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Mudanças Globais

Ciências Ambientais do AP · Topic 9 · ⁨Tópico 9⁩

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8:14

Mudanças Globais

Em mil novecentos e oitenta e cinco, cientistas estudando o céu acima da Antártida encontraram algo assustador: um buraco na camada de ozônio, o fino escudo que mantém a…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨Narração em inglês · Legendas em inglês + 中文 gravadas⁩

9.1

Stratospheric Ozone Depletion · ⁨Depleção do Ozônio Estratosférico⁩

Syllabus · ⁨Programa⁩
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.A: Explain the importance of stratospheric ozone to life on Earth.

  • STB-4.A.1 The stratospheric ozone layer is important to the evolution of life on Earth and the continued health and survival of life on Earth.
  • STB-4.A.2 Stratospheric ozone depletion is caused by anthropogenic factors, such as chlorofluorocarbons (CFCs), and natural factors, such as the melting of ice crystals in the atmosphere at the beginning of the Antarctic spring.
  • STB-4.A.3 A decrease in stratospheric ozone increases the UV rays that reach the Earth's surface. Exposure to UV rays can lead to skin cancer and cataracts in humans.
Português

Compreensão Duradoura (STB-4): Atividades humanas locais e regionais podem ter impactos em nível global.

Objetivo de Aprendizagem STB-4.A: Explicar a importância do ozono estratosférico para a vida na Terra.

  • STB-4.A.1 A camada de ozono estratosférica é importante para a evolução da vida na Terra e para a saúde contínua e sobrevivência da vida no planeta.
  • STB-4.A.2 A depleção do ozono estratosférico é causada por fatores antropogênicos, como clorofluorcarbonetos (CFCs), e fatores naturais, como o derretimento de cristais de gelo na atmosfera no início da primavera antártica.
  • STB-4.A.3 Uma diminuição no ozono estratosférico aumenta os raios UV que atingem a superfície da Terra. A exposição a raios UV pode levar ao câncer de pele e catarata em humanos.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fonte: College Board AP Course and Exam Description⁩

English
Stratospheric ozone depletion

The ozone layer 臭氧层 high in the stratosphere absorbs harmful ultraviolet 紫外线 radiation. CFCs 氯氟烃 (chlorofluorocarbons, once used in coolants and sprays) drift up and release chlorine that destroys ozone, thinning it (the Antarctic "ozone hole"). More UV reaching the surface raises skin cancer, cataracts, and crop damage.

Português
Depleção do ozônio estratosférico

A camada de ozônio 臭氧层 alta na estratosfera absorve radiação ultravioleta nociva ultravioleta 紫外线. CFCs 氯氟烃 (clorofluorcarbonetos, usados antes em refrigerantes e aerossóis) sobem e liberam cloro que destrói o ozônio, afinando-a (o "buraco no ozônio" antártico). Mais UV atingindo a superfície eleva câncer de pele, cataratas e danos às colheitas.

Um mapa de satélite da NASA do Hemisfério Sul com uma grande mancha azul-escura de ozônio muito baixo centrada sobre a Antártida
O buraco no ozônio 臭氧洞 sobre a Antártida (azul escuro) em um mapa da NASA: este é onde a camada de ozônio afinou mais
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English · ⁨Inglês⁩ Chinese · ⁨Chinês⁩ Pinyin
ozone layer/ˈəʊzəʊn ˈleɪə/ 臭氧层 chòu yǎng céng
ultraviolet/ˌʊltrəˈvaɪəlɪt/ 紫外线 zǐ wài xiàn
CFCs/ˌsiː ef ˈsiːz/ 氯氟烃 lǜ fú tīng
Montreal Protocol/ˌmɒntrɪˈɔːl ˈprəʊtəkɒl/ 蒙特利尔议定书 méng tè lì ěr yì dìng shū
9.2

Reducing Ozone Depletion · ⁨Reduzindo a Depleção do Ozônio⁩

Syllabus · ⁨Programa⁩
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.B: Describe chemicals used to substitute for chlorofluorocarbons (CFCs).

  • STB-4.B.1 Ozone depletion can be mitigated by replacing ozone-depleting chemicals with substitutes that do not deplete the ozone layer. Hydrofluorocarbons (HFCs) are one such replacement, but some are strong greenhouse gases.
Português

Compreensão Duradoura (STB-4): Atividades humanas locais e regionais podem ter impactos em nível global.

Objetivo de Aprendizagem STB-4.B: Descrever produtos químicos usados para substituir clorofluorcarbonetos (CFCs).

