ÁGUA: PRINCÍPIO DE TUDO
Um pouco de história ...
Thales de Miletus - Θαλῆς ὁ Μιλήσιος (624 - 545 a.C)
Panorama no qual surge o pensamento filosófico
Como resultado das invasões dóricas, a partir do século XII a.C, e a ruína dos reinos micênicos, com sua estrutura de base agrária, patriarcal e gentílica.
Fugindo aos invasores e tentando salvaguardar suas tradições, muitos aqueus são forçados a emigrar para as ilhas e as costas da Ásia Menor. Aí os jônios fundarão cidades, como Mileto e Éfeso, que se transformarão em grandes centros econômicos e culturais. As principais atividades econômicas das colônias gregas da Ásia Menor tornam-se, por força mesma de sua localização geográfica, a navegação, o comércio e o artesanato.
E, enquanto se intensificam as relações com outros povos, cada vez mais distantes vão ficando as velhas tradições remanescentes da sociedade micênica. A acelerada dinâmica social das cidades-Estados jônicas corrói as antigas instituições e os valores arcaicos, fazendo emergir uma nova mentalidade, fruto da valorização das individualidades que se afirmam nas circunstâncias e iniciativas presentes.(files).
Durante o século VII a.C, as novas condições de vida das colônias gregas da Ásia Menor acentuam-se devido à revolução econômica representada pela adoção do regime monetário. A moeda, facilitando as trocas, vem fortalecer econômica e socialmente aqueles que vivem do comércio, da navegação e do artesanato, marcando definitivamente a decadência da organização social baseada na aristocracia de sangue.
A partir de então e sobretudo no decorrer do século VII a.C., a expansão das técnicas, já desvinculadas da primitiva concepção que lhes atribuía origem divina, passa a oferecer ao homem imagens explicativas dotadas de alta dose de racionalidade, conduzindo à progressiva rejeição e à substituição da visão mítica da realidade.(files)
É verdade que, já no século VIII a.C, Hesíodo expusera em suas obras poéticas uma síntese de relatos míticos tradicionais, vinculando-os pelo nexo causal das genealogias que ligavam deuses e mortais. Mas, a partir do século VI a.C, esse tipo de construção cedeu lugar a uma nova e mais radical forma de pensamento racional, que não partia da tradição mítica, mas de realidades apreendidas na experiência humana cotidiana.
Fruto da progressiva valorização da “medida Humana” e da laicização da cultura efetuada pelos gregos, despontou, nas colônias da Ásia Menor, uma nova mentalidade, que coordenou racionalmente os dados da experiência sensível, buscando integrá-los numa visão compreensiva e globalizadora.
Procurando reduzir a multiplicidade percebida à unidade exigida pela razão, os pensadores de Mileto propuseram sucessivas versões de uma física e de uma cosmologia constituídas em termos qualitativos: as qualidades sensíveis (como “frio”, “quente”, “leve”, “pesado”) eram entendidas como realidades em si (“o frio”, “o quente” “o leve” etc.). O universo apresentava-se, assim, como um conjunto ou um “campo” no qual se contrapunham pares de opostos.(files)
Segundo uma tradição, que remonta aos próprios gregos antigos, o primeiro filósofo teria sido Thales de Mileto. As datas a respeito de sua vida são incertas, sabendo-se, porém, com segurança, que ele viveu no período compreendido entre o final do século VII e meados do século VI a.C.
Thales foi famoso como matemático, alguns historiadores consideram que sua colocação pelos antigos entre os “sete sábios da Grécia” deveu-se principalmente a sua atuação política: teria tentado unir as cidades-Estados da Ásia Menor numa confederação, no intuito de fortalecer o mundo helênico diante das ameaças de invasões de povos orientais sobretudo os Persas.(files)
(...) A importância de Thales advém sobretudo de ter afirmado que a água era a origem de todas as coisas. A água seria a physis, Φύσις, natureza, que, no vocabulário da época, abrangia tanto a acepção de “fonte originária” quanto a de “processo de surgimento e de desenvolvimento”, correspondendo perfeitamente a “gênese”. Atribuem-lhe (à physis) ambos os sexos, e geralmente era identificada com Gaia (a Mãe-Terra), com Eros (Amor ou Procriação), com Fanes (Luz) ou Tésis (a Criação).(files).
Segundo a interpretação que dará Aristóteles séculos mais tarde, teria tido início com Thales a explicação do universo através da “causa material”. Historiadores modernos, porém, rejeitam essa interpretação, que “aristoteliza” Thales, atribuindo-lhe preocupação de cunho metafísico.
Assim, há quem afirme (Paul Tannery) que Thales foi importante apenas como introdutor na Grécia de noções da matemática oriental, que ele mesmo desenvolveu e aperfeiçoou, e de mitos cosmogônicos, particularmente egípcios, que laicizou, dando-lhe sustentação racional. (files)
Noutra interpretação (Olof Gigon), “o surgir da água” significaria um processo geológico, sem acepção metafísica: tudo estaria originariamente encoberto pela água; sua evaporação permitiu que as coisas aparecessem. Por outro lado, alguns intérpretes consideram que outra sentença atribuída a Thales, “tudo está cheio de deuses”, representa não um retorno a concepções míticas, mas simplesmente a idéia de que o universo é dotado de animação, de que a matéria é viva (hilozoísmo).
Hilosoísmo: Υλοζωισμός, ὕλη, hyle, matéria + ζωή, zoé, vida + ismus; concepção de que a matéria e, por extensão, de toda a natureza é viva. Os hilozoístas consideram que toda a realidade, inclusive a inerte, está dotada de sensibilidade e, portanto, animada por um princípio ativo. Foi a doutrina da escola jônica grega (séculos VII-VI a.C. BCE), escola pertencente ao grupo de filósofos chamados pré-socráticos. A escola estoica chegou a considerar o Universo como um ser vivo.
Um dos aspectos fundamentais da mentalidade científico-filosófica inaugurada por Thales consistia na possibilidade de reformulação e correção das teses propostas. A estabilidade dos mitos arcaicos e à estagnação das esparsas e assistemáticas conquistas da ciência oriental, os gregos, a partir de Thales, propõem uma nova visão de mundo cuja base racional fica evidenciada na medida mesma em que ela é capaz de progredir, ser repensada e substituída.(files). Num pensamento atual, poderia ser falseada ou corroborada.
Thales de Miletus - Θαλῆς ὁ Μιλήσιος (624 - 545 a.C)
THALES, de ascendência fenícia, era natural da Jônia, na Ásia Menor, cidade famosa pelo florescente comércio marítimo, pátria também de Anaximandro e Anaxímenes.
Floresceu pelo ano de 585 a.C. Segundo a tradição, é o primeiro físico grego ou investigador das coisas da natureza como um todo. De suas idéias, no entanto, pouco se conhece; nem há certeza de que tenha escrito um livro. Também não se conhecem fragmentos seus.
