Exame Nacional Biologia e Geologia 2024 · 2.ª fase

Exame Nacional de Biologia e Geologia 2024, 2.ª fase: 23 exercícios com resolução. Temas: Tectónica de placas e deformação das rochas. Com correção imediata.

Temas do exame: Tectónica de placas e deformação das rochas · Sismologia e estrutura interna da Terra · Minerais, rochas magmáticas e metamórficas · Rochas sedimentares, fósseis e história geológica · Recursos geológicos, aquíferos e riscos · Biomoléculas, célula e transporte membranar · Fotossíntese, quimiossíntese, fermentação e respiração · Digestão, transporte e trocas gasosas · DNA, síntese proteica e mitose · Reprodução, meiose e ciclos de vida · Biodiversidade, evolução e sistemática · Investigação científica: variáveis e resultados

Grupo I - 1 · Recursos geológicos, aquíferos e riscos

GRUPO I

Texto 1

Em ambientes submarinos profundos, a penetração contínua de água em zonas de fratura desencadeia um processo geoquímico designado por serpentinização. Trata-se de um processo de metamorfismo que engloba uma série de reações de hidratação que afetam, essencialmente, os minerais das rochas básicas e ultrabásicas quando expostas a fluidos hidrotermais circulantes com temperaturas inferiores a 400 ∘C400\ ^\circ\text{C}. Em consequência, ao longo dos riftes, das falhas transformantes e das zonas de subdução, ocorrem modificações da composição mineralógica das rochas da litosfera e das suas características físicas.

Nas condições descritas, ocorrem reações químicas complexas, que afetam algumas piroxenas e, principalmente, as olivinas [(Mg,Fe)2SiO4][(\text{Mg},\text{Fe})_2\text{SiO}_4]. Como resultado, formam-se minerais do grupo da serpentina – como o crisótilo e a lizardite, minerais cuja composição química é Mg3Si2O5(OH)4\text{Mg}_3\text{Si}_2\text{O}_5(\text{OH})_4 – e outros minerais como a magnetite (Fe3O4)(\text{Fe}_3\text{O}_4), a brucite [Mg(OH)2][\text{Mg}(\text{OH})_2] e o talco [Mg3Si4O10(OH)2][\text{Mg}_3\text{Si}_4\text{O}_{10}(\text{OH})_2].

No entanto, a serpentinização também pode ocorrer em meio continental. A água mineral de Cabeço de Vide, no Alentejo, é uma evidência disso. Trata-se de uma água com características muito particulares, única em Portugal e rara no mundo, que tem despertado um enorme interesse da comunidade científica internacional, pois o seu pH atinge 11,5, devido à elevada concentração do ião OH−\text{OH}^-.

Na origem das características ímpares desta água está o seu percurso subterrâneo profundo e o enquadramento geológico da sua nascente. Trata-se de uma região de calcários e de dolomitos (rochas sedimentares carbonatadas com cálcio e magnésio), datados do Câmbrico (539 a 485 milhões de anos), onde se instalou uma intrusão constituída por gabro e peridotito (incluindo rochas que podem conter mais de 90% de olivina). Atualmente, estas rochas estão total ou parcialmente serpentinizadas.

A Figura 1 apresenta a localização da nascente da água mineral de Cabeço de Vide (nascente 3), e a Figura 2 apresenta um modelo do sistema aquífero, através de um esquema simplificado, onde se projetam as nascentes representadas no mapa da Figura 1.

Observando o esquema da Figura 2, verifica-se que as águas que se infiltram fazem percursos subterrâneos mais ou menos profundos. Parte da água origina sistemas aquíferos livres (nascentes 1 e 2). No entanto, uma parte da água continua o percurso descendente, alcançando maiores profundidades e dando origem à nascente de água mineral (nascente 3), onde a água ascende sob pressão, a temperaturas entre 17 ∘C17\ ^\circ\text{C} e 20 ∘C20\ ^\circ\text{C}, junto à zona de contacto entre as rochas magmáticas e a formação rochosa carbonatada.

Figura 1

Figura 2

Baseado em: J. M. Marques et al., «Water-rock interaction ascribed to hyperalkaline mineral waters in the Cabeço de Vide serpentinized ultramafic intrusive massif (Central Portugal)», in Procedia Earth and Planetary Science, 17, Elsevier, 2017; em: Carta Geológica de Portugal na escala 1/50 000, folha 32-B, Portalegre; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

1. Identifique, de entre as afirmações relativas às nascentes 1 e 2, as três afirmações corretas, considerando as informações do Texto 1 e das Figuras 1 e 2.

Selecione as três afirmações verdadeiras:

.

Grupo I - 2 · Minerais, rochas magmáticas e metamórficas

GRUPO I

Texto 1

Em ambientes submarinos profundos, a penetração contínua de água em zonas de fratura desencadeia um processo geoquímico designado por serpentinização. Trata-se de um processo de metamorfismo que engloba uma série de reações de hidratação que afetam, essencialmente, os minerais das rochas básicas e ultrabásicas quando expostas a fluidos hidrotermais circulantes com temperaturas inferiores a 400 ∘C400\ ^\circ\text{C}. Em consequência, ao longo dos riftes, das falhas transformantes e das zonas de subdução, ocorrem modificações da composição mineralógica das rochas da litosfera e das suas características físicas.

Nas condições descritas, ocorrem reações químicas complexas, que afetam algumas piroxenas e, principalmente, as olivinas [(Mg,Fe)2SiO4][(\text{Mg},\text{Fe})_2\text{SiO}_4]. Como resultado, formam-se minerais do grupo da serpentina – como o crisótilo e a lizardite, minerais cuja composição química é Mg3Si2O5(OH)4\text{Mg}_3\text{Si}_2\text{O}_5(\text{OH})_4 – e outros minerais como a magnetite (Fe3O4)(\text{Fe}_3\text{O}_4), a brucite [Mg(OH)2][\text{Mg}(\text{OH})_2] e o talco [Mg3Si4O10(OH)2][\text{Mg}_3\text{Si}_4\text{O}_{10}(\text{OH})_2].

No entanto, a serpentinização também pode ocorrer em meio continental. A água mineral de Cabeço de Vide, no Alentejo, é uma evidência disso. Trata-se de uma água com características muito particulares, única em Portugal e rara no mundo, que tem despertado um enorme interesse da comunidade científica internacional, pois o seu pH atinge 11,5, devido à elevada concentração do ião OH−\text{OH}^-.

Na origem das características ímpares desta água está o seu percurso subterrâneo profundo e o enquadramento geológico da sua nascente. Trata-se de uma região de calcários e de dolomitos (rochas sedimentares carbonatadas com cálcio e magnésio), datados do Câmbrico (539 a 485 milhões de anos), onde se instalou uma intrusão constituída por gabro e peridotito (incluindo rochas que podem conter mais de 90% de olivina). Atualmente, estas rochas estão total ou parcialmente serpentinizadas.

A Figura 1 apresenta a localização da nascente da água mineral de Cabeço de Vide (nascente 3), e a Figura 2 apresenta um modelo do sistema aquífero, através de um esquema simplificado, onde se projetam as nascentes representadas no mapa da Figura 1.

Observando o esquema da Figura 2, verifica-se que as águas que se infiltram fazem percursos subterrâneos mais ou menos profundos. Parte da água origina sistemas aquíferos livres (nascentes 1 e 2). No entanto, uma parte da água continua o percurso descendente, alcançando maiores profundidades e dando origem à nascente de água mineral (nascente 3), onde a água ascende sob pressão, a temperaturas entre 17 ∘C17\ ^\circ\text{C} e 20 ∘C20\ ^\circ\text{C}, junto à zona de contacto entre as rochas magmáticas e a formação rochosa carbonatada.

