Os sistemas e a ordem natural, artigo de Roberto Naime

 

Artigo

 

[EcoDebate] Os níveis hierárquicos de organização são a comunidade, a população, o organismo, o órgão e o gene. São termos largamente empregados para determinar os níveis biótico (ODUM, 1988, pg 2). Hierarquia significa um arranjo numa série graduada. Nesta apresentação básica é fixado o conceito de estado contínuo (“steady state”) que significa um equilíbrio auto-ajustador, uma condição equilibrada que está relativamente imune a perturbações. Qualquer semelhança com a ideia de auto-semelhança dos fractais não é mera coincidência. Sistemas em equilíbrio tendem a ser auto-semelhantes em escalas diferentes porque estão auto-ajustados.

O princípio das propriedades emergentes na ecologia reza que a partir da combinação entre 2 ou mais elementos, pode surgir uma nova variável ou fator que pode ser dependente ou independente (e isto leva a situações de complexidade, com maior número de graus de liberdade). A propriedade emergente não é reduzível, ou seja nas propriedades do todo não podem ser reduzidas à soma das propriedades das partes (estas sim, chamadas de propriedades coletivas, quando se comportam como sendo apenas a soma das propriedades constituintes).

A lei dos mínimos de Liebig ressalta a importância dos elementos químicos (tanto macronutrientes quanto oligoelementos principalmente) no desenvolvimento dos indivíduos. Nada lembra tanto a dependência severa das condições iniciais do que alterações dramáticas nestes elementos que levem a alterações de limiar ou comportamento em processos.

Odum (1988) define um modelo como sendo uma formulação que imita um fenômeno real e pela qual se podem fazer predições. Ele reconhece a limitação dos modelos quando “fatores-chave”, propriedades emergentes e outras “integradoras” interagem, mesmo que o modelo seja sistêmico.

O ecossistema é a unidade funcional básica da ecologia (ODUM, 1988, pg 9). É um conceito que advêm da aplicação da análise sistêmica (BERTALLANFY, 1975), aos conceitos básicos de ecologia. Ressaltando: o todo de um ecossistema é uno em sua concepção não a soma das partes, mas o conjunto das interações entre as partes.

Os componentes e processos que tornam funcional um ecossistema são a comunidade, o fluxo de energia e a ciclagem de materiais ou nutrientes. A comunidade é dependente das outras duas variáveis. E estas são muito sensíveis às condições iniciais dos sistemas para influenciarem nos seus resultados. Sempre se imaginou que um equilíbrio dinâmico pudesse ser representado por equivalência nas entradas e saídas de matéria e energia. E isto é verdadeiro, mas a relevância das condições iniciais de funcionamento dos sistemas, que é tão importante na avaliação de sistemas não lineares como a vida, poucas vezes consegue ser avaliada de forma satisfatória.

O equilíbrio dos sistemas depende de uma grande quantidade de variáveis, como o tamanho do próprio sistema, a intensidade metabólica, o equilíbrio entre seres autotróficos e heterotróficos, o estágio de desenvolvimento do sistema e outros. Mas pouco se ouve falar da influência das condições iniciais (a própria lei dos mínimos de Liebig ressalta a influência e relevância deste fator na biologia).

Existem inúmeras leis utilizadas na ecologia populacional, como a lei maltusiana, a lei de Allee, a lei Verhulst, a lei de Lotka-VolTerra e as regras alométricas (lei de Fenchel, lei de Calder, lei de Damuth e lei de tempo de geração), além do princípio de Ginzburg (que poderíamos simplificar denominando de “memória genética”).

Talvez estas leis e princípios, que atribuem a quantidade de nutrientes presentes o crescimento da população, ou ao crescimento da população de predadores, ou ao tamanho da massa do indivíduo (leis alométricas) sejam extremamente verdadeiras, mas estejam fazendo o que as equações não lineares buscam obstinadamente decifrar na física ou na entropia da química.

