Ciências Ambientais do AP

Compreensão Essencial (ERT-1): Ecossistemas são o resultado de interações bióticas e abióticas.

Objetivo de Aprendizagem ERT-1.A: Explicar como a disponibilidade de recursos influencia as interações entre espécies.

• ERT-1.A.1 Em uma relação predador-presa, o predador é um organismo que se alimenta de outro organismo (a presa).
• ERT-1.A.2 Simbiose é uma interação próxima e de longo prazo entre duas espécies em um ecossistema. Tipos de simbiose incluem mutualismo, comensalismo e parasitismo.
• ERT-1.A.3 A competição pode ocorrer dentro ou entre espécies em um ecossistema onde há recursos limitados. A partição de recursos — o uso dos recursos de maneiras, lugares ou tempos diferentes — pode reduzir o impacto negativo da competição na sobrevivência.

Compreensão Essencial (ERT-1): Ecossistemas são o resultado de interações bióticas e abióticas.

Objetivo de Aprendizagem ERT-1.B: Descrever a distribuição global e os principais aspectos ambientais dos biomas terrestres.

• ERT-1.B.1 Um bioma contém comunidades características de plantas e animais que resultam de, e estão adaptadas a, seu clima.
• ERT-1.B.2 Principais biomas terrestres incluem taiga, florestas tropicais úmidas, florestas temperadas sazonais, florestas tropicais úmidas, mata de arbustos, planície temperada, savana, deserto e tundra.
• ERT-1.B.3 A distribuição global de recursos naturais não minerais terrestres, como água e madeira para construção, varia devido a alguma combinação de clima, geografia, latitude e altitude, disponibilidade de nutrientes e solo.
• ERT-1.B.4 A distribuição mundial de biomas é dinâmica; a distribuição mudou no passado e pode mudar novamente como resultado de mudanças climáticas globais.

Compreensão Essencial (ERT-1): Ecossistemas são o resultado de interações bióticas e abióticas.

Objetivo de Aprendizagem ERT-1.C: Descrever a distribuição global e os principais aspectos ambientais dos biomas aquáticos.

• ERT-1.C.1 Biomas de água doce incluem rios, riachos, lagoas e lagos. Esses biomas de água doce são um recurso vital para água potável.
• ERT-1.C.2 Biomas marinhos incluem oceanos, recifes de coral, pântanos e estuários. As algas em biomas marinhos fornecem uma grande parte do oxigênio da Terra e também absorvem dióxido de carbono da atmosfera.
• ERT-1.C.3 A distribuição global de recursos naturais não minerais marinhos, como diferentes tipos de peixes, varia devido a alguma combinação de salinidade, profundidade, turbidez, disponibilidade de nutrientes e temperatura.

Compreensão Essencial (ERT-1): Ecossistemas são o resultado de interações bióticas e abióticas.

Objetivo de Aprendizagem ERT-1.D: Explicar as etapas e interações dos reservatórios no ciclo do carbono.

• ERT-1.D.1 O ciclo do carbono é o movimento de átomos e moléculas contendo o elemento carbono entre fontes e sumidouros.
• ERT-1.D.2 Alguns dos reservatórios em que os compostos de carbono ocorrem no ciclo do carbono retêm esses compostos por longos períodos, enquanto outros os retêm por períodos relativamente curtos.
• ERT-1.D.3 O carbono circula entre a fotossíntese e a respiração celular nos seres vivos.
• ERT-1.D.4 A decomposição de plantas e animais levou ao armazenamento de carbono ao longo de milhões de anos. A queima de combustíveis fósseis move rapidamente esse carbono armazenado para o carbono atmosférico, na forma de dióxido de carbono.

Compreensão Essencial (ERT-1): Ecossistemas são o resultado de interações bióticas e abióticas.

Objetivo de Aprendizagem ERT-1.E: Explicar as etapas e interações dos reservatórios no ciclo do nitrogênio.

• ERT-1.E.1 O ciclo do nitrogênio é o movimento de átomos e moléculas contendo o elemento nitrogênio entre fontes e sumidouros.
• ERT-1.E.2 A maioria dos reservatórios em que os compostos de nitrogênio ocorrem no ciclo do nitrogênio retém esses compostos por períodos relativamente curtos.
• ERT-1.E.3 A fixação do nitrogênio é o processo pelo qual o nitrogênio atmosférico é convertido em uma forma de nitrogênio (principalmente amônia) disponível para absorção pelas plantas e que pode ser sintetizada em tecido vegetal.
• ERT-1.E.4 A atmosfera é o principal reservatório de nitrogênio.

Compreensão Essencial (ERT-1): Ecossistemas são o resultado de interações bióticas e abióticas.

Objetivo de Aprendizagem ERT-1.F: Explicar as etapas e interações dos reservatórios no ciclo do fósforo.

• ERT-1.F.1 O ciclo do fósforo é o movimento de átomos e moléculas contendo o elemento fósforo entre fontes e sumidouros.
• ERT-1.F.2 Os principais reservatórios de fósforo no ciclo do fósforo são rochas e sedimentos que contêm minerais ricos em fósforo.
• ERT-1.F.3 Não há componente atmosférico no ciclo do fósforo, e as limitações que isso impõe ao retorno do fósforo do oceano para a terra tornam o fósforo naturalmente escasso em ecossistemas aquáticos e muitos ecossistemas terrestres. Em ecossistemas não perturbados, o fósforo é o fator limitante em sistemas biológicos.

Compreensão Essencial (ERT-1): Ecossistemas são o resultado de interações bióticas e abióticas.

Objetivo de Aprendizagem ERT-1.G: Explicar as etapas e interações dos reservatórios no ciclo hidrológico.

• ERT-1.G.1 O ciclo hidrológico, impulsionado pelo sol, é o movimento da água em suas várias fases sólida, líquida e gasosa entre fontes e sumidouros.
• ERT-1.G.2 Os oceanos são o principal reservatório de água na superfície da Terra, com calotas polares e águas subterrâneas atuando como reservatórios muito menores.

Compreensão Essencial (ENG-1): A energia pode ser convertida de uma forma para outra.

Objetivo de Aprendizagem ENG-1.A: Explicar como a energia solar é adquirida e transferida pelos organismos vivos.

• ENG-1.A.1 A produtividade primária é a taxa na qual a energia solar (luz solar) é convertida em compostos orgânicos via fotossíntese por unidade de tempo.
• ENG-1.A.2 A produtividade primária bruta é a taxa total de fotossíntese em uma área dada.
• ENG-1.A.3 A produtividade primária líquida é a taxa de armazenamento de energia pelos fotossintetizantes em uma área dada, após subtrair a energia perdida na respiração.
• ENG-1.A.4 A produtividade é medida em unidades de energia por unidade de área por unidade de tempo (ex: $\text{kcal/m}^2\text{/yr}$).
• ENG-1.A.5 A maior parte da luz vermelha é absorvida nos primeiros 1m de água, e a luz azul apenas penetra mais profundamente do que 100m na água mais clara. Isso afeta a fotossíntese em ecossistemas aquáticos, cujos fotossintetizantes desenvolveram mecanismos para lidar com a falta de luz visível.

Compreensão Essencial (ENG-1): A energia pode ser convertida de uma forma para outra.

Objetivo de Aprendizagem ENG-1.B: Explicar como a energia flui e a matéria circula através dos níveis tróficos.

• ENG-1.B.1 Todos os ecossistemas dependem de um fluxo contínuo de energia de alta qualidade para manter sua estrutura e função de transferência de matéria entre o ambiente e os organismos via ciclos biogeoquímicos.
• ENG-1.B.2 Os ciclos biogeoquímicos são essenciais para a vida e cada ciclo demonstra a conservação da matéria.
• ENG-1.B.3 Em comunidades terrestres e marinhas próximas à superfície, a energia flui do sol para os produtores nos níveis tróficos mais baixos e depois sobe para níveis tróficos superiores.

Compreensão Essencial (ENG-1): A energia pode ser convertida de uma forma para outra.

Objetivo de Aprendizagem ENG-1.C: Determinar como a energia diminui à medida que flui através dos ecossistemas.

• ENG-1.C.1 A regra dos 10% aproxima que, na transferência de energia de um nível trófico para o próximo, apenas cerca de 10% da energia é transmitida.
• ENG-1.C.2 A perda de energia que ocorre quando a energia se move de níveis tróficos mais baixos para mais altos pode ser explicada através das leis da termodinâmica.

Compreensão Essencial (ENG-1): A energia pode ser convertida de uma forma para outra.

Objetivo de Aprendizagem ENG-1.D: Descrever cadeias alimentares e teias alimentares, e seus membros constituintes por nível trófico.

• ENG-1.D.1 Uma teia alimentar é um modelo de um padrão entrelaçado de cadeias alimentares que representa o fluxo de energia e nutrientes em duas ou mais cadeias alimentares.
• ENG-1.D.2 Laços de retroalimentação positiva e negativa podem desempenhar um papel nas teias alimentares. Quando uma espécie é removida ou adicionada a uma teia alimentar específica, o restante da teia pode ser afetado.

Compreensão Essencial (ERT-2): Ecossistemas possuem estrutura e diversidade que mudam ao longo do tempo.

Objetivo de Aprendizagem ERT-2.A: Explicar os níveis de biodiversidade e sua importância para os ecossistemas.

• ERT-2.A.1 A biodiversidade em um ecossistema inclui diversidade genética, de espécies e de habitat.
• ERT-2.A.2 Quanto mais geneticamente diversa for uma população, melhor ela poderá responder aos estressores ambientais. Além disso, um gargalo populacional pode levar à perda de diversidade genética.
• ERT-2.A.3 Ecossistemas que possuem um maior número de espécies têm maior probabilidade de se recuperar de perturbações.
• ERT-2.A.4 A perda de habitat leva à perda de espécies especializadas, seguida pela perda de espécies generalistas. Também leva a números reduzidos de espécies que exigem grandes áreas territoriais.
• ERT-2.A.5 Riqueza de espécies refere-se ao número de espécies diferentes encontradas em um ecossistema.

