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Matéria e energia nos gecossistemas

A f f i t d i i l i i l t

Matéria e energia nos ecossistemasA forma e funcionamento dos organismos vivos evoluiu parcialmente emrespostas às condições prevalecentes no mundo físico.

Assim, quando os organismos vivos se encontram em um ambiente adequado,dentro de seus limites de tolerância, requerem do ambiente unicamente duascoisas:

• Substâncias químicas para elaborar a matéria viva

• Energia, que é a força necessária para levar as substâncias a seu destino final.

Desta forma para seu funcionamento todo ecossistema precisa:Desta forma, para seu funcionamento todo ecossistema precisa:

• A estrutura trófica e o fluxo de energia através dos ecossistemas.

• Os ciclos de matéria dentro e/ou entre os ecossistemas.

• A diversidade biológica• A diversidade biológica.

• A estrutura biótica de todos os ecossistemas é semelhante, e estão baseadas nas relações de alimentação. 

• Apresentam as mesmas categorias de organismos que interagem da mesma forma. 

• Os organismos vivos que geralmente constituem os ecossistemas podem ser classificados como: I. produtoresII. consumidores III. Saprófitos e  decompositores.

AUTÓTROFOS

HETERÓTROFOSHETERÓTROFOS

AutótrofosElaboram sua própria 

é â d

HeterótrofosSe alimentam de matéria orgânica para obterem energia

matéria orgânica a partir de nutrientes e energia do ambiente

PRODUTORESPlantas fotossintéticas: tili l fil

CONSUMIDORES

Consumidores primários: 

SAPRÓFITOS E DECOMPOSITORES

utilizam a clorofila e a energia luminosa

Bactérias fotossintéticas:

animais que se alimentam de vegetaisOmnívoros: animais que 

Organismos que sealimentam de matériaorgânica morta.

Bactérias fotossintéticas: utilizam a pigmentos e a energia luminosa

se alimentam de plantas e outros animais

Consumidores de ordem

Decompositores: degradam a matéria orgânica morta: fungos e 

Bactérias quimiossintéticas: utilizam compostos 

Consumidores de ordem superior: Animais que se alimentam de outros animais

orgânica morta: fungos ebactérias

Saprófitos: químicos inorgânicos altamente energéticos como o sulfeto

Organismos que se alimentam dos detritosParasitas: vegetais ou 

animais que se alimentam d t l tde outras plantas ou animais

As principais relações bióticos dentro do ecossistema são de alimentação

A seqüência geral de quem come, decompõe ou degrada num ecossistema, se chama de CADEIA ALIMENTAR

Existe uma enorme diferença de biomassa entre cada nível trófico. 

Os heterótrofos decompõem os tecidosorgânicos para obterem energia. Comoorgânicos para obterem energia. Comoesse processo é ineficiente parte dessabiomassa e energia é perdida.

Parte de biomassaconsumida se perde naconsumida se perde naforma de calor

80% a 96% da energia é80% a 96% da energia éperdida

P i i â id ãPor isso as pirâmides nãotem mais do que 5 níveis

As cadeias alimentares não são isoladas

Elas se relacionam formando uma REDE ou TEIA ALIMENTAR

FLUXO DE ENERGIA EENERGIA E 

MATÉRIA NOS ECOSSISTEMAS

A forma e funcionamento dos organismos vivos evoluiu parcialmente emrespostas às condições prevalecentes no mundo físico.

Assim, quando os organismos vivos se encontram em um ambiente adequado,dentro de seus limites de tolerância, requerem do ambiente unicamente duascoisas:

• Substâncias químicas para elaborar a matéria vivaq p

• Energia, que é a força necessária para levar as substâncias a seu destino final.

Desta forma, para seu funcionamento todo ecossistema precisa:

• A estrutura trófica e o fluxo de energia através dos ecossistemas.

• Os ciclos de matéria dentro e/ou entre os ecossistemas.

• A diversidade biológica.

A Energia no Ecossistema• A energia é a capacidade de produzir trabalho,

• A energia é trabalho armazenado.

A energia dentro do ecossistema está sujeita as mesmas leis que no mundofísico, e são a primeira e a segunda leis fundamentais da termodinâmica

P i i l i d t di â iPrimeira lei da termodinâmica:

Pelo princípio da conservação da energia, em qualquer mudança química ou físicanão se cria nem se destrói a energia mas se transforma em outras formasnão se cria nem se destrói a energia, mas se transforma em outras formas.

