A vida na superfície da Terra se caracteriza por fluxo de energia e ciclos da matéria. Essas são relações dinâmicas que existem entre os vários organismos e entre os organismos e o meio, através de transformações sucessivas.

Todo ano mais de 100 bilhões de toneladas de matéria orgânica são produzidas na Terra por organismos fotossintéticos, além de mais de 50 bilhões de toneladas produzidas nos mares e oceanos. Uma quantidade aproximadamente igual é oxidada, voltando a constituir CO₂ (gás carbônico) e H₂O (água) durante o mesmo intervalo de tempo, como resultado da atividade respiratória dos organismos vivos. Porém, o balanço não é exato. Durante a maior parte do tempo geológico (pelo menos desde o início do Cambriano há 600 milhões de anos a 1 bilhão de anos atrás), uma fração muito pequena porém significativa da matéria orgânica produzida é incompletamente decomposta em sedimentos anaeróbicos, ou é enterrada e fossilizada sem nunca ser "respirada" ou decomposta. Essa fração de matéria orgânica não decomposta possibilitou a formação do que chamamos combustíveis fósseis, os quais vêm sendo intensamente utilizados pela sociedade industrial.

Em escala de tempo geológico, a fotossíntese é responsável pela produção de oxigênio e ajuda na manutenção do equilíbrio de dióxido de carbono na atmosfera. Mas a sua importância mais imediata, é a de ser essencial à produção de matéria orgânica para a sustentação da vida.

A atividade fotossintética, realizada pelos vegetais que possuem clorofila, retira da atmosfera continuamente o CO₂ e produz O₂, enquanto que a atividade respiratória retira-lhe O₂, e enriquece-a com CO₂. Da mesma forma, muitas bactérias e outros microrganismos, da água ou do solo, consomem O₂ e produzem CO₂ nas reações de decomposição que restituem carbono ao meio.

A decomposição, como um todo, resulta de processos tanto bióticos quanto abióticos. Por exemplo, os incêndios de florestas, além de serem fatores limitantes ou de controle, também são decompositores de detritos liberando grandes quantidades de CO₂ e outros cases para a atmosfera e minerais para o solo. A decomposição orgânica constitui uma das mais importantes atividades biológicas em nosso planeta. Se considerarmos o processo de uma forma ampla, podemos constatar que toda a biota está envolvida em processos de decomposição. Por exemplo, os animais ao se alimentarem para suprir suas necessidades vitais estão também realizando parte desse processo, uma vez que seus dejetos serão ainda decompostos por outros organismos. Podemos ainda considerar o processo de decomposição sofrido pelo alimento ao passar pelo tubo digestivo desse animal, juntamente com a liberação de CO₂ e H₂0, como produtos finais do metabolismo respiratório.

A existência e a sobrevivência do homem estão na dependência da continuidade de formas de vida mais "primitivas" e microscópicas, tais como bactérias e muitos outros organismos que integram os ciclos da matéria e da energia na natureza. A putrefação de cadáveres no solo, a fermentação de alimentos ou do lixo, a decomposição de folhas, etc, são todos processos de decomposição orgânica realizados por microorganismos. Na verdade nada mais são do que processos naturais de nutrição e respiração. A decomposição biológica é um processo de assimilação. Pode-se dizer que o que é assimilável é decomponível biologicamente, ou seja, biodegradável - e o que não é assimilável é recalcitrante.

Há pois em torno de nós uma intensa atividade biológica que não vemos mas, cujos resultados são facilmente percebidos: A formação de substâncias húmicas (que são recalcitrantes naturais), a putrefação de alimentos mal conservados, etc. A propósito, a baixa degradabilidade das substâncias húmicas se deve à sua natureza química. São condensações de compostos aromáticos (fenóis) combinados com produtos da decomposição de proteínas e polissacarídeos. O tipo fenólico de anel de benzeno e as ligações das cadeias laterais tornam esses compostos resistentes à decomposição microbiana.