Compreensão Essencial (ERT-2): Ecossistemas possuem estrutura e diversidade que mudam ao longo do tempo.

Objetivo de Aprendizagem ERT-2.B: Descrever os serviços ecossistêmicos.

• ERT-2.B.1 Existem quatro categorias de serviços ecossistêmicos: de provisão, regulação, culturais e de suporte.

Objetivo de Aprendizagem ERT-2.C: Descrever os resultados das perturbações humanas aos serviços ecossistêmicos.

• ERT-2.C.1 Atividades antropogênicas podem perturbar os serviços ecossistêmicos, potencialmente resultando em consequências econômicas e ecológicas.

Compreensão Essencial (ERT-2): Ecossistemas possuem estrutura e diversidade que mudam ao longo do tempo.

Objetivo de Aprendizagem ERT-2.D: Descrever a biogeografia de ilhas.

• ERT-2.D.1 A biogeografia de ilhas é o estudo das relações ecológicas e da distribuição de organismos em ilhas, bem como das estruturas dessas comunidades.
• ERT-2.D.2 Ilhas foram colonizadas no passado por novas espécies provenientes de outras regiões.

Objetivo de Aprendizagem ERT-2.E: Descrever o papel da biogeografia de ilhas na evolução.

• ERT-2.E.1 Muitas espécies de ilhas evoluíram para serem especialistas em vez de generalistas devido aos recursos limitados, como alimento e território, na maioria das ilhas. A sobrevivência a longo prazo dos especialistas pode ser posta em risco se e quando espécies invasoras, geralmente generalistas, forem introduzidas e superarem os especialistas.

Compreensão Essencial (ERT-2): Ecossistemas possuem estrutura e diversidade que mudam ao longo do tempo.

Objetivo de Aprendizagem ERT-2.F: Descrever a tolerância ecológica.

• ERT-2.F.1 A tolerância ecológica refere-se à gama de condições, como temperatura, salinidade, velocidade de fluxo e luminosidade, que um organismo pode suportar antes que resulte lesão ou morte.
• ERT-2.F.2 A tolerância ecológica pode se aplicar a indivíduos e a espécies.

Compreensão Essencial (ERT-2): Ecossistemas possuem estrutura e diversidade que mudam ao longo do tempo.

Objetivo de Aprendizagem ERT-2.G: Explicar como perturbações naturais, de curto e longo prazo, impactam um ecossistema.

• ERT-2.G.1 As perturbações naturais aos ecossistemas têm consequências ambientais que podem ser, para um determinado evento, tão grandes quanto, ou maiores do que, muitas perturbações causadas pelo homem.
• ERT-2.G.2 Os processos do sistema terrestre operam em uma variedade de escalas em termos de tempo. Os processos podem ser periódicos, episódicos ou aleatórios.
• ERT-2.G.3 O clima da Terra mudou ao longo do tempo geológico por diversas razões.
• ERT-2.G.4 O nível do mar variou significativamente como resultado de mudanças na quantidade de gelo glacial na Terra ao longo do tempo geológico.
• ERT-2.G.5 Mudanças ou agitações ambientais graves frequentemente resultam em vastas alterações de habitat.
• ERT-2.G.6 A fauna silvestre realiza migrações de curto e longo prazo por uma variedade de razões, incluindo perturbações naturais.

Compreensão Essencial (ERT-2): Ecossistemas possuem estrutura e diversidade que mudam ao longo do tempo.

Objetivo de Aprendizagem ERT-2.H: Descrever como os organismos se adaptam ao seu ambiente.

• ERT-2.H.1 Os organismos se adaptam ao seu ambiente ao longo do tempo, tanto em escalas de curto quanto de longo prazo, por meio de mudanças incrementais ao nível genético.
• ERT-2.H.2 Mudanças ambientais, seja súbitas ou graduais, podem ameaçar a sobrevivência de uma espécie, exigindo que os indivíduos alterem comportamentos, se movam ou pereçam.

Compreensão Essencial (ERT-2): Ecossistemas possuem estrutura e diversidade que mudam ao longo do tempo.

Objetivo de Aprendizagem ERT-2.I: Descrever a sucessão ecológica.

• ERT-2.I.1 Existem dois tipos principais de sucessão ecológica: sucessão primária e secundária.
• ERT-2.I.2 Uma espécie-chave em um ecossistema é uma espécie cujas atividades desempenham um papel particularmente significativo na determinação da estrutura da comunidade.
• ERT-2.I.3 Uma espécie indicadora é uma planta ou animal que, por sua presença, abundância, escassez ou composição química, demonstra que algum aspecto distintivo do caráter ou qualidade de um ecossistema está presente.

Objetivo de Aprendizagem ERT-2.J: Descrever o efeito da sucessão ecológica nos ecossistemas.

• ERT-2.J.1 Membros pioneiros de espécies de sucesso inicial geralmente invadem habitats desocupados e, ao longo do tempo, se adaptam às suas condições particulares, o que pode resultar na origem de novas espécies.
• ERT-2.J.2 A sucessão em um ecossistema perturbado afetará a biomassa total, a riqueza de espécies e a produtividade líquida ao longo do tempo.

Compreensão Essencial (ERT-3): Populações mudam ao longo do tempo em reação a uma variedade de fatores.

Objetivo de Aprendizagem ERT-3.A: Identificar diferenças entre espécies generalistas e especialistas.

• ERT-3.A.1 Espécies tendem a ter vantagem em habitats que permanecem constantes, enquanto espécies generalistas tendem a ter vantagem em habitats que estão mudando.

Compreensão Essencial (ERT-3): Populações mudam ao longo do tempo em reação a uma variedade de fatores.

Objetivo de Aprendizagem ERT-3.B: Identificar diferenças entre espécies K e r selecionadas.

• ERT-3.B.1 Espécies K-selecionadas tendem a ser grandes, ter poucos descendentes por evento reprodutivo, viver em ambientes estáveis, gastar significativa energia para cada descendente, amadurecer após muitos anos de juventude prolongada e cuidado parental, ter longas esperanças/expectativas de vida, e se reproduzir mais de uma vez em sua vida. A competição por recursos nos habitats das espécies K-selecionadas geralmente é relativamente alta.
• ERT-3.B.2 Espécies r-selecionadas tendem a ser pequenas, ter muitos descendentes, gastar ou investir mínima energia para cada descendente, amadurecer cedo, ter curtas esperanças de vida, e podem se reproduzir apenas uma vez em sua vida. A competição por recursos nos habitats das espécies r-selecionadas tipicamente é relativamente baixa.
• ERT-3.B.3 Potencial biótico refere-se à taxa máxima de reprodução de uma população em condições ideais.
• ERT-3.B.4 Muitas espécies têm estratégias reprodutivas que não são exclusivamente r-selecionadas ou K-selecionadas, ou elas mudam em diferentes condições em diferentes momentos.
• ERT-3.B.5 Espécies K-selecionadas são tipicamente mais afetadas negativamente por espécies invasoras do que as espécies r-selecionadas, que são minimamente afetadas por espécies invasoras. A maioria das espécies invasoras são espécies r-selecionadas.

Compreensão Essencial (ERT-3): Populações mudam ao longo do tempo em reação a uma variedade de fatores.

Objetivo de Aprendizagem ERT-3.C: Explicar curvas de sobrevivência.

• ERT-3.C.1 Uma curva de sobrevivência é uma linha que exibe as taxas relativas de sobrevivência de uma coorte — um grupo de indivíduos da mesma idade — em uma população, desde o nascimento até a idade máxima alcançada por qualquer membro da coorte. Existem curvas Tipo I, Tipo II e Tipo III.
• ERT-3.C.2 As curvas de sobrevivência diferem entre espécies K-selecionadas e r-selecionadas, com espécies K-selecionadas tipicamente seguindo uma curva Tipo I ou Tipo II e espécies r-selegadas seguindo uma curva Tipo III.

Compreensão Essencial (ERT-3): Populações mudam ao longo do tempo em reação a uma variedade de fatores.

Objetivo de Aprendizagem ERT-3.D: Descrever capacidade portadora.

• ERT-3.D.1 Quando uma população excede sua capacidade portadora (capacidade portadora pode ser denotada como K), ocorre ultrapassagem. Existem impactos ambientais da ultrapassagem populacional, incluindo esgotamento de recursos.

Objetivo de Aprendizagem ERT-3.E: Descrever o impacto da capacidade portadora sobre ecossistemas.

• ERT-3.E.1 Um efeito ecológico principal da ultrapassagem populacional é o declínio da população (muitas vezes grave a catastrófico) porque a falta de recursos disponíveis leva à fome, doença e/ou conflito.

Compreensão Essencial (ERT-3): Populações mudam ao longo do tempo em reação a uma variedade de fatores.

Objetivo de Aprendizagem ERT-3.F: Explicar como a disponibilidade de recursos afeta o crescimento populacional.

• ERT-3.F.1 O crescimento populacional é limitado por fatores ambientais, especialmente pelos recursos e espaço disponíveis.
• ERT-3.F.2 A disponibilidade de recursos e a base total de recursos são limitadas e finitas em todas as escalas de tempo.
• ERT-3.F.3 Quando os recursos necessários para o crescimento de uma população são abundantes, o crescimento populacional geralmente acelera.
• ERT-3.F.4 Quando a base de recursos de uma população diminui, o aumento no potencial para distribuição desigual de recursos resultará finalmente em aumento da mortalidade, diminuição da fecundidade ou ambos, resultando em declínio do crescimento populacional até, ou abaixo, da capacidade portadora.

Compreensão Duradoura (EIN-1): Populações humanas mudam em reação a uma variedade de fatores, incluindo fatores sociais e culturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-1.A: Explicar diagramas de estrutura etária.

