Neste tópico encontra-se um banco de imagens relativas à actividade laboratorial referida no tópico anterior, tal como no exemplo que se segue
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Fig 1: Areia fina seca

Fig 2: Areão seco

Fig 3: Areia grossa seca

Fig 4: Calhaus secos

Fig 5: Areia fina humedecida

Fig 6: Areão humedecido

Fig 7: Areia grossa humedecida

Fig 8: Calhaus humedecidos

Fig 10: Areia fina saturada em água

Fig 11: Areão saturado em água

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Teoria: Ocupação antrópica e problemas de ordenamento

Questão central: Será que a presença e a concentração de água afecta a estabilidade dos terrenos?

Princípios:

Ângulo de atrito é a amplitude do ângulo do terreno a partir da qual se dá o deslocamento do objecto (neste caso o deslocamento do solo). O ângulo de atrito depende dos materiais que constituem o solo e também das condições deste (presença de água, existência de vegetação…). Quando o ângulo do terreno é superior ao ângulo de atrito do solo dá-se o deslizamento do solo causando por isso um fenómeno de desabamento de terras.

As zonas de vertente são uma das formas básicas de relevo, são locais de instabilidade geomorfológica, implicando por isso que os materiais geológicos situados nas zonas superiores tendam a ser mobilizados para as zonas inferiores, com consequências por vezes graves, em termos de perdas de vida ou de bens materiais.

Os movimentos de massa consistem em deslocamentos de grandes quantidades de material rochoso e solo. Estes movimentos dão-se geralmente devido à força da gravidade sendo uma das situações mais comuns de movimentos de massa os desabamentos de terra que ocorrem nas zonas de vertente. Alguns dos factores que podem favorecer estes movimentos são: a falta de vegetação, solos alagados (ensopados em água) e declives muito acentuados.

Uma vertente instável é uma zona de vertente que, devido a factores variados, apresenta pouca estabilidade, existindo fortes probabilidades de se darem movimentos de massa. Esta instabilidade pode ser devida a um elevado declive ou à falta de vegetação recentemente abatida (incêndio ou desflorestação).

Força da gravidade é uma força de atracção mútua que se estabelece entre os corpos com massa. Na terra esta força é especialmente relevante no que diz respeito à atracção que a terra exerce sobre os outros corpos atraindo estes para o seu centro. É esta força que leva a que os materiais suspensos caiam e é muito importante no que diz respeito ao deslizamento de terras.

Conceitos:

Ângulo de atrito

Movimentos de massa

Tensão superficial

Forças de resistência

Inclinação da vertente

Transporte

Erosão

Força da Gravidade

Zona de Vertente

Registo de medições

Observações/ Discussão

• O material que apresenta maior ângulo de atrito a seco é a areia grossa.
  


• O material que apresenta menor ângulo de atrito quando humedecido é o areão.
  


• Os materiais que deslizam com maior velocidade a seco são os calhaus e o areão, e o material que desliza com maior velocidade quando humedecido é a areia fina.
  


• O material que desliza com menor velocidade a seco é a areia fina e os materiais que deslizam com menor velocidade quando humedecidos são o areão, a areia grossa e o calhau.
  


• Na realização da experiência observou-se que quanto maior é a presença de água, maior é o ângulo de atrito.
  


• Em média, quanto maior é o ângulo de atrito, maior é a velocidade de deslizamento.
  

Conclusão

• O material que apresenta maior ângulo de atrito a seco é a areia grossa.
  


• O material que apresenta menor ângulo de atrito quando humedecido é o areão.
  


• Os materiais que deslizam com maior velocidade a seco são os calhaus e o areão, e o material que desliza com maior velocidade quando humedecido é a areia fina.
  


• O material que desliza com menor velocidade a seco é a areia fina e os materiais que deslizam com menor velocidade quando humedecidos são o areão, a areia grossa e o calhau.
  


• Na realização da experiência observou-se que quanto maior é a presença de água, maior é o ângulo de atrito.
  


• Em média, quanto maior é o ângulo de atrito, maior é a velocidade de deslizamento.
  


• Através da realização desta actividade laboratorial, foi possível concluir que a estabilidade dos terrenos é influenciada pela presença e concentração nos terrenos.
  