  • STB-4.B.1 A depleção do ozono pode ser mitigada substituindo produtos químicos que depletam o ozono por substitutos que não degradam a camada de ozono. Hidrofluorcarbonetos (HFCs) são um desses substitutos, mas alguns são fortes gases de efeito estufa.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fonte: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

The Montreal Protocol 蒙特利尔议定书 (1987) phased out CFCs worldwide and is a rare environmental success – the ozone layer is slowly recovering. Substitutes (like HFCs and HCFCs) replaced CFCs, though some are themselves greenhouse gases.

Português

Protocolo de Montreal 蒙特利尔议定书 (1987) eliminou progressivamente CFCs mundialmente e é um raro sucesso ambiental – a camada de ozônio está lentamente se recuperando. Substitutos (como HFCs e HCFCs) substituíram CFCs, embora alguns sejam eles próprios gases de efeito estufa.

9.3

The Greenhouse Effect · ⁨Efeito Estufa⁩

Syllabus · ⁨Programa⁩
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.C: Identify the greenhouse gases.

  • STB-4.C.1 The principal greenhouse gases are carbon dioxide, methane, water vapor, nitrous oxide, and chlorofluorocarbons (CFCs).
  • STB-4.C.2 While water vapor is a greenhouse gas, it doesn't contribute significantly to global climate change because it has a short residence time in the atmosphere.
  • STB-4.C.3 The greenhouse effect results in the surface temperature necessary for life on Earth to exist.

Learning Objective STB-4.D: Identify the sources and potency of the greenhouse gases.

  • STB-4.D.1 Carbon dioxide, which has a global warming potential (GWP) of 1, is used as a reference point for the comparison of different greenhouse gases and their impacts on global climate change. Chlorofluorocarbons (CFCs) have the highest GWP, followed by nitrous oxide, then methane.
Português

Compreensão Duradoura (STB-4): Atividades humanas locais e regionais podem ter impactos em nível global.

Objetivo de Aprendizagem STB-4.C: Identificar os gases de efeito estufa.

  • STB-4.C.1 Os principais gases de efeito estufa são dióxido de carbono, metano, vapor d'água, óxido nitroso e clorofluorcarbonetos (CFCs).
  • STB-4.C.2 Embora o vapor d'água seja um gás de efeito estufa, ele não contribui significativamente para as mudanças climáticas globais devido ao seu curto tempo de permanência na atmosfera.
  • STB-4.C.3 O efeito estufa resulta na temperatura superficial necessária para a existência da vida na Terra.

Objetivo de Aprendizagem STB-4.D: Identificar as fontes e a potência dos gases de efeito estufa.

  • STB-4.D.1 O dióxido de carbono, que possui um potencial de aquecimento global (GWP) de 1, é usado como ponto de referência para a comparação de diferentes gases de efeito estufa e seus impactos nas mudanças climáticas globais. Os clorofluorcarbonetos (CFCs) têm o maior GWP, seguidos pelo óxido nitroso e depois pelo metano.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fonte: College Board AP Course and Exam Description⁩

English
The greenhouse effect

The greenhouse effect 温室效应 keeps Earth warm: greenhouse gases 温室气体 let sunlight in but trap outgoing infrared heat. This natural effect makes Earth livable. The problem is the enhanced greenhouse effect – humans adding extra gases that trap more heat.

Português
O efeito estufa

O efeito estufa 温室效应 mantém a Terra aquecida: gases de efeito estufa 温室气体 deixam a luz solar entrar mas retêm o calor infravermelho emissivo. Este efeito natural torna a Terra habitável. O problema é o efeito estufa intensificado – humanos adicionando gases extras que retêm mais calor.

Os gases de efeito estufa absorvem o calor que a Terra emite e devolvem parte dele
Gases de efeito estufa absorvem o calor emitido pela Terra e devolvem parte dele
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English · ⁨Inglês⁩ Chinese · ⁨Chinês⁩ Pinyin
greenhouse effect/ˈɡriːnhaʊs ɪˈfekt/ 温室效应 wēn shì xiào yìng
greenhouse gases/ˈɡriːnhaʊs ˈɡæsɪz/ 温室气体 wēn shì qì tǐ
methane/ˈmiːθeɪn/ 甲烷 jiǎ wán
global warming potential (GWP)/ˈɡləʊbl ˈwɔːmɪŋ pəˈtenʃl/ 全球变暖潜能值 quán qiú biàn nuǎn qián néng zhí
Global climate change/ˈɡləʊbl ˈklaɪmət tʃeɪndʒ/ 气候变化 qì hòu biàn huà
9.4

Increases in the Greenhouse Gases · ⁨Aumentos nos Gases de Efeito Estufa⁩

Syllabus · ⁨Programa⁩
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.E: Identify the threats to human health and the environment posed by an increase in greenhouse gases.

