Profª Priscila Binatto

Energia

Modelo universal do Fluxo de Energia Ecológico (ODUM)

Primeira Lei da Termodinâmica (Conservação)

• A energia pode ser transformada, mas não criada ou destruída

Segunda Lei da Termodinâmica (Entropia)

• Nenhuma transformação espontânea de energia é 100% eficiente, pois parte se perde em energia térmica não disponível.

ENERGIACapacidade de

executar trabalho

Exemplo de transformação de energia

Leis da termodinâmica

Ecossistemas e organismos são...

para reduzir a entropia interna e aumentar a externa

que trocam energia e matéria com o ambiente

Sistemas termodinâmicos aberto em estado de não equilíbrio

Fluxo de energia é UNIDIRECIONAL

Relembrando a Fotossíntese

Fotossíntese - Respiração celular

(Ueg 2013) As transformações, a distribuição e oaproveitamento de energia na natureza apresentammuitas peculiaridades. Dentre elas, destaca-se:

a) a energia na forma de luz é convertida em energiaquímica dos alimentos e perde-se na forma de calor, quenão é reutilizado.

b) a fotossíntese transforma energia luminosa em energiafísica que, por sua vez, é armazenada na matéria orgânica.

c) a quantidade de energia aumenta a cada transferênciade um ser vivo para outro, confirmando a entropianatural.d) nos ecossistemas, a energia tem fluxo unidirecional, ouseja, é constantemente reciclada e reaproveitada.

Produtividade

Matéria Orgânica incorporada

Taxa de produção de substâncias orgânicas

(foto e quimiossíntese)

Produtividade: conceitos e unidades

Produtividade na cadeia alimentar

Produtividade na cadeia alimentar

Produtividade Primária Bruta (PPB) = Taxa fotossintética total

Produtividade Primária Líquida (PPL) = PPB - Respiração dos autótrofos

Produtividade Líquida da comunidade (PLC) = PPL - Consumo por herbívoros

(ENEM 2013) “Estudos de fluxo de energia em ecossistemasdemonstram que a alta produtividade nos manguezais estádiretamente relacionada às taxas de produção primárialíquida e à rápida reciclagem dos nutrientes. Como exemplode seres vivos encontrados nesse ambiente, temos: aves,caranguejos, insetos, peixes e algas. Dos grupos de seres vivoscitados, os que contribuem diretamente para a manutençãodessa produtividade no referido ecossistema são”

a) aves.

b) algas.

c) peixes.

d) insetos.

e) caranguejos.

CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)

Transferência de energia alimentar da sua fonte deprodução (autótrofos) por meio de uma série deorganismos que consomem e são consumidos.

PRODUTORES: capazes de fixar a energia luminosa sob a forma de energia química. São chamados autótrofos.

Dividem-se em:* Produtores fotossintetizantes;* Produtores químiossintetizantes.

PRODUTORES FOTOSSINTETIZANTES:* Equação geral da fotossíntese:

12 H2O + 6 CO2 + energia → C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2

PRODUTORES QUIMIOSSINTÉTICOS:* A matéria orgânica é proveniente da oxidação de

compostos inorgânicos;* Ocorrem em certas bactérias.

Primeira etapa:

Composto Inorgânico + O2 →

Compostos Inorgânicos oxidados + Energia Química

Segunda etapa:

CO2 + H2O + Energia Química → Compostos Orgânicos + O2

CONSUMIDORES: são organismos que não produzem seu alimento (heterótrofos) e nutrem-se dos produtores (direta ou indiretamente).

* Consumidores primários (C1): são os herbívoros e parasitas de plantas verdes.* Consumidores secundários (C2): são os carnívoros que se alimentam de herbívoros.* Consumidores terciários (C3): são os carnívoros que se alimentam de carnívoros.(...)

SAPRÓTROFOS (DECOMPOSITORES): decompõematéria orgânica morta em inorgânica, numprocesso natural de reciclagem de matéria.

Numa CADEIA ALIMENTAR o NÍVEL TRÓFICO é a posição do organismo na cadeia.

PLANTA > HERBÍVORO > CARNÍVORO1º Nível Trófico 2º Nível Trófico 3º Nível Trófico

Classificação dos seres vivos nas cadeias alimentares

Capim Grilo Sapo Cobra Seriema

Fungos e bactérias

Hábito alimentar

Grau de consumo

Nível trófico (NT)

Produtor

Produtor

Herbívoro Carnívoros

Consumidorprimário

Consumidorsecundário

Consumidorterciário

Consumidorquaternário

1° NT 2° NT 3° NT 4° NT 5° NT

São classificados como decompositores

A classificação de onívoro não aparece, no hábito alimentar, para os animais representados em cadeias, mas somente em teias alimentares.

CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)Quando se constrói uma cadeia alimentar, as setas indicam sempre o trajeto do alimento.

TEIA ALIMENTARÉ um conjunto de cadeias alimentares interconectadas,geralmente representado como um diagrama das relaçõesentre os diversos organismos de um ecossistema.

EXEMPLO DE UMA TEIA ALIMENTAR DO PANTANAL

Podemos demonstrar graficamente as

relações de número, biomassa e fluxo de

energia

Pirâmide de Número

• Representa a quantidade de indivíduos emcada nível trófico da cadeia alimentarproporcionalmente à quantidade necessáriapara a dieta de cada um desses.

Pirâmide de Biomassa

• Representa a massa corpórea (biomassa) enão o número de cada nível trófico da cadeiaalimentar.

Pirâmide de Energia

A área representativa de cada nível trófico éproporcional à quantidade de energiadisponível.

Fluxo de energia nas cadeias alimentares

Au

men

to d

o n

ível

tró

fico

Dim

inu

ição

da

ener

gia

dis

po

nív

el

Cadeias e teias alimentares

Fluxo de energia e ciclagem de matéria

Exercício para discussão

UFRJ - Duas ilhas têm o mesmo potencial deprodução agrícola. Uma das ilhas tem umapopulação humana de hábito alimentaressencialmente vegetariano e a outra temuma população humana de hábito alimentaressencialmente carnívoro.

Considerando apenas o fluxo de energia numecossistema, explique em que ilha apopulação humana poderá ser maior.

Bioacumulação / Biomagnificação

Bioacumulação (ou bioconcentração):

ocorre quando os poluentes se acumulam emelevadas concentrações nos organismos, ao longoda vida.

Biomagnificação:

ocorre quando o poluente se acumulaprogressivamente em níveis tróficos superiores; ouseja, a transferência ocorre ao longo das teiasalimentares.

Capacidade Máxima (K)

P=R

Depende da biomassa e do consumo de energia per capita

Capacidade ótimasuporta longos

períodos

Manteremos uma capacidade ótima???

Controle populacional

Religiosos

Sociais

EconômicosCrenças

Mitos

Sustentabilidade

• Manter, permanecer, suportar, guardar

• Ligado ao conceito de capacidade suporte

• Manutenção do capital e dos recursos naturais (GOODLAND, 1995)

• Ex.: Capital natural gerando econômico sem degradar?