Figura 1

Figura 2

Baseado em: J. M. Marques et al., «Water-rock interaction ascribed to hyperalkaline mineral waters in the Cabeço de Vide serpentinized ultramafic intrusive massif (Central Portugal)», in Procedia Earth and Planetary Science, 17, Elsevier, 2017; em: Carta Geológica de Portugal na escala 1/50 000, folha 32-B, Portalegre; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

2. Complete o texto seguinte, selecionando a opção adequada para cada espaço.

A serpentinização é um processo que leva à

dos minerais de rochas magmáticas com elevada percentagem de

. Este processo afeta

e dá origem a minerais como a magnetite, que é um

.

a) · b) · c) · d)

1. compactação

2. recristalização

3. fusão · 1. sódio

2. potássio

3. magnésio · 1. as olivinas

2. os feldspatos

3. a biotite · 1. silicato

2. óxido

3. carbonato

Grupo I - 3 · Minerais, rochas magmáticas e metamórficas

GRUPO I

Texto 1

Em ambientes submarinos profundos, a penetração contínua de água em zonas de fratura desencadeia um processo geoquímico designado por serpentinização. Trata-se de um processo de metamorfismo que engloba uma série de reações de hidratação que afetam, essencialmente, os minerais das rochas básicas e ultrabásicas quando expostas a fluidos hidrotermais circulantes com temperaturas inferiores a 400 ∘C400\ ^\circ\text{C}. Em consequência, ao longo dos riftes, das falhas transformantes e das zonas de subdução, ocorrem modificações da composição mineralógica das rochas da litosfera e das suas características físicas.

Nas condições descritas, ocorrem reações químicas complexas, que afetam algumas piroxenas e, principalmente, as olivinas [(Mg,Fe)2SiO4][(\text{Mg},\text{Fe})_2\text{SiO}_4]. Como resultado, formam-se minerais do grupo da serpentina – como o crisótilo e a lizardite, minerais cuja composição química é Mg3Si2O5(OH)4\text{Mg}_3\text{Si}_2\text{O}_5(\text{OH})_4 – e outros minerais como a magnetite (Fe3O4)(\text{Fe}_3\text{O}_4), a brucite [Mg(OH)2][\text{Mg}(\text{OH})_2] e o talco [Mg3Si4O10(OH)2][\text{Mg}_3\text{Si}_4\text{O}_{10}(\text{OH})_2].

No entanto, a serpentinização também pode ocorrer em meio continental. A água mineral de Cabeço de Vide, no Alentejo, é uma evidência disso. Trata-se de uma água com características muito particulares, única em Portugal e rara no mundo, que tem despertado um enorme interesse da comunidade científica internacional, pois o seu pH atinge 11,5, devido à elevada concentração do ião OH−\text{OH}^-.

Na origem das características ímpares desta água está o seu percurso subterrâneo profundo e o enquadramento geológico da sua nascente. Trata-se de uma região de calcários e de dolomitos (rochas sedimentares carbonatadas com cálcio e magnésio), datados do Câmbrico (539 a 485 milhões de anos), onde se instalou uma intrusão constituída por gabro e peridotito (incluindo rochas que podem conter mais de 90% de olivina). Atualmente, estas rochas estão total ou parcialmente serpentinizadas.

A Figura 1 apresenta a localização da nascente da água mineral de Cabeço de Vide (nascente 3), e a Figura 2 apresenta um modelo do sistema aquífero, através de um esquema simplificado, onde se projetam as nascentes representadas no mapa da Figura 1.

Observando o esquema da Figura 2, verifica-se que as águas que se infiltram fazem percursos subterrâneos mais ou menos profundos. Parte da água origina sistemas aquíferos livres (nascentes 1 e 2). No entanto, uma parte da água continua o percurso descendente, alcançando maiores profundidades e dando origem à nascente de água mineral (nascente 3), onde a água ascende sob pressão, a temperaturas entre 17 ∘C17\ ^\circ\text{C} e 20 ∘C20\ ^\circ\text{C}, junto à zona de contacto entre as rochas magmáticas e a formação rochosa carbonatada.

Figura 1

Figura 2

Baseado em: J. M. Marques et al., «Water-rock interaction ascribed to hyperalkaline mineral waters in the Cabeço de Vide serpentinized ultramafic intrusive massif (Central Portugal)», in Procedia Earth and Planetary Science, 17, Elsevier, 2017; em: Carta Geológica de Portugal na escala 1/50 000, folha 32-B, Portalegre; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

3. De acordo com os dados da Figura 1, pode inferir-se que a intrusão magmática deu origem a um processo de metamorfismo

()

Grupo I - 4 · Rochas sedimentares, fósseis e história geológica

GRUPO I

Texto 1

Em ambientes submarinos profundos, a penetração contínua de água em zonas de fratura desencadeia um processo geoquímico designado por serpentinização. Trata-se de um processo de metamorfismo que engloba uma série de reações de hidratação que afetam, essencialmente, os minerais das rochas básicas e ultrabásicas quando expostas a fluidos hidrotermais circulantes com temperaturas inferiores a 400 ∘C400\ ^\circ\text{C}. Em consequência, ao longo dos riftes, das falhas transformantes e das zonas de subdução, ocorrem modificações da composição mineralógica das rochas da litosfera e das suas características físicas.

Nas condições descritas, ocorrem reações químicas complexas, que afetam algumas piroxenas e, principalmente, as olivinas [(Mg,Fe)2SiO4][(\text{Mg},\text{Fe})_2\text{SiO}_4]. Como resultado, formam-se minerais do grupo da serpentina – como o crisótilo e a lizardite, minerais cuja composição química é Mg3Si2O5(OH)4\text{Mg}_3\text{Si}_2\text{O}_5(\text{OH})_4 – e outros minerais como a magnetite (Fe3O4)(\text{Fe}_3\text{O}_4), a brucite [Mg(OH)2][\text{Mg}(\text{OH})_2] e o talco [Mg3Si4O10(OH)2][\text{Mg}_3\text{Si}_4\text{O}_{10}(\text{OH})_2].

No entanto, a serpentinização também pode ocorrer em meio continental. A água mineral de Cabeço de Vide, no Alentejo, é uma evidência disso. Trata-se de uma água com características muito particulares, única em Portugal e rara no mundo, que tem despertado um enorme interesse da comunidade científica internacional, pois o seu pH atinge 11,5, devido à elevada concentração do ião OH−\text{OH}^-.

Na origem das características ímpares desta água está o seu percurso subterrâneo profundo e o enquadramento geológico da sua nascente. Trata-se de uma região de calcários e de dolomitos (rochas sedimentares carbonatadas com cálcio e magnésio), datados do Câmbrico (539 a 485 milhões de anos), onde se instalou uma intrusão constituída por gabro e peridotito (incluindo rochas que podem conter mais de 90% de olivina). Atualmente, estas rochas estão total ou parcialmente serpentinizadas.

A Figura 1 apresenta a localização da nascente da água mineral de Cabeço de Vide (nascente 3), e a Figura 2 apresenta um modelo do sistema aquífero, através de um esquema simplificado, onde se projetam as nascentes representadas no mapa da Figura 1.

Observando o esquema da Figura 2, verifica-se que as águas que se infiltram fazem percursos subterrâneos mais ou menos profundos. Parte da água origina sistemas aquíferos livres (nascentes 1 e 2). No entanto, uma parte da água continua o percurso descendente, alcançando maiores profundidades e dando origem à nascente de água mineral (nascente 3), onde a água ascende sob pressão, a temperaturas entre 17 ∘C17\ ^\circ\text{C} e 20 ∘C20\ ^\circ\text{C}, junto à zona de contacto entre as rochas magmáticas e a formação rochosa carbonatada.