  • STB-4.E.1 Global climate change, caused by excess greenhouse gases in the atmosphere, can lead to a variety of environmental problems including rising sea levels resulting from melting ice sheets and ocean water expansion, and disease vectors spreading from the tropics toward the poles. These problems can lead to changes in population dynamics and population movements in response.
Português

Compreensão Duradoura (STB-4): Atividades humanas locais e regionais podem ter impactos em nível global.

Objetivo de Aprendizagem STB-4.E: Identificar as ameaças à saúde humana e ao ambiente impostas pelo aumento dos gases de efeito estufa.

  • STB-4.E.1 As mudanças climáticas globais, causadas pelo excesso de gases de efeito estufa na atmosfera, podem levar a uma variedade de problemas ambientais, incluindo o aumento do nível do mar resultante do derretimento de geleias e expansão da água do oceano, e vetores de doença se espalhando das regiões tropicais em direção aos polos. Esses problemas podem levar a mudanças na dinâmica populacional e migrações populacionais em resposta.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fonte: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

Human activities raise greenhouse gases: $\text{CO}_2$ from burning fossil fuels and deforestation, methane 甲烷 from livestock, landfills, and rice paddies, and nitrous oxide from fertilizers. Methane traps far more heat per molecule than $\text{CO}_2$ but is less abundant.

To compare gases fairly, we use global warming potential (GWP) 全球变暖潜能值 - how much heat one unit of a gas traps over a set time, relative to $\text{CO}_2$. $\text{CO}_2$ is the reference, with GWP = 1, so every other gas is measured against it. Ranked by GWP: CFCs are highest, then nitrous oxide, then methane - all trap far more heat per molecule than $\text{CO}_2$. But GWP alone does not decide impact: $\text{CO}_2$ still causes the most warming overall because it is released in vastly greater quantity. The exam expects both ideas - a high GWP and how much is emitted.

Português

Atividades humanas elevam gases de efeito estufa: $\text{CO}_2$ da queima de combustíveis fósseis e desmatamento, metano 甲烷 de gado, aterros e plantações de arroz, e óxido nitroso de fertilizantes. Metano retém muito mais calor por molécula do que $\text{CO}_2$, mas é menos abundante.

Para comparar gases justamente, usamos potencial de aquecimento global (GWP) 全球变暖潜能值 – quanto calor uma unidade de um gás retém num período definido, relativo a $\text{CO}_2$. $\text{CO}_2$ é a referência, com GWP = 1, assim todo outro gás é medido contra ele. Ordenado por GWP: CFCs são os mais altos, depois óxido nitroso, depois metano – todos retêm muito mais calor por molécula do que $\text{CO}_2$. Mas GWP sozinho não decide impacto: $\text{CO}_2$ ainda causa o maior aquecimento geral porque é emitido em enorme quantidade. O exame espera ambas as ideias – alto GWP e quanto é emitido.

Mineração e combustão de carvão: a queima de combustíveis fósseis é o principal motor do aumento do CO2 atmosférico
Mineração e combustão de carvão: queimar combustíveis fósseis é o principal motor do aumento de CO2 atmosférico
9.5

Global Climate Change · ⁨Mudança Climática Global⁩

Syllabus · ⁨Programa⁩
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.F: Explain how changes in climate, both short- and long-term, impact ecosystems.

  • STB-4.F.1 The Earth has undergone climate change throughout geologic time, with major shifts in global temperatures causing periods of warming and cooling as recorded with $\text{CO}_2$ data and ice cores.
  • STB-4.F.2 Effects of climate change include rising temperatures, melting permafrost and sea ice, rising sea levels, and displacement of coastal populations.
  • STB-4.F.3 Marine ecosystems are affected by changes in sea level, some positively, such as in newly created habitats on now-flooded continental shelves, and some negatively, such as deeper communities that may no longer be in the photic zone of seawater.
  • STB-4.F.4 Winds generated by atmospheric circulation help transport heat throughout the Earth. Climate change may change circulation patterns, as temperature changes may impact Hadley cells and the jet stream.
  • STB-4.F.5 Oceanic currents, or the ocean conveyor belt, carry heat throughout the world. When these currents change, it can have a big impact on global climate, especially in coastal regions.
  • STB-4.F.6 Climate change can affect soil through changes in temperature and rainfall, which can impact soil's viability and potentially increase erosion.
  • STB-4.F.7 Earth's polar regions are showing faster response times to global climate change because ice and snow in these regions reflect the most energy back out to space, leading to a positive feedback loop.
  • STB-4.F.8 As the Earth warms, this ice and snow melts, meaning less solar energy is radiated back into space and instead is absorbed by the Earth's surface. This in turn causes more warming of the polar regions.
  • STB-4.F.9 Global climate change response time in the Arctic is due to positive feedback loops involving melting sea ice and thawing tundra, and the subsequent release of greenhouse gases like methane.
  • STB-4.F.10 One consequence of the loss of ice and snow in polar regions is the effect on species that depend on the ice for habitat and food.
Português

Compreensão Duradoura (STB-4): Atividades humanas locais e regionais podem ter impactos em nível global.