• EIN-1.A.1 As taxas de crescimento populacional podem ser interpretadas a partir de diagramas de estrutura etária pela forma da estrutura.
• EIN-1.A.2 Uma população em rápido crescimento terá, por regra, uma proporção maior de pessoas mais jovens comparado a populações estáveis ou em declínio.

Compreensão Duradoura (EIN-1): Populações humanas mudam em reação a uma variedade de fatores, incluindo fatores sociais e culturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-1.B: Explicar fatores que afetam a taxa total de fertilidade em populações humanas.

• EIN-1.B.1 A taxa total de fertilidade (TFR) é afetada pela idade em que as mulheres têm seu primeiro filho, oportunidades educacionais para mulheres, acesso ao planejamento familiar e atos e políticas governamentais.
• EIN-1.B.2 Se a taxa de fertilidade estiver nos níveis de reposição, uma população é considerada relativamente estável.
• EIN-1.B.3 Fatores associados às taxas de mortalidade infantil incluem se as mães têm acesso a boa saúde e nutrição. Mudanças nesses fatores podem levar a mudanças nas taxas de mortalidade infantil ao longo do tempo.

Compreensão Duradoura (EIN-1): Populações humanas mudam em reação a uma variedade de fatores, incluindo fatores sociais e culturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-1.C.1: Explicar como populações humanas experimentam crescimento e declínio.

• EIN-1.C.1 Taxas de natalidade, taxas de mortalidade infantil e taxas gerais de mortalidade, acesso ao planejamento familiar, acesso a boa nutrição, acesso à educação e adiamento do casamento afetam se uma população humana está crescendo ou declinando.
• EIN-1.C.2 Fatores que limitam a população humana global incluem a capacidade portadora da Terra e os fatores básicos que limitam o crescimento da população humana conforme estabelecidos pela teoria malthusiana.
• EIN-1.C.3 O crescimento populacional pode ser afetado tanto por fatores independentes da densidade, como grandes tempestades, incêndios, ondas de calor ou secas, quanto por fatores dependentes da densidade, como acesso à água potável e ar limpo, disponibilidade de alimentos, transmissão de doenças ou tamanho do território.
• EIN-1.C.4 A regra dos 70 afirma que dividir o número 70 pela taxa percentual de crescimento populacional aproxima-se do tempo de duplicação da população.

Compreensão Duradoura (EIN-1): Populações humanas mudam em reação a uma variedade de fatores, incluindo fatores sociais e culturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-1.D: Definir a transição demográfica.

• EIN-1.D.1 A transição demográfica refere-se à transição de altas para baixas taxas de natalidade e mortalidade em um país ou região à medida que o desenvolvimento ocorre e esse país passa de um sistema econômico pré-industrial para industrializado. Essa transição tipicamente é demonstrada através de um modelo de quatro estágios de transição demográfica (DTM).
• EIN-1.D.2 Características de países em desenvolvimento incluem taxas de mortalidade infantil mais altas e mais crianças na força de trabalho do que países desenvolvidos.

Compreensão Duradoura (ERT-4): Os sistemas da Terra interagem, resultando em um estado de equilíbrio ao longo do tempo.

Objetivo de Aprendizagem ERT-4.A: Descrever as alterações geológicas e eventos que ocorrem em bordas de placas convergentes, divergentes e transformantes.

• ERT-4.A.1 Bordas convergentes podem resultar na criação de montanhas, arcos insulares, terremotos e vulcões.
• ERT-4.A.2 Bordas divergentes podem resultar em expansão do assoalho oceânico, vales de rift, vulcões e terremotos.
• ERT-4.A.3 Bordas transformantes podem resultar em terremotos.
• ERT-4.A.4 Mapas que mostram a distribuição global de bordas de placas podem ser usados para determinar a localização de vulcões, arcos insulares, terremotos, pontos quentes e falhas.
• ERT-4.A.5 Um terremoto ocorre quando o estresse supera uma falha trancada, liberando energia armazenada.

Compreensão Duradoura (ERT-4): Os sistemas da Terra interagem, resultando em um estado de equilíbrio ao longo do tempo.

Objetivo de Aprendizagem ERT-4.B: Descrever as características e formação do solo.

• ERT-4.B.1 Solos são formados quando material-pai é intemperizado, transportado e depositado.
• ERT-4.B.2 Solos geralmente são categorizados por horizontes com base em sua composição e material orgânico.
• ERT-4.B.3 Solos podem ser erodidos por ventos ou água. Proteger solos pode proteger a qualidade da água, pois solos filtram e limpam eficazmente a água que passa por eles.

Compreensão Duradoura (ERT-4): Os sistemas da Terra interagem, resultando em um estado de equilíbrio ao longo do tempo.

Objetivo de Aprendizagem ERT-4.C: Descrever semelhanças e diferenças entre propriedades de diferentes tipos de solo.

• ERT-4.C.1 Capacidade de retenção de água — a quantidade total de água que o solo pode segurar — varia com diferentes tipos de solo. A retenção de água contribui para a produtividade e fertilidade da terra.
• ERT-4.C.2 O tamanho das partículas e a composição de cada horizonte do solo podem afetar a porosidade, permeabilidade e fertilidade do solo.
• ERT-4.C.3 Existem uma variedade de métodos para testar as propriedades químicas, físicas e biológicas do solo que podem auxiliar em uma variedade de decisões, como irrigação e requisitos de fertilizante.
• ERT-4.C.4 Um triângulo de textura do solo é um diagrama que permite a identificação e comparação de tipos de solo com base em sua porcentagem de argila, silte e areia.

Compreensão Duradoura (ERT-4): Os sistemas da Terra interagem, resultando em um estado de equilíbrio ao longo do tempo.

Objetivo de Aprendizagem ERT-4.D: Descrever a estrutura e composição da atmosfera da Terra.

• ERT-4.D.1 A atmosfera é composta por gases principais, cada um com sua própria abundância relativa.
• ERT-4.D.2 As camadas da atmosfera são baseadas em gradientes de temperatura e incluem a troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera.

Compreensão Duradoura (ERT-4): Os sistemas da Terra interagem, resultando em um estado de equilíbrio ao longo do tempo.

Objetivo de Aprendizagem ERT-4.E: Explicar como fatores ambientais podem resultar em circulação atmosférica.

• ERT-4.E.1 Padrões globais de vento resultam principalmente da radiação solar mais intensa chegando ao equador, resultando em diferenças de densidade e no efeito de Coriolis.

Compreensão Duradoura (ERT-4): Os sistemas da Terra interagem, resultando em um estado de equilíbrio ao longo do tempo.

Objetivo de Aprendizagem ERT-4.F: Descrever as características de uma bacia hidrográfica.

• ERT-4.F.1 Características de uma dada bacia hidrográfica incluem sua área, comprimento, inclinação, solo, tipos de vegetação e divisores com bacias hidrográficas adjacentes.

Compreensão Duradoura (ENG-2): A maioria dos processos atmosféricos da Terra é impulsionada pela entrada de energia do sol.

Objetivo de Aprendizagem ENG-2.A: Explicar como a energia do sol afeta a superfície da Terra.

• ENG-2.A.1 A radiação solar incidente (insolação) é a principal fonte de energia da Terra e depende da estação e da latitude.
• ENG-2.A.2 O ângulo dos raios solares determina a intensidade da radiação solar. Devido à forma da Terra, a latitude que está diretamente perpendicular à radiação solar recebe a maior intensidade.
• ENG-2.A.3 A maior radiação solar por unidade de área é recebida no equador e diminui em direção aos polos.
• ENG-2.A.4 A radiação solar recebida em um local na superfície da Terra varia sazonalmente, com a maior radiação recebida durante o dia de verão mais longo do local e a menor no dia de inverno mais curto.
• ENG-2.A.5 A inclinação do eixo de rotação da Terra causa as estações do ano no planeta e o número de horas de luz diurna em uma determinada localização na superfície terrestre.

Compreensão Duradoura (ENG-2): A maioria dos processos atmosféricos da Terra é impulsionada pela entrada de energia do sol.

Objetivo de Aprendizagem ENG-2.B: Descrever como a geografia da Terra afeta o tempo e o clima.

• ENG-2.B.1 O tempo e o clima são afetados não apenas pela energia solar, mas também por fatores geológicos e geográficos, como montanhas e temperatura dos oceanos.
• ENG-2.B.2 Uma sombra de chuva é uma região terrestre que se tornou mais seca porque uma área de maior altitude bloqueia a precipitação de chegar à terra.

Compreensão Duradoura (ENG-2): A maioria dos processos atmosféricos da Terra é impulsionada pela entrada de energia do sol.

Objetivo de Aprendizagem ENG-2.C: Descrever as mudanças ambientais e efeitos resultantes de eventos de El Niño ou La Niña (Oscilação do Sul do El Niño).

• ENG-2.C.1 El Niño e La Niña são fenômenos associados às mudanças nas temperaturas da superfície do oceano no Oceano Pacífico. Esses fenômenos podem causar mudanças globais nos padrões de precipitação, vento e circulação oceânica.
• ENG-2.C.2 El Niño e La Niña são influenciados por fatores geológicos e geográficos e podem afetar diferentes locais de maneiras distintas.

Compreensão Duradoura (EIN-2): Quando os humanos usam recursos naturais, eles alteram os sistemas naturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.A: Explicar o conceito da tragédia dos comuns.

• EIN-2.A.1 A tragédia dos comuns sugere que os indivíduos usarão recursos compartilhados em seu próprio interesse, em vez de seguir o bem comum, esgotando assim esses recursos.

Compreensão Duradoura (EIN-2): Quando os humanos usam recursos naturais, eles alteram os sistemas naturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.B: Descrever o efeito do corte raso sobre as florestas.

• EIN-2.B.1 O corte raso pode ser economicamente vantajoso, mas leva à erosão do solo, aumento da temperatura do solo e dos córregos, e enchentes.
• EIN-2.B.2 As florestas contêm árvores que absorvem poluentes e armazenam dióxido de carbono. O corte e a queima de árvores liberam dióxido de carbono e contribuem para as mudanças climáticas.

