bev 180 - limnologia -...
TRANSCRIPT
O AMBIENTE AQUÁTICO BIODIVERSIDADE
AQUÁTICA I
pássaros homens tartarugas
peixes
Algas e bactérias
Nutrientes
Biodiversidade aquática
Ecologia
Abundância
Distribuição
Adaptações Ambiente
Fatores
limitantes
Condições
Recursos
Interações
HABITAT
Limites de tolerância
FITNESS
NICHO
HABITAT
FL F
L
NICHONICHONICHO
LIMITE DE TOLERÂNCIA
CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA
Polaridade
Molécula polar
Pontes de hidrogênio
VISCOSIDADE
TENSÃO SUPERFICIAL
SOLVENTE UNIVERSAL
DENSIDADE VARIÁVEL
RESFRIADOR
CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA
Polaridade
Viscosidade
MOVIMENTO E ALIMENTAÇÃO
CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA
Polaridade
Viscosidade
Tensão superficial
gravidade
tensão
CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA
Polaridade
Viscosidade
Tensão superficial
Solvente
Gases
Solu
bilid
ad
e d
o o
xig
ênio
(m
g/L)
Temperatura
Pressão do ar
ProfundidadeOXIGÊNIO VEM DA
SUPERFÍCIE
BOLHAS:
O2 OU CO2
VEGETAÇÃO
CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA
Polaridade
Viscosidade
Tensão superficial
Solvente
Gases
pH
𝐻2𝑂 ↔ 𝐻+ + 𝑂𝐻−
PARÂMETRO QUÍMICO
𝑝𝐻 = −log[𝐻+]temperatura
Lago vulcânico Pântano Lago deserto
CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA
Polaridade
Viscosidade
Tensão superficial
Solvente
Gases
pH
Oxidação
𝑂𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜 = 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑜𝑛𝑠
Potencial redox:
elétrico
Exemplos de reação de oxidação em ambientes aquáticos
Reação Atividade elétrica Potencial elétrico
Respiração aeróbica baixo Alto
Solubilização do ferro
Fixação de nitrogênio
Redução do sulfato
Respiração anaeróbica
Fotossíntese alto baixo
oxigênio
Fotossíntese e
respiração
CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA
Polaridade
Viscosidade
Tensão superficial
Solvente
Gases
pH (acidez)
Oxidação
Íons (salinidade)
Cálcio (Ca+)
Magnésio (Mg+)
Bicabornato (HCO3-)
Sódio (Na+)
Potássio (K+)
Sulfato (SO4-2)
Clorito (Cl-)
Nitrato (NO2-)
Fosfato (PO4-3)
Silicato (SiO4-2)
fluxo
evaporaçãoTroca com atmosfera lixiviação
Atividade biológica
CONDUTIVIDADE produtividade
dura mole
CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA
Polaridade
Viscosidade
Tensão superficial
Solvente
Gases
pH (acidez)
Oxidação
Íons (salinidade)
Densidade
Densidade em função da temperatura
Temperatura
Ág
ua s
alina
form
a g
elo
Ág
ua d
oce
form
a g
elo
Densi
da
de m
áxim
aestrutura distância
movimento
Rio:
Corpo fusiforme
Preferência por remanso
(trade-off comer e gastar)
Relação velocidade x energia
V3
CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA
Polaridade
Viscosidade
Tensão superficial
Solvente
Gases
pH (acidez)
Oxidação
Íons (salinidade)
Densidade
Calor
Resfriamento
Evaporação
Resumo das características da água à 1 atm
Temperatura (°C) Densidade
(g/cm³)
Viscosidade O2 (mg/litro) Tensão superficial
0 0.99 1.8 15 76
4 1 1.6 13 74
20 0.99 1 9 72
30 0.95 0.8 7 71
CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA
PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO TÉRMICA
Pro
fund
ida
de (m
)
O2 dissolvido (mg/L)Temperatura
Estratificação do Lago Mendota no verão de 17 Julho de 2000
RIOS
Densidade em função da temperatura
Temperatura
Ág
ua s
alina
form
a g
elo
Ág
ua d
oce
form
a g
elo
Densi
da
de m
áxim
a
HETEROTÉRMICO / ISOTÉRMICO
EPILÍMIO
METALÍMIO
HIPOLÍMIO
TERMOCLINA
Tamanho do lago
Claridade da água
Temperatura média
Período do ano
Profundidade
Força do vento
Topografia
Sais dissolvidos
Vento
Recarga e Descarga
Convecção
INVERNO
PRIMAVERA
Derretimento do gelo
Ventos de primavera
VERÃO
Tempestades de verão
OUTONO
Dias curtos
Clima frio
Estratificação
inversa
PADRÕES ANUAIS DE ESTRATIFICAÇÃO
Dimítico: estratifica 2 vezes ao ano (zona boreal)
Monomítico: estratifica apenas no verão (zona temperada e polar)
Amítico: estratificado o ano todo (zona polar e topo de montanha congelada)
Polimítico: estratifica várias vezes (lagos rasos)
Meromítico: estratificado com parte profunda isolada (lagos muito fundos ou enclausurados).
PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE OXIGÊNIO
Temperatura
Atividade biológica
PADRÕES DE ESTRATIFICAÇÃO DE OXIGÊNIO
DEPENDENTE DA TEMPERATURA
AFETADO PELOS ORGANISMOS
Ortogrado: saturação de oxigênio em toda coluna de água.
Clinogrado: saturação apenas no epilímnio.
Heterogrado: saturação no metalímnio
PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO VERTICAL DE LUZ
PARTÍCULAS
ORGANISMOS
PIGMENTAÇÃO
ABSORBÂNCIA
PRODUTIVO
NÃO-
PRODUTIVO
Zona fótica
Zona de compensação
Zona afótica
PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE ALGAS
Algas unicelulares e coloniais
Fitoplâncton
Adaptações a estratificação da luz
Produtividade x Luminosidade
Algas e oxigênio maior abaixo
da termoclina
LUMINOSIDADE E OXIGÊNIO
PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE MACRÓFITAS
Macroalgas e Plantas
Epilímnio superior: macrófitas emergentes (ciperáceas, taboas, juncos)
Epilímnio médio: macrófitas submersas (lírios, aquiléia, macroalgas, ervas aquáticas)
Epilímnio inferior: musgos e algas
(+) LUZ
(-) CIRCULAÇÃO
PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE BACTÉRIAS
Lagos com baixa concentração de oxigênio
Hipolímnio
Sedimento
(-) LUZ
(-) OXIGÊNIO
(+) TEMPERATURA
(+) NPK
PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE ZOOBENTOS
Anelídeos, crustáceos e insetos no sedimento (zona bêntica)
(+) OXIGÊNIO
PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE ZOOPLÂNCTON
Protozoários e invertebrados da zona planctônica
movimento em resposta a predação (migração vertical)
(-) MOVIMENTO
(+) TEMPERATURA
(+) LUZ
(+) OXIGÊNIO
(+) PRESAS
PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE NÉCTON
Peixes
Migração vertical
Predadores grandes precisam de luz
Predadores pequenos fogem dos grandes
(+) TEMPERATURA
(+) OXIGÊNIO
(+) PRESAS
PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA
Saldo energético da fotossíntese e respiração Eutrófico: alta produtividade primária
Mesotrófico: média produtividade primária
Oligotrófico: baixa produtividade primária
Distrófico: Influencia externa: carbono orgânico dissolvido (COD)
Baxíssima produtividade primária
Poucos peixes
Muitas plantas carnívoras
(+) luz
(+) oxigênio
(+) gas carbônico
(+) sais
INTERAÇÃO ENTRE CALOR E LUZ
LUZ E
TEMPERATURA
algas
zooplancton
peixes
-
-
-
+
-
MOVIMENTOS DA ÁGUA
Difusão por energia cinética (temperatura)
Correntes por Ventos e Gravidade
Ondas por Vento e Gravidade
Correntes verticais
FLUXO LAMINAR
FLUXO TURBULENTO
2% da vel. do vento
Velocidade da água
e calor do sediemnto
Correntes horizontais
Movimentos periódicos
Movimento circular
ONDAS PROGRESSIVAS
ONDAS ESTACIONÁRIAS
MARÉ
20X
distante
FIM