Objetivo de Aprendizagem STB-4.F: Explicar como as mudanças no clima, de curto e longo prazo, impactam os ecossistemas.

  • STB-4.F.1 A Terra passou por mudanças climáticas ao longo do tempo geológico, com grandes variações nas temperaturas globais causando períodos de aquecimento e resfriamento, conforme registrado com $\text{CO}_2$ dados e núcleos de gelo.
  • STB-4.F.2 Os efeitos das mudanças climáticas incluem o aumento das temperaturas, o degelo do permafrost e do gelo marinho, o aumento do nível do mar e o deslocamento de populações costeiras.
  • STB-4.F.3 Ecossistemas marinhos são afetados por mudanças no nível do mar, algumas positivamente, como em novos habitats formados em plataformas continentais agora inundadas, e outras negativamente, como em comunidades mais profundas que podem deixar de estar na zona fótica da água do mar.
  • STB-4.F.4 Ventos gerados pela circulação atmosférica ajudam a transportar calor por toda a Terra. As mudanças climáticas podem alterar padrões de circulação, pois mudanças de temperatura podem impactar as células de Hadley e a corrente de jato.
  • STB-4.F.5 Correntes oceânicas, ou a esteira oceânica, transportam calor por todo o mundo. Quando essas correntes mudam, isso pode ter um grande impacto no clima global, especialmente em regiões costeiras.
  • STB-4.F.6 As mudanças climáticas podem afetar o solo através de alterações na temperatura e precipitação, o que pode impactar a viabilidade do solo e potencialmente aumentar a erosão.
  • STB-4.F.7 As regiões polares da Terra estão mostrando tempos de resposta mais rápidos às mudanças climáticas globais porque o gelo e a neve nesses locais refletem a maior quantidade de energia de volta ao espaço, levando a um ciclo de feedback positivo.
  • STB-4.F.8 À medida que a Terra esquenta, esse gelo e neve derretem, significando que menos energia solar é irradiada de volta ao espaço e, em vez disso, é absorvida pela superfície terrestre. Isso, por sua vez, causa mais aquecimento nas regiões polares.
  • STB-4.F.9 O tempo de resposta às mudanças climáticas globais no Ártico deve-se a ciclos de retroalimentação positiva envolvendo o derretimento do gelo marinho e o degelo da tundra, e a subsequente liberação de gases de efeito estufa como o metano.
  • STB-4.F.10 Uma consequência da perda de gelo e neve em regiões polares é o impacto sobre as espécies que dependem do gelo para habitat e alimento.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fonte: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

Global climate change 气候变化 is the long-term shift in climate from the enhanced greenhouse effect: rising average temperatures, melting ice, rising sea levels 海平面, more extreme weather, and shifting rainfall. It disrupts ecosystems, agriculture, and human communities worldwide.

Português

Mudança climática global 气候变化 is the long-term shift in climate from the enhanced greenhouse effect: rising average temperatures, melting ice, rising sea levels 海平面, more extreme weather, and shifting rainfall. It disrupts ecosystems, agriculture, and human communities worldwide.

Uma parede alta de gelo glacial com um grande bloco a cair no mar numa nuvem de spray
Uma geleira 冰川 quebrando-se no mar. O aquecimento derrete gelo terrestre, que adiciona água ao oceano e eleva o nível do mar
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English · ⁨Inglês⁩ Chinese · ⁨Chinês⁩ Pinyin
sea levels/siː ˈlevlz/ 海平面 hǎi píng miàn
9.6

Ocean Warming · ⁨Aquecimento dos Oceanos⁩

Syllabus · ⁨Programa⁩
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.G: Explain the causes and effects of ocean warming.

  • STB-4.G.1 Ocean warming is caused by the increase in greenhouse gases in the atmosphere.
  • STB-4.G.2 Ocean warming can affect marine species in a variety of ways, including loss of habitat, and metabolic and reproductive changes.
  • STB-4.G.3 Ocean warming is causing coral bleaching, which occurs when the loss of algae within corals cause the corals to bleach white. Some corals recover and some die.
Português

Compreensão Duradoura (STB-4): Atividades humanas locais e regionais podem ter impactos em nível global.