Compreensão Duradoura (EIN-2): Quando os humanos usam recursos naturais, eles alteram os sistemas naturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.C: Descrever as mudanças nas práticas agrícolas.

• EIN-2.C.1 A Revolução Verde initiate uma mudança para novas estratégias e práticas agrícolas para aumentar a produção de alimentos, com resultados positivos e negativos. Algumas dessas estratégias e métodos são mecanização, organismos geneticamente modificados (OGMs), fertilização, irrigação e uso de pesticidas.
• EIN-2.C.2 A mecanização da agricultura pode aumentar os lucros e a eficiência das fazendas. Também pode aumentar a dependência de combustíveis fósseis.

Compreensão Duradoura (EIN-2): Quando os humanos usam recursos naturais, eles alteram os sistemas naturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.D: Descrever práticas agrícolas que causam danos ambientais.

• EIN-2.D.1 Práticas agrícolas que podem causar danos ambientais incluem aração, agricultura de coivara (corte e queima) e uso de fertilizantes.

Compreensão Duradoura (EIN-2): Quando os humanos usam recursos naturais, eles alteram os sistemas naturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.E: Descrever diferentes métodos de irrigação.

• EIN-2.E.1 O maior uso humano de água doce é para irrigação (70%).
• EIN-2.E.2 Tipos de irrigação incluem irrigação por gotejamento, irrigação por inundação, irrigação por sulcos, irrigação por gotejamento e irrigação por pulverização.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.F: Descrever os benefícios e desvantagens dos diferentes métodos de irrigação.

• EIN-2.F.1 Encharcamento ocorre quando muita água fica parada no solo, elevando o lençol freático e inibindo a capacidade das plantas de absorver oxigênio através de suas raízes.
• EIN-2.F.2 A irrigação por sulcos envolve cortar sulcos entre as fileiras de cultivos e preenchê-los com água. Este sistema é barato, mas cerca de 1/3 da água é perdida por evaporação e escoamento superficial.
• EIN-2.F.3 A irrigação por inundação envolve alagar um campo agrícola com água. Este sistema tem cerca de 20% da água perdida por evaporação e escoamento superficial. Isso também pode levar ao encharcamento do solo.
• EIN-2.F.4 A irrigação por pulverização envolve bombear água subterrânea para bicos de pulverização espalhados por um campo agrícola. Este sistema é mais eficiente que a irrigação por inundação e por sulcos, com apenas 1/4 ou menos da água perdida por evaporação ou escoamento superficial. No entanto, sistemas de pulverização são mais caros que a irrigação por inundação e por sulcos, e também exigem energia para funcionar.
• EIN-2.F.5 A irrigação por gotejamento usa mangueiras perfuradas para liberar pequenas quantidades de água diretamente às raízes das plantas. Este sistema é o mais eficiente, com apenas cerca de 5% da água perdida por evaporação e escoamento superficial. No entanto, este sistema é caro e, por isso, não é frequentemente usado.
• EIN-2.F.6 Salinização ocorre quando os sais da água subterrânea permanecem no solo após a evaporação da água. Com o tempo, a salinização pode tornar o solo tóxico para as plantas.
• EIN-2.F.7 Aquíferos podem ser severamente esgotados se forem excessivamente utilizados para irrigação agrícola, como aconteceu com o Aquífero Ogallala no centro dos Estados Unidos.

Compreensão Duradoura (EIN-2): Quando os humanos usam recursos naturais, eles alteram os sistemas naturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.G: Descrever os benefícios e desvantagens dos diferentes métodos de controle de pragas.

• EIN-2.G.1 Uma consequência do uso de métodos comuns de controle de pragas, como pesticidas, herbicidas, fungicidas, ratificidas e inseticidas, é que os organismos podem desenvolver resistência a eles através da seleção artificial. O controle de pragas diminui os danos às culturas por pragas e aumenta os rendimentos das colheitas.
• EIN-2.G.2 As culturas podem ser geneticamente modificadas para aumentar sua resistência a pragas e doenças. No entanto, o uso de culturas geneticamente modificadas no plantio ou de outras formas pode levar à perda da diversidade genética dessa cultura específica.

Compreensão Duradoura (EIN-2): Quando os humanos usam recursos naturais, eles alteram os sistemas naturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.H: Identificar diferentes métodos de produção de carne.

• EIN-2.H.1 Os métodos de produção de carne incluem operações concentradas de criação animal (CAFOs), também chamadas de feedlots, e pastagens em liberdade.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.I: Descrever os benefícios e desvantagens dos diferentes métodos de produção de carne.

• EIN-2.I.1 A produção de carne é menos eficiente que a agricultura; leva aproximadamente 20 vezes mais terra para produzir a mesma quantidade de calorias a partir de carne do que de plantas.
• EIN-2.I.2 Operações concentradas de criação animal (CAFOs) são usadas como uma forma de preparar rapidamente o gado para abate. Elas tendem a ser lotadas, e os animais são alimentados com grãos ou ração que não são tão adequadas quanto a capim. Além disso, as feedlots geram uma grande quantidade de resíduos orgânicos, que podem contaminar as águas subterrâneas e superficiais. O uso de feedlots é menos caro que outros métodos, o que pode manter os custos para os consumidores baixos.
• EIN-2.I.3 A pastagem em liberdade permite que os animais pastem em capim durante todo o seu ciclo de vida. A carne de animais de pastagem em liberdade tende a estar livre de antibióticos e outros químicos usados nas feedlots. Os resíduos orgânicos desses animais atuam como fertilizantes. A pastagem em liberdade requer grandes áreas de terra e a carne produzida é mais cara para os consumidores.
• EIN-2.I.4 A superpastejamento ocorre quando muitos animais se alimentam em uma área específica de terra. A superpastejamento causa a perda de vegetação, o que leva à erosão do solo.
• EIN-2.I.5 A superpastejamento pode causar desertificação. Desertificação é a degradação de regiões de baixa precipitação rumo a um estado cada vez mais árido até se tornarem desertos.
• EIN-2.I.6 Menos consumo de carne poderia reduzir $\text{CO}_2$, metano e emissões de $\text{N}_2\text{O}$; conservar água; reduzir o uso de antibióticos e hormônios de crescimento; e melhorar o solo superficial.

Compreensão Duradoura (EIN-2): Quando os humanos usam recursos naturais, eles alteram os sistemas naturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.J: Descrever as causas e problemas relacionados à superpesca.

• EIN-2.J.1 A superpesca levou à extrema escassez de algumas espécies de peixes, o que pode reduzir a biodiversidade em sistemas aquáticos e prejudicar pessoas que dependem da pesca para alimentação e comércio.

Compreensão Duradoura (EIN-2): Quando os humanos usam recursos naturais, eles alteram os sistemas naturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.K: Descrever a extração de recursos naturais através da mineração.

• EIN-2.K.1 À medida que os minérios mais acessíveis são esgotados, as operações mineiras são forçadas a acessar minérios de menor teor. O acesso a esses minérios exige maior uso de recursos que podem causar aumento de resíduos e poluição.
• EIN-2.K.2 A mineração a céu aberto é a remoção de grandes porções de solo e rocha, chamadas de sobrecarga, para acessar o minério abaixo. Um exemplo é a mineração em tiras, que remove a vegetação de uma área, tornando-a mais suscetível à erosão.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.L: Descrever os impactos ecológicos e econômicos da extração de recursos naturais através da mineração.

• EIN-2.L.1 Os rejeitos da mineração incluem o solo e as rochas movidos para ganhar acesso ao minério e o resíduo, chamado escória e rejeitos, que permanecem quando os minerais foram removidos do minério. A mineração ajuda a fornecer energia e materiais de baixo custo necessários para fabricar produtos. A mineração de carvão pode destruir habitats, contaminar águas subterrâneas e liberar partículas de poeira e metano.
• EIN-2.L.2 À medida que as reservas de carvão diminuem, devido à falta de reservas facilmente acessíveis, torna-se necessário acessar o carvão através da mineração subterrânea, que é muito cara.

Compreensão Duradoura (EIN-2): Quando os humanos usam recursos naturais, eles alteram os sistemas naturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.M: Descrever os efeitos da urbanização sobre o meio ambiente.

• EIN-2.M.1 A urbanização pode levar ao esgotamento de recursos e à intrusão de água salgada no ciclo hidrológico.
• EIN-2.M.2 A urbanização, através da queima de combustíveis fósseis e aterros sanitários, afeta o ciclo do carbono aumentando a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera.
• EIN-2.M.3 Superfícies impermeáveis são estruturas feitas pelo homem — como estradas, edifícios, calçadas e estacionamentos — que não permitem que a água chegue ao solo, levando a enchentes.
• EIN-2.M.4 Espalhamento urbano é a mudança na distribuição populacional de áreas de alta densidade demográfica para subúrbios de baixa densidade que se expandem para terras rurais, levando a potenciais problemas ambientais.

Compreensão Duradoura (EIN-2): Quando os humanos usam recursos naturais, eles alteram os sistemas naturais.

Objetivo de Aprendizagem EIN-2.N: Explicar as variáveis medidas em uma pegada ecológica.

• EIN-2.N.1 As pegadas ecológicas comparam as demandas por recursos e a produção de resíduos necessárias para um indivíduo ou sociedade.

Compreensão Duradoura (STB-1): Os humanos podem mitigar seu impacto sobre os recursos de terra e água através do uso sustentável.

Objetivo de Aprendizagem STB-1.A: Explicar o conceito de sustentabilidade.

• STB-1.A.1 Sustentabilidade refere-se aos seres humanos vivendo na Terra e usando seus recursos sem esgotá-los para as gerações futuras. Indicadores ambientais que podem guiar os humanos rumo à sustentabilidade incluem diversidade biológica, produção de alimentos, temperaturas médias da superfície global e concentrações de $\text{CO}_2$, população humana e esgotamento de recursos.
• STB-1.A.2 Rendimento sustentável é a quantidade de um recurso renovável que pode ser extraída sem reduzir a oferta disponível.

