CIÊNCIAS DO AMBIENTE
Aula 5: ECOSSISTEMAS TERRESTRES
Profº Fernando Gurgel do Amaral.
CIÊNCIAS DO AMBIENTE
Conteúdo programático
• Conceito de ecossistema e suas
diferentes abordagens, bem como sua
estrutura e funcionamento;
• Níveis de organização dos ecossistemas
terrestres;
• Conceitos relacionados aos
componentes dos ecossistemas
terrestres, bem como sua estrutura
trófica, diversidade e interações
bióticas; e
• Ciclos da matéria e da energia dos
ecossistemas terrestres.
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INTRODUÇÃO
Os processos naturais são dinâmicos e complexos e
podem evoluir para formação de sistemas/ecossistemas
autossustentáveis, o que se chama de Estado Contínuo
(steady state), ou seja, uma condição equilibrada que está
mais ou menos imune a perturbações, acima de tudo em
menores escalas.
A ciência voltada ao estudo dos ecossistemas é a
Ecologia. Os princípios que a norteiam estão baseados ao
nível de ecossistemas, contudo, muitas vezes é necessário a
análise dos subconjuntos de organismo, população e
comunidade, bem como do supraconjunto da biosfera.
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O CONCEITO DE ECOSSISTEMA
É um sistema ecológico aberto composto por
organismos que interagem com o ambiente físico,
produzindo estruturas bióticas através do fluxo contínuo de
energia e a ciclagem de materiais entre os componentes.
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COMUNIDADE NOS ECOSSISTEMAS
A comunidade representa
um nível de organização abaixo
dos ecossistemas, portanto, a
formação de um ecossistema
depende da presença dessa
comunidade.
A classificação dos organismos terrestres é baseada na
estrutura trófica básica dos nichos alimentares principais, ou
seja, as classes dos autótrofos (produtores), dos heterótrofos
(consumidores) e dos saprótrofos (decompositores).
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AUTÓTROFOS/PRODUTORES
Organismos que se nutrem por si mesmos, aplica-se as
plantas de cor verde que, pela fotossíntese, não requerem
carbono orgânico para o seu desenvolvimento. São capazes de
captar energia da luz a partir de reações químicas inorgânicas.
A energia luminosa se transforma em energia química pelo
processo da fotossíntese.
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HETERÓTROFOS/CONSUMIDORES
Organismos que se alimentam de compostos orgânicos já
sintetizados por outros seres. Fazem assim todos os animais,
bactérias e dentro do reino vegetal, os fungos, algumas plantas
unicelulares não autótrofas e as pluricelulares parasitas ou
carnívoras.
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SAPRÓTROFOS/DECOMPOSITORES
Organismo que se alimenta de restos orgânicos em
decomposição, mais ou menos alterados. Os saprófagos são um
tipo de detritívoro.
FUNGOS
BACTÉRIAS
ALGAS
PROTOZOÁRIOS
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A ESTRUTURA TRÓFICA DOS ECOSSISTEMAS TERRESTRES
A transferência de energia, a partir da captação
realizada pelos organismos que fazem fotossíntese, percorre
de forma unidirecional uma cadeia formada por diversos
níveis (compostas de seres vivos), mantida por essa energia cadeia alimentar, constituindo uma estrutura trófica.
O fluxo da matéria segue por meio da mesma
estrutura trófica (as comunidades de seres vivos),
contudo, esse fluxo é cíclico, diferentemente do
fluxo de energia.
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[Nutrientes] + CO2
SOL
O2 + [Moléculas de alta energia]
[Moléculas de alta energia] + O2
CO2 + [Nutrientes]
A ingestão de organismos como alimento/energia, não
é um processo químico eficiente. Cerca de 80 a 90% da
energia (potencial) contida nesse alimento se perde sob a
forma de calor, ficando menor a quantidade de energia
disponível para o próximo elo da cadeia (nível trófico).
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PRIMEIRO NÍVEL
TRÓFICO
SEGUNDO NÍVEL
TRÓFICO
TERCEIRO NÍVEL
TRÓFICO
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Principais componentes e funções de um ecossistema
FATORES
BIÓTICOS
FUNÇÕES
Produtores
Consumidores
Decompositores
Fluxo de energia
Ciclagem de
nutrientes
FATORES
ABIÓTICOS
COMPONENTES
Luz solar
Temperatura
Precipitação
Água-umidade
Nutrientes...
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A DIVERSIDADE BIÓTICA DOS ECOSSISTEMAS TERRESTRES
A diversidade biológica (biótica) é essencial para
manutenção do equilíbrio (steady state) nos ecossistemas,
chamado também de condição de estado estacionário
(homeostase).
A biodiversidade do
planeta não é integralmente
conhecida, cerca de 5
milhões de espécies. Estão
descritas algo próximo a um
milhão e meio de espécies
atualmente.
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A biodiversidade depende da diversidade ecológica,
da diversidade de espécies, da diversidade genética e
da diversidade funcional dos ecossistemas.
As interações dos organismos com o meio físico e entre
si, considerando a existência de heterogeneidade genética,
são denominadas de interações bióticas.
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OS CICLOS DE MATERIAIS DOS ECOSSISTEMAS TERRESTRES
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Seres vivos interagem
nos processos de
síntese e decomposição
dos elementos.
Representam
ciclos de
elementos
químicos.
O meio
terrestre/litosfera é a
principal fonte dos
elementos.
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Os compartimentos da atmosfera e hidrosfera
funcionam como DEPÓSITOS GASOSOS, como no caso do
carbono (CO2), água (H2O), hidrogênio (H2) e oxigênio (O2).
O compartimento da litosfera funciona como
DEPÓSITOS SEDIMENTARES como no caso do fósforo (P),
enxofre (S), cálcio (Ca) e etc.
É na biosfera que
existe a interface entre os
demais
compartimentos,
ocorrendo nela uma boa
parte das reações do planeta
- COMPARTIMENTO DE TROCA.
HIDROSFERA
ATMOSFERA
BIOSFERA
LITOSFERA
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Os ciclos dos nutrientes são divididos em dois tipos:
 Ciclos locais: envolve elementos que não apresentam
mecanismos de transferência à longa distância (P).
 Ciclos globais: envolve trocas entre a atmosfera e o
ecossistema – na biosfera (N, C, O e H2O).
Alguns ciclos são mais representativos e importantes do
que outros, seja pela sua importância para manutenção da vida,
ou pelo seu desequilíbrio a partir das influências impostas pelas
atividades humanas.
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CICLO DO NITROGÊNIO
CICLO DO CARBONO
CICLO DO FÓSFORO
CICLO DA ÁGUA
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A ENERGIA NOS ECOSSISTEMAS TERRESTRES
Embora a quantidade de energia seja preservada (1ª
lei da termodinâmica), a qualidade é sempre degradada. Já
que alguma energia sempre se dispersa em energia térmica
não disponível, nenhuma transformação espontânea de
energia em energia potencial é 100% eficiente.
A entropia é uma medida de energia não disponível
(perda) que resulta de transformações. O termo também é
utilizado como índice geral da desordem associada com a
degradação da energia (2ª lei da termodinâmica) fornecimento contínuo de energia.
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