do Fanerozóico difere fundamentalmente do registro do Pré-Cambriano por causa da expansão global explosiva de metazoários com conchas e outras partes duras (carapaças, escamas etc.) pouco depois de 550 milhões de anos atrás. Quando se comparam os fósseis e os organismos que produziram tais fósseis nestas duas fases distintas da história da biosfera, per­cebe-se como o próprio modo e ritmo da evolução se modificaram com a expan­são dos animais nesta época. Enquanto os primeiros 7/8 do tempo geológico (Pré-Cambriano) foram dominados por formas microscópicas de vida procariótica, generalistas em seus hábitos e morfologicamente simples, com reprodução ape­nas assexuada e taxas evolutivas lentas, o Fanerozóico, que representa apenas a oitava parte mais recente da história do planeta, viu surgirem organismos eucarióticos de tamanho macroscópico, de hábitos especializados, morfologia complexa, reprodução sexuadas e taxas evolutivas rápidas.

Amanhã e depois
Há uma preocupação generalizada de que a ação da civilização possa perturbar a diversidade da vida, o clima e o nivel do mar, provocando toda espécie de tragédias para o mundo que conhecemos, desde a elevação da temperatura, pela queima de combustíveis fósseis, e subseqüente degelo das calotas polares, provocando a inundação de regiões costeiras populosas, à destruição da cama­da de ozônio, que protege a vida dos raios ultravioleta mais danosos, até extinções em massa e desequilíbrio de ecossistemas inteiros, com deserlificação de gran­des regiões onde, atualmente, existem florestas tropicais. Existem organizações não-govemamentais (ONGs), órgãos governamentais e comissões especiais que lidam com esta questão, bem como conferências internacionais para discutir os resultados dos estudos sobre o tema. A preocupação com este tópico, apelidado mudanças globais, é real e o perigo também, pois a população humana, que em 1950 era de 2 bilhões e meio de habitantes, hoje passa de 6 bilhões e, com o crescimento anual de 2%, ameaça chegar a 11 bilhões até o ano de 2050.

A Terra, a humanidade e o desenvolvimento sustentável
A Terra é um sistema vivo, com sua dinâmica evolutiva própria. Graças à sua evolução ao longo de alguns bilhões de anos, proporcionou condições para a existência de vida, vindo a ser, hoje, a casa da humanidade. É sobre ela que vivemos, construimos nossas edificações, e dela extrai mos tudo o que é neces­sário para manutenção da espécie, tal como água, alimentos e matérias-primas para produção de energia e fabricação de todos os produtos que usamos e c0n­sumimos. Contudo, também é nela que depositamos nossos resíduos, tanto in­dustriais como domésticos. Para possibilitar o conforto da população atual da Terra, o volume de materiais mobilizados pela humanidade (materiais para cons­trução, minerais e minérios) é maior do que aquele mobilizado pelos processos geológicos característicos da dinâmica externa da Terra. Tal constatação coloca a humanidade não só como um agente geológico, mas como o mais importante modificador da superfície do planeta na atualidade.
Os paises mais desenvolvidos se caracterizam por um perfil de consumo exage­ rado tanto de matérias-primas como de energia. Conseqüentemente, prodliZem enormes quantidades de resíduos, como nos Estados Unidos da América, onde cada habitante gera cerca de 1 tonelada de resíduos por ano, que têm de ser dispostos em áreas apropriadas para essa finalidade. Na busca de qualidade de vida, a tendência seguida pelos países menos desenvolvidos é atingir os pa­drões de consumo dos paises industrializados do Hemisfério Norte. Entretanto, fica evidente que isso levaria a niveis insustentáveis de consumo de matérias­primas e combustíveis, de maneira que as nações em desenvolvimento.deverão buscar caminhos diferentes, evitando o mesmo nivel de consumo e desperdício praticados naqueles países, uma vez que os recursos globais são limitados.

Como nasceu o conceito de desenvolvimento sustentável?
Em 1972, na Conferência das Nações Unidas sobre o Ambiente Humano (em Estocolmo), foi reconhecido o relacionamento entre os conceitos de conservação ambiental e desenvolvimento industrial; foram discutidos os efeitos causados pela falta de desenvolvimento e surgiram as idéias de poluição da pobreza e ecodesenvolvimento. Uma reavaliação do conceito de desenvolvimento orientou a Terceira Década das Nações Unidas para o Desenvolvimento (1980-1990), quando foram buscadas estratégias de distribuição, visando uma melhor repar­tição dos benefícios do eventual crescimento da economia mundial. Na década seguinte, a ONU resolveu criar uma comissão para efetuar um amplo estudo dos problemas globais de ambiente e desenvolvimento e, em 1987, esta comissão apresentou o Relatório Brundtland (Nosso Futuro Comum), no qual foi introduzi­do o conceito de desenvolvimento sustentável, que preooniza um sistema de desenvolvimento sócio-econômico com justiça social e em harmonia com os sis­temas de suporte da vida na Terra. Portanto, passa-se a reconhecer a necessida­de da manutenção do equilíbrio ambíental e do alcance de justiça social. Em tal cenário, haveria uma melhor qualidade de vida coletiva, com as necessidades básicas e alguns dos desejos da humanidade atendidos, sem que houvesse comprometimento do suprimento de recursos naturaís e da qualidade de vida das futuras gerações. Portanto, como corolário, o desenvolvimento sustentável preconiza disponibilizar recursos que atendam às necessidades básicas de cer­ca de 80% da população da Terra que, no fim do século XX, vive em países menos desenvolvidos. Em 1992 realizou-se, no Rio de Janeiro, a Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, ocasião em que o problema ambiental ocupou importante espaço nos meios de comunicação de todo o globo. Como resultado dessa conferência, foi elaborada a Agenda 21, que representa um compromisso político das nações de agir em cooperação e har­monia na busca do desenvolvimento sustentável. Os dois maiores problemas globais - o crescimento demográfico e a pobreza - têm se aguçado diante da nova ordem econômica que surgiu nas últimas décadas do século XX.

Redução de desastres naturais
Missão fundamental dos geocientistas é o conhecimento, o mais completo p0s­sível, dos fenômenos naturais que podem provocar grandes catástrofes como terremotos, erupções vulcânicas (tanto de lavas como de cinzas), ciclones tropi­cais, inundações, escorregamentos de terra, secas provocarem grandes perdas de vidas e propriedades. p0­dem ocasionar também atrasos na evolução do desenvolvimento econômico, especialmente para os paises mais pobres. Cabe às ciências da terra a tarefa de fornecer os instrumentos para prevenir tais desastres naturais e preparar as co­munidades para reduzir sua vulnerabilidade. Isto é muito importante nas áreas urbanas onde os processos são catalisados pela desorganizada ocupação antrópica.

Síntese elaborado por Francisco Corlos Pereira