Ironicamente, muitos dos materiais tóxicos que vem sendo acrescentados ao ambiente natural, tais como pesticidas e certos efluentes industriais, são derivados do benzeno e estão causando sérios problemas devido a sua baixa degradabilidade e a sua alta toxicidade. Além dessas substâncias de baixa degradabilidade, o Homo sapiens industrial tem introduzido na natureza grandes quantidades de substâncias biodegradáveis que, devido ao seu enorme volume, têm tornado muitas vezes insuficiente a atuação dos processos naturais de "digestão". Um bom exemplo é o lixo urbano (grande parte do lixo urbano é constituído de matéria orgânica). A poluição pode ser então quantitativa, ou seja, por excesso de substâncias biodegradáveis; ou qualitativa, quando se trata de substâncias que apesar da pequena quantidade, são extremamente tóxicas.

Não é difícil entender porque os processos de reciclagem devam se projetar como metas prioritárias em sociedades industriais.

A energia que recebemos do sol entra e atravessa constantemente os ecossistemas terrestres. No entanto, os ecossistemas não possuem qualquer fonte extraterrestre de carbono, nitrogênio, fósforo ou potássio, por exemplo e muitos outros elementos indispensáveis à vida. Esses elementos devem ser reciclados permanentemente através dos ecossistemas, em vias características, do ambiente aos organismos e destes novamente ao ambiente. Essas vias mais ou menos circulares, chamam-se ciclos biogeoquímicos.

Cada ciclo pode ser didaticamente dividido em dois compartimentos:

• reservatório de depósito, componente maior, de movimentos lentos e geralmente não biológico e
• reservatório de ciclagem, menor porém mais ativo, que se permuta rapidamente entre os organismos e o meio.

Os ciclos biogeoquímicos podem ainda ser classificados em gasosos (onde o reservatório está na atmosfera ou hidrosfera) e sedimentares (onde o reservatório encontra-se na crosta terrestre).

O fundamento lógico para se classificarem os ciclos biogeoquímicos em tipos gasosos ou sedimentares está no fato de alguns ciclos, como o do carbono, nitrogênio ou oxigênio, ajustarem-se bastante rapidamente a perturbações por causa dos grandes reservatórios atmosféricos, oceânicos ou ambos. Os aumentos locais na produção de CO₂ por oxidação ou combustão, por exemplo, tendem a ser rapidamente dissipados por movimentos atmosféricos, sendo o aumento dessa produção compensado pelo aumento de absorção pelas plantas no processo de fotossíntese e formação de carbonatos no mar. Os ciclos gasosos são então considerados "bem tamponados" em termos globais devido a sua grande capacidade de se ajustarem às mudanças.

Entretanto, existem limites quanto a essa capacidade de ajuste. É bom lembrar, por exemplo, que a destruição de florestas em todo o mundo e o massivo lançamento de CO₂ na atmosfera (devido à queima de combustíveis fósseis e outras atividades industriais), tornam esse ajuste menos viável.

Os ciclos sedimentares que envolvem elementos como o fósforo e o ferro, tendem a ser muito menos estáveis e são portanto mais afetados por perturbações locais, porque a grande massa de material está no reservatório relativamente inativo e imóvel da crosta terrestre.

Aceleramos tanto o movimento de muitos materiais que, ou os ciclos tendem a se tornar imperfeitos, ou o processo se torna acíclico, resultando em carências em um lugar e excessos em outras. Por exemplo, mineramos e processamos a rocha de fosfato com tanta negligência que criamos séria poluição local perto das minas e usinas de fosfato. Depois, com igual "miopia' aguda aumentamos a entrada de fertilizantes fosfatados em sistemas agrícolas, sem controlarmos de modo algum o aumento inevitável da quantidade que escoa, prejudicando gravemente a qualidade das águas de rios e outras corpos d'água.