Figura 1

Figura 2

Baseado em: J. M. Marques et al., «Water-rock interaction ascribed to hyperalkaline mineral waters in the Cabeço de Vide serpentinized ultramafic intrusive massif (Central Portugal)», in Procedia Earth and Planetary Science, 17, Elsevier, 2017; em: Carta Geológica de Portugal na escala 1/50 000, folha 32-B, Portalegre; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

4. Os calcários e os dolomitos que afloram na região de Cabeço de Vide formaram-se

()

Grupo I - 5 · Rochas sedimentares, fósseis e história geológica

GRUPO I

Texto 1

Em ambientes submarinos profundos, a penetração contínua de água em zonas de fratura desencadeia um processo geoquímico designado por serpentinização. Trata-se de um processo de metamorfismo que engloba uma série de reações de hidratação que afetam, essencialmente, os minerais das rochas básicas e ultrabásicas quando expostas a fluidos hidrotermais circulantes com temperaturas inferiores a 400 ∘C400\ ^\circ\text{C}. Em consequência, ao longo dos riftes, das falhas transformantes e das zonas de subdução, ocorrem modificações da composição mineralógica das rochas da litosfera e das suas características físicas.

Nas condições descritas, ocorrem reações químicas complexas, que afetam algumas piroxenas e, principalmente, as olivinas [(Mg,Fe)2SiO4][(\text{Mg},\text{Fe})_2\text{SiO}_4]. Como resultado, formam-se minerais do grupo da serpentina – como o crisótilo e a lizardite, minerais cuja composição química é Mg3Si2O5(OH)4\text{Mg}_3\text{Si}_2\text{O}_5(\text{OH})_4 – e outros minerais como a magnetite (Fe3O4)(\text{Fe}_3\text{O}_4), a brucite [Mg(OH)2][\text{Mg}(\text{OH})_2] e o talco [Mg3Si4O10(OH)2][\text{Mg}_3\text{Si}_4\text{O}_{10}(\text{OH})_2].

No entanto, a serpentinização também pode ocorrer em meio continental. A água mineral de Cabeço de Vide, no Alentejo, é uma evidência disso. Trata-se de uma água com características muito particulares, única em Portugal e rara no mundo, que tem despertado um enorme interesse da comunidade científica internacional, pois o seu pH atinge 11,5, devido à elevada concentração do ião OH−\text{OH}^-.

Na origem das características ímpares desta água está o seu percurso subterrâneo profundo e o enquadramento geológico da sua nascente. Trata-se de uma região de calcários e de dolomitos (rochas sedimentares carbonatadas com cálcio e magnésio), datados do Câmbrico (539 a 485 milhões de anos), onde se instalou uma intrusão constituída por gabro e peridotito (incluindo rochas que podem conter mais de 90% de olivina). Atualmente, estas rochas estão total ou parcialmente serpentinizadas.

A Figura 1 apresenta a localização da nascente da água mineral de Cabeço de Vide (nascente 3), e a Figura 2 apresenta um modelo do sistema aquífero, através de um esquema simplificado, onde se projetam as nascentes representadas no mapa da Figura 1.

Observando o esquema da Figura 2, verifica-se que as águas que se infiltram fazem percursos subterrâneos mais ou menos profundos. Parte da água origina sistemas aquíferos livres (nascentes 1 e 2). No entanto, uma parte da água continua o percurso descendente, alcançando maiores profundidades e dando origem à nascente de água mineral (nascente 3), onde a água ascende sob pressão, a temperaturas entre 17 ∘C17\ ^\circ\text{C} e 20 ∘C20\ ^\circ\text{C}, junto à zona de contacto entre as rochas magmáticas e a formação rochosa carbonatada.

Figura 1

Figura 2

Baseado em: J. M. Marques et al., «Water-rock interaction ascribed to hyperalkaline mineral waters in the Cabeço de Vide serpentinized ultramafic intrusive massif (Central Portugal)», in Procedia Earth and Planetary Science, 17, Elsevier, 2017; em: Carta Geológica de Portugal na escala 1/50 000, folha 32-B, Portalegre; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

5. Na região de Cabeço de Vide, as rochas magmáticas são consideradas posteriores aos calcários e aos dolomitos, de acordo com a aplicação

()

Grupo I - 6 · Minerais, rochas magmáticas e metamórficas

GRUPO I

Texto 1

Em ambientes submarinos profundos, a penetração contínua de água em zonas de fratura desencadeia um processo geoquímico designado por serpentinização. Trata-se de um processo de metamorfismo que engloba uma série de reações de hidratação que afetam, essencialmente, os minerais das rochas básicas e ultrabásicas quando expostas a fluidos hidrotermais circulantes com temperaturas inferiores a 400 ∘C400\ ^\circ\text{C}. Em consequência, ao longo dos riftes, das falhas transformantes e das zonas de subdução, ocorrem modificações da composição mineralógica das rochas da litosfera e das suas características físicas.

Nas condições descritas, ocorrem reações químicas complexas, que afetam algumas piroxenas e, principalmente, as olivinas [(Mg,Fe)2SiO4][(\text{Mg},\text{Fe})_2\text{SiO}_4]. Como resultado, formam-se minerais do grupo da serpentina – como o crisótilo e a lizardite, minerais cuja composição química é Mg3Si2O5(OH)4\text{Mg}_3\text{Si}_2\text{O}_5(\text{OH})_4 – e outros minerais como a magnetite (Fe3O4)(\text{Fe}_3\text{O}_4), a brucite [Mg(OH)2][\text{Mg}(\text{OH})_2] e o talco [Mg3Si4O10(OH)2][\text{Mg}_3\text{Si}_4\text{O}_{10}(\text{OH})_2].

No entanto, a serpentinização também pode ocorrer em meio continental. A água mineral de Cabeço de Vide, no Alentejo, é uma evidência disso. Trata-se de uma água com características muito particulares, única em Portugal e rara no mundo, que tem despertado um enorme interesse da comunidade científica internacional, pois o seu pH atinge 11,5, devido à elevada concentração do ião OH−\text{OH}^-.

Na origem das características ímpares desta água está o seu percurso subterrâneo profundo e o enquadramento geológico da sua nascente. Trata-se de uma região de calcários e de dolomitos (rochas sedimentares carbonatadas com cálcio e magnésio), datados do Câmbrico (539 a 485 milhões de anos), onde se instalou uma intrusão constituída por gabro e peridotito (incluindo rochas que podem conter mais de 90% de olivina). Atualmente, estas rochas estão total ou parcialmente serpentinizadas.

A Figura 1 apresenta a localização da nascente da água mineral de Cabeço de Vide (nascente 3), e a Figura 2 apresenta um modelo do sistema aquífero, através de um esquema simplificado, onde se projetam as nascentes representadas no mapa da Figura 1.

Observando o esquema da Figura 2, verifica-se que as águas que se infiltram fazem percursos subterrâneos mais ou menos profundos. Parte da água origina sistemas aquíferos livres (nascentes 1 e 2). No entanto, uma parte da água continua o percurso descendente, alcançando maiores profundidades e dando origem à nascente de água mineral (nascente 3), onde a água ascende sob pressão, a temperaturas entre 17 ∘C17\ ^\circ\text{C} e 20 ∘C20\ ^\circ\text{C}, junto à zona de contacto entre as rochas magmáticas e a formação rochosa carbonatada.