Objetivo de Aprendizagem STB-4.G: Explicar as causas e efeitos do aquecimento dos oceanos.

  • STB-4.G.1 O aquecimento dos oceanos é causado pelo aumento de gases de efeito estufa na atmosfera.
  • STB-4.G.2 O aquecimento dos oceanos pode afetar as espécies marinhas de diversas maneiras, incluindo perda de habitat, e alterações metabólicas e reprodutivas.
  • STB-4.G.3 O aquecimento dos oceanos está causando branqueamento de corais, que ocorre quando a perda de algas nos corais faz com que estes fiquem brancos. Alguns corais se recuperam e outros morrem.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fonte: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

As the climate warms, oceans absorb most of the extra heat. Ocean warming causes coral bleaching 珊瑚白化 (corals expel their algae and can die), shifts species ranges, reduces dissolved oxygen, and – with melting ice – raises sea level through thermal expansion.

Português

À medida que o clima aquece, os oceanos absorvem a maior parte do calor extra. O aquecimento dos oceanos causa branqueamento de corais 珊瑚白化 (corais expulsam suas algas e podem morrer), altera as faixas das espécies, reduz o oxigênio dissolvido e – com o derretimento do gelo – eleva o nível do mar através da expansão térmica.

Uma colónia de coral ramificada completamente branca como osso, ao lado de recifes saudáveis mais escuros
Uma colônia de coral branqueada: águas mais quentes fizeram-na expelir suas algas coloridas, deixando apenas o esqueleto branco. Se o calor persistir, o coral morre
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English · ⁨Inglês⁩ Chinese · ⁨Chinês⁩ Pinyin
coral bleaching/ˈkɒrəl ˈbliːtʃɪŋ/ 珊瑚白化 shān hú bái huà
ocean acidification/ˈəʊʃn əˌsɪdɪfɪˈkeɪʃn/ 海洋酸化 hǎi yáng suān huà
calcium carbonate/ˈkælsɪəm ˈkɑːbəneɪt/ 碳酸钙 tàn suān gài
invasive species/ɪnˈveɪsɪv ˈspiːsiːz/ 入侵物种 rù qīn wù zhǒng
9.7

Ocean Acidification · ⁨Acidificação dos Oceanos⁩

Syllabus · ⁨Programa⁩
English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.H: Explain the causes and effects of ocean acidification.

  • STB-4.H.1 Ocean acidification is the decrease in pH of the oceans, primarily due to increased $\text{CO}_2$ concentrations in the atmosphere, and can be expressed as chemical equations.
  • STB-4.H.2 As more $\text{CO}_2$ is released into the atmosphere, the oceans, which absorb a large part of that $\text{CO}_2$, become more acidic.
  • STB-4.H.3 Anthropogenic activities that contribute to ocean acidification are those that lead to increased $\text{CO}_2$ concentrations in the atmosphere: burning of fossil fuels, vehicle emissions, and deforestation.
  • STB-4.H.4 Ocean acidification damages coral because acidification makes it difficult for them to form shells, due to the loss of calcium carbonate.
Português

Compreensão Duradoura (STB-4): Atividades humanas locais e regionais podem ter impactos em nível global.

Objetivo de Aprendizagem STB-4.H: Explicar as causas e efeitos da acidificação dos oceanos.

  • STB-4.H.1 A acidificação dos oceanos é a diminuição do pH dos oceanos, principalmente devido ao aumento das concentrações de $\text{CO}_2$ na atmosfera, e pode ser expressa por equações químicas.
  • STB-4.H.2 À medida que mais $\text{CO}_2$ é liberado na atmosfera, os oceanos, que absorvem uma grande parte desse $\text{CO}_2$, tornam-se mais ácidos.
  • STB-4.H.3 As atividades antropogênicas que contribuem para a acidificação dos oceanos são aquelas que levam ao aumento das concentrações de $\text{CO}_2$ na atmosfera: queima de combustíveis fósseis, emissões veiculares e desmatamento.
  • STB-4.H.4 A acidificação dos oceanos danifica os corais porque a acidificação dificulta a formação de suas conchas, devido à perda de carbonato de cálcio.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fonte: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

The ocean absorbs about a quarter of our $\text{CO}_2$, which forms carbonic acid – ocean acidification 海洋酸化. Lower pH makes it harder for corals, shellfish, and plankton to build calcium carbonate 碳酸钙 shells and skeletons, threatening marine food webs.