A Hipótese Gaia pode ser descrita como uma forma de controle biológico dos nutrientes geoquímicos. O princípio sustenta que os microorganismos evoluíram junto com o ambiente físico, formando um sistema complexo de controle, que mantém as condições da Terra favoráveis a vida (LOVELOCK, 1.979).

A amplitude do controle biológico sobre a Terra é a base da teoria deste físico, que com a microbiologista Lynn Margules desenvolve uma série de publicações neste sentido (LOVELOCK, 1979, LOVELOCK e MARGULIS, 1973, MARGULIS e LOVELOCK, 1974, 1975 e LOVELOCK e EPTON, 1975).

Nesta proposição, como em outras, aparece com grande relevância a concepção do “tamponamento” da Terra. Tamponamento é um princípio químico que garante e mantém o equilíbrio da reação. Este princípio desloca a reação para o lado oposto a quantidade nova adicionada de substâncias, fazendo com que a proporção entre reagentes e produtos sempre se mantenha igual.

A dinâmica entre atmosfera e oceano são extremamente complexas. Os oceanos são a principal fonte de CO2 que pode ser trocado com a atmosfera, mas as taxas em que isto ocorre não são bem conhecidas. Existe uma relação conhecida entre o aumento de CO2 e o efeito estufa, mas o CO2 pode ser originado da poluição industrial, das descargas dos automóveis ou da emanação de vulcões ativos. Quanto é originado em cada fonte ainda é uma matéria controversa.

Existe ainda a polaridade do eixo terrestre que pode expor as regiões mais frias a exposição solar e contribuir para o efeito de aquecimento global. E outro fator importante são as explosões solares, que são cíclicas e pouco conhecidas e que certamente tem alguma contribuição no sistema.

Neste campo de investigação, existem mais dúvidas do que certezas. Haveria ligação direta entre o possível efeito estufa intensificado e as observações de variação do nível do mar? Ou entre estas observações e os ciclos de manchas e explosões solares, via induções climáticas? Qual a nossa posição atual em termos de resposta do nível do mar às variações orbitais, os ciclos de precessão e obliquidade do eixo do planeta que são geológicos e sempre existiram?

De que monta são a sensibilidade e a inércia aos fatores externos, da circulação oceânica, das variações do nível do mar e da distribuição de temperatura nas diferentes profundidades? Quanto heterogênea é a distribuição das alterações climáticas dentro de grandes blocos continentais, onde a inércia térmica dos oceanos é menos percebida?

Para responder tantas questões parece que necessariamente será necessário que antes alteremos nossos paradigmas e concepções sobre lógica e ordem dos sistemas.

ODUM, E. P. Ecologia. Rio de Janeiro: Guanabara, 1988.
BERTALANFFY, Ludwig von. Teoria geral dos sistemas. 2. ed. Petropolis: Vozes, 1975, 680 p.
LOVELOCK, J. E. e EPTON, S. R. The quest for Gaia. New Scientist 65:304-306, 1975.
LOVELOCK, J. E. e MARGULIS, L. Atmosphere Homeostasis by and for the biosphere: The Gaya hypothesis. Tellus 26:1-10, 1973.
LOVELOCK, J. E. Gaia: A new look at life on the earth. New York. Oxford University Press, 157p, 1979.
MARGULIS, L., e LOVELOCK, J. E. Biological modulation of the earth’s atmosphere. Icarus 21:471-489, 1974.
MARGULIS, L., e LOVELOCK, J. E. The atmosphere as circulatory system of the biosphere – The Gaia hypothesis. Coevolution Quarterly, Summer, 1975.

Dr. Roberto Naime, Colunista do EcoDebate, é Doutor em Geologia Ambiental. Integrante do corpo Docente do Mestrado e Doutorado em Qualidade Ambiental da Universidade Feevale.

EcoDebate, 07/08/2012

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