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Heloísa Molinari Benke
1 Ecologia Estuda a relação entre os seres vivos e o meio ambiente nos seguintes níveis de complexidade: População Comunidade Ecossitema Biosfera
2 Ecossitema Tansley(1935): Conjunto formado pela INTERAÇÃO entre a comunidade o meio ambiente inerte Odum(~ 1970): Conjunto formado pela interação entre a comunidade o meio ambiente inerte quando esta interação dá origem a um fluxo de energia, definindo claramente uma estrutura trófica, uma diversidade biótica, e trocas de materiais, de forma cíclica, entre as partes vivas e não vivas
3 Ecossitemas Componentes bióticos Produtores Consumidores Fotossintetizantes Quimiossintetizantes Macro-consumidores Micro-consumidores (decompositores) Clorofilados Não-clorofilados Componentes abióticos: Condições ambientais: temperatura, disponibilida de água, clima, ventos, salinidade etc
4 Ecossitema Funciona como uma máquina capaz de interceptar a energia (geralmente solar), aramazená-lasob a forma de energia química e transmití-la para seus componentes
5 Biodiversidade Fortalece a estabilidade de um ecossistema Importância do banco genético
6 Hipótesede Gaia (Lovelock, 1979) Sabe-se que os seres vivos não apenas se adaptam ao meio ambiente físico, mas também adaptam o ambiente geoquímico segundo as suas necessidades. Desta forma, tanto as espécies como o meio ambiente desenvolvem-se em conjunto. James Lovelock& Lynn Margulies: Hipótese: O organismos vivos formam um complexo sistema de controle que mantém condições favoráveis à vida na Terra.
7 Produção e Decomposição de Matéria Orgânica na Natureza Produção Fotossíntese Quimiossíntese Clorofilada Não-clorofilada Decomposição: Respiração Bio-degradação da mat. org. morta Aeróbia Anaeróbia
8 Fotossíntese Clorofilada 6 (CO 2 + H 2 O ) C 6 H 12 O Luz (energia) Clorofila
9 Fotossíntese Clorofilada Luz (energia) 6 