Português

O oceano absorve cerca de um quarto do nosso $\text{CO}_2$, que forma ácido carbônico – acidificação dos oceanos 海洋酸化. O pH mais baixo torna mais difícil para corais, moluscos e plâncton construírem conchas e esqueletos de carbonato de cálcio 碳酸钙, ameaçando as cadeias alimentares marinhas.

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Como o oceano se acidifica

Os oceanos absorvem CO$_2$, que forma ácido carbônico e baixa o pH da água do mar. Mesmo uma pequena queda representa um grande aumento na acidez (a escala é logarítmica) e prejudica os organismos formadores de conchas.

9.8

Invasive Species · ⁨Espécies Invasoras⁩

Syllabus · ⁨Programa⁩
English

Enduring Understanding (EIN-4): The health of a species is closely tied to its ecosystem, and minor environmental changes can have a large impact.

Learning Objective EIN-4.A: Explain the environmental problems associated with invasive species and strategies to control them.

  • EIN-4.A.1 Invasive species are species that can live, and sometimes thrive, outside of their normal habitat. Invasive species can sometimes be beneficial, but they are considered invasive when they threaten native species.
  • EIN-4.A.2 Invasive species are often generalist, r-selected species and therefore may outcompete native species for resources.
  • EIN-4.A.3 Invasive species can be controlled through a variety of human interventions.
Português

Compreensão Duradoura (EIN-4): A saúde de uma espécie está estreitamente ligada a seu ecossistema, e pequenas mudanças ambientais podem ter grande impacto.

Objetivo de Aprendizagem EIN-4.A: Explicar os problemas ambientais associados às espécies invasoras e estratégias para controlá-las.

  • EIN-4.A.1 Espécies invasoras são espécies que podem viver e, às vezes, prosperar fora de seu habitat normal. Espécies invasoras podem ser benéficas em alguns casos, mas são consideradas invasoras quando ameaçam espécies nativas.
  • EIN-4.A.2 Espécies invasoras são frequentemente generalistas e r-selected, portanto podem superar as espécies nativas na competição por recursos.
  • EIN-4.A.3 Espécies invasoras podem ser controladas por meio de uma variedade de intervenções humanas.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fonte: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

An invasive species 入侵物种 is a non-native species that spreads and harms its new ecosystem. With no natural predators, it outcompetes natives, spreads disease, and reduces biodiversity (kudzu, zebra mussels, Burmese pythons). Human trade and travel move them around.

Português

Uma espécie invasora 入侵物种 é uma espécie não nativa que se espalha e prejudica seu novo ecossistema. Sem predadores naturais, ela supera as nativas, propaga doenças e reduz a biodiversidade (kudzu, mexilhões-zebra, pítonas-birmanas). O comércio e as viagens humanas as transportam ao redor do mundo.

Uma encosta coberta de árvores completamente soterrada por uma espessa manta verde de vide kudzu
A vide invasora kudzu sufocando um grupo de árvores. Sem predadores naturais na sua nova casa, cobre e mata tudo o que alcança
9.9

Endangered Species · ⁨Espécies Ameaçadas⁩

Syllabus · ⁨Programa⁩
English

Enduring Understanding (EIN-4): The health of a species is closely tied to its ecosystem, and minor environmental changes can have a large impact.

Learning Objective EIN-4.B: Explain how species become endangered and strategies to combat the problem.

  • EIN-4.B.1 A variety of factors can lead to a species becoming threatened with extinction, such as being extensively hunted, having limited diet, being outcompeted by invasive species, or having specific and limited habitat requirements.
  • EIN-4.B.2 Not all species will be in danger of extinction when exposed to the same changes in their ecosystem. Species that are able to adapt to changes in their environment or that are able to move to a new environment are less likely to face extinction.
  • EIN-4.B.3 Selective pressures are any factors that change the behaviors and fitness of organisms within an environment.
  • EIN-4.B.4 Species in a given ecosystem compete for resources like territory, food, mates, and habitat, and this competition may lead to endangerment or extinction.
  • EIN-4.B.5 Strategies to protect animal populations include criminalizing poaching, protecting animal habitats, and legislation.
Português

Compreensão Duradoura (EIN-4): A saúde de uma espécie está estreitamente ligada a seu ecossistema, e pequenas mudanças ambientais podem ter grande impacto.

Objetivo de Aprendizagem EIN-4.B: Explicar como as espécies se tornam ameaçadas e estratégias para combater o problema.