Compreensão Duradoura (STB-1): Os humanos podem mitigar seu impacto sobre os recursos de terra e água através do uso sustentável.

Objetivo de Aprendizagem STB-1.B: Descrever métodos para mitigar problemas relacionados ao escorrimento urbano.

• STB-1.B.1 Métodos para aumentar a infiltração de água incluem substituir pavimentos tradicionais por pavimentos permeáveis, plantar árvores, aumentar o uso do transporte público e construir para cima, não para fora.

Compreensão Duradoura (STB-1): Os humanos podem mitigar seu impacto sobre os recursos de terra e água através do uso sustentável.

Objetivo de Aprendizagem STB-1.C: Descrever o controle integrado de pragas.

• STB-1.C.1 Controle integrado de pragas (CIP) é uma combinação de métodos usados para controlar efetivamente espécies de pragas enquanto minimiza a perturbação ao meio ambiente. Esses métodos incluem métodos biológicos, físicos e químicos limitados, como biocontrole, cultivo intercalado, rotação de culturas e predadores naturais das pragas.

Objetivo de Aprendizagem STB-1.D: Descrever os benefícios e desvantagens do controle integrado de pragas (CIP).

• STB-1.D.1 O uso do controle integrado de pragas (CIP) reduz o risco que os pesticidas representam para a vida selvagem, abastecimento de água e saúde humana.
• STB-1.D.2 O controle integrado de pragas (CIP) minimiza as perturbações ao meio ambiente e as ameaças à saúde humana, mas pode ser complexo e caro.

Compreensão Duradoura (STB-1): Os humanos podem mitigar seu impacto sobre os recursos de terra e água através do uso sustentável.

Objetivo de Aprendizagem STB-1.E: Descrever práticas agrícolas e de produção alimentar sustentáveis.

• STB-1.E.1 O objetivo da conservação do solo é prevenir a erosão do solo. Diferentes métodos de conservação do solo incluem aração em curvas de nível, quebra-ventos, culturas perenes, terraceamento, agricultura de plantio direto e cultivo em faixas.
• STB-1.E.2 Estratégias para melhorar a fertilidade do solo incluem rotação de culturas e adição de adubação verde e calcário.
• STB-1.E.3 Pecuária rotacionada é a rotação regular de rebanhos entre diferentes pastagens para evitar o sobrepastoreio em uma área específica.

Compreensão Duradoura (STB-1): Os humanos podem mitigar seu impacto sobre os recursos de terra e água através do uso sustentável.

Objetivo de Aprendizagem STB-1.F: Descrever os benefícios e desvantagens da aquicultura.

• STB-1.F.1 A aquicultura se expandiu porque é altamente eficiente, requer apenas pequenas áreas de água e consome pouco combustível.
• STB-1.F.2 A aquicultura pode contaminar águas residuais, e peixes que escapam podem competir ou hibridizar com peixes selvagens. A densidade de peixes na aquicultura pode levar a aumentos na incidência de doenças, que podem ser transmitidas a peixes selvagens.

Compreensão Duradoura (STB-1): Os humanos podem mitigar seu impacto sobre os recursos de terra e água através do uso sustentável.

Objetivo de Aprendizagem STB-1.G: Descrever métodos para mitigar o impacto humano sobre as florestas.

• STB-1.G.1 Alguns dos métodos para mitigar o desmatamento incluem reflorestamento, uso e compra de madeira colhida por técnicas de silvicultura ecologicamente sustentável, e reutilização da madeira.
• STB-1.G.2 Métodos para proteger florestas contra patógenos e insetos incluem controle integrado de pragas (CIP) e remoção de árvores afetadas.
• STB-1.G.3 Queimada prescrita é um método pelo qual as florestas são incendiadas sob condições controladas para reduzir a ocorrência de incêndios naturais.

Compreensão Duradoura (ENG-3): Os humanos usam energia de diversas fontes, resultando em consequências positivas e negativas.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.A: Identificar diferenças entre fontes de energia renováveis e não renováveis.

• ENG-3.A.1 Fontes de energia não renováveis são aquelas que existem em quantidade fixa e envolvem transformação energética que não pode ser facilmente substituída.
• ENG-3.A.2 Fontes de energia renovável são aquelas que podem ser repostas naturalmente, na taxa de consumo ou próxima dela, e reutilizadas.

Compreensão Duradoura (ENG-3): Os humanos usam energia de diversas fontes, resultando em consequências positivas e negativas.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.B: Descrever tendências no consumo de energia.

• ENG-3.B.1 O uso de recursos energéticos não é distribuído uniformemente entre países desenvolvidos e em desenvolvimento.
• ENG-3.B.2 As fontes de energia mais utilizadas globalmente são os combustíveis fósseis.
• ENG-3.B.3 À medida que países em desenvolvimento se tornam mais desenvolvidos, sua dependência de combustíveis fósseis para energia aumenta.
• ENG-3.B.4 À medida que o mundo se torna mais industrializado, a demanda por energia aumenta.
• ENG-3.B.5 Disponibilidade, preço e regulamentações governamentais influenciam quais fontes de energia as pessoas usam e como elas as utilizam.

Compreensão Duradoura (ENG-3): Os humanos usam energia de diversas fontes, resultando em consequências positivas e negativas.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.C: Identificar tipos de combustíveis e seus usos.

• ENG-3.C.1 A madeira é comumente usada como combustível nas formas de lenha e carvão vegetal. É frequentemente usada em países em desenvolvimento porque é facilmente acessível.
• ENG-3.C.2 Torba é material orgânico parcialmente decomposto que pode ser queimado como combustível.
• ENG-3.C.3 Três tipos de carvão usados como combustível são lignito, betuminoso e antracita. Calor, pressão e profundidade de enterramento contribuem para o desenvolvimento de vários tipos de carvão e suas qualidades.
• ENG-3.C.4 Gás natural, o mais limpo dos combustíveis fósseis, é predominantemente metano.
• ENG-3.C.5 Petróleo bruto pode ser recuperado de areias betuminosas, que são uma combinação de argila, areia, água e bitume.
• ENG-3.C.6 Combustíveis fósseis podem ser transformados em tipos específicos de combustível para usos especializados (ex.: em veículos automotores).
• ENG-3.C.7 Cogeração ocorre quando uma fonte de combustível é usada para gerar tanto calor útil quanto eletricidade.

Compreensão Duradoura (ENG-3): Os humanos usam energia de diversas fontes, resultando em consequências positivas e negativas.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.D: Identificar onde ocorrem recursos energéticos naturais.

• ENG-3.D.1 A distribuição global de recursos energéticos naturais, como minérios, carvão, petróleo bruto e gás, não é uniforme e depende da história geológica das regiões.

Compreensão Duradoura (ENG-3): Os humanos usam energia de diversas fontes, resultando em consequências positivas e negativas.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.E: Descrever o uso e métodos de combustíveis fósseis na geração de energia elétrica.

• ENG-3.E.1 A combustão de combustíveis fósseis é uma reação química entre o combustível e o oxigênio que produz dióxido de carbono e água e libera energia.
• ENG-3.E.2 A energia de combustíveis fósseis é produzida queimando esses combustíveis para gerar calor, que então transforma a água em vapor. Esse vapor faz girar uma turbina, que gira um gerador, produzindo eletricidade.
• ENG-3.E.3 Os humanos usam uma variedade de métodos para extrair combustíveis fósseis da Terra para geração de energia.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.F: Descrever os efeitos dos combustíveis fósseis no meio ambiente.

• ENG-3.F.1 A fraturação hidráulica (fracking) pode causar contaminação de águas subterrâneas e liberação de compostos orgânicos voláteis.

Compreensão Duradoura (ENG-3): Os humanos usam energia de diversas fontes, resultando em consequências positivas e negativas.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.G: Descrever o uso da energia nuclear na geração de energia elétrica.

• ENG-3.G.1 A energia nuclear é gerada através da fissão, onde átomos de Urânio-235, que estão armazenados em barras de combustível, são divididos em partes menores após serem atingidos por um nêutron. A fissão nuclear libera uma grande quantidade de calor, que é usada para gerar vapor, que aciona uma turbina e gera eletricidade.
• ENG-3.G.2 A radioatividade ocorre quando o núcleo de um isótopo radioativo perde energia emitindo radiação.
• ENG-3.G.3 O urânio-235 permanece radioativo por um longo tempo, o que leva aos problemas associados ao descarte de resíduos nucleares.
• ENG-3.G.4 A geração de energia nuclear é uma fonte não renovável. A energia nuclear é considerada uma fonte mais limpa porque não produz poluentes atmosféricos, mas libera poluição térmica e resíduos sólidos perigosos.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.H: Descrever os efeitos do uso da energia nuclear no meio ambiente.

• ENG-3.H.1 Three Mile Island, Chernobyl e Fukushima são três casos em que acidentes ou desastres naturais levaram à liberação de radiação. Essas liberações tiveram impactos de curto e longo prazo no meio ambiente.
• ENG-3.H.2 A meia-vida de um elemento radioativo pode ser usada para calcular várias coisas, incluindo a taxa de decaimento e o nível de radioatividade em momentos específicos.

Compreensão Duradoura (ENG-3): Os humanos usam energia de diversas fontes, resultando em consequências positivas e negativas.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.I: Descrever os efeitos do uso da biomassa na geração de energia sobre o meio ambiente.

• ENG-3.I.1 A queima de biomassa produz calor para energia a um custo relativamente baixo, mas também produz dióxido de carbono, monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio, partículas e compostos orgânicos voláteis. O superexploração de árvores para combustível também causa desmatamento.
• ENG-3.I.2 O etanol pode ser usado como substituto da gasolina. A queima do etanol não introduz carbono adicional na atmosfera via combustão, mas o retorno de energia sobre o investimento de energia para o etanol é baixo.