Os mecanismos de devolução do fósforo, por exemplo, podem ser insuficientes para compensar a perda. Em algumas partes do mundo não está havendo, atualmente uma elevação extensiva de sedimentos; e o transporte de peixes do mar para a terra, não é suficiente para compensar o fósforo que flui da terra para o mar. É relevante observar também que a pesca excessiva ( na "tentativa" de reaver o fósforo perdido), tem craves conseqüências no ambiente marinho. Outro fato é que, embora as aves marinhas desempenhem um papel importante na devolução do fósforo para o ciclo (considere os fabulosos depósitos de guano na costa do Peru), essa transferência não mais ocorre na velocidade em que ocorria no passado.

Hutchinson estima que apenas umas 60.000t de fósforo elementar são devolvidas através da pesca anualmente, comparadas com 1.000.000t ou 2.000.000t de rocha fosfatada que são mineradas e utilizadas nos fertilizantes, grande parte da qual é levada pelas chuvas e perdida.

Da mesma forma que alteramos o ciclo do fósforo e do carbono, outros ciclos naturais vêm sendo drasticamente alterados. Tanto o ciclo do nitrogênio como o do enxofre vêm sendo cada vez mais afetados pela poluição atmosférica industrial. Os óxidos de nitrogênio (N₂ O e NO ) e de enxofre (SO₂), ao contrário dos nitratos e dos sulfatos, são tóxicos em diversos graus. Normalmente, constituem apenas etapas transitórias nos seus respectivos ciclos, estando presentes em concentrações muito baixas na maioria dos ambientes. A queima de combustíveis fósseis, entretanto, aumentou a concentração desses óxidos voláteis na atmosfera, principalmente nas áreas urbanas, a ponto de afetarem adversamente componentes bióticos dos ecossistemas. Esses óxidos constituem cerca de 1/3 dos poluentes atmosféricos industriais liberados nos EUA e em muitos lugares são causadores da chuva ácida.

Um outro exemplo lamentável é o do estrôncio-90, subproduto da fissão do urânio, que tende a entrar no ciclo do cálcio. O tecido hematopoiético da medula óssea é particularmente sensível à radiação beta do estrôncio-90.

Os sistemas ecológicos são dinâmicos e têm estado em constante evolução desde os primórdios da vida. Eles se alteram em resposta às modificações das condições físicas, químicas, etc, e diante de novas informações genéticas.

Não houvessem essas contínuas alterações, também não ocorreriam os fenômenos de adaptação e seleção que resultaram na grande diversidade que conhecemos hoje. Mas o homem industrial se tornou um poderoso agente geológico. Assim, o objetivo da conservação dos recursos da natureza, estritamente falando, é tornar mais cíclicos os processos que tornamos acíclicos.

A sociedade industrial vem explorando e perturbando componentes dos ecossistemas e suas funções. Tem feito maior uso dos ecossistemas em relação a outras sociedades e aos animais, porque suas "necessidades" são maiores e diferentes, assim como as maneiras de satisfazê-las. Em outras palavras, o valor dos ecossistemas como base de recursos é maior para os seres humanos (sobretudo para aqueles cujo modo de produção é industrial) do que para outros animais. Isso leva a questão: O que é um recurso natural ?

O significado há longo tempo aceito é que recurso é estoque de material de uso ou valor para o homem. Os recursos naturais são ainda os materiais não alterados disponíveis na litosfera, hidrosfera e biosfera, que através de outros recursos (como capital e trabalho, por exemplo) podem ser explorados e utilizados para gerar riqueza.

É comum se dividir os recursos em materiais orgânicos e inorgânicos, sendo os primeiros renováveis e os segundos não renováveis, em geral, disponíveis apenas em quantidades fixas e finitas.

Todos os recursos naturais são renováveis: são parte de ciclos naturais (geológicos, sedimentares, hidrológicos, oceânicos, atmosféricos e biológicos). O fato é que ciclos naturais têm durações variadas. Somente recursos baseados em ciclos de curta duração podem se auto renovar dentro de um espaço de tempo relevante para os seres humanos.