  • EIN-4.B.1 Uma variedade de fatores pode levar uma espécie a ficar ameaçada de extinção, como ser caçada extensivamente, ter dieta limitada, ser superada por espécies invasoras ou ter requisitos específicos e limitados de habitat.
  • EIN-4.B.2 Nem todas as espécies estarão em perigo de extinção quando expostas às mesmas mudanças em seu ecossistema. Espécies que conseguem se adaptar a mudanças em seu ambiente ou que conseguem migrar para um novo ambiente têm menos probabilidade de enfrentar a extinção.
  • EIN-4.B.3 Pressões seletivas são quaisquer fatores que alteram os comportamentos e a aptidão dos organismos dentro de um ambiente.
  • EIN-4.B.4 Espécies em um determinado ecossistema competem por recursos como território, alimento, parceiros e habitat, e essa competição pode levar ao ameaçamento ou extinção.
  • EIN-4.B.5 Estratégias para proteger populações animais incluem criminalizar a caça furtiva, proteger habitats de animais e legislação.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fonte: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

An endangered species 濒危物种 is at risk of extinction. Causes are summarized as HIPPO: Habitat loss, Invasive species, Pollution, Population (human) growth, and Overharvesting. Protection includes laws (the Endangered Species Act), protected areas, and captive breeding.

Português

Uma espécie ameaçada 濒危物种 está em risco de extinção. As causas são resumidas como HIPPO: perda de Hábitat (Habitat), Espécies invasoras (Invasive), Poluição (Pollution), crescimento da População (Population) humana e Sobreexplotação (Overharvesting). A proteção inclui leis (como o Endangered Species Act), áreas protegidas e reprodução em cativeiro.

Um recife de coral: perda de habitat, aquecimento e acidificação colocam comunidades inteiras de recifes em risco de extinção
Um recife de coral: perda de habitat, aquecimento e acidificação colocam comunidades inteiras de recifes em risco de extinção
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Uma população sob pressão

Quando as mortes superam os nascimentos, uma população diminui rumo à extinção. Abaixo de um tamanho crítico, a baixa diversidade genética e eventos aleatórios tornam a recuperação mais difícil.

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endangered species/enˈdeɪndʒəd ˈspiːsiːz/ 濒危物种 bīn wēi wù zhǒng
habitat fragmentation/ˈhæbɪtæt ˌfræɡmənˈteɪʃn/ 栖息地破碎化 qī xī dì pò suì huà
The ozone hole/ðɪ ˈəʊzəʊn həʊl/ 臭氧洞 chòu yǎng dòng
A glacier/ə ˈɡleɪʃə/ 冰川 bīng chuān
9.10

Human Impacts on Biodiversity · ⁨Impactos Humanos na Biodiversidade⁩

Syllabus · ⁨Programa⁩
English

Enduring Understanding (EIN-4): The health of a species is closely tied to its ecosystem, and minor environmental changes can have a large impact.

Learning Objective EIN-4.C: Explain how human activities affect biodiversity and strategies to combat the problem.

  • EIN-4.C.1 HIPPCO (habitat destruction, invasive species, population growth, pollution, climate change, and over exploitation) describes the main factors leading to a decrease in biodiversity.
  • EIN-4.C.2 Habitat fragmentation occurs when large habitats are broken into smaller, isolated areas. Causes of habitat fragmentation include the construction of roads and pipelines, clearing for agriculture or development, and logging.
  • EIN-4.C.3 The scale of habitat fragmentation that has an adverse effect on the inhabitants of a given ecosystem will vary from species to species within that ecosystem.
  • EIN-4.C.4 Global climate change can cause habitat loss via changes in temperature, precipitation, and sea level rise.
  • EIN-4.C.5 Some organisms have been somewhat or completely domesticated and are now managed for economic returns, such as honeybee colonies and domestic livestock. This domestication can have a negative impact on the biodiversity of that organism.
  • EIN-4.C.6 Some ways humans can mitigate the impact of loss of biodiversity include creating protected areas, use of habitat corridors, promoting sustainable land use practices, and restoring lost habitats.
Português

Compreensão Duradoura (EIN-4): A saúde de uma espécie está estreitamente ligada a seu ecossistema, e pequenas mudanças ambientais podem ter grande impacto.

Objetivo de Aprendizagem EIN-4.C: Explicar como as atividades humanas afetam a biodiversidade e estratégias para combater o problema.