DOXOGRAFIA
1. ARISTÓTELES, Metafísica, I, 3. 983 b 6 (DK 11 A 12).
A maior parte dos primeiros filósofos considerava como os únicos princípios de todas as coisas os que são da natureza da matéria. Aquilo de que todos os seres são constituídos, e de que primeiro são gerados e em que por fim se dissolvem, enquanto a substância subsiste mudando-se apenas as afecções, tal é, para eles, o elemento (stokheion), tal é o princípio dos seres; e por isso julgam que nada se gera nem se destrói, como se tal natureza subsistisse sempre... Pois deve haver uma natureza qualquer, ou mais do que uma, donde as outras coisas se engendram, mas continuando ela a mesma. Quanto ao número e à natureza destes princípios, nem todos dizem o mesmo. Thales, o fundador de tal filosofia, diz ser água [o princípio] (é por este motivo também que ele declarou que a terra está sobre água), levado sem dúvida a esta concepção por ver que o alimento de todas as coisas é úmido, e que o próprio quente dele procede e dele vive (ora, aquilo de que as coisas vêm é, para todos, o seu princípio). Por tal observar adotou esta concepção, e pelo fato de as sementes de todas as coisas terem a natureza úmida; e a água é o princípio da natureza para as coisas úmidas. Alguns há que pensam que também os mais antigos, bem anteriores à nossa geração, e os primeiros a tratar dos deuses, teriam a respeito da natureza formado a mesma concepção. Pois consideram Oceano e Tétis os pais da geração e o juramento dos deuses a água, chamada pelos poetas de Estige; pois o mais venerável é o mais antigo; ora, o juramento é o mais venerável.
G.W.F. HEGEL
A PROPOSIÇÃO de Thales de que a água é o absoluto ou, como diziam os
antigos, o princípio, é filosófica; com ela, a Filosofia começa, porque através
dela chega à consciência de que o um é a essência, o verdadeiro, o único que é
em si e para si. Começa aqui um distanciar-se daquilo que é em nossa percepção
sensível; um afastar-se deste ente imediato, um recuar diante dele.
2. F. NIETZSCHE
Preleções sobre a História da Filosofia, pp. 203-205) 2. Friedrich Nietzsche
A Filosofia na Época Trágica dos Gregos, § 3.
A filosofia grega parece começar com uma idéia absurda, com a proposição: a água é a origem e a matriz de todas as coisas. Será mesmo necessário deter-nos nela e levá-la a sério? Sim, e por três razões: em primeiro lugar, porque essa proposição enuncia algo sobre a origem das coisas; em segundo lugar, porque faz sem imagem e fabulação; e enfim, em terceiro lugar, porque nela, embora apenas em estado de crisálida, está contido o pensamento: “Tudo é um”. A razão citada em primeiro lugar deixa Thales ainda em comunidade com os religiosos e supersticiosos, a segunda o tira dessa sociedade e no-lo mostra como investigador da natureza, mas, em virtude da terceira, Thales se torna o primeiro filósofo grego. Se tivesse dito: “Da água provém a terra”, teríamos apenas uma hipótese científica, falsa, mas dificilmente refutável. Mas ele foi além do científico. Ao expor essa representação de unidade através da hipótese da água, Tales não superou o estágio inferior das noções físicas da época, mas, no máximo, saltou por sobre ele.
Segundo Thales, a origem de todas as coisas estava no elemento água: quando densa, transformar-se-ia em terra; quando aquecida, viraria vapor que, ao se resfriar, retornaria ao estado líquido, garantindo assim a continuidade do ciclo. Nesse eterno movimento, aos poucos novas formas de vida e evolução iriam se desenvolvendo, originando todas as coisas existentes.
ORIGEM DA ÁGUA DA TERRA
De onde veio a água existente na Terra? Você saberia dizer de onde teria vindo a água dos mares e dos rios, já que no início a Terra era pura lava? Como já sabemos, o planeta em seu início, era extremamente quente, equivalente a uma imensa bola de fogo, com aproximadamente 1.500°C.
De onde então teria surgido a água que umedece o ar, cai na forma de chuva, granizo, forma a geada e a neve e que está presa nas geleiras? A água da chuva que abastece as nascentes e enche os reservatórios lagos e lagoas? A água que é distribuída para casas, que mata a sede e que corresponde a 60% do peso do corpo humano?
Essa dúvida não é recente e muitos pesquisadores se dedicaram a respondê-la. Hoje, duas teorias se destacam entre as muitas que já surgiram. Há quem seja defensor ferrenho de uma, e há quem argumente que ambas são válidas. Veja o que diz cada uma e descubra o que hoje a ciência trata como explicação mais plausível da origem desta molécula fundamental à vida (1).
A água surgiu com o planeta Terra, sempre esteve aqui.
Segundo esta teoria, a água estaria na “Terra” desde os primórdios do sistema solar, há 4,5 bilhões ou 4,6 bilhões de anos. O argumento central é de que havia gelo na nebulosa protosolar por onde circulavam os gases e as partículas que viriam a se aglutinar para dar origem ao sol, aos asteroides e aos planetas, entre eles a Terra. Ou seja, de acordo com essa teoria, a água sempre esteve aqui, primeiro presa nas rochas e poeira que deram origem nosso planeta, depois libertada pelo aquecimento e pelos fluxos do manto terrestre. Com o tempo, esta água liberta viria a formar os chamados oceanos primitivos.(1)
As provas para essa teoria estão na própria água que consumimos. Segundo os proponentes dela, na água encontram-se isótopos de hidrogênio que indicam que ela esteve retida nas pedras que compuseram não só o material que deu origem à Terra há bilhões de anos, mas o mesmo material que compõe, hoje, astros como o asteroide Vesta, e na Lua que se é que se originaram na mesma época ou logo depois da formação da Terra e pouco mudou desde então.(1)
A água veio pra cá de carona.
Essa teoria não nega a ideia de que havia água na Terra quando ela se formou. Ela argumenta, porém, que essa água inicial logo evaporou e se perdeu, na atmosfera primitiva, em função do calor que surge no processo de formação de planetas. Segundo esta teoria, a água que temos hoje teria chegado na Terra, trazida em asteroides e cometas ricos em gelo (água) que colidiram com a Terra, num período de bombardeio tardio há 3,5 bilhões de anos. As provas para a teoria também estariam nos isótopos de hidrogênio presentes na água que consumimos atualmente. Defensores argumentam que variações no nível de concentração desses isótopos validam a teoria da chegada da água à Terra, e não de sua presença no planeta desde a sua formação (1).
Parte da água sempre esteve aqui, e parte veio pra cá
Muitos especialistas acreditam que uma mistura dessas duas teorias explicaria, de forma mais completa, a origem da água da Terra. Ou seja, parte da água está aqui desde a formação do planeta Terra, como propõe a primeira teoria, e parte chegou depois, de carona em asteroides e cometas. Nesse sentido, a água que está dentro de você neste exato momento já esteve em um cometa, já esteve presa como gelo em um asteroide e já esteve retida nas pedras que deram origem à Terra, há 4,6 bilhões de anos (1).
DISCUSSÃO
No começo dos anos 2000, alguns estudos foram publicados demonstrando que a água que hoje temos em nosso planeta, foi trazida para cá através de cometas, chamados de planetessimais ou protoplanetas. Segundo os cientistas estes corpos teriam se chocado com a Terra durante milhões de anos, abastecendo nossos então futuros mares e oceanos.