• Verificou-se que os materiais, quando húmidos, se apresentam mais estáveis, ao contrário de quando se apresentam completamente saturados em água ou secos.
  


• É necessário referir que os resultados não terem coincidido com o esperado, visto que, ao contrário das expectativas, a areia fina saturada em água apresentou um ângulo de atrito muito elevado, devido á falta de abundância de água.
  


• Aplicando agora a experiência ao quotidiano, podemos concluir que se devem evitar construções em zonas de declive acentuado, visto que as oscilações da concentração de água no solo podem levar á ocorrência de movimentos de massa.
  

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A isostasia consiste no equilíbrio gravitacional entre as diferentes porções do solo. Qualquer paisagem que não esteja sobre o efeito de mecanismos geológicos, que levem ao desenvolvimento de cadeias montanhosas, têm a tendência para atingir a isostasia, ou seja atingir o equilíbrio gravitacional. Este equilíbrio é atingido através da aplanação das zonas de maior relevo levando por isso há formação de paisagens planas.

A isostasia é adquirida através de processos de meteorização e erosão. Este processos ocorrem em todas as cadeias montanhosas, quer estas estejam em crescimento ou não. No caso das cadeias montanhosas em crescimento o que acontece é que o seu crescimento é superior à erosão que sofrem.


Teoria da isostasia

É dado o nome de teoria da isostasia às hipóteses que procuram interpretar as compensações que ocorrem em profundidade dos relevos superficiais em função do seu peso (densidade).
A litosfera é uma camada de rocha sólida, de espessura variável e é a camada mais externa do planeta. Esta camada está assente sobre a astenosfera que é uma camada de rocha com menor rigidez comportando-se como um líquido. Isto leva a que a litosfera “flutue” sobre a astenosfera.

Numa região montanhosa seria de esperar a existência de anomalias gravimétricas positivas como resultado da elevada massa das cadeias montanhosas.


Fig.1 - Resultado que seria de esperar obter numa
zona de relevo.

No entanto não se dão anomalias gravimétricas o que leva os cientistas a supor que as montanhas têm “raizes” profundas formadas por rochas de baixa densidade.

Fig.2 Resultado que de facto se observa em medições gravimétricas das zonas montanhosas.

Assim sendo ficamos a perceber o porquê desta normalidade nos registos gravimétricos das zonas montanhosas. A maior massa presente na montanha em relação ao vale é depois compensada pelo facto de esta possuir uma “raiz” profunda de material pouco denso.
É agora importante perceber como se comporta esta “raiz” durante o processo de erosão da montanha.

Quando a montanha é erodida, esta erosão dá-se na parte exposta da montanha, sendo que, por isso, o volume da parte superior da zona de relevo diminui, assim sendo há um desiquilibrio entre o volume de solo superior e o volume de solo da dita “raiz”. Assim sendo dá-se a ascensão dos materiais da raiz de forma a que ocorra um ajustamento isostático e que as proporções entre a raiz da montanha e a parte superior desta voltem a apresentar valores normais.

Fig. 3, 4 e 5 - Processo de erosão da montanha e subida da "raiz".


A isostasia é um processo segundo o qual os ambientes geológicos atingem o equilíbrio com o meio. Este mecanismo é particularmente interessante uma vez que nos perceber o porquê de antigas zonas montanhosas serem agora planícies (como é o caso da planície Alentejana). Esta teoria explica também o porquê de quando uma montanha é erodida a sua "raiz" não permanecer intacta provocando anomalias gravimétricas negativas

Referências:
http://sites.google.com/site/geologiaebiologia/tect%C3%B3nica-de-placas/teoria-da-isostasia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Isostasia
http://www.ufrgs.br/geociencias/cporcher/Atividades%20Didaticas_arquivos/Geo02001/Isostasia.htm

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A erosão consiste basicamente na remoção física dos materiais resultantes da meteorização. Estes separam-se do bloco rochoso constituindo assim sedimentos.

A meteorização é já mais complexa existindo várias formas pelas quais esta se pode processar. Existem dois tipos principais de meteorização: meteorização física e meteorização química. Estes dois processos ocorrem muitas vezes em simultâneo na mesma rocha, a qual é sujeita a transformações ao nível químico de forma a tornar-se mais estável no novo ambiente e também é sujeito a uma desagregação mecânica que constitui a erosão física.