  • EIN-4.C.1 HIPPCO (destruição de habitat, espécies invasoras, crescimento populacional, poluição, mudança climática e superexploração) descreve os principais fatores que levam à diminuição da biodiversidade.
  • EIN-4.C.2 Fragmentação de habitat ocorre quando habitats amplos são divididos em áreas menores e isoladas. Causas da fragmentação de habitat incluem a construção de estradas e dutos, desmatamento para agricultura ou desenvolvimento urbano, e exploração madeireira.
  • EIN-4.C.3 A escala da fragmentação de habitat que tem efeito adverso sobre os habitantes de um dado ecossistema variará de espécie para espécie dentro desse ecossistema.
  • EIN-4.C.4 As mudanças climáticas globais podem causar perda de habitat via alterações na temperatura, precipitação e elevação do nível do mar.
  • EIN-4.C.5 Alguns organismos foram parcial ou totalmente domesticados e agora são manejados para retorno econômico, como colônias de abelhas e gado doméstico. Essa domesticação pode ter impacto negativo na biodiversidade desse organismo.
  • EIN-4.C.6 Algumas formas pelas quais os humanos podem mitigar o impacto da perda de biodiversidade incluem a criação de áreas protegidas, uso de corredores de habitat, promoção de práticas sustentáveis de uso da terra e restauração de habitats perdidos.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fonte: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

Together, habitat loss, climate change, pollution, invasive species, and overexploitation are driving a rapid loss of biodiversity – some call it a sixth mass extinction. Reducing these pressures, conserving habitat, and sustainable practices are the ways to slow it and protect the ecosystem services all life depends on.

A specific and heavily-tested driver is habitat fragmentation 栖息地破碎化: large continuous habitats are broken into smaller, isolated patches by roads, pipelines, and development. Fragmentation is worse than simple area loss, because the small patches cut populations off from each other, reduce genetic diversity, and expose more edge to predators and invasive species.

Worked example. Atmospheric CO$_2$ rose from about 280 ppm before industrialisation to about 420 ppm today. The percent increase is $\dfrac{420-280}{280}\times100\% = \dfrac{140}{280}\times100\% = 50\%$. This roughly 50% rise in the main long-lived greenhouse gas is the core driver of the enhanced greenhouse effect and modern warming.

Português

Juntas, a perda de hábitat, as mudanças climáticas, a poluição, as espécies invasoras e a sobreexplotação estão impulsionando uma rápida perda de biodiversidade – alguns chamam isso de sexta grande extinção. Reduzir essas pressões, conservar o hábitat e adotar práticas sustentáveis são as formas de desacelerar isso e proteger os serviços ecossistêmicos dos quais toda a vida depende.

Um fator específico e amplamente cobrado em provas é a fragmentação do hábitat 栖息地破碎化: grandes habitats contínuos são fragmentados em manchas menores e isoladas por estradas, dutos e desenvolvimento urbano. A fragmentação é pior do que a simples perda de área, pois as pequenas manchas cortam populações umas das outras, reduzem a diversidade genética e expõem mais borda (edge) a predadores e espécies invasoras.

In-situ and ex-situ conservation protect species
In-situ and ex-situ conservation protect species

Exemplo resolvido. O CO$_2$ atmosférico subiu de cerca de 280 ppm antes da industrialização para cerca de 420 ppm hoje. A porcentagem de aumento é $\dfrac{420-280}{280}\times100\% = \dfrac{140}{280}\times100\% = 50\%$. Esse aumento de aproximadamente 50% no principal gás de efeito estufa de longa duração é o motor central do efeito estufa intensificado e do aquecimento moderno.

9.10

Exam tips · ⁨Dicas de prova⁩

English
  • Keep ozone depletion (CFCs let in more UV) and climate change (greenhouse gases trap more heat) as two different problems.
  • Explain the natural greenhouse effect and the enhanced version from extra CO₂ and methane.
  • Connect ocean warming (coral bleaching) and ocean acidification (CO₂ → carbonic acid → weaker shells).
  • An invasive species is dangerous because it has no natural predators in its new home.
  • Summarise threats to biodiversity with HIPPO (Habitat loss, Invasive species, Pollution, Population, Overharvesting).
Português
  • Mantenha a depleção do ozônio (CFCs deixam entrar mais UV) e as mudanças climáticas (gases de efeito estufa retêm mais calor) como dois problemas diferentes.
  • Explique o efeito estufa natural e a versão intensificada causada pelo excesso de CO₂ e metano.
  • Conecte o aquecimento dos oceanos (branqueamento de corais) e a acidificação dos oceanos (CO₂ → ácido carbônico → conchas mais fracas).
  • Uma espécie invasora é perigosa porque não possui predadores naturais em seu novo lar.
  • Resuma as ameaças à biodiversidade com HIPPO (Perda de Hábitat, Espécies invasoras, Poluição, População, Sobreexplotação).

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