Figura 1

Figura 2

Baseado em: J. M. Marques et al., «Water-rock interaction ascribed to hyperalkaline mineral waters in the Cabeço de Vide serpentinized ultramafic intrusive massif (Central Portugal)», in Procedia Earth and Planetary Science, 17, Elsevier, 2017; em: Carta Geológica de Portugal na escala 1/50 000, folha 32-B, Portalegre; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

6. De acordo com os dados do Texto 1, pode afirmar-se que os minerais crisótilo e lizardite

()

Grupo I - 7 · Sismologia e estrutura interna da Terra

7. Estudos geofísicos mostram que a velocidade das ondas sísmicas

()

Grupo I · Tectónica de placas e deformação das rochas

GRUPO I

Texto 1

Em ambientes submarinos profundos, a penetração contínua de água em zonas de fratura desencadeia um processo geoquímico designado por serpentinização. Trata-se de um processo de metamorfismo que engloba uma série de reações de hidratação que afetam, essencialmente, os minerais das rochas básicas e ultrabásicas quando expostas a fluidos hidrotermais circulantes com temperaturas inferiores a 400 ∘C400\ ^\circ\text{C}. Em consequência, ao longo dos riftes, das falhas transformantes e das zonas de subdução, ocorrem modificações da composição mineralógica das rochas da litosfera e das suas características físicas.

Nas condições descritas, ocorrem reações químicas complexas, que afetam algumas piroxenas e, principalmente, as olivinas [(Mg,Fe)2SiO4][(\text{Mg},\text{Fe})_2\text{SiO}_4]. Como resultado, formam-se minerais do grupo da serpentina – como o crisótilo e a lizardite, minerais cuja composição química é Mg3Si2O5(OH)4\text{Mg}_3\text{Si}_2\text{O}_5(\text{OH})_4 – e outros minerais como a magnetite (Fe3O4)(\text{Fe}_3\text{O}_4), a brucite [Mg(OH)2][\text{Mg}(\text{OH})_2] e o talco [Mg3Si4O10(OH)2][\text{Mg}_3\text{Si}_4\text{O}_{10}(\text{OH})_2].

No entanto, a serpentinização também pode ocorrer em meio continental. A água mineral de Cabeço de Vide, no Alentejo, é uma evidência disso. Trata-se de uma água com características muito particulares, única em Portugal e rara no mundo, que tem despertado um enorme interesse da comunidade científica internacional, pois o seu pH atinge 11,5, devido à elevada concentração do ião OH−\text{OH}^-.

Na origem das características ímpares desta água está o seu percurso subterrâneo profundo e o enquadramento geológico da sua nascente. Trata-se de uma região de calcários e de dolomitos (rochas sedimentares carbonatadas com cálcio e magnésio), datados do Câmbrico (539 a 485 milhões de anos), onde se instalou uma intrusão constituída por gabro e peridotito (incluindo rochas que podem conter mais de 90% de olivina). Atualmente, estas rochas estão total ou parcialmente serpentinizadas.

A Figura 1 apresenta a localização da nascente da água mineral de Cabeço de Vide (nascente 3), e a Figura 2 apresenta um modelo do sistema aquífero, através de um esquema simplificado, onde se projetam as nascentes representadas no mapa da Figura 1.

Observando o esquema da Figura 2, verifica-se que as águas que se infiltram fazem percursos subterrâneos mais ou menos profundos. Parte da água origina sistemas aquíferos livres (nascentes 1 e 2). No entanto, uma parte da água continua o percurso descendente, alcançando maiores profundidades e dando origem à nascente de água mineral (nascente 3), onde a água ascende sob pressão, a temperaturas entre 17 ∘C17\ ^\circ\text{C} e 20 ∘C20\ ^\circ\text{C}, junto à zona de contacto entre as rochas magmáticas e a formação rochosa carbonatada.

Figura 1

Figura 2

Baseado em: J. M. Marques et al., «Water-rock interaction ascribed to hyperalkaline mineral waters in the Cabeço de Vide serpentinized ultramafic intrusive massif (Central Portugal)», in Procedia Earth and Planetary Science, 17, Elsevier, 2017; em: Carta Geológica de Portugal na escala 1/50 000, folha 32-B, Portalegre; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

8.

Nos riftes, devido à penetração de água do mar em zonas de fratura, ocorre serpentinização das rochas.

Os vales de rifte resultam da existência de

9.

Ordene as expressões identificadas pelas letras de A a F, de modo a reconstituir a sequência cronológica dos acontecimentos relacionados com a mobilidade da litosfera oceânica, integrando processos geoquímicos decorrentes da infiltração da água do mar.

Inicie a sequência pela letra A.

A. Infiltração de água do mar, ao longo das falhas, nas zonas de rifte.

B. Afundamento da litosfera oceânica numa zona de limite convergente de placas.

C. Oxidação e hidratação dos minerais das rochas nas zonas de rifte.

D. Desidratação dos minerais da litosfera oceânica e incorporação da água no manto.

E. Deslocamento gradual da litosfera oceânica até uma zona de limite convergente de placas.

F. Ascensão de magmas numa zona de arco vulcânico.

Grupo I - 10 · Recursos geológicos, aquíferos e riscos

GRUPO I

Texto 1

Em ambientes submarinos profundos, a penetração contínua de água em zonas de fratura desencadeia um processo geoquímico designado por serpentinização. Trata-se de um processo de metamorfismo que engloba uma série de reações de hidratação que afetam, essencialmente, os minerais das rochas básicas e ultrabásicas quando expostas a fluidos hidrotermais circulantes com temperaturas inferiores a 400 ∘C400\ ^\circ\text{C}. Em consequência, ao longo dos riftes, das falhas transformantes e das zonas de subdução, ocorrem modificações da composição mineralógica das rochas da litosfera e das suas características físicas.

Nas condições descritas, ocorrem reações químicas complexas, que afetam algumas piroxenas e, principalmente, as olivinas [(Mg,Fe)2SiO4][(\text{Mg},\text{Fe})_2\text{SiO}_4]. Como resultado, formam-se minerais do grupo da serpentina – como o crisótilo e a lizardite, minerais cuja composição química é Mg3Si2O5(OH)4\text{Mg}_3\text{Si}_2\text{O}_5(\text{OH})_4 – e outros minerais como a magnetite (Fe3O4)(\text{Fe}_3\text{O}_4), a brucite [Mg(OH)2][\text{Mg}(\text{OH})_2] e o talco [Mg3Si4O10(OH)2][\text{Mg}_3\text{Si}_4\text{O}_{10}(\text{OH})_2].

No entanto, a serpentinização também pode ocorrer em meio continental. A água mineral de Cabeço de Vide, no Alentejo, é uma evidência disso. Trata-se de uma água com características muito particulares, única em Portugal e rara no mundo, que tem despertado um enorme interesse da comunidade científica internacional, pois o seu pH atinge 11,5, devido à elevada concentração do ião OH−\text{OH}^-.

Na origem das características ímpares desta água está o seu percurso subterrâneo profundo e o enquadramento geológico da sua nascente. Trata-se de uma região de calcários e de dolomitos (rochas sedimentares carbonatadas com cálcio e magnésio), datados do Câmbrico (539 a 485 milhões de anos), onde se instalou uma intrusão constituída por gabro e peridotito (incluindo rochas que podem conter mais de 90% de olivina). Atualmente, estas rochas estão total ou parcialmente serpentinizadas.

A Figura 1 apresenta a localização da nascente da água mineral de Cabeço de Vide (nascente 3), e a Figura 2 apresenta um modelo do sistema aquífero, através de um esquema simplificado, onde se projetam as nascentes representadas no mapa da Figura 1.

Observando o esquema da Figura 2, verifica-se que as águas que se infiltram fazem percursos subterrâneos mais ou menos profundos. Parte da água origina sistemas aquíferos livres (nascentes 1 e 2). No entanto, uma parte da água continua o percurso descendente, alcançando maiores profundidades e dando origem à nascente de água mineral (nascente 3), onde a água ascende sob pressão, a temperaturas entre 17 ∘C17\ ^\circ\text{C} e 20 ∘C20\ ^\circ\text{C}, junto à zona de contacto entre as rochas magmáticas e a formação rochosa carbonatada.