Compreensão Duradoura (ENG-3): Os humanos usam energia de diversas fontes, resultando em consequências positivas e negativas.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.J: Descrever o uso da energia solar na geração de energia.

• ENG-3.J.1 Células solares fotovoltaicas capturam a energia luminosa do sol e a transformam diretamente em energia elétrica. Seu uso é limitado pela disponibilidade de luz solar.
• ENG-3.J.2 Sistemas de energia solar ativa usam a energia solar para aquecer um líquido através de equipamentos mecânicos e elétricos para coletar e armazenar a energia captada do sol.
• ENG-3.J.3 Sistemas de energia solar passiva absorvem o calor diretamente do sol sem o uso de equipamentos mecânicos e elétricos, e a energia não pode ser coletada ou armazenada.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.K: Descrever os efeitos do uso da energia solar na geração de energia sobre o meio ambiente.

• ENG-3.K.1 Os sistemas de energia solar têm baixo impacto ambiental e produzem energia limpa, mas podem ser caros. Grandes fazendas de energia solar podem impactar negativamente os ecossistemas do deserto.

Compreensão Duradoura (ENG-3): Os humanos usam energia de diversas fontes, resultando em consequências positivas e negativas.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.L: Descrever o uso da eletricidade hidrelétrica na geração de energia.

• ENG-3.L.1 A energia hidrelétrica pode ser gerada de várias maneiras. Barragens construídas em rios recolhem água em reservatórios. A água em movimento pode ser usada para girar uma turbina. Turbinas também podem ser colocadas em rios pequenos, onde a água em movimento gira a turbina.
• ENG-3.L.2 A energia das marés usa a energia produzida pelas correntes de maré para girar uma turbina.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.M: Descrever os efeitos do uso da eletricidade hidrelétrica na geração de energia sobre o meio ambiente.

• ENG-3.M.1 A energia hidrelétrica não gera poluição do ar ou resíduos, mas a construção das usinas pode ser cara, e pode haver perda ou alteração de habitats após a construção de barragens.

Compreensão Duradoura (ENG-3): Os humanos usam energia de diversas fontes, resultando em consequências positivas e negativas.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.N: Descrever o uso da energia geotérmica na geração de energia elétrica.

• ENG-3.N.1 A energia geotérmica é obtida usando o calor armazenado no interior da Terra para aquecer a água, que é trazida de volta à superfície como vapor. O vapor é usado para acionar um gerador elétrico.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.O: Descrever os efeitos do uso da energia geotérmica na geração de energia elétrica sobre o meio ambiente.

• ENG-3.O.1 O custo de acesso à energia geotérmica pode ser proibitivamente alto, pois ela não é facilmente acessível em muitas partes do mundo. Além disso, pode causar a liberação de sulfeto de hidrogênio.

Compreensão Duradoura (ENG-3): Os humanos usam energia de diversas fontes, resultando em consequências positivas e negativas.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.P: Descrever o uso de células a combustível de hidrogênio na geração de energia elétrica.

• ENG-3.P.1 Células a combustível de hidrogênio são uma alternativa às fontes de combustível não renováveis. Elas usam hidrogênio como combustível, combinando o hidrogênio e o oxigênio do ar para formar água e liberar energia (eletricidade) no processo. A água é o produto (emissão) de uma célula a combustível.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.Q: Descrever os efeitos do uso de células a combustível de hidrogênio na geração de energia elétrica sobre o meio ambiente.

• ENG-3.Q.1 Células a combustível de hidrogênio têm baixo impacto ambiental e não produzem dióxido de carbono quando o hidrogênio é produzido a partir da água. No entanto, a tecnologia é cara e ainda é necessária energia para criar o gás hidrogênio usado na célula a combustível.

Compreensão Duradoura (ENG-3): Os humanos usam energia de diversas fontes, resultando em consequências positivas e negativas.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.R: Descrever o uso da energia eólica na geração de energia elétrica.

• ENG-3.R.1 Turbinas eólicas usam a energia cinética do ar em movimento para girar uma turbina, que gira um gerador, produzindo eletricidade.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.S: Descrever os efeitos do uso da energia eólica na geração de energia elétrica sobre o meio ambiente.

• ENG-3.S.1 A energia eólica é uma fonte de energia renovável e limpa. No entanto, pássaros e morcegos podem ser mortos se voarem contra as pás da turbina giratória.

Compreensão Duradoura (ENG-3): Os humanos usam energia de diversas fontes, resultando em consequências positivas e negativas.

Objetivo de Aprendizagem ENG-3.T: Descrever métodos para conservar energia.

• ENG-3.T.1 Alguns dos métodos para conservar energia em casa incluem ajustar o termostato para reduzir o uso de aquecimento e ar-condicionado, conservar água, usar eletrodomésticos eficientes energeticamente e paisagismo conservacionista.
• ENG-3.T.2 Métodos para conservar energia em larga escala incluem melhorar a economia de combustível para veículos, usar BEVs (veículos elétricos a bateria) e veículos híbridos, usar transporte público e implementar características de projeto de construção verde.

Compreensão Duradoura (STB-2): As atividades humanas têm consequências físicas, químicas e biológicas para a atmosfera.

Objetivo de Aprendizagem STB-2.A: Identificar as fontes e efeitos dos poluentes do ar.

• STB-2.A.1 A combustão de carvão libera poluentes atmosféricos, incluindo dióxido de carbono, dióxido de enxofre, metais tóxicos e particulados.
• STB-2.A.2 A combustão de combustíveis fósseis libera óxidos de nitrogênio na atmosfera. Eles levam à produção de ozônio, formação de smog fotoquímico e se convertem em ácido nítrico na atmosfera, causando chuva ácida. Outros poluentes produzidos pela combustão de combustíveis fósseis incluem monóxido de carbono, hidrocarbonetos e material particulado.
• STB-2.A.3 A qualidade do ar pode ser afetada pela liberação de dióxido de enxofre durante a queima de combustíveis fósseis, principalmente combustíveis diesel.
• STB-2.A.4 Por meio da Lei do Ar Limpo, a Agência de Proteção Ambiental (EPA) regulou o uso de chumbo, especialmente em combustíveis, o que diminuiu drasticamente a quantidade de chumbo na atmosfera.
• STB-2.A.5 Os poluentes do ar podem ser poluentes primários ou secundários.

Compreensão Duradoura (STB-2): As atividades humanas têm consequências físicas, químicas e biológicas para a atmosfera.

Objetivo de Aprendizagem STB-2.B: Explicar as causas e efeitos do smog fotoquímico e métodos para reduzí-lo.

• STB-2.B.1 O smog fotoquímico é formado quando óxidos de nitrogênio e hidrocarbonetos orgânicos voláteis reagem com calor e luz solar para produzir uma variedade de poluentes.
• STB-2.B.2 Muitos fatores ambientais afetam a formação do smog fotoquímico.
• STB-2.B.3 O óxido de nitrogênio é produzido cedo no dia. As concentrações de ozônio atingem o pico à tarde e são maiores no verão porque o ozônio é produzido por reações químicas entre oxigênio e luz solar.
• STB-2.B.4 Compostos Orgânicos Voláteis (VOCs), como formaldeído e gasolina, evaporam ou sublimam à temperatura ambiente. As árvores são uma fonte natural de VOCs.
• STB-2.B.5 O smog fotoquímico frequentemente se forma em áreas urbanas devido ao grande número de veículos automotores.
• STB-2.B.6 O smog fotoquímico pode ser reduzido através da redução de óxidos de nitrogênio e VOCs.
• STB-2.B.7 O smog fotoquímico pode prejudicar a saúde humana de várias maneiras, incluindo causar problemas respiratórios e irritação ocular.

Compreensão Duradoura (STB-2): As atividades humanas têm consequências físicas, químicas e biológicas para a atmosfera.

Objetivo de Aprendizagem STB-2.C: Descrever a inversão térmica e sua relação com a poluição.

• STB-2.C.1 Durante uma inversão térmica, o gradiente de temperatura normal na atmosfera é alterado, pois a temperatura do ar na superfície da Terra é mais fria do que o ar em altitudes mais elevadas.
• STB-2.C.2 A inversão térmica aprisiona a poluição perto do solo, especialmente smog e particulados.

Compreensão Duradoura (STB-2): As atividades humanas têm consequências físicas, químicas e biológicas para a atmosfera.

Objetivo de Aprendizagem STB-2.D: Descrever as fontes naturais de $CO_2$ e particulados.

• STB-2.D.1 $CO_2$ aparece naturalmente na atmosfera a partir de fontes como respiração, decomposição e erupções vulcânicas.
• STB-2.D.2 Existem uma variedade de fontes naturais de matéria particulada.

Compreensão Duradoura (STB-2): As atividades humanas têm consequências físicas, químicas e biológicas para a atmosfera.

Objetivo de Aprendizagem STB-2.E: Identificar poluentes do ar interior.

• STB-2.E.1 O monóxido de carbono é um poluente do ar interior classificado como asfixiante.
• STB-2.E.2 Poluentes do ar interior classificados como particulados incluem amianto, poeira e fumaça.
• STB-2.E.3 Poluentes do ar interior podem provenir de fontes naturais, fontes feitas pelo homem e combustão.
• STB-2.E.4 Fontes naturais comuns de poluentes do ar interior incluem radon, mofo e poeira.
• STB-2.E.5 Fontes comuns de poluentes do ar interior feitas pelo homem incluem isolamento, Compostos Orgânicos Voláteis (VOCs) de móveis, painéis e carpetes; formaldeído de materiais de construção, móveis, estofados e tapetes; e chumbo de tintas.
• STB-2.E.6 Poluentes comuns de combustão incluem monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio, dióxido de enxofre, particulados e fumaça de tabaco.
• STB-2.E.7 O Radon-222 é um gás radioativo naturalmente occorrente produzido pelo decaimento do urânio encontrado em algumas rochas e solos.

Objetivo de Aprendizagem STB-2.F: Descrever os efeitos dos poluentes do ar interior.