Porém, uma nova pesquisa lançada em fevereiro em (2014), começa a trazer mais luz sobre a real origem da água no planeta. Esta pesquisa realizada pela Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Guaratinguetá, em colaboração com colegas da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) e do Instituto de Astrobiologia da agência espacial norte-americana (NASA), desenvolveram um modelo mais preciso para determinar a origem da água e da vida na Terra. Realizado no âmbito do projeto de pesquisa “Dinâmica orbital de pequenos objetos”, apoiado pela FAPESP, o modelo foi descrito em um artigo publicado no The Astrophysical Journal, da Sociedade Americana de Astronomia, e apresentado no dia 24/02/2014 no UK-Brazil-Chile Frontiers of Science.
Segundo este novo modelo, a crença de que apenas cometas tenham trazido a água para nosso planeta estaria desatualizada. A quantidade de água que esses objetos celestes, compostos de gelo, podem ter fornecido a Terra (baseado na medição da quantidade de deutério (o hidrogênio mais pesado) da água deles), revelaram, no entanto, que estes não foram as maiores fontes. Estes corpos não poderiam ter contribuído com uma fração tão significativa de água para o planeta como se estimava. As simulações computacionais dizem aos pesquisadores que esta contribuição foi de no máximo 30%.
Mas se apenas 30% da água que temos hoje chegou a Terra por estas vias, de onde veio o restante da água?
Esta pesquisa e outras publicadas também no inicio dos anos 2000, sugerem que uma parte deste recurso possa ter vindo de outros objetos planetesimais (que deram origem aos planetas), como asteróides carbonáceos, o tipo mais abundante de asteróides no Sistema Solar, por meio da interação com planetas e embriões planetários durante a formação do Sistema Solar. A hipótese foi confirmada nos últimos anos por observações de asteróides feitas a partir da Terra e de meteoritos (fragmentos, pedaços de asteróides) que entraram na atmosfera terrestre.
Outras possíveis fontes de água da Terra, também propostas nos últimos anos, são grãos de silicato (poeira) da nebulosa solar (nuvem de gás e poeira do cosmos relacionada diretamente com a origem do Sistema Solar), que encapsularam moléculas de água durante o estágio inicial de formação do Sistema Solar.
As pesquisas realizadas pela equipe conseguiram estimar a contribuição de cada um desses objetos celestes com base nesse “certificado de origem” da água encontrada na Terra, por meio de simulações computacionais. Além disso, conseguiram determinar qual o volume de água que cada uma dessas fontes forneceu e em que momento se deu esta contribuição durante a formação da Terra.
“A maior parte veio dos asteróides, que deram uma contribuição de mais de 50%. Uma pequena parcela veio da nebulosa solar, com 20% de participação, e os 30% restantes dos cometas”.
QUANTIDADE E DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA
NO PLANETA
Toda a biota, assim como a maior parte dos ecossistemas terrestres, além dos seres humanos necessita de água doce para sua sobrevivência. Entretanto, cerca de 97,5% da água de nosso planeta está presente nos oceanos e mares, na forma de água salgada, ou seja, imprópria para o consumo humano e da maioria dos outros seres vivos.
Dos 2,5% restantes, que perfazem o total de água doce existente, 2/3 estão armazenados nas geleiras e calotas polares.
Aproximadamente 0,77% de toda a água está disponível para o nosso consumo, sendo encontrada na forma de rios, lagos, água subterrânea, incluindo ainda a água presente no solo, atmosfera (umidade) e na biota.
Figura pizza
No nosso planeta, a água se apresenta em diferentes compartimentos, conforme mostra a Tabela 1 (USGS, 1999). A quantidade de água presente em cada um destes compartimentos, assim como o seu tempo de residência, varia bastante. Os oceanos se constituem no maior destes compartimentos, onde a água tem um tempo de residência de aproximadamente 3 mil anos. Eles são ainda a fonte da maior parte do vapor d’água que aporta no ciclo hidrológico. Sendo grandes acumuladores do calor oriundo do sol, os oceanos desempenham um papel fundamental no clima da Terra. O segundo maior reservatório de água do planeta são as geleiras e calotas polares. O continente Antártico contém cerca de 85% de todo o gelo existente no mundo. O restante pode ser encontrado no Oceano Ártico, Groenlândia e uma pequena parcela no cume das montanhas.
As águas subterrâneas encontram-se abaixo da superfície em formações rochosas porosas denominadas aquíferos. Estas águas têm influência e também são influenciadas pela composição química e pelos minerais com os quais estão em contato. Os aquíferos são reabastecidos pela água que se infiltra no solo e eventualmente flui para reservatórios que se localizam abaixo de seu próprio nível.
Corpos de água doce em contato direto com a atmosfera compreendem lagos, reservatórios, rios e riachos. Coletivamente, estas águas são chamadas de superficiais. A concentração de sais na água faz com que as águas superficiais sejam divididas em duas grandes categorias. Águas doces se distinguem de águas salinas pelo seu baixo conteúdo de sais, sendo normalmente encontradas em rios e lagos. O exemplo mais significativo de águas salinas é o das águas oceânicas. Via de regra, águas salinas apresentam níveis de cerca de 35 g.L-1 de espécies dissolvidas, entre as quais as predominantes são formadas por íons de sódio e cloreto. O encontro das águas doces e salinas resulta em regiões denominadas estuários. Nestas regiões, observa-se geralmente um gradiente de salinidade, cujos níveis aumentam à medida que se aproxima da foz do rio.
Finalmente, a atmosfera é o compartimento que contém a menor quantidade de água, além de ser aquele onde a água tem o menor tempo de residência, cerca de 10 dias. A atmosfera contribui para a precipitação, que em última instância é o meio através do qual a água que se evapora predominantemente dos oceanos é devolvida à terra. O ciclo hidrológico (Figura 2), através da evaporação das águas oceânicas e da precipitação, principalmente, é responsável pela reposição da água doce encontrada no planeta (Manahan, 1997).
Contudo, como todos nós sabemos, a ocorrência de chuva no planeta se dá de forma bastante diferenciada. Regiões com regimes de precipitação bastante abundantes dão suporte a densas florestas. Outras regiões têm ocorrência de chuvas praticamente nula e se constituem em desertos. Em virtude disto, podemos imaginar volumes bastante variáveis de água circulando sobre diferentes regiões do globo. Em regiões com índices elevados de ocorrência de chuva, existe água suficiente para toda a biota natural, assim como para os seres humanos. Entretanto, em regiões mais secas, especialmente aquelas com elevada densidade populacional, existe um número crescente de conflitos em função das necessidades humanas e naturais.
Mas, se temos a noção e os dados de como a água está distribuída no planeta, como podemos quantificar a sua distribuição nos continentes e nos fragmentos de territórios criados pelo homem, os países. Na figura 03 abaixo, podemos analisar como a água está dividida entre os continentes, e podemos imaginar como isto afeta os 191 países reconhecidos pela ONU (não constam neste número Taiwan, que não é reconhecido pela China e o Vaticano), conforme a sua localização.