Figura 1

Figura 2

Baseado em: J. M. Marques et al., «Water-rock interaction ascribed to hyperalkaline mineral waters in the Cabeço de Vide serpentinized ultramafic intrusive massif (Central Portugal)», in Procedia Earth and Planetary Science, 17, Elsevier, 2017; em: Carta Geológica de Portugal na escala 1/50 000, folha 32-B, Portalegre; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

10. Justifique, com base nos dados do Texto 1 e das Figuras 1 e 2, em que medida o elevado pH da água mineral de Cabeço de Vide está relacionado com o seu percurso subterrâneo.

Na sua resposta, faça referência à litologia e à composição química dos minerais constituintes da rocha atravessada pela água.

Grupo I - 11 · Biodiversidade, evolução e sistemática

Texto 2

Numa investigação realizada à água mineral de Cabeço de Vide, verificou-se que nela existe uma comunidade bacteriana diversificada que se desenvolve em condições físicas, químicas e geológicas extremas. Esta descoberta despertou o interesse dos cientistas da NASA, uma vez que podem ter existido condições semelhantes em Marte.

Na água mineral de Cabeço de Vide, foi identificada pela primeira vez Microcella alkaliphila, uma bactéria aeróbia heterotrófica, que foi posteriormente encontrada, também, nas profundezas do mar do Japão. Na investigação realizada no Japão, verificou-se que esta bactéria possuía a enzima xilanase, que catalisa a hidrólise do xilano, um polissacárido constituinte das paredes celulares de algumas plantas. A xilanase tem aplicações, por exemplo, na indústria alimentar, na produção de rações para animais e ainda em processos industriais não alimentares, como o tratamento de efluentes.

Baseado em: I. Tiago et al., « Microcella alkaliphila sp. nov., a novel member of the family Microbacteriaceae isolated from a non-saline alkaline groundwater, and emended description of the genus Microcella », in International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2006; em: K. Kuramochi et al., «A high-molecular-weight, alkaline, and thermostable B-1,4-xylanase of a subseafloor Microcella alkaliphila », in Extremophiles, 2016; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

11. As zonas de rifte estão relacionadas com a serpentinização ativa e com o desenvolvimento de bactérias extremófilas

Grupo I - 12 · Biomoléculas, célula e transporte membranar

Texto 2

Numa investigação realizada à água mineral de Cabeço de Vide, verificou-se que nela existe uma comunidade bacteriana diversificada que se desenvolve em condições físicas, químicas e geológicas extremas. Esta descoberta despertou o interesse dos cientistas da NASA, uma vez que podem ter existido condições semelhantes em Marte.

Na água mineral de Cabeço de Vide, foi identificada pela primeira vez Microcella alkaliphila, uma bactéria aeróbia heterotrófica, que foi posteriormente encontrada, também, nas profundezas do mar do Japão. Na investigação realizada no Japão, verificou-se que esta bactéria possuía a enzima xilanase, que catalisa a hidrólise do xilano, um polissacárido constituinte das paredes celulares de algumas plantas. A xilanase tem aplicações, por exemplo, na indústria alimentar, na produção de rações para animais e ainda em processos industriais não alimentares, como o tratamento de efluentes.

Baseado em: I. Tiago et al., « Microcella alkaliphila sp. nov., a novel member of the family Microbacteriaceae isolated from a non-saline alkaline groundwater, and emended description of the genus Microcella », in International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2006; em: K. Kuramochi et al., «A high-molecular-weight, alkaline, and thermostable B-1,4-xylanase of a subseafloor Microcella alkaliphila », in Extremophiles, 2016; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

12. Considerando os constituintes celulares e o metabolismo de Microcella alkaliphila, pode afirmar-se que esta bactéria possui

Grupo I - 13 · DNA, síntese proteica e mitose

Texto 2

Numa investigação realizada à água mineral de Cabeço de Vide, verificou-se que nela existe uma comunidade bacteriana diversificada que se desenvolve em condições físicas, químicas e geológicas extremas. Esta descoberta despertou o interesse dos cientistas da NASA, uma vez que podem ter existido condições semelhantes em Marte.

Na água mineral de Cabeço de Vide, foi identificada pela primeira vez Microcella alkaliphila, uma bactéria aeróbia heterotrófica, que foi posteriormente encontrada, também, nas profundezas do mar do Japão. Na investigação realizada no Japão, verificou-se que esta bactéria possuía a enzima xilanase, que catalisa a hidrólise do xilano, um polissacárido constituinte das paredes celulares de algumas plantas. A xilanase tem aplicações, por exemplo, na indústria alimentar, na produção de rações para animais e ainda em processos industriais não alimentares, como o tratamento de efluentes.

Baseado em: I. Tiago et al., « Microcella alkaliphila sp. nov., a novel member of the family Microbacteriaceae isolated from a non-saline alkaline groundwater, and emended description of the genus Microcella », in International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2006; em: K. Kuramochi et al., «A high-molecular-weight, alkaline, and thermostable B-1,4-xylanase of a subseafloor Microcella alkaliphila », in Extremophiles, 2016; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

13. Em Microcella alkaliphila, durante o processo de síntese de xilanase, ocorre

Grupo I - 14 · Biomoléculas, célula e transporte membranar

Texto 2

Numa investigação realizada à água mineral de Cabeço de Vide, verificou-se que nela existe uma comunidade bacteriana diversificada que se desenvolve em condições físicas, químicas e geológicas extremas. Esta descoberta despertou o interesse dos cientistas da NASA, uma vez que podem ter existido condições semelhantes em Marte.

Na água mineral de Cabeço de Vide, foi identificada pela primeira vez Microcella alkaliphila, uma bactéria aeróbia heterotrófica, que foi posteriormente encontrada, também, nas profundezas do mar do Japão. Na investigação realizada no Japão, verificou-se que esta bactéria possuía a enzima xilanase, que catalisa a hidrólise do xilano, um polissacárido constituinte das paredes celulares de algumas plantas. A xilanase tem aplicações, por exemplo, na indústria alimentar, na produção de rações para animais e ainda em processos industriais não alimentares, como o tratamento de efluentes.

Baseado em: I. Tiago et al., « Microcella alkaliphila sp. nov., a novel member of the family Microbacteriaceae isolated from a non-saline alkaline groundwater, and emended description of the genus Microcella », in International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2006; em: K. Kuramochi et al., «A high-molecular-weight, alkaline, and thermostable B-1,4-xylanase of a subseafloor Microcella alkaliphila », in Extremophiles, 2016; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

14. Associe cada uma das descrições relativas à função de diferentes biomoléculas, apresentadas na Coluna I, à designação correspondente, que consta na Coluna II.

A cada letra corresponde apenas um número.

Escreva, na folha de respostas, cada uma das letras, seguida do número correspondente.

(a)

Molécula constituinte das paredes celulares de algumas plantas.

(b)

Molécula que catalisa a hidrólise de um dissacárido.

(c)

Molécula com função de reserva nas células das plantas.

Grupo I - 15 · DNA, síntese proteica e mitose

Texto 2

Numa investigação realizada à água mineral de Cabeço de Vide, verificou-se que nela existe uma comunidade bacteriana diversificada que se desenvolve em condições físicas, químicas e geológicas extremas. Esta descoberta despertou o interesse dos cientistas da NASA, uma vez que podem ter existido condições semelhantes em Marte.