Todos os recursos biológicos, junto com vários recursos abióticos, como água e energia solar, podem ser incluídos como renováveis. Alguns recursos como combustíveis fósseis e metais, formam-se tão lentamente que, do ponto de vista humano, os limites de suprimento são considerados como fixos. Estes são pois, não renováveis.

Desvantagem desta simples divisão: ela não mostra adequadamente a complexa troca entre os componentes renováveis e não renováveis e que também, há limites para a quantidade de recursos renováveis que podem ser produzidos. Os recursos renováveis podem ser modificados, esgotados, conservados ou "aumentados" pelas ações humanas.

Desde que a Terra é um sistema fechado, exceto pela entrada de radiação solar e cósmica, o aumento de recursos renováveis se faz a custa de gastos de outros recursos essenciais e não renováveis. Culturas agrícolas, por exemplo são recursos renováveis a curto prazo e aumentam ou são mantidas às custas de recursos como fertilizantes, energia fóssil e solo.

O processo de exploração de recursos não renováveis interfere com ciclos de recursos renováveis a curto prazo, como água e ar, dos quais dependem todos os recursos biológicos.

Por definição, a existência de um recurso depende basicamente de seu valor humano. A avaliação de recursos é difícil pois se baseia em variáveis interdependentes, que sempre se alteram. Para criar recursos, o homem emprega habilidades tecnológicas e organizacionais. Entretanto suas ações podem ser restringidas por resistências ecológicas (como poluição) e dificuldades técnicas para exploração do recurso, passando-o novamente à condição de estoque na natureza.

A utilização de um recurso depende da oferta e da demanda que são determinadas por condições sócio-econômicas. Desse modo a relação entre um estoque de material e um recurso é reversível. De acordo com habilidades técnicas ou científicas, um estoque pode gradualmente ou subitamente se tornar um recurso e o que foi um recurso, pode voltar a ser um estoque.

Os recursos não têm valores nem absolutos nem constantes desde que são função de um conjunto de variáveis interdependentes que mudam com o tempo. Dependendo do tipo de exploração do recurso ele pode ser "aumentado" ou "diminuído". O valor de um recurso depende pois da extensão de sua utilidade ou de quanto é desejável e de quanto é possível modificar o ecossistema a ele associado.

É possível diferenciar várias maneiras de atribuir valores humanos aos recursos naturais:

• Valores econômicos diretos são atribuídos a recursos naturais que correspondem a produtos diretamente colhidos e utilizados. Nos valores econômicos diretos estão incluídos os recursos naturais que possuem valor produtivo, ou seja, que são comercializados. Exemplos destes produtos são a madeira, os fármacos, os produtos agrícolas, a produção pesqueira, dentre outros. São também considerados como de valor econômico direto os produtos que possuem valor de consumo direto, como por exemplo aqueles recursos que são destinados ao consumo interno como a caça e a lenha, e que em geral não entram no cômputo do produto interno bruto.
• Valores econômicos indiretos são atribuídos aos processos e serviços fornecidos pelos recursos naturais. Por exemplo, o valor não consumista considera o valor do ecossistema pela sua produtividade, pela sua participação na proteção da água e do solo e no controle climático, pelo seu potencial para recreação e ecoturismo e pelo seu potencial educacional e científico. O valor de opção refere-se àquilo que pode vir a ser útil, podendo no futuro ser transformado num recurso de valor econômico direto.
• O valor de existência parte de uma lógica menos antropocêntrica e mais ecocêntrica, procurando relevar o valor moral e ético que deve ser atribuído a todos os organismos vivos. Em outras palavras, refere-se ao valor intrínseco a todas as formas de vida.

As intervenções antrópicas da sociedade industrial têm deixado poucos locais na Terra não sujeitos aos nefastos efeitos diretos ou indiretos de tais ações. Uma série de reações em cadeia têm se desenvolvido, estendendo-se por áreas maiores e persistindo períodos de tempo muito maiores do que os inicialmente previstos. Infelizmente, o conhecimento das implicações totais de tais impactos na biosfera são ainda incompletos.