Na figura acima fica evidente que a distribuição de água doce no planeta é desigual, e isto afeta diretamente a população dos países que estão principalmente em continentes como a África, a Oceania e a América Central. Aliada a esta distribuição irregular deste recurso, podemos ver na figura 04 abaixo, que a escassez de água não se dá apenas pela falta deste recurso, mas também por questões econômicas e políticas.
Esta falta de recurso hídrico causou e ainda vem causando conflitos entre governos de cidades, estados e países, espalhados pelo planeta. Abaixo alguns dos mais interessantes destes conflitos pelo controle deste bem, que segundo muitos estudiosos será o estopim para a 3° Guerra Mundial.
1924 Califórnia, Estados Unidos – O aqueduto de Los Angeles foi bombardeado durante sua construção, na tentativa de impedir que a água do Owens Valley fosse desviada para abastecer a cidade de Los Angeles.
1965-1967 Israel e Síria – Conflito armado gerado por obras efetuadas pela Síria para o desvio das nascentes do rio Jordão, o que supostamente iria causar um colapso no abastecimento do aqueduto nacional de Israel. Houve fogo cruzado até que a Síria suspendeu as obras em meados de 1966, sendo que Israel destruiu esta mesma em 1967.
1990 África do Sul – Depois de seguidos protestos contra a falta de saneamento e condições de vida, políticos pró-apartheid cortaram o fornecimento de água para um bairro onde moravam 50 mil negros.
1999- 2000 Namíbia, Botsuana, Zâmbia – Disputa entre estes países pelo acesso a água do rio Zambezi. O conflito foi julgado na Corte Internacional de Justiça, em Haia, na Holanda
2001 Chile, Bolívia – Conflito entre estas nações pelo direito de uso da água do rio Lauca.
Além dos conflitos pela água, a água durante a história da humanidade também tem sido utilizada como arma, e abaixo estão listados alguns conflitos que usaram a água como arma.
Vietnã 1959-1976, Trilha Ho Chi Minh – Esta trilha que abastecia o exécito comunista Vietcong com munição, armas e suprimentos afins, cortava o Laos e o Camboja, sem que houvesse confrontos desnecessários com as tropas capitalistas. Nestas trilha, muitas armadilhas usando a água da plantação de arroz para esconder lanças, ou buracos coberto por água na floresta foram usados pelos vietnamitas. Além disso, as altas taxas pluviométricas eram uma arma do exécito viecong
1970 Argentina, Brasil e Paraguai – O anúncio da construção da Usina Hidrelétrica de Itaipu, uma parceria entre Brasil e Paraguai, utilizando o rio Paraná como base, causou reações não muito amigáveis do governo argentino. Este mesmo declarou que a construção da usina iria inviabilizar a construção da Represa de Yacyretá em seu território, além de provocar sérios danos ambientais. Outro agravante é que esta barragem poderia ser usada como arma caso os dois países entrassem em conflito armado, e toda a água do Lago de Itaipu iria inundar cerca de 40% do território argentino.
Odor e gosto da água
Parâmetros de potabilidade da água
LIMNOLOGIA
A limnologia (do grego, limne, λίμνη: lago e λόγος, logos, estudo) é o ramo da biologia que estuda as águas interiores, independentemente de suas origens (estudadas pela hidrografia), mas verificando as dimensões e concentração de sais, em relação aos fluxos de matéria e energia e as suas comunidades bióticas.
A origem da limnologia normalmente esta ligada aos estudos realizados ao final do século XIX, quando François Alphonse Forel iniciou os seus estudos no lago Léman (Genebra, Suíça).
Muito embora a limnologia tenha sido originalmente desenvolvida com o objetivo de estudar os ambientes lacustres (lagos), na realidade, os ambientes estudados abrangem todos os tipos de águas interiores: lênticas (com pouco ou nenhum fluxo, paradas) e lóticas (águas com fluxo considerável, nunca paradas), lagos, lagoas, reservatórios, rios, açudes, represas, riachos, brejos, áreas inundáveis, águas subterrâneas, coleções de água temporárias, pântanos, alagadiços, nascentes e fitotelmos. (Fitotelmos são ambientes aquáticos lênticos temporários que se formam pelo acúmulo de chuva em estruturas de plantas terrestres, constituindo-se em microcosmos peculiares).
GEOSMINA E 2-METILISOBORNEOL
Geosmina & MIB
Do grego γεω, gē, geō, geo: terra + ὀσμή, osmḗ, odor" + ina (sufixo)
Segundo os pesquisadores Zat & Benetti, (2011) as atividades humanas têm contribuído para o comprometimento de grande parte dos ecossistemas aquáticos do Brasil (REBOUÇAS; BRAGA; TUNDISI, 2006) e do mundo (UNEP GEMS, 2008). Um dos principais impactos é a eutrofização das águas, estimulada pelos aportes de nitrogênio e fósforo trazidos por fontes pontuais e difusas de poluição (TUNDISI; TUNDISI, 2008).
Ambientes eutrofizados favorecem eventos de florações de algas e cianobactérias, as quais produzem, entre outros, os compostos odoríferos 2-metilisoborneol (MIB) e trans-1,10-dimetil-trans-9-decalol (geosmina). Estes compostos conferem gosto e odor de terra e mofo à água, sendo detectados a concentrações bastante baixas, da ordem de 10 ng.L-1 (YOUNG et al., 1996).
Eventualmente, a água potável distribuída apresenta gosto e odor ofensivos devido à presença de MIB e geosmina, uma vez que estes compostos são pouco removidos pelos processos convencionais de tratamento (HOEHN; MALLEAVIALLE, 1995; SRINIVASAN; SORIAL, 2011). Por exemplo, nos primeiros meses do ano de 2004, o lago Guaíba, em Porto Alegre, experimentou uma floração intensa da cianobactéria Planktothrix mougeotii. As concentrações de MIB nas águas bruta e potável chegaram a 1.985 ng.L-1 e 838 ng.L-1, respectivamente (BENDATI et al., 2005) (Zat & Benetti, 2011)
Geosmina e 2-metilisobornel
Uma água segura do ponto de vista químico e microbiológico será reprovada pelos consumidores se sua aparência for desagradável, estimulando o consumo de fontes alternativas, como água engarrafada (McGUIRRE, 1995), ou não seguras do ponto de vista sanitário (THOMPSON et al., 2007)(Zat & Benetti, 2011).
Os órgãos reguladores da qualidade da água potável consideram gosto e odor como um problema estético, não afetando diretamente a saúde. Isto se reflete nos padrões de potabilidade estabelecidos por diversos países. No Brasil, gosto e odor enquadram-se na categoria de padrões de aceitação, sendo seu valor máximo permitido descrito pela expressão “não objetável” (BRASIL, 2004).
Alguns autores argumentam que gosto e odor têm um efeito indireto sobre a saúde. Por exemplo, Jardine, Gibson e Hrudey (1999) afirmam que água de gosto desagradável pode causar efeitos psicossomáticos, como dores de cabeça, estresse e náusea, afetando particularmente aos grupos mais vulneráveis da população.
Causadores do gosto
Causadores de gosto e odor encontrados na água bruta incluem compostos inorgânicos que contém os íons de ferro, manganês, cobre, zinco, cloretos, sulfatos, entre outros. Todos estes constituem parâmetro organoléptico (οργανοληπτικά) com limite máximo de concentração em legislação (MS portaria 2914/11).