Meteorização física

Os processos de meteorização física mais importantes são: a acção mecânica da água e do vento, a termoclastia, a esfoliação e a haloclastia.

Crioclastia: A crioclastia dá-se através da infiltração de água nas fendas existentes no maciço rochoso. Quando se dá um abaixamento da temperatura para valores inferiores a 0ºC a água congela, quando isto acontece o seu volume aumenta exercendo por isso pressão sobre as fendas levando isto ao seu alargamento.

Actividade biológica: Dependo dos locais em questão a actividade dos seres vivos pode ser mais ou menos significativa. Ao contrário do que muitas vezes se pensa a actividade dos seres vivos nas rochas não é apenas fruto das actividade dos animais mas também das plantas e até de bactérias quimioautotróficas.
No caso do animais o seu efeito é de fácil observação uma vez que a sua deslocação provoca o desgaste dos maciços rochosos. No caso das plantas o seu principal efeito deve-se às suas raízes, estas penetram nas fendas das rochas e, à medida que a planta cresce, as raízes crescem também, aumentando de espessura, e exercendo por isso pressão sobre as fendas levando a que estas alarguem. Também o efeito das bactérias pode ser considerado (embora a sua influência seja reduzida) visto que certas bactérias utilizam o substrato rochoso como fonte de energia para a realização da quimiossíntese.

Acção mecânica da água e do vento: O movimento das águas e dos ventos provoca o desgaste acelerado das rochas visto que promove a sua desagregação física. Por vezes estes fenómenos são amplificados como é o caso das tempestades de areia nas quais areia a grandes velocidade choca com as rochas provocando o seu desgaste (estes choques levam a que as rochas atinjam uma forma semelhante à de uma esfinge).

Termoclastia: A termoclastia é um processo de meteorização que tem como base as mudanças de temperatura. Quando se dá o aumento da temperatura os materiais dilatam, dando-se o oposto quando a temperatura diminui. Estes ciclos de contracções e dilatações levam à formação de fendas visto que a rocha é constituída por diferentes minerais que possuem coeficientes de dilatação diferentes.

Esfoliação: a esfoliação dá-se devido à descompressão que a rocha é sujeita quando chega à superfície. O facto de haver esta descompressão leva a que a rocha expanda à superfície enquanto que a rocha em profundidade está ainda sujeita a certas pressões, isto leva a que se formem diaclases diminuindo assim a integridade da rocha.

Haloclastia: A haloclastia caracteriza-se pela meteorização das rochas tendo como agentes os sais. Quando a água (especialmente água salgada) penetra nas fendas pode formar um precipitado. Quando os minerais precipitam dá-se um aumento do seu volume levando a que estes exerçam pressão sobre as fendas levando a que estas se alarguem.


Meteorização química

Os processos de meteorização química mais importantes são: a hidrólise, a oxidação e a carbonatação.

Hidrólise: a hidrólise inclui os processos de alteração química nos quais está presente a água. Neste processos geralmente dá-se a junção da água com dióxido de carbono dando-se a formação de ácido carbónico. O ácido carbónico reagirá com o substrato rochoso levando à sua meteorização ( em alguns casos o ácido carbónico pode-se transformar em hidrogenocarbonato libertando assim hidrogénio e reage depois com o substrato rochoso). No caso da reacção que ocorre no feldspato dá-se a reacção do feldspato com o ácido carbónico e com a água formando-se assim caulinite, sílica, iões de potássio e iões de hidrogenocarbonato, a esta reacção dá-se o nome de caulinização.
Aqui fizemos apenas uma abordagem muito leve à hidrólise uma vez que existem inúmeras reacções químicas de hidrólise sendo o seu estudo bastante complexo.

Oxidação: As reacções de oxidação ocorrem quando um mineral reage com o oxigénio formando um novo composto. Este fenómeno é particularmente importante no que diz respeito ao ferro visto que este se oxida com bastante facilidade. O ferro é oxidado passando de ferroso a férrico, este novo mineral possui uma cor avermelhada.

Carbonatação: A carbonatação é um processo especialmente importante no que diz respeito à calcite (devido à elevada percentagem de carbonato de cálcio). O carbonato de cálcio reage com o ácido carbónico (resultante da junção de água com dióxido de carbono) formando iões de cálcio e iões de hidrogenocarbonato. Estes iões resultantes da reacção são dissolvidos em água e depois transportados com esta ficando apenas os materiais insolúveis.