• STB-2.F.1 O gás radon pode infiltrar-se em casas enquanto sobe pelo solo e entra nas residências através da porão ou rachaduras nas paredes ou fundação. Ele também está dissolvido em águas subterrâneas que entram nas casas através de um poço.
• STB-2.F.2 A exposição ao gás radon pode levar ao câncer de pulmão induzido por radon, que é a segunda principal causa de câncer de pulmão na América.

Compreensão Duradoura (STB-2): As atividades humanas têm consequências físicas, químicas e biológicas para a atmosfera.

Objetivo de Aprendizagem STB-2.G: Explicar como os poluentes do ar podem ser reduzidos na fonte.

• STB-2.G.1 Métodos para reduzir poluentes do ar incluem práticas regulatórias, práticas de conservação e combustíveis alternativos.
• STB-2.G.2 Um bocal de recuperação de vapores é um dispositivo de controle de poluição do ar em uma bomba de gasolina que impede que vapores escapem para a atmosfera ao abastecer um veículo automotor.
• STB-2.G.3 Um conversor catalítico é um dispositivo de controle de poluição do ar para motores de combustão interna que converte poluentes (CO, $NO_x$ e hidrocarbonetos) nos escapamentos em moléculas menos nocivas ($CO_2$, $N_2$, $O_2$ e $H_2O$).
• STB-2.G.4 Scrubbers úmidos e secos são dispositivos de controle de poluição do ar que removem particulados e/ou gases de correntes de exaustão industriais.
• STB-2.G.5 Métodos para reduzir a poluição do ar de usinas a carvão incluem scrubbers e precipitadores eletrostáticos.

Compreensão Duradoura (STB-2): As atividades humanas têm consequências físicas, químicas e biológicas para a atmosfera.

Objetivo de Aprendizagem STB-2.H: Descrever a deposição ácida.

• STB-2.H.1 A chuva ácida e a deposição são devidas a óxidos de nitrogênio e óxidos de enxofre de fontes antrópicas e naturais na atmosfera.
• STB-2.H.2 Óxidos de nitrogênio que causam deposição ácida provêm de veículos automotores e usinas a carvão. Dióxidos de enxofre que causam deposição ácida provêm de usinas a carvão.

Objetivo de Aprendizagem STB-2.I: Descrever os efeitos da deposição ácida no meio ambiente.

• STB-2.I.1 A deposição ácida afeta principalmente comunidades situadas a sotavento de usinas a carvão.
• STB-2.I.2 A chuva ácida e a deposição podem levar à acidificação de solos e corpos d'água e à corrosão de estruturas artificiais.
• STB-2.I.3 Diferenças regionais em solos e rocha-mãe afetam o impacto que a deposição ácida tem na região — como a capacidade da rocha-mãe calcária de neutralizar o efeito da chuva ácida em lagos e lagoas.

Compreensão Duradoura (STB-2): As atividades humanas têm consequências físicas, químicas e biológicas para a atmosfera.

Objetivo de Aprendizagem STB-2.J: Descrever atividades humanas que resultam em poluição sonora e seus efeitos.

• STB-2.J.1 A poluição sonora é o som em níveis suficientemente altos para causar estresse fisiológico e perda auditiva.
• STB-2.J.2 As fontes de poluição sonora em áreas urbanas incluem transporte, construção e atividades domésticas e industriais.
• STB-2.J.3 Alguns efeitos da poluição sonora sobre animais em sistemas ecológicos incluem estresse, mascaramento de sons usados para comunicação ou caça, danos à audição e alterações nas rotas migratórias.

Compreensão Duradoura (STB-3): As atividades humanas, incluindo o uso de recursos, têm consequências físicas, químicas e biológicas para os ecossistemas.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.A: Identificar diferenças entre fontes pontuais e não pontuais de poluição.

• STB-3.A.1 Uma fonte pontual refere-se a uma única fonte identificável de um poluente, como uma chaminé ou tubulação de descarte de resíduos.
• STB-3.A.2 Fontes não pontuais de poluição são difusas e, portanto, podem ser difíceis de identificar, como pulverização de pesticidas ou escoamento superficial urbano.

Compreensão Duradoura (STB-3): As atividades humanas, incluindo o uso de recursos, têm consequências físicas, químicas e biológicas para os ecossistemas.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.B: Descrever os impactos das atividades humanas em ecossistemas aquáticos.

• STB-3.B.1 Organismos possuem uma faixa de tolerância para vários poluentes. Organismos têm uma faixa ótima para cada fator na qual podem manter a homeostase. Fora dessa faixa, os organismos podem experimentar estresse fisiológico, crescimento limitado, redução da reprodução e, em casos extremos, morte.
• STB-3.B.2 Os recifes de coral vêm sofrendo danos devido a uma variedade de fatores, incluindo aumento da temperatura do oceano, escoamento de sedimentos e práticas destrutivas de pesca.
• STB-3.B.3 Derrames de óleo em águas marinhas causam a morte de organismos devido aos hidrocarbonetos no óleo. O óleo que flutua na superfície da água pode cobrir as penas de aves e o pelo de mamíferos marinhos. Alguns componentes do óleo afundam no fundo do oceano, matando alguns organismos bentônicos.
• STB-3.B.4 O óleo que chega à praia pode ter consequências econômicas para as indústrias de pesca e turismo.
• STB-3.B.5 Zonas mortas oceânicas são áreas de baixo oxigênio nos oceanos do mundo causadas pelo aumento da poluição por nutrientes.
• STB-3.B.6 Uma curva de deflexão de oxigênio é um gráfico dos níveis de oxigênio dissolvido versus a distância de uma fonte de poluição, geralmente excesso de nutrientes e resíduos biológicos.
• STB-3.B.7 Metais pesados usados na indústria, especialmente mineração e queima de combustíveis fósseis, podem atingir as águas subterrâneas, impactando o fornecimento de água potável.
• STB-3.B.8 Lixo que chega aos ecossistemas aquáticos, além de ser feio, pode causar obstrução intestinal e perigos de sufocamento para a vida selvagem e introduzir substâncias tóxicas na cadeia alimentar.
• STB-3.B.9 O aumento de sedimentos em vias navegáveis pode reduzir a infiltração de luz, o que pode afetar produtores primários e predadores visuais. O sedimento também pode assentar, perturbando habitats.
• STB-3.B.10 Quando fontes elementares de mercúrio entram em ambientes aquáticos, bactérias na água o convertem em metilmercúrio altamente tóxico.

Compreensão Duradoura (STB-3): As atividades humanas, incluindo o uso de recursos, têm consequências físicas, químicas e biológicas para os ecossistemas.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.C: Descrever desreguladores endócrinos.

• STB-3.C.1 Desreguladores endócrinos são substâncias químicas que podem interferir no sistema endócrino dos animais.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.D: Descrever os efeitos dos desreguladores endócrinos nos ecossistemas.

• STB-3.D.1 Desreguladores endócrinos podem levar a defeitos congênitos, distúrbios de desenvolvimento e desequilíbrios de gênero em peixes e outras espécies.

Compreensão Duradoura (STB-3): As atividades humanas, incluindo o uso de recursos, têm consequências físicas, químicas e biológicas para os ecossistemas.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.E: Descrever os impactos da atividade humana em pântanos e manguezais.

• STB-3.E.1 Pântanos são áreas onde a água cobre o solo, seja parcial ou totalmente, parte ou todo o tempo.
• STB-3.E.2 Pântanos fornecem uma variedade de serviços ecológicos, incluindo purificação da água, proteção contra enchentes, filtração de água e habitat.
• STB-3.E.3 Ameaças a pântanos e manguezais incluem desenvolvimento comercial, construção de barragens, pesca excessiva e poluentes provenientes da agricultura e de resíduos industriais.

Compreensão Duradoura (STB-3): As atividades humanas, incluindo o uso de recursos, têm consequências físicas, químicas e biológicas para os ecossistemas.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.F: Explicar os efeitos ambientais do uso excessivo de fertilizantes e detergentes em ecossistemas aquáticos.

• STB-3.F.1 A eutrofização ocorre quando um corpo d'água é enriquecido em nutrientes.
• STB-3.F.2 O aumento de nutrientes em ambientes aquáticos eutróficos causa uma floração de algas. Quando a floração de algas morre, microrganismos digerem as algas, junto com o oxigênio na água, levando a uma diminuição nos níveis de oxigênio dissolvido na água. A falta de oxigênio dissolvido pode resultar em grandes mortes em massa de peixes e outros organismos aquáticos.
• STB-3.F.3 Corpos d'água hipóxicos são aqueles com baixo teor de oxigênio dissolvido.
• STB-3.F.4 Em comparação aos corpos d'água eutróficos, os oligotróficos possuem baixíssimas quantidades de nutrientes, populações estáveis de algas e alto teor de oxigênio dissolvido.
• STB-3.F.5 Causas antropogênicas da eutrofização incluem escoamento agrícola e lançamento de esgoto.

Compreensão Duradoura (STB-3): As atividades humanas, incluindo o uso de recursos, têm consequências físicas, químicas e biológicas para os ecossistemas.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.G: Descrever os efeitos da poluição térmica sobre ecossistemas aquáticos.

• STB-3.G.1 A poluição térmica ocorre quando o calor liberado na água produz efeitos negativos aos organismos desse ecossistema.
• STB-3.G.2 Variações na temperatura da água afetam a concentração de oxigênio dissolvido, pois a água quente não contém tanto oxigênio quanto a água fria.

Compreensão Duradoura (STB-3): As atividades humanas, incluindo o uso de recursos, têm consequências físicas, químicas e biológicas para os ecossistemas.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.H: Descrever o efeito dos poluentes orgânicos persistentes (POPs) nos ecossistemas.

