ciÊncias do ambiente profº fernando gurgel do amaral. aula 5: ecossistemas terrestres

CIÊNCIAS DO AMBIENTE

Profº Fernando Gurgel do Amaral. Profº Fernando Gurgel do Amaral.

Aula 5: ECOSSISTEMAS TERRESTRESAula 5: ECOSSISTEMAS TERRESTRES



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.



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.



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.



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).



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.

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.



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.

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.



SAPRÓTROFOS/DECOMPOSITORES Organismo que se alimenta de restos orgânicos

em decomposição, mais ou menos alterados. Os saprófagos são um tipo de detritívoro.

SAPRÓTROFOS/DECOMPOSITORES Organismo que se alimenta de restos orgânicos

em decomposição, mais ou menos alterados. Os saprófagos são um tipo de detritívoro.

BACTÉRIAS

FUNGOS

ALGAS PROTOZOÁRIOS



A ESTRUTURA TRÓFICA DOS ECOSSISTEMAS TERRESTRES

A transferência de energiaenergia, a partir da captação realizada pelos organismos que fazem fotossíntese, percorre de forma unidirecionalpercorre 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 matériafluxo da matéria segue por meio da mesma estrutura trófica (as comunidades de seres vivos), contudo, esse fluxo é cíclicoé cíclico, diferentemente do fluxo de energia.



[Nutrientes] + CO2 O2 + [Moléculas de alta energia]

[Moléculas de alta energia] + O2 CO2 + [Nutrientes]

SOL

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).



PRIMEIRO NÍVELTRÓFICO

SEGUNDO NÍVELTRÓFICO

TERCEIRO NÍVELTRÓFICO



Principais componentes e funções de um ecossistema

FATORES BIÓTICOS

Luz solarTemperatur

aPrecipitação

Água-umidade

Nutrientes...

Luz solarTemperatur

aPrecipitação

Água-umidade

Nutrientes...

FATORES ABIÓTICOS

FUNÇÕES

ProdutoresConsumidore

sDecompositor

es

ProdutoresConsumidore

sDecompositor

es

Fluxo de energia

Ciclagem de nutrientes

Fluxo de energia

Ciclagem de nutrientes

COMPONENTES



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.



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.



OS CICLOS DE MATERIAIS DOS ECOSSISTEMAS TERRESTRES

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

Seres vivos interagem nos processos de

síntese e decomposição dos

elementos.O meio

terrestre/litosfera é a principal fonte dos elementos.

Representam ciclos de

elementos químicos.



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.

ATMOSFERA

ATMOSFERA

LITOSFERA

LITOSFERA

HIDROSFERA

HIDROSFERA

BIOSFERA

BIOSFERA



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.



CICLO DO NITROGÊNIO

CICLO DO CARBONO

CICLO DO FÓSFORO CICLO DA ÁGUA



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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