A meteorização e a erosão são processos de elevada importância para a vida na Terra. É a sua acção sobre as rochas que permite, por exemplo, a formação de solo, o qual é indispensável para a existência de vida terrestre tal como a conhecemos (de elevada complexidade). O conhecimento dos processos de meteorização e erosão é importante pois, para além de nos permitir ter uma melhor compreensão do ciclo das rochas, permite-nos também ter os conhecimentos necessários para reduzir a sua intensidade(como no caso da preservação de monumentos.

Referências:
Manual - Terra, Universo de Vida. Porto Editora, Amparo Dias da Silva, Maria Ermelinda Santos, Fernanda Gramaxo, Almira Fernandes Mesquita, Ludovina Baldaia, José Mário Félix.
http://geodinamica.no.sapo.pt/html/pagesgex/meterosao3.htm#crioclastia
http://ambiente.hsw.uol.com.br/deslizamento-de-terra2.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Meteoriza%C3%A7%C3%A3o

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A microcefalia é uma doença de carácter hereditário na qual o doente tem um cérebro bastante menor que o normal. Esta diminuição do volume cerebral leva a um menor coeficiente de inteligência por parte das pessoas afectadas. Esta doença é particularmente frequente no Paquistão devido ao facto de grande parte dos casamentos se dar entre familiares directos dando-se por isso uma maior probabilidade de dois genes recessivos para a mesma característica se encontrarem presentes no indivíduo.

A causa desta anomalia está presente no gene ASPM ("Abnormal Spindle-like, Microcephaly-associated"), que produz uma proteína denominada também ASPM. Esta proteína é de extrema importância para o funcionamento dos neuroblastos (células com elevada totipotência que levam à formação do cérebro). Quando o gene é mutado o que se passa é que a proteína é alterada não tendo por isso as mesmas funções, sem esta proteína no seu estado normal, o funcionamento dos neuroblastos é reduzido e por isso o cérebro não cresce até os níveis normais, levando a uma diminuição do volume cerebral, que tem como consequência a diminuição das capacidades cognitivas.

Curiosidade:

Há cerca de 5000 anos atrás o gene ASPM sofreu uma mutação. Esta data coincide com o início das primeiras civilizações sedentárias pressupondo-se, por isso, a existência de alguma relação entre esta nova variante e um aumento da inteligência (embora ainda não existam quaisquer tipo de provas cientificas que o comprovem). Esta nova variante expandiu-se rapidamente sendo que actualmente cerca de 10% da população mundial possui apenas esse gene, 50% possui apenas o gene antigo e os restantes 40% possuem ambos os genes. Esta expansão rápida pode apenas se ter dado através de mecanismos de selecção natural sendo este mais um argumento a favor da vantagem evolutiva oferecida por esta nova estirpe do gene.

A evolução

O gene ASPM é muito antigo e está presente em praticamente todos os animais. No entanto o desenvolvimento deste gene ao longo da linha evolutiva dos animais foi lento, isto é, até ao ponto em que as linhas evolutivas do chimpanzé e do ser humano divergiram. Neste momento a evolução do gene foi rapidíssima sendo que este facto é provavelmente uma das maiores causas da elevada inteligência dos seres humanos.
O gene ASPM leva a um maior desenvolvimento do cérebro principalmente do córtex, zona do cérebro humano responsável pelo raciocínio, logo um aumento do volume e complexidade desta zona levou a um aumento das capacidades cognitivas.

O gene ASPM apresenta uma importância especial actualmente pois o seu estudo permetirá uma melhor compreensão dos genes que levam a que o ser humano possua capacidade de raciocínio e inteligência superior quando comparado com os restantes animais. O estudo deste gene pode também prevenir o aparecimento da microcefalia, aliás, é já possível , durante a gravidez, detectar a presença da doença no feto através da análise do seu ADN, este processo está já a ser implementado no Paquistão que regista elevada percentagem de casos.

Referências:
http://en.wikipedia.org/wiki/ASPM_(Gene)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Microcefalia
http://www.medipedia.pt/home/home.php?module=artigoEnc&id=326

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