É impossível obter mais energia num processo que aquela que é fornecida para queo processo aconteçao processo aconteça.

Segunda lei da termodinâmica:Segunda lei da termodinâmica:

Em uma transformação de energia em trabalho, parte da energia inicial éd d d f d i útil d lid d idegradada em uma forma de energia menos útil, de menor qualidade e maisdispersa.

Oxigênio

Água

Dióxido de carbono

Produtores

carbono

Matéria orgânica (energia de alta qualidade)

Consumidores ou decompositores

Dióxido de carbono

Água

• A fotossíntese é o processo pelo qual as plantas convertem a energia da luz em

Calor energia de alta qualidade

A fotossíntese é o processo pelo qual as plantas convertem a energia da luz emenergia química.

• A respiração é o processo mediante o qual a energia química é liberada para realizartrabalho dentro das plantas e animais.trabalho dentro das plantas e animais.

• A fotossíntese e a respiração são os mecanismos básicos por meio dos quais amatéria e a energia se movem dentro dos ecossistemas.

Não ocorre nenhum desperdício no funcionamento dosecossistemas naturais.

Todos os organismos mortos ou vivos são fontes de potenciaisTodos os organismos, mortos ou vivos, são fontes de potenciaisde alimento para outros organismos (CADEIAS OU TEIASALIMENTARES)ALIMENTARES)

Cada organismo ocupa um lugar distinto no processo decirculação de energia no sistema (NÍVEIS TRÓFICOS)

Diferente da energia que em última instancia vem da luz do sol eDiferente da energia, que em última instancia vem da luz do sol, edeixa o ecossistema como calor, os nutrientes são reciclados emantidos dentro do sistema.mantidos dentro do sistema.

Para todos os ecossistemas a fonte primária de é l lenergia é a luz solar

O aproveitamento da luz solar como fonte básica de energia é fundamental para ade energia é fundamental para a sustentabilidade por dois motivos:

1.Não contamina2 Nã2.Não esgota 

A matéria no ecossistema

•Nas cadeias ou teias alimentares, cada grupo é a comida e osnutrientes essenciais do outro grupo.

•A matéria orgânica e o oxigênio produzido pelas plantas são oalimento e o oxigênio necessário dos consumidores.alimento e o oxigênio necessário dos consumidores.

•O dióxido de carbono e outros rejeitos que são gerados durante adecomposição são os nutrientes das plantas.

Esta reciclagem é fundamental por duas razões:Esta reciclagem é fundamental por duas razões:

1. Evita desperdícios e acúmulos que causariam problemas

2. Assegura que o ecossistema não se quedará sem elementos essenciais.

A energia flui através de um ecossistema de maneira praticamente linear e emerge finalmente como calorlinear, e emerge finalmente como calor. 

Entretanto, os nutrientes essenciais para a vida seguem uma via circular ou cíclica, chamada de ciclos biogeoquímicos.

Ciclos biogeoquímicos: Processos naturais que reciclam osCiclos biogeoquímicos: Processos naturais que reciclam osnutrientes desde o ambiente não vivo até os seres vivos e depoisde regresso para o ambiente não vivo no ecossistemag p

Os materiais naturais, portanto são reciclados uma e outra vez noecossistema num equilíbrio relativo de entradas e saídas.

No entanto a atividade desenvolvida pelos seres humanos estáNo entanto, a atividade desenvolvida pelos seres humanos estáafetando esse delicado ciclo natural.

Recursos essenciais à nossa sobrevivência, como água, carbono, nitrogênio,enxofre e fósforo, não estão mais em equilíbrio.enxofre e fósforo, não estão mais em equilíbrio.

EcossistemaEntrada de matéria Saída de matéria

Matéria orgânica

E d t dExcesso da entrada de matéria Excesso na saída de 

matéria

Ciclo da água

Ciclo do nitrogênio

Ciclo do fósforo

Ciclo do carbono

Através  dos ciclos biogeoquímicos  e da cadeia alimentar é realizada a reciclagem dos nutrientes.nutrientes. 

Essa reciclagem é fundamental por duas rações:Essa reciclagem é fundamental por duas rações:

1. Evita acúmulo de resíduos, que provocaria problemasproblemas

2. Assegura que o ecossistema tenha sempre os . ssegu a que o ecoss ste a te a se p e oselementos necessários para seu funcionamentofuncionamento