Chamam-se propriedades organolépticas (οργανοληπτικά) às características dos materiais que podem ser percebidas pelos sentidos humanos, como a cor, o brilho, a luz, o odor, a textura, o som e o sabor.
Muitos compostos orgânicos são eliminados ou reduzidos a um valor aceitável de acordo com a portaria do Ministério da Saúde através do tratamento convencional. Porém, alguns compostos orgânicos não são eficientemente eliminados, necessitando de formas alternativas adicionais ao tratamento, que acabam por encarecer o processo. Entre os compostos orgânicos que se constituem parâmetro organoléptico com limite máximo de concentração para potabilidade estipulado em legislação estão os clorofenóis, clorobenzenos, etilbenzeno, tolueno e xilenos. São substâncias encontradas principalmente em mananciais superficiais expostos aos poluentes de indústrias e automóveis para os quais acabam escorrendo através da chuva (CETESB, 2013).
Odores, cores e sabores
Algas e actinomicetos ocorrem naturalmente nos ambientes aquáticos
(Fonte: Antherotec)
Captura de peixes com rede
O odor desagradável de peixes
Cor que torna a água desagradável e repulsiva para o consumo.
(2)
Em 2012, proliferação de cianobactérias chegou a mudar a cor do Guaíba, além de alterar o gosto e cheiro da água (Foto:Ronaldo Bernardi / Agencia RBS).
População
Uma população pode ser definida como um grupo de organismos pertencentes à mesma espécie e que vivem em uma mesma área geográfica ao mesmo tempo.
População de Micrasterias sp de uma poça d'água.
Micrasterias do reservatório Samambaia (Goiania/GO). Fig. 3a. Micrasterias abrupta West & West. Fig. 3b. M. borgei Krieger. Fig. 3c. M. foliacea Bailey ex Ralfs. Fig. 3d, 3e e 3f. M. furcata Agardh ex Ralfs (Fig. 3e and 3f.: expressões morfológica da variedade típica). Barra de escala = 10µm. (Familia Desmidiaceae) (Silva e Felisberto, 2015).
Micrasterias abrupta var. abrupta. 3. M. alata var. alata.
4, 5. M. foliacea var. foliacea.
As populações não são estáticas, elas podem crescer, se manter estáveis ou decrescer em função de vários fatores ambientais. Eles são:
1) Densidade Populacional (D)
A densidade populacional é o número de indivíduos (N) por unidade de espaço, metros quadrados, S = terrestre; ou por metros cúbicos, V = volume, para espécies aquáticas.
Para espécies terrestres:
D = N / S
Para espécies aquáticas:
D = N / V
A densidade populacional é afetada por quatro fatores: TN, TM, TI, TE.
TN = taxa de natalidade: número de indivíduos que nascem por unidade de tempo.
TM = taxa de mortalidade: número de indivíduos que morrem por unidade de tempo.
TI = taxa de imigração: é o número de indivíduos que entram em uma população.
TE = taxa de emigração: é o número de indivíduos que saem de uma população.
O potencial biótico é um termo proposto por Chapman (1928), muito usado em ecologia para designar a capacidade de os organismos vivos proliferarem e se desenvolverem sob condições ambientais adequadas. Essas condições ideais provocariam um crescimento infinito das populações. O potencial biótico é a capacidade que uma população tem de crescer em condições ideais de alimento, espaço, sem interferência de predadores, parasitas, doenças, ou outros fatores.
É a capacidade máxima de reprodução de uma espécie biológica, determinada entre outros fatores pela duração do ciclo de vida dessa espécie e o tamanho de sua prole, sob condições ambientais ótimas. A expressão do potencial é limitado por qualquer condição ambiental que iniba o aumento da população. Uma espécie que atinga o seu potencial biótico terá um crescimento populacional exponencial pelo que se dirá que tem uma fertilidade elevada.
Exemplo: um único casal de pássaros chocando 6 ovos por ano e com mortalidade zero produziria ao final de quinze anos cerca de 10 milhões de descendentes. Quem impede o potencial biótico é a resistência ambiental.
Resistência ambiental: são fatores que impedem o potencial bióticol: doenças, retardamento no amadurecimento sexual, falta de espaço e de alimento, predadores, parasitas, falta de água, condições climáticas, competição (klima).
Curvas de crescimento populacional = Curva de Gaus
Curva de duas populações interligadas coelho da neve e lince.
Espécie
O conceito biológico de espécie afirma basicamente que indivíduos podem ser considerados de uma mesma espécie quando vivem em populações naturais, possuem o mesmo cariótipo e são capazes de cruzar, gerando descendentes viáveis e férteis.
Populações de algas de uma dada espécie de um rio
populações de peixes de uma dada espécie de um rio
O processo de eutrofização das águas, principalmente pelo aporte de fósforo e nitrogênio, proveniente das águas cinzas (água cinza é qualquer água residual, ou seja, não-industrial, originada a partir de processos domésticos como lavar louça, roupa e tomar banho. A água cinza corresponde a 50 a 80% do esgoto residencial. Composto de água residual gerados a partir de todas as casas saneadas, exceto dos vasos sanitários) e esgotos, favorece a ocorrência de florações de cianobactérias.
Uma consequência desses eventos é a produção e emissão dos metabólitos como o 2-metilisoborneol (MIB) e trans-1,10-dimetil-trans-9-decalol (geosmina). Estes compostos são álcoois terciários que podem ser detectados em baixas concentrações pelos consumidores, 5 a 10 ng/l, deixando a água com "cheiro e gosto de terra e mofo".
Floração de algas, cianobactérias e actinoicetos em águas eutrofizadas.
A eutrofização das águas significa seu enriquecimento por nutrientes, principalmente nitrogênio e fósforo, levando ao crescimento excessivo das plantas aquáticas, tanto planctônicas quanto aderidas, com consequente desequilíbrio do ecossistema aquático e progressiva degeneração da qualidade da água dos corpos lênticos (Figueiredo, 2007)(Santos Jr, 2014).
O processo de eutrofização pode ocorrer naturalmente ou ser induzido pela ação do homem. Quando natural, é um processo lento e contínuo que resulta no aporte de nutrientes trazidos pelas chuvas que erodem e lavam a superfície terrestre (Esteve, 1998). Também pode acontecer de forma acelerada, com um aumento desordenado na produção de biomassa, impossibilitando a sua incorporação pelo sistema aquático com a mesma velocidade e provocando um desequilíbrio ecológico, sendo chamado de eutrofização cultural(Santos Jr, 2014).
Este fenômeno decorre de ações antrópicas, sendo causado principalmente por despejos de esgotos domésticos, efluentes de atividades agrícolas, vegetação remanescente em represas não desmatadas antes do seu fechamento, presença de atividade agropecuária no entorno do reservatório, entre outras (PAULINO e TEXEIRA, 2012). O processo de eutrofização tem, entre outros, os seguintes efeitos nos sistemas aquáticos: anoxia (ausência de oxigênio), causando a morte de peixes e invertebrados; aumento da biomassa e da produção primária de fitoplâncton; diminuição da diversidade de espécies; diminuição na concentração de íons; aumento do fósforo total no sedimento; restrição à pesca e a recreação; aumento da frequência do florescimento de cianobactérias, com possível produção de cianotoxina por parte destas (TUNDISI, 2005)(Santos Jr, 2014).