O uso crescente de recursos orgânicos tem acarretado uma diminuição de valores ecológicos na biosfera. Há um favorecimento de espécies "cultivadas" pelo homem às custas de outras. Isso acontece desde o início da agricultura e da domesticação, mas hoje essa tendência é muito mais acirrada. A caça e a pesca , a poluição e muitas práticas de biotecnologia acentuam essa tendência.

E o que vem a ser conservar ? Termo difícil de precisar porque pode abranger um amplo espectro de conceitos. Estritamente falando, significa preservar, manter intacto ou inalterado. Mas em um contexto mais amplo, significa manejo ou uso sensato.

A idéia de conservação dos recursos naturais não é nova. Na China, três séculos A.C., existiam responsáveis para regular a extração de madeira e manter stands de florestas nas montanhas, devido ao alto grau de desflorestamento e erosão dos solos em áreas montanhosas. Na Idade Média, a aristocracia demarcava áreas nas quais a caça e a exploração de produtos florestais eram para seu uso exclusivo.

O movimento de conservação moderno começou no inicio do século XIX nos EUA, como reação pública em relação a devastação de florestas virgens na parte oeste do continente. O estabelecimento de reservas estaduais e federais foi o primeiro passo no eventual estabelecimento de parques e florestas nacionais e estaduais. Seca e depressão agrícola, na década de 1930, revelaram o grau de erosão acelerada, conseqüente do cultivo nos EUA e outras partes do mundo. Erosão de solo era uma expressão tão forte quanto poluição hoje. Em 1934 foi estabelecido o Serviço de Conservação do Solo, nos EUA, sendo um dos maiores marcos no desenvolvimento e difusão do pensamento conservacionista moderno.

Até 1945 controles e tecnologias estavam relacionados principalmente com florestas e uso do solo e estavam mais desenvolvidos nos EUA. Desde então. se tornou mais amplo com o estabelecimento no pós-guerra da União para a Conservação da Natureza e outras entidades conservacionistas em todo o mundo. Hoje, os limites dos assuntos e consequentemente as complexidades do que e como conservar aumentaram muito.

Mas como não poderia deixar de ser, há muita ambigüidade nesse contexto e nem todas as leis ou grupos envolvidos com conservação existem somente em função do valor intrínseco da questão conservacionista em si. A questão ambiental é hoje uma questão também de poder e assim. grande parte das decisões que supostamente são favoráveis ao meio ambiente, escondem na verdade motivos escusos. Em primeiro lugar, é preciso redefinir o que seja meio ambiente. O meio ambiente deveria ser entendido como um espaço-tempo socialmente instituído, como o resultado das relações entre as diversas sociedades e a natureza e não somente como os recursos naturais, ecossistemas, ciclos naturais ou os seus distúrbios como a poluição. Esse é o conceito que prevalece no mundo ocidental e que esvazia o conteúdo político e portanto ético da problemática ambiental, tornando-a uma questão meramente natural ou técnica. É preciso pois estarmos atentos quanto às diversas medidas que hoje são rotuladas de "ambientais".

Os dois principais objetivos da biologia da conservação são entender os efeitos da ação humana sobre as populações de espécies e sobre os ecossistemas, e desenvolver abordagens práticas para prevenir a extinção de espécies e, se possível, reintegrar espécies ameaçadas a seus ecossistemas originais. Por exemplo, a biologia da conservação tenta definir as melhores estratégias para proteger espécies raras ou para preservar áreas mais ameaçadas pela destruição de habitats.

Além do compromisso ético envolvido na biologia da conservação, alguns dos pressupostos que fundamentam as discussões conservacionistas estão diretamente relacionados à idéia de diversidade biológica.

A diversidade biológica é uma característica considerada como positiva, enquanto que a extinção de espécies em consequência da ação humana é negativa. Outro elemento positivo é a complexidade de interações entre espécies em comunidades naturais.