Na água mineral de Cabeço de Vide, foi identificada pela primeira vez Microcella alkaliphila, uma bactéria aeróbia heterotrófica, que foi posteriormente encontrada, também, nas profundezas do mar do Japão. Na investigação realizada no Japão, verificou-se que esta bactéria possuía a enzima xilanase, que catalisa a hidrólise do xilano, um polissacárido constituinte das paredes celulares de algumas plantas. A xilanase tem aplicações, por exemplo, na indústria alimentar, na produção de rações para animais e ainda em processos industriais não alimentares, como o tratamento de efluentes.

Baseado em: I. Tiago et al., « Microcella alkaliphila sp. nov., a novel member of the family Microbacteriaceae isolated from a non-saline alkaline groundwater, and emended description of the genus Microcella », in International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2006; em: K. Kuramochi et al., «A high-molecular-weight, alkaline, and thermostable B-1,4-xylanase of a subseafloor Microcella alkaliphila », in Extremophiles, 2016; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

15. Considere que bactérias do género Microcella, cultivadas durante várias gerações num meio de cultura contendo o isótopo 15N^{15}\text{N}, foram transferidas para um meio contendo o isótopo 14N^{14}\text{N}. Ao fim de duas gerações neste meio, o DNA bacteriano será constituído por

()

Grupo I - 16 · Digestão, transporte e trocas gasosas

Texto 2

Numa investigação realizada à água mineral de Cabeço de Vide, verificou-se que nela existe uma comunidade bacteriana diversificada que se desenvolve em condições físicas, químicas e geológicas extremas. Esta descoberta despertou o interesse dos cientistas da NASA, uma vez que podem ter existido condições semelhantes em Marte.

Na água mineral de Cabeço de Vide, foi identificada pela primeira vez Microcella alkaliphila, uma bactéria aeróbia heterotrófica, que foi posteriormente encontrada, também, nas profundezas do mar do Japão. Na investigação realizada no Japão, verificou-se que esta bactéria possuía a enzima xilanase, que catalisa a hidrólise do xilano, um polissacárido constituinte das paredes celulares de algumas plantas. A xilanase tem aplicações, por exemplo, na indústria alimentar, na produção de rações para animais e ainda em processos industriais não alimentares, como o tratamento de efluentes.

Baseado em: I. Tiago et al., « Microcella alkaliphila sp. nov., a novel member of the family Microbacteriaceae isolated from a non-saline alkaline groundwater, and emended description of the genus Microcella », in International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2006; em: K. Kuramochi et al., «A high-molecular-weight, alkaline, and thermostable B-1,4-xylanase of a subseafloor Microcella alkaliphila », in Extremophiles, 2016; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

16. Explique, recorrendo à informação do Texto 2, as consequências da adição de xilanase às rações na obtenção de energia pelos animais.

Grupo I - 17 · Investigação científica: variáveis e resultados

Texto 3

Na natureza, após o processo de cristalização, os minerais podem sofrer microfraturação, permitindo a circulação de fluidos. Quando isto ocorre, formam-se, no interior dos minerais, inclusões fluidas que preservam gotículas de um fluido (líquido ou gasoso). A formação destas inclusões fluidas ocorre em profundidade, quando os minerais hospedeiros são sujeitos a elevadas pressões e temperaturas, aprisionando fluidos aquecidos (fluidos hidrotermais).

Visando monitorizar o processo de serpentinização, foram criadas, artificialmente, inclusões fluidas com diferentes salinidades no interior de cristais de olivina, observando-se, posteriormente, a sua evolução. Nestas inclusões, os fluidos iniciais eram constituídos por soluções aquosas de NaCl\text{NaCl} e MgCl2\text{MgCl}_2, em proporções semelhantes às que existem na água do mar, e apresentavam salinidades totais iniciais de 1%, 3,5%, 6% e 10% (em massa).

Procedimento experimental:

As olivinas, com inclusões de soluções a diferentes salinidades, foram colocadas numa mufla à temperatura de 280 °C, sob pressão de 500 bar, e foram regularmente monitorizadas durante 270 dias.

As amostras foram retiradas da mufla, de 5 em 5 dias, durante 2 a 5 horas, para serem examinadas petrograficamente e para análise da concentração do fluido, sendo depois reintroduzidas na mufla.

Resultados:

No início da experiência, verificou-se que as inclusões formadas no interior dos cristais de olivina continham a solução aquosa e vapor.

Observou-se que, nas inclusões fluidas com salinidade total inicial de 10% (em massa), os primeiros minerais resultantes do processo de serpentinização surgiram após 120 dias.

Na Tabela 1, estão representados os minerais que se foram formando nas inclusões fluidas cuja salinidade total inicial era de 3,5% (em massa), bem como a variação da salinidade do fluido no interior dessas inclusões, ao longo do tempo.

Tabela 1

Baseado em: H. M. Lamadrid et al., «Effect of water activity on rates of serpentinization of olivine», in Nature Communications, 2017.

17. De acordo com a informação do Texto 3, esta investigação foi realizada com o objetivo de

Grupo I - 18 · Investigação científica: variáveis e resultados

Texto 3

Na natureza, após o processo de cristalização, os minerais podem sofrer microfraturação, permitindo a circulação de fluidos. Quando isto ocorre, formam-se, no interior dos minerais, inclusões fluidas que preservam gotículas de um fluido (líquido ou gasoso). A formação destas inclusões fluidas ocorre em profundidade, quando os minerais hospedeiros são sujeitos a elevadas pressões e temperaturas, aprisionando fluidos aquecidos (fluidos hidrotermais).

Visando monitorizar o processo de serpentinização, foram criadas, artificialmente, inclusões fluidas com diferentes salinidades no interior de cristais de olivina, observando-se, posteriormente, a sua evolução. Nestas inclusões, os fluidos iniciais eram constituídos por soluções aquosas de NaCl\text{NaCl} e MgCl2\text{MgCl}_2, em proporções semelhantes às que existem na água do mar, e apresentavam salinidades totais iniciais de 1%, 3,5%, 6% e 10% (em massa).

Procedimento experimental:

As olivinas, com inclusões de soluções a diferentes salinidades, foram colocadas numa mufla à temperatura de 280 °C, sob pressão de 500 bar, e foram regularmente monitorizadas durante 270 dias.

As amostras foram retiradas da mufla, de 5 em 5 dias, durante 2 a 5 horas, para serem examinadas petrograficamente e para análise da concentração do fluido, sendo depois reintroduzidas na mufla.

Resultados:

No início da experiência, verificou-se que as inclusões formadas no interior dos cristais de olivina continham a solução aquosa e vapor.

Observou-se que, nas inclusões fluidas com salinidade total inicial de 10% (em massa), os primeiros minerais resultantes do processo de serpentinização surgiram após 120 dias.

Na Tabela 1, estão representados os minerais que se foram formando nas inclusões fluidas cuja salinidade total inicial era de 3,5% (em massa), bem como a variação da salinidade do fluido no interior dessas inclusões, ao longo do tempo.

Tabela 1

Baseado em: H. M. Lamadrid et al., «Effect of water activity on rates of serpentinization of olivine», in Nature Communications, 2017.

18. Identifique, de entre as afirmações relativas ao procedimento experimental e aos resultados obtidos, as três afirmações corretas.

Escreva, na folha de respostas, os números selecionados.

Grupo I - 19 · Recursos geológicos, aquíferos e riscos

Texto 3

Na natureza, após o processo de cristalização, os minerais podem sofrer microfraturação, permitindo a circulação de fluidos. Quando isto ocorre, formam-se, no interior dos minerais, inclusões fluidas que preservam gotículas de um fluido (líquido ou gasoso). A formação destas inclusões fluidas ocorre em profundidade, quando os minerais hospedeiros são sujeitos a elevadas pressões e temperaturas, aprisionando fluidos aquecidos (fluidos hidrotermais).