O processo de eutrofização tem como principal consequência a proliferação excessiva de organismos fitoplanctônicos, fenômeno este denominado de floração ou “bloom”, ocorrendo, nestas florações, um maior desenvolvimento da Classe das cianobactérias (CETESB, 2013a). Estas florações ou “blooms” se caracterizam pelo intenso crescimento desses microorganismos na superfície da água, formando uma densa camada de células com vários centímetros de profundidade, com conseqüências relacionadas com a Saúde Pública (AZEVEDO, 1998).
A CETESB (2013), classifica as florações em dois tipos: as denominada ”scums”, ou natas, que se caracteriza por apresentar elevada concentração de clorofila-a, podendo durar de poucas horas ou dias e tendo espessura de poucos milímetros, e as “hyperscums” que tem por características apresentar-se como uma massa flutuante de células de algas de espessura variando entre 50 e 75 cm, altamente densa, que impede o movimento de água entre as células. Podendo durar de semanas ou muitos meses(Santos Jr, 2014).
A limitação da produção primária ocorre, fisiologicamente, em função de três fatores: luz, nutrientes e temperatura. Os elementos podem ser classificados como macro e micronutrientes de acordo com as quantidades requeridas pelo organismo. Entre os macronutrientes destacam-se o carbono, fósforo, nitrogênio, silício, enxofre, potássio, cálcio e magnésio; sendo os três primeiros os principais. Os principais micronutrientes são: ferro, manganês, molibdênio, zinco, cobre e cobalto (BASSOLI, 2006)(Santos Jr, 2014).
O aumento da temperatura global associado à fertilização de rios, lagos e represas causada pelas atividades antrópicas e ao alto tempo de residência da água nos reservatórios, principalmente no período do verão, favorecem as florações de Cianobactéria (FREITAS et al., 2012)(Santos Jr, 2014)
A principal preocupação com o aumento da ocorrência de florações de cianobactérias em mananciais de abastecimento de água, é que as mesmas interferem no processo de tratamento e alteram o sabor e o odor da água tratada. Estes microorganismos têm a capacidade de produzirem e liberarem para o meio líquido toxinas (cianotoxinas) que podem afetar a saúde humana, tanto pela ingestão de água como por contato em atividades de recreação no ambiente, ou ainda pelo consumo de pescado contaminado. Entretanto, a principal via de intoxicação é pelo consumo oral da água sem um tratamento adequado para remoção dessas toxinas que podem inviabilizar a utilização dos corpos de água como mananciais para abastecimento público e outros usos essenciais, em razão do risco de causar sérios impactos à saúde humana (BRASIL, 2003; GALLI e ABE, 2013). O mais grave é que as cianotoxinas não podem ser retiradas pelos sistemas de tratamento de água tradicionais e nem pela fervura (SILVA, 2013).
Cianobactérias (algas verde-azuladas)
Os agressores mais comuns de cianobactérias associados a episódios de sabor e odor são várias espécies dos gêneros Oscillatoria, Anabaena, Aphanizomenon e Phormidium. Numerosas espécies de Oscillatoria e Anabaena produzem geosmina e MIB.
No entanto, nem todas as espécies desses gêneros produzem os compostos.
A geosmina foi descoberta pela primeira vez como produto de cianobactérias por Safferman et al. (1967) e MIB por Tabachek e Yurkowski (1976). Nas últimas duas décadas, muitas novas espécies de cianobactérias mostraram produzir geosmina e MIB (por exemplo, Izaguirre et al., 1982; Izaguirre, 1992; Hosaka et al., 1995). Pseudanabaena foi recentemente associada a episódios de sabor estranho envolvendo MIB ocorrendo em reservatórios do sul da Califórnia (Izaguirre e Taylor, 1998; Izaguirre et al., 1999).
Certas cianobactérias filamentosas, notadamente as espécies Oscillatoria, formam esteiras em rochas e sedimentos de fundo em reservatórios. Tabachek e Yurkowski (1976) relataram a produção de fortes odores de terra ligadas à cianobactérias em lagos canadenses, mesmo durante o inverno. Leventer e Eren (1970) concluíram que Oscillatoria chalybea é o principal agente causador dos episódios de gosto e odor de mofo terroso em reservatórios do Sistema Nacional de Água de Israel, em momentos em que as densidades de algas planctônicas eram bastante baixas. A principal causa do sabor estranho de mofo em peixes criados em água doce é o MIB produzido por O. chalybea (Schrader et al., 1998).
Geosmina, que é a palavra grega para "aroma da terra", é um produto químico produzido pela bactéria Streptomyces coelicolor e algumas cianobactérias que são encontradas no solo e normalmente são perceptíveis quando o solo é umedecido; por exemplo, quando chove. Alguns fungos filamentosos, como Penicillium expansum, também produzem geosmina. O Streptomyces é um microrganismo importante no campo da medicina moderna e atual, dada a viabilidade de se obter antibióticos a partir dele, entre estes antibióticos, conhecidos agentes antibacterianos como tetraciclina, eritromicina, rifampicina ou canamicina, antifúngicos como a nistatina, e antitumorais, anti-helmínticos e agentes imunossupressores, entre outros.
A investigação de seu genoma permitiu determinar qual gene que produ seu aroma característico, que, quando manipulado experimentalmente e removido da bactéria, causava a perda da síntese da geosmina.
Este composto, geosmina, é importante para os animais vertebrados que habitam o deserto, principalmente os camelídeos, que ao perceberem seu cheiro podem ter certeza de que encontrarão água em pouco tempo. Nemtoides e insetos também se beneficiam desse composto, pois, ao percebê-lo, vão na direção oonde está a umidade. Os botânicos também descobriram geosmina em flores de cactos e flores amazônicas, cujos aromas atraem insetos em busca de água e, assim, polinizam acidentalmente a flor. Geosmina também é responsável por alguns aromas indesejados no vinho. Quando a uva foi atacada por um dos fungos filamentosos produtores da geosmina, o vinho também pode apresentar aromas terrosos característicos desta substância.
Diagram that represents the zones and algal habitats within typical oligotrophic and eutrophic lakes. (EZ = euphotic zone).
The study of freshwater algae is really the study of organisms from many diverse habitats, some of which are not entirely “fresh.” Although the oceans are clearly saline ( 35 g salts L–1) and most lakes are relatively dilute (world average < 0.1 g L–1; Wetzel, 1983a), there is enormous variation in the chemical composition of the nonmarine habitats that algae occupy. Conditions in lakes and rivers vary not only in salinity, but also in size, depth, transparency, nutrient conditions, pH, pollution, and many other important factors. Aquatic ecologists also use the term “inland” waters to encompass a greater range of aquatic ecosystems. Even this term may be unsatisfactory, because algae occupy many other habitats, such as snow, soils, cave walls, and symbiotic associations (Round, 1981).