• STB-3.H.1 Os poluentes orgânicos persistentes (POPs) não se degradam facilmente no ambiente porque são moléculas sintéticas à base de carbono (como DDT e PCBs).
• STB-3.H.2 Os poluentes orgânicos persistentes (POPs) podem ser tóxicos para os organismos porque são solúveis em gordura, o que permite seu acúmulo nos tecidos adiposos desses organismos.
• STB-3.H.3 Os poluentes orgânicos persistentes (POPs) podem viajar longas distâncias através do vento e da água antes de serem redepositados.

Compreensão Duradoura (STB-3): As atividades humanas, incluindo o uso de recursos, têm consequências físicas, químicas e biológicas para os ecossistemas.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.I: Descrever bioacumulação e biomagnificação.

• STB-3.I.1 Bioacumulação é a absorção seletiva e concentração de elementos ou compostos por células de um organismo vivo, mais comumente compostos solúveis em gordura.
• STB-3.I.2 Biomagnificação é o aumento na concentração de substâncias por unidade de tecido corporal que ocorre em níveis tróficos sucessivamente mais altos de uma cadeia alimentar ou rede alimentar.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.J: Descrever os efeitos da bioacumulação e biomagnificação.

• STB-3.J.1 Alguns efeitos que podem ocorrer em um ecossistema quando uma substância persistente é biomagnificada em uma cadeia alimentar incluem afinamento de cascas de ovos e deformidades de desenvolvimento em carnívoros no topo da cadeia, nos níveis tróficos superiores.
• STB-3.J.2 Os humanos também sofrem efeitos prejudiciais da biomagnificação, incluindo problemas nos sistemas reprodutivo, nervoso e circulatório.
• STB-3.J.3 DDT, mercúrio e PCBs são substâncias que bioacumulam e têm impactos ambientais significativos.

Compreensão Duradoura (STB-3): As atividades humanas, incluindo o uso de recursos, têm consequências físicas, químicas e biológicas para os ecossistemas.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.K: Descrever métodos de descarte de resíduos sólidos.

• STB-3.K.1 Resíduo sólido é qualquer material descartado que não seja líquido ou gasoso. É gerado nos setores doméstico, industrial, comercial e agrícola.
• STB-3.K.2 Resíduos sólidos são geralmente descartados em aterros sanitários. Aterros podem contaminar águas subterrâneas e liberar gases nocivos.
• STB-3.K.3 Resíduos eletrônicos, ou e-waste, são compostos por dispositivos eletrônicos descartados, incluindo televisores, celulares e computadores.
• STB-3.K.4 Um aterro municipal sanitário consiste em uma barreira inferior (plástico ou argila), um sistema de coleta de águas pluviais, um sistema de coleta de lixiviado, uma cobertura e um sistema de coleta de metano.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.L: Descrever os efeitos dos métodos de descarte de resíduos sólidos.

• STB-3.L.1 Fatores na decomposição de aterros incluem a composição do lixo e as condições necessárias para a decomposição microbiana dos resíduos.
• STB-3.L.2 Resíduos sólidos também podem ser descartados por incineração, onde os resíduos são queimados em altas temperaturas. Este método reduz significativamente o volume de resíduos sólidos, mas libera poluentes atmosféricos.
• STB-3.L.3 Alguns itens não são aceitos em aterros sanitários e podem ser descartados ilegalmente, causando problemas ambientais. Um exemplo são pneus usados, que, quando empilhados, podem se tornar criadouros de mosquitos que espalham doenças.
• STB-3.L.4 Alguns países descartam seus resíduos jogando-os no oceano. Essa prática, junto com outras fontes de plástico, levou à formação de grandes ilhas flutuantes de lixo nos oceanos. Além disso, a fauna marinha pode ficar presa nos resíduos, bem como ingeri-los.

Compreensão Duradoura (STB-3): As atividades humanas, incluindo o uso de recursos, têm consequências físicas, químicas e biológicas para os ecossistemas.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.M: Descrever mudanças nas práticas atuais que poderiam reduzir a quantidade de resíduos gerados e seus benefícios e desvantagens associados.

• STB-3.M.1 Reciclagem é um processo pelo qual certos materiais de resíduos sólidos são processados e convertidos em novos produtos.
• STB-3.M.2 A reciclagem é uma forma de reduzir a demanda global atual por minerais, mas esse processo é intensivo em energia e pode ser custoso.
• STB-3.M.3 Compostagem é o processo de decomposição de matéria orgânica, como restos de alimentos, papel e resíduos de jardim. O produto dessa decomposição pode ser usado como fertilizante. As desvantagens da compostagem incluem odor e roedores.
• STB-3.M.4 Os resíduos eletrônicos podem ser reduzidos por meio de reciclagem e reutilização. Os resíduos eletrônicos podem conter produtos químicos perigosos, incluindo metais pesados como chumbo e mercúrio, que podem lixiviar dos aterros sanitários para as águas subterrâneas se não forem descartados adequadamente.
• STB-3.M.5 As estratégias de mitigação de aterros sanitários variam desde a incineração de resíduos para geração de energia até a recuperação de habitat em antigos aterros para uso como parques.
• STB-3.M.6 A combustão de gases produzidos pela decomposição de material orgânico em aterros sanitários pode ser usada para acionar turbinas e gerar eletricidade. Esse processo reduz o volume do aterro.

Compreensão Duradoura (STB-3): As atividades humanas, incluindo o uso de recursos, têm consequências físicas, químicas e biológicas para os ecossistemas.

Objetivo de Aprendizagem STB-3.N: Descrever as melhores práticas no tratamento de esgoto.

• STB-3.N.1 O tratamento primário de esgoto é a remoção física de objetos grandes, geralmente através do uso de telas e grelhas, seguida pela sedimentação de resíduos sólidos no fundo de um tanque.
• STB-3.N.2 O tratamento secundário é um processo biológico no qual bactérias decompõem a matéria orgânica em dióxido de carbono e lodo inorgânico, que sedimenta no fundo de um tanque. O tanque é aerado para aumentar a taxa com que as bactérias decompõem a matéria orgânica.
• STB-3.N.3 O tratamento terciário é o uso de processos ecológicos ou químicos para remover quaisquer poluentes restantes na água após o tratamento primário e secundário.
• STB-3.N.4 Antes do descarte, a água tratada é exposta a um ou mais desinfetantes (geralmente cloro, ozônio ou luz UV) para matar bactérias.

Compreensão Duradoura (EIN-3): Poluentes podem ter impactos diretos e indiretos na saúde dos organismos, incluindo humanos.

Objetivo de Aprendizagem EIN-3.A: Definir dose letal 50% ($LD_{50}$).

• EIN-3.A.1 Dose letal 50% ($LD_{50}$) é a dose de um químico que é letal para 50% da população de uma espécie particular.

Compreensão Duradoura (EIN-3): Poluentes podem ter impactos diretos e indiretos na saúde dos organismos, incluindo humanos.

Objetivo de Aprendizagem EIN-3.B: Avaliar curvas de resposta à dose.

• EIN-3.B.1 Uma curva de resposta à dose descreve o efeito em um organismo ou taxa de mortalidade em uma população com base na dose de uma toxina ou medicamento particular.

Compreensão Duradoura (EIN-3): Poluentes podem ter impactos diretos e indiretos na saúde dos organismos, incluindo humanos.

Objetivo de Aprendizagem EIN-3.C: Identificar fontes de problemas de saúde humana ligados à poluição.

• EIN-3.C.1 Pode ser difícil estabelecer causa e efeito entre poluentes e problemas de saúde humana porque os humanos são expostos a uma variedade de químicos e poluentes.
• EIN-3.C.2 Disenteria é causada por esgoto não tratado em riachos e rios.
• EIN-3.C.3 Mesotelioma é um tipo de câncer causado principalmente pela exposição ao amianto.
• EIN-3.C.4 Problemas respiratórios e a função pulmonar geral podem ser impactados por níveis elevados de ozônio troposférico.

Compreensão Duradoura (EIN-3): Poluentes podem ter impactos diretos e indiretos na saúde dos organismos, incluindo humanos.

Objetivo de Aprendizagem EIN-3.D: Explicar patógenos humanos e seu ciclo através do ambiente.

• EIN-3.D.1 Patógenos se adaptam para aproveitar novas oportunidades de infectar e se espalhar por populações humanas.
• EIN-3.D.2 Patógenos específicos podem ocorrer em muitos ambientes independentemente da aparência das condições sanitárias.
• EIN-3.D.3 À medida que zonas climáticas de tipo equatorial se expandem para o norte e para o sul em direção às atuais zonas climáticas subtropicais e temperadas, patógenos, doenças infecciosas e quaisquer vetores associados estão se espalhando para essas áreas onde a doença anteriormente não era conhecida por ocorrer.
• EIN-3.D.4 Áreas de baixa renda e empobrecidas frequentemente carecem de disposição sanitária de resíduos e possuem suprimentos de água potável contaminados, levando a refúgios e oportunidades para a propagação de doenças infecciosas.
• EIN-3.D.5 Peste é uma doença transmitida por organismos infectados com a bactéria da peste. Ela é transferida para humanos através da picada de um organismo infectado ou através do contato com fluidos ou tecidos contaminados.
• EIN-3.D.6 Tuberculose é uma infecção bacteriana que tipicamente ataca os pulmões. É transmitida pela inalação das bactérias presentes nos fluidos corporais de uma pessoa infectada.
• EIN-3.D.7 Malária é uma doença parasitária causada por picadas de mosquitos infectados. É encontrada com maior frequência no África subsaariana.
• EIN-3.D.8 Vírus do Nilo Ocidental é transmitido aos humanos através de picadas de mosquitos infectados.
• EIN-3.D.9 Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS) é uma forma de pneumonia. É transmitida pela inalação ou toque em fluidos infectados.
• EIN-3.D.10 Síndrome Respiratória do Oriente Médio (MERS) é uma doença respiratório viral que é transmitida de animais para humanos.
• EIN-3.D.11 Zika é um vírus causado por picadas de mosquitos infectados. Pode ser transmitido por contato sexual.
• EIN-3.D.12 Cólera é uma doença bacteriana contraída a partir de água contaminada.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.