Visando monitorizar o processo de serpentinização, foram criadas, artificialmente, inclusões fluidas com diferentes salinidades no interior de cristais de olivina, observando-se, posteriormente, a sua evolução. Nestas inclusões, os fluidos iniciais eram constituídos por soluções aquosas de NaCl\text{NaCl} e MgCl2\text{MgCl}_2, em proporções semelhantes às que existem na água do mar, e apresentavam salinidades totais iniciais de 1%, 3,5%, 6% e 10% (em massa).

Procedimento experimental:

As olivinas, com inclusões de soluções a diferentes salinidades, foram colocadas numa mufla à temperatura de 280 °C, sob pressão de 500 bar, e foram regularmente monitorizadas durante 270 dias.

As amostras foram retiradas da mufla, de 5 em 5 dias, durante 2 a 5 horas, para serem examinadas petrograficamente e para análise da concentração do fluido, sendo depois reintroduzidas na mufla.

Resultados:

No início da experiência, verificou-se que as inclusões formadas no interior dos cristais de olivina continham a solução aquosa e vapor.

Observou-se que, nas inclusões fluidas com salinidade total inicial de 10% (em massa), os primeiros minerais resultantes do processo de serpentinização surgiram após 120 dias.

Na Tabela 1, estão representados os minerais que se foram formando nas inclusões fluidas cuja salinidade total inicial era de 3,5% (em massa), bem como a variação da salinidade do fluido no interior dessas inclusões, ao longo do tempo.

Tabela 1

Baseado em: H. M. Lamadrid et al., «Effect of water activity on rates of serpentinization of olivine», in Nature Communications, 2017.

19. Na natureza, a infiltração de CO2\text{CO}_2 com origem externa ou com origem mantélica, em rochas básicas e ultrabásicas, origina carbonatos, como a calcite (CaCO3\text{CaCO}_3) e a dolomite [CaMg(CO3)2\text{CaMg}(\text{CO}_3)_2], que se formam nas fissuras e nos poros das rochas.

Utilizando a capacidade de reação do CO2\text{CO}_2 com as rochas básicas e ultrabásicas, tem vindo a ser desenvolvido um processo artificial de captura e armazenamento geológico do CO2\text{CO}_2 (CCS – Carbon Capture and Storage), que tem sido apontado como uma das soluções para controlar o efeito de estufa.

Explique de que modo o processo CCS permite controlar o aumento do efeito de estufa.

Na sua resposta, refira a composição mineralógica e química do basalto e a possibilidade de se formarem carbonatos no interior desta rocha.

Grupo II - 1 · Investigação científica: variáveis e resultados

GRUPO II

Em 1883, Theodor Wilhelm Engelmann, um cientista alemão, escreveu um ensaio denominado «Cor e assimilação», sobre investigações realizadas no âmbito da fotossíntese. Quase 140 anos depois, muitas das conclusões a que chegou continuam a ser válidas.

Numa das suas experiências, utilizando como meio de montagem a água destilada, montou uma preparação microscópica com uma alga verde filamentosa ( Cladophora) e bactérias aerotáticas – bactérias que se movem para as regiões onde existe maior quantidade de oxigénio. Recorrendo a um prisma ótico, dividiu a luz branca nos seus diferentes comprimentos de onda e iluminou a preparação.

A Figura 3 representa, esquematicamente, os resultados da experiência e também o espectro de luz visível e os respetivos comprimentos de onda.

Figura 3

Baseado em: T. Engelmann, «Ueber Sauerstoffausscheidung von Pflanzenzellen im Mikrospektrum», 1881; e em: N. Hintz, «Highlighting Theodor W. Engelmann's "Farbe und Assimilation" [Color and Assimilation]», in Limnology and Oceanography Bulletin, Wiley Periodicals LLC, 2021.

1. De acordo com o objetivo da experiência de Engelmann, uma das variáveis dependentes é

Grupo II - 2 · Fotossíntese, quimiossíntese, fermentação e respiração

GRUPO II

Em 1883, Theodor Wilhelm Engelmann, um cientista alemão, escreveu um ensaio denominado «Cor e assimilação», sobre investigações realizadas no âmbito da fotossíntese. Quase 140 anos depois, muitas das conclusões a que chegou continuam a ser válidas.

Numa das suas experiências, utilizando como meio de montagem a água destilada, montou uma preparação microscópica com uma alga verde filamentosa ( Cladophora) e bactérias aerotáticas – bactérias que se movem para as regiões onde existe maior quantidade de oxigénio. Recorrendo a um prisma ótico, dividiu a luz branca nos seus diferentes comprimentos de onda e iluminou a preparação.

A Figura 3 representa, esquematicamente, os resultados da experiência e também o espectro de luz visível e os respetivos comprimentos de onda.

Figura 3

Baseado em: T. Engelmann, «Ueber Sauerstoffausscheidung von Pflanzenzellen im Mikrospektrum», 1881; e em: N. Hintz, «Highlighting Theodor W. Engelmann's "Farbe und Assimilation" [Color and Assimilation]», in Limnology and Oceanography Bulletin, Wiley Periodicals LLC, 2021.

2. Os resultados obtidos por Engelmann teriam sido idênticos se, na experiência, tivesse utilizado

Grupo II - 3 · Fotossíntese, quimiossíntese, fermentação e respiração

GRUPO II

Em 1883, Theodor Wilhelm Engelmann, um cientista alemão, escreveu um ensaio denominado «Cor e assimilação», sobre investigações realizadas no âmbito da fotossíntese. Quase 140 anos depois, muitas das conclusões a que chegou continuam a ser válidas.

Numa das suas experiências, utilizando como meio de montagem a água destilada, montou uma preparação microscópica com uma alga verde filamentosa ( Cladophora) e bactérias aerotáticas – bactérias que se movem para as regiões onde existe maior quantidade de oxigénio. Recorrendo a um prisma ótico, dividiu a luz branca nos seus diferentes comprimentos de onda e iluminou a preparação.

A Figura 3 representa, esquematicamente, os resultados da experiência e também o espectro de luz visível e os respetivos comprimentos de onda.

Figura 3

Baseado em: T. Engelmann, «Ueber Sauerstoffausscheidung von Pflanzenzellen im Mikrospektrum», 1881; e em: N. Hintz, «Highlighting Theodor W. Engelmann's "Farbe und Assimilation" [Color and Assimilation]», in Limnology and Oceanography Bulletin, Wiley Periodicals LLC, 2021.

3. Relacione, fazendo referência aos resultados da experiência, as características das bactérias utilizadas por Engelmann com o objetivo desta investigação.

Grupo III - 1 · Biodiversidade, evolução e sistemática

GRUPO III

Em Cabeço de Vide, a mineralogia e a composição química das rochas ultrabásicas têm um forte impacto na génese do solo e no tipo de flora. A especificidade da flora existente neste local parece relacionar-se com a ocorrência de solos com uma elevada razão magnésio/cálcio (Mg/Ca), conjugada com elevadas concentrações de níquel (Ni) e de cobre (Cu) e com baixas concentrações de nitrogénio (N) e de fósforo (P), entre outros.

A flora desta região apresenta várias espécies exclusivas da Península Ibérica (endemismos ibéricos). Destaca-se Centaurea bethurica, uma planta com flor, de pequeno porte, da família Asteraceae, que em Cabeço de Vide está confinada a uma pequena área, com cerca de 16 km². Esta planta está classificada como sendo uma espécie Vulnerável¹ na Lista Vermelha da Flora Vascular de Portugal Continental (LVFVPC).

Nota:

¹ Vulnerável – estatuto de uma espécie que enfrenta um risco elevado de extinção na natureza.