Planktic cyanobacteria from upper Tietê basin reservoirs, SP, Brazil. 22. Cylindrospermopsis raciborskii, 23. Raphidiopsis brookii, 24. Planktothrix agardhii, 25. P. mougeotii. 26. Geitlerinema amphibium. 27. G. splendidum. 28. G. unigranulatum, 29. Limnothrix planctonica, 30. Planktolyngbya limnetica, 31. Pseudanabaena galeata.
Cyanobacterial morphotypes isolated from Amazonian rivers. A-C: Alkalinema sp. CMAA 1554; D-G: Pantanalinema rosaneae CMAA 1556; H-K: Planktothrix mougeotii CMAA 1557; L-O: Cephalothrix komarekiana CMAA 1558; P-R: Pantanalinema rosaneae CMAA 1559; S-U: Pantanalinema rosaneae CMAA 1560; V-Y: Cephalothrix lacustris CMAA 1561; Z-A3: Cephalothrix komarekiana CMAA 1563; A4-A6: Planktothrix mougeotii CMAA 1564.
Planktothrix agardhii
Espécie diretamente relacionada a produção de MIB
A Planktothrix agardhii foi denominada como Oscillatoria agardhii (MERILUOTO; CODD, 2005). Bicudo e Menezes (2006) descreve morfologicamente o gênero Planktothrix como tendo tricomas solitários, retos, não ou apenas levemente constritos no nível dos septos e, quando atenuados, o são apenas levemente nas últimas células. Bainha mucilaginosa ausente. Em geral, os tricomas não apresentam movimento. As células são, normalmente, quadráticas a subquadráticas. O conteúdo celular é verde-azulado, sempre com aerótopos. Célula apical arredondada ou cônica, com o ápice truncado e, às vezes, espessado. A reprodução é feita pela formação de hormogônios imóveis, com ocorrência de necrídios. A maioria das espécies de Planktothrix é planctônica em águas continentais e poucas são habitantes do perifíton. Carloto (2013) descreve este organismo como tendo a maioria dos tricomas solitários, de livre flutuação, com até 300μm de comprimento. Os tricomas são retos ou ligeiramente curvados. Geralmente não possuem bainha mucilaginosa, mas podem apresentá-las, especialmente durante os estágios jovens do seu desenvolvimento. As células geralmente são mais largas do que compridas e possuem muitos aerótopos. Os tricomas possuem de 4 a 6μm de largura. São imóveis, não constritos e com células gradualmente atenuadas nos fins. As células possuem um comprimento médio de 3,14μm.(Santos Jr, 2014)
Actinomicetos
Lago eutrofizado com presença de inúmeros tipos de algas clorófitas
Métodos de remoção
O tratamento da água deve ter como resultado uma água incolor, insípida e inodora, mas nem sempre isso acontece.
Muitas vezes, consumidores percebem na água potável odores indesejáveis e até mesmo gosto. Esse tipo de percepção acaba levando o consumidor a desacreditar na qualidade da água gerando uma insatisfação com o consumo desta, provocando muitas vezes a busca por outras fontes de água, nem sempre mais seguras. É válido lembrar que gosto e odor na água não necessariamente compromete sua potabilidade, assim como a ausência destes não significa que uma água está livre de substâncias patógenas (Maia, 2012).
Os métodos mais usados para remoção de MIB e geosmina são adsorção e oxidação (JUNG; BAEK; YU, 2004). Especialmente em águas de abastecimento com problemas sazonais de gosto e odor, carvão ativado pulverizado (CAP) é o método preferido por sua flexibilidade. Marchetto e Ferreira Filho (2005) concluíram que a aplicação de CAP, antes ou depois do coagulante, não afeta a eficiência da adsorção. Contudo, recomendam a aplicação antes do coagulante de modo a permitir que as partículas de carvão sejam incorporadas aos flocos que serão removidos no decantador.
Trabalhando com água destilada artificialmente contaminada com MIB e geosmina, Juliano (2010) obteve remoções superiores a 96% para ambos contaminantes, usando carvão de coco e dosagem de 30 mg.L-1. Contudo, sabe-se que a presença de matéria orgânica natural diminui a capacidade de adsorção pela competição com os sítios livres do carvão.
Materiais para retirar o odor da água
Em testes com quatro diferentes tipos de águas, Cook, Newcomb e Sztajnbok (2001) observaram maior adsorção de geosmina em comparação a MIB em todos os ensaios.
Os autores atribuíram o fenômeno à menor solubilidade e maior peso molecular da geosmina. Drikas, Dixon e Morran (2009) observaram concentrações não detectáveis de MIB e geosmina em ensaios usando cinco filtros de carvão ativado granular (CAG), para concentrações afluentes entre 50 e 200 ng.L-1. Isto foi observado mesmo com água bruta contendo concentrações variáveis de matéria orgânica dissolvida.
O que são MIB e Geosmina?
MIB e geosmina possuem estrutura molecular alifática, caracterizando-se pela dificuldade em serem oxidados. Glaze et al. (1990) estudaram a aplicação de seis oxidantes (cloro, dióxido de cloro, cloroaminas, permanganato de potássio, peróxido de hidrogênio e ozônio) em águas contendo seis diferentes compostos causadores de gosto e odor. Entre os oxidantes, destacou--se o ozônio, que removeu 78 e 89% de MIB e geosmina, respectivamente, para uma dose de 4 mg.L-1 de ozônio. Da mesma forma, Park et al. (2007) mediram reduções de 82 e 86% para MIB e geosmina a uma dose de ozônio de 2,0 mg.L-1. Dois tipos de reações ocorrem com ozônio na água: oxidação direta pela molécula de ozônio e oxidação indireta pelo radical livre hidroxila (GRAMITH, 1995). Os radicais livres são oxidantes ainda mais fortes que ozônio (GLAZE et al., 1990). Este aspecto é explorado no uso de processos oxidativos avançados, como, por exemplo, a combinação de ozônio com peróxido de hidrogênio ou radiação UV. Por exemplo, Park et al. (2007) obtiveram remoção total de MIB e geosmina quando peróxido de hidrogênio foi combinado com ozônio na razão 0,30 mg H2 O2 .mg-1O3 , e concentração de 0,30 mg.L-1 O3 . A Organização Mundial da Saúde refere que, além de adsorção e oxidação com ozônio, aeração é um sistema eficiente para remoção de gosto e odor na água (WHO, 2004). A aeração é usada tanto para remoção de gases e substâncias voláteis indesejadas da água como para a incorporação de gases como o oxigênio. A aeração pode ser feita em torres empacotadas, difusores de ar, chafarizes, aeradores superficiais, de cascata, de tabuleiros e de repuxo (RICHTER; AZEVEDO NETTO, 1991; HAND, HOKANSOM; CRITTENDEN 1999). Lalezary et al. (1984) realizaram experimentos com colunas de dessorção por ar visando determinar as constantes de Henry para cinco compostos causadores de gosto e odor na água. Foram medidos os valores 0,0576 e 0,066 atm.M-1, respectivamente para MIB e geosmina. São considerados voláteis compostos com constante de Henry maiores do que 0,1 atm.M-1 (NAZAROFF; ALVAREZ-COHEN, 2001).