As principais categorias de conservação de espécies ameaçadas, definidas pela UICN - União Mundial para a Conservação da Natureza - dividem as espécies em 5 grandes grupos:

• extintas: espécies que não mais existem em seus ambientes naturais
• em perigo: espécies com grande probabilidade de extinção num futuro próximo, cuja sobrevivência é improvável se tal tendência persistir
• vulneráveis: espécies cujas populações estão diminuindo em tamanho em toda a sua extensão, e cuja viabilidade é incerta
• raras: espécies que têm um número reduzido de indivíduos, devido à características intrínsecas de baixa densidade populacional ou de distribuição geográfica restrita
• insuficientemente conhecidas: espécies cujo conhecimento ainda é insuficiente para que sejam classificadas em uma das categorias acima.

Duas estratégias principais são utilizadas pela biologia da conservação: as estratégias de conservação ex situ e as estratégias de conservação in situ. No primeiro grupo estão os jardins zoológicos, jardins botânicos, aquários e bancos de germoplasma. Apesar de controversa, esta estratégia procura conservar as espécies fora de seus ambientes naturais, em condições controladas, e pode ser útil para proteger espécies que não possuem mais seus habitas naturais, ou cujos habitats são extremamente vulneráveis. É bom lembrar que o propósito conservacionista de jardins zoológicos está sujeito à vários questionamentos e críticas.

O segundo grupo (estratégias de conservação in situ) é considerado como o modo mais eficaz de conservação. Neste grupo estão as estratégias de conservação que procuram preservar as comunidades como um todo, e pode ser feito através do estabelecimento de áreas protegidas, da implementação de medidas de conservação fora das áreas protegidas, e da restauração de comunidades em habitats degradados.

Cabe lembrar também que os termos preservação e conservação possuem significados diferentes. Em geral, preservação refere-se à proteção integral dos ambientes naturais, enquanto que conservação refere-se à proteção e uso dos recursos naturais.

Por exemplo, dentro de uma filosofia de conservação da natureza, é possível planejar a colheita sustentada de determinados recursos, que consiste no manejo de um recurso para produção máxima e contínua. Esse procedimento pode ser aplicado ao manejo de florestas, agricultura e pesca.

Por outro lado, a conservação baseada em valores estéticos e cênicos do ambiente é problemática, porque valor cênico é subjetivo, dependendo da percepção de beleza a qual é condicionada pelo ambiente cultural. Outra dificuldade é reconciliar o conflito entre demanda para recreação e aumento de valores biológicos. A conservação de valores estéticos está diretamente ligada ao uso recreacional da Terra.

Em muitos casos, a conservação biológica seria desejável, porém não há mais o que conservar. A ação humana sobre os ecossistemas pode ser bastante danosa para os ecossistemas naturais, causando a extinção local de espécies ou de comunidades inteiras, ou alterando-as numa intensidade tal que a sucessão ecológica fica extremamente prejudicada.

Nestes casos, a restauração, mais do que a conservação, torna-se apropriada.

A ecologia da restauração consiste no processo de alterar intencionalmente um local para restabelecer um ecossistema que ocupava aquele local anteriormente. Através desta ação intencional, procura-se copiar a estrutura, o funcionamento, a diversidade e a dinâmica de ecossistemas específicos, a partir do conhecimento sobre processos ecológicos naturais.

Na prática, alguns fatores podem representar problemas. Muitas vezes não temos a noção clara sobre quais eram as espécies originais daquele ecossistema, ou mesmo o conhecimento detalhado sobre a ecologia destas espécies. Além disso, o processo de regeneração pode ser extremamente demorado.

A ecologia da restauração representa uma aplicabilidade prática para os princípios e processos da ecologia. A ecologia da restauração pode envolver ações como a despoluição do ambiente degradado, a remoção de espécies indesejadas - espécies exóticas invasoras, por exemplo -- e a introdução gradual de espécies originais àquele ecossistema, e a reabilitação ou mesmo substituição da comunidade biótica original.

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