Baseado em: J. C. Costa et al., «Ultrabásicos de Cabeço de Vide», in Sítios de interesse botânico de Portugal Continental – Tomo II, Edições Lisboa Capital Verde Europeia 2020, Imprensa Nacional – Casa da Moeda, 2021; e em: https://flora-on.pt/#1Centaurea+bethurica (consultado em outubro de 2023).

1. Identifique, de entre as afirmações relativas à evolução de Centaurea bethurica, numa perspetiva neodarwinista e tendo como referência os dados do texto, as três afirmações corretas.

Selecione os três números correspondentes às afirmações corretas.

Grupo III - 2 · Digestão, transporte e trocas gasosas

GRUPO III

Em Cabeço de Vide, a mineralogia e a composição química das rochas ultrabásicas têm um forte impacto na génese do solo e no tipo de flora. A especificidade da flora existente neste local parece relacionar-se com a ocorrência de solos com uma elevada razão magnésio/cálcio (Mg/Ca), conjugada com elevadas concentrações de níquel (Ni) e de cobre (Cu) e com baixas concentrações de nitrogénio (N) e de fósforo (P), entre outros.

A flora desta região apresenta várias espécies exclusivas da Península Ibérica (endemismos ibéricos). Destaca-se Centaurea bethurica, uma planta com flor, de pequeno porte, da família Asteraceae, que em Cabeço de Vide está confinada a uma pequena área, com cerca de 16 km². Esta planta está classificada como sendo uma espécie Vulnerável¹ na Lista Vermelha da Flora Vascular de Portugal Continental (LVFVPC).

Nota:

¹ Vulnerável – estatuto de uma espécie que enfrenta um risco elevado de extinção na natureza.

Baseado em: J. C. Costa et al., «Ultrabásicos de Cabeço de Vide», in Sítios de interesse botânico de Portugal Continental – Tomo II, Edições Lisboa Capital Verde Europeia 2020, Imprensa Nacional – Casa da Moeda, 2021; e em: https://flora-on.pt/#1Centaurea+bethurica (consultado em outubro de 2023).

2. Em Centaurea bethurica, o movimento ascendente da seiva elaborada ocorre em

Grupo III - 3 · Reprodução, meiose e ciclos de vida

GRUPO III

Em Cabeço de Vide, a mineralogia e a composição química das rochas ultrabásicas têm um forte impacto na génese do solo e no tipo de flora. A especificidade da flora existente neste local parece relacionar-se com a ocorrência de solos com uma elevada razão magnésio/cálcio (Mg/Ca), conjugada com elevadas concentrações de níquel (Ni) e de cobre (Cu) e com baixas concentrações de nitrogénio (N) e de fósforo (P), entre outros.

A flora desta região apresenta várias espécies exclusivas da Península Ibérica (endemismos ibéricos). Destaca-se Centaurea bethurica, uma planta com flor, de pequeno porte, da família Asteraceae, que em Cabeço de Vide está confinada a uma pequena área, com cerca de 16 km². Esta planta está classificada como sendo uma espécie Vulnerável¹ na Lista Vermelha da Flora Vascular de Portugal Continental (LVFVPC).

Nota:

¹ Vulnerável – estatuto de uma espécie que enfrenta um risco elevado de extinção na natureza.

Baseado em: J. C. Costa et al., «Ultrabásicos de Cabeço de Vide», in Sítios de interesse botânico de Portugal Continental – Tomo II, Edições Lisboa Capital Verde Europeia 2020, Imprensa Nacional – Casa da Moeda, 2021; e em: https://flora-on.pt/#1Centaurea+bethurica (consultado em outubro de 2023).

3. Considerando as estruturas que se formam ao longo do ciclo de vida de Centaurea bethurica, pode afirmar-se que

Grupo III - 4 · Digestão, transporte e trocas gasosas

GRUPO III

Em Cabeço de Vide, a mineralogia e a composição química das rochas ultrabásicas têm um forte impacto na génese do solo e no tipo de flora. A especificidade da flora existente neste local parece relacionar-se com a ocorrência de solos com uma elevada razão magnésio/cálcio (Mg/Ca), conjugada com elevadas concentrações de níquel (Ni) e de cobre (Cu) e com baixas concentrações de nitrogénio (N) e de fósforo (P), entre outros.

A flora desta região apresenta várias espécies exclusivas da Península Ibérica (endemismos ibéricos). Destaca-se Centaurea bethurica, uma planta com flor, de pequeno porte, da família Asteraceae, que em Cabeço de Vide está confinada a uma pequena área, com cerca de 16 km². Esta planta está classificada como sendo uma espécie Vulnerável¹ na Lista Vermelha da Flora Vascular de Portugal Continental (LVFVPC).

Nota:

¹ Vulnerável – estatuto de uma espécie que enfrenta um risco elevado de extinção na natureza.

Baseado em: J. C. Costa et al., «Ultrabásicos de Cabeço de Vide», in Sítios de interesse botânico de Portugal Continental – Tomo II, Edições Lisboa Capital Verde Europeia 2020, Imprensa Nacional – Casa da Moeda, 2021; e em: https://flora-on.pt/#1Centaurea+bethurica (consultado em outubro de 2023).

4. Ordene as expressões identificadas pelas letras de A a E, de modo a reconstituir a sequência de acontecimentos que permitem a absorção de CO2\text{CO}_2 e a sua posterior utilização pelas plantas.

Escreva, nos campos abaixo, a ordem correta (1 a 5) de cada acontecimento.

.

Grupo III - 5 · Biomoléculas, célula e transporte membranar

Associe cada um dos processos transmembranares, apresentados na Coluna I, às características descritas na Coluna II que lhe correspondem.

Cada um dos números deve ser associado apenas a uma letra, e todos os números devem ser utilizados.

()

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Grupo III - 6 · Biodiversidade, evolução e sistemática

GRUPO III

Em Cabeço de Vide, a mineralogia e a composição química das rochas ultrabásicas têm um forte impacto na génese do solo e no tipo de flora. A especificidade da flora existente neste local parece relacionar-se com a ocorrência de solos com uma elevada razão magnésio/cálcio (Mg/Ca), conjugada com elevadas concentrações de níquel (Ni) e de cobre (Cu) e com baixas concentrações de nitrogénio (N) e de fósforo (P), entre outros.

A flora desta região apresenta várias espécies exclusivas da Península Ibérica (endemismos ibéricos). Destaca-se Centaurea bethurica, uma planta com flor, de pequeno porte, da família Asteraceae, que em Cabeço de Vide está confinada a uma pequena área, com cerca de 16 km². Esta planta está classificada como sendo uma espécie Vulnerável¹ na Lista Vermelha da Flora Vascular de Portugal Continental (LVFVPC).

Nota:

¹ Vulnerável – estatuto de uma espécie que enfrenta um risco elevado de extinção na natureza.

Baseado em: J. C. Costa et al., «Ultrabásicos de Cabeço de Vide», in Sítios de interesse botânico de Portugal Continental – Tomo II, Edições Lisboa Capital Verde Europeia 2020, Imprensa Nacional – Casa da Moeda, 2021; e em: https://flora-on.pt/#1Centaurea+bethurica (consultado em outubro de 2023).

6. Na Lista Vermelha da Flora Vascular de Portugal Continental (LVFVPC) é sugerida a colheita de sementes de Centaurea bethurica e a sua posterior conservação num banco de germoplasma, um local de armazenamento de sementes que tem como objetivo a preservação do património genético.

Explique, considerando a vulnerabilidade de C. bethurica, as razões que estão na origem da sugestão apresentada.

Na sua resposta, faça referência à variabilidade genética desta planta na área de Cabeço de Vide.

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