A geosmina, 8a-dimetildecalin-4a-ol, fórmula C12H22O (-182.30 g.mol-1), é um líquido (P.E. 270 a 271 °C) que possui aroma de terra. Há uma incongruencia aqui: na parte inicial do texto a geosmina é tratada como sendo 1,10-dimetil-trans-decalol, e aqui esta com outro nome. por que?
Na molécula da geosmina, salienta-se:
a presença de três carbonos quirais (4S,4aS,8aR, onde o 8a refere-se a posição na junção do anel) .
a presença de uma hidroxila na junção dos anéis trans da decalina (ou biciclo [4.4.0] decano).
A geosmina é a substância responsável pelo agradável cheiro de terra molhada quando chove. É encontrada em beterrabas (raixes em geral) vinhos, peixes e na água, sendo muitas vezes considerada como um "off flavor" desses alimentos por introduzir odor e sabor de barro, como nas carpas e peixes de rio. Muitas vezes seu odor também é descrito como semelhante ao mofo. (3)
Foi descoberta por Gerber e Lechevalier em 1965 e sintetizada por Marshalaln e Hochstetler, em 1968. É produzida por diversas classes de micróbios, especialmente as bactérias Streptomyces, as cianofíceas (algas azuis) e os também pelos fungos actinomicetos. No solo, a principal fonte da geosmina são as bactérias Streptomyces, enquanto que em ambientes aquáticos são as cianobactérias.(3)
O isômero natural da geosmina é o enantiômero (-), de odor 10 vezes mais potente que o enantiômero (+) sintético.(3)
O nariz do ser humano é extremamente sensível a geosmina, sendo capaz de detectá-la em concentrações extremamente baixas, correspondendo a 10-100 partes por trilhão.(3)
Em 2006, a biossíntese da geosmina em Streptomyces coelicolor foi desvendada por Jiang e cols. Uma única enzima, a germacradienol / germacreno D-sintase, produz a geosmina em uma reação de duas etapas. Streptomyces coelicolor é representante de um grupo de organismos amplamente presentes no solo, com um ciclo de vida complexo e que, ao lado da produção de geosmina, produz muitas outras moléculas complexas de interesse farmacológico. Por isso, a seqüência do seu genoma já está disponível no Instituto Sanger, um dos mais importantes centros de investigação de genomas e que se encontra na Inglaterra.
Uma curiosidade científica: PETRICOR
Petricor do grego: πέτρᾱ; pétrā, pedra + ἰχώρ; ichṓr; fluido etéreo, sangue dos deuses, é o odor ou aroma que a chuva provoca ao cair em rochas ou solo seco.
I. J. BEAR & R. G. THOMAS. Nature of Argillaceous Odour. Nature. vol.201, p.993–995(1964).
O fenômeno foi descrito cientificamente pela primeira vez em um artigo de março de 1964 pelos pesquisadores australianos Isabel Bear e Richard Grenfell (Dick) Thomas, publicado na revista Nature. Thomas cunhou o termo "petrichor" para se referir ao que antes era conhecido como "odor argiloso". No artigo, os autores descrevem como o cheiro é proveniente de um óleo exalado por certas plantas durante os períodos de seca, quando é absorvido por solos argilosos e rochas. Durante a chuva, o óleo é lançado no ar junto com outro composto, geosmina, um subproduto metabólico de certas actinobactérias, que é emitido pelo solo úmido, produzindo o cheiro característico; ozônio também pode estar presente se houver relâmpagos. Em um artigo subsequente, Bear e Thomas (1965) mostraram que o óleo retarda a germinação da semente e o crescimento inicial da planta.
Muito antes de esse fenômeno receber seu nome em 1964, ele já havia sido notado e discutido no meio científico. Em maio de 1891, uma breve nota de T.L. Phipson publicada no The Scientific American refere-se ao assunto. Ele escreveu: "Este assunto, com o qual me ocupei há mais de 25 anos, parece de um parágrafo de um número posterior do Chemical News ter atraído recentemente a atenção do Professor Berthelot e M. Andre."
Sem dúvida, Phipson estava se referindo a um pequeno artigo lido por Berthelot e André na reunião da Académie des Sciences francesa em 23 de abril de 1891, e impresso no Volume 112 (1891) de Comptes Rendus, intitulado "Sur l'Odeur propre de la Terre".
Em 2015, cientistas do Massachusetts Institute of Technology (MIT) usaram câmeras de alta velocidade para registrar como o cheiro se move no ar. Os testes envolveram aproximadamente 600 experimentos em 28 superfícies diferentes, incluindo materiais de engenharia e amostras de solo. Quando uma gota de chuva cai em uma superfície porosa, o ar dos poros forma pequenas bolhas, que flutuam para a superfície e liberam aerossóis.
Esses aerossóis carregam o odor, bem como bactérias e vírus do solo. As gotas de chuva que se movem a uma taxa mais lenta tendem a produzir mais aerossóis; isso explica por que o petrichor é mais comum após chuvas leves.
Microscopia eletrônica de Actinomicetes israelii (Actonomycetales)
(Fonte: Graham Colm, 4)
Actinomicetos é a bactéria responsável pela produção de esporos no solo.
O nariz humano é extremamente sensível à geosmina e é capaz de detectá-la em concentrações tão baixas quanto 5 partes por trilhão. Alguns cientistas acreditam que os humanos apreciam o cheiro da chuva porque nossos ancestrais podem ter contado com o clima chuvoso para sobreviver.
Os Actinomycetales são uma ordem de Actinobacteria. Um membro da ordem costuma ser chamado de actinomiceto. Os actinomicetos são diversos e contêm uma variedade de subdivisões, bem como isolados ainda não classificados, principalmente porque alguns gêneros são difíceis de classificar devido a um fenótipo altamente dependente de nicho. Por exemplo, Nocardia contém vários fenótipos que inicialmente se acreditava serem espécies distintas, antes que suas diferenças fossem totalmente dependentes de suas condições de crescimento. Os actinomicetos são geralmente gram-positivos e anaeróbios e formam micélio em um padrão de crescimento filamentoso e ramificado.
Algumas actinobactérias podem apresentar formas em bastonete ou cocóide, enquanto outras podem formar esporos em hifas aéreas.
Bactérias Actinomycetales pode ser infectada por bacteriófagos, que são chamados de actinófagos. Actinomycetales podem variar de bactérias inofensivas a patógenos com resistência a antibióticos.
Cor azul
Sabem por que a água possui uma coloração levemente azulada?
A coloração da água está relacionada às ligações de hidrogênio e às suas vibrações. Quando uma molécula de água vibra, ela afasta as moléculas vizinhas às quais está unida por ligações de hidrogênio. Essa alteração vibracional ocorre com absorção de energia luminosa. No caso da água, não ocorre absorção da luz cuja frequência corresponda à região do azul, sendo ela portanto refletida. A mesma tonalidade azulada é muitas vezes vista nas formações de gelo (Oliveira e Rosa, 2010)
Bibliografia
Limno
Sabor e gosto na água
Como remover o sabor e o gosto presentes na água para consumo
Fiocruz
Ótimo site com filmes e descrição de protoctistas de água doce e salgada
Entrevista com dados errados sobre a geosmina
http://jornaldapuc.vrc.puc-rio.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=11978&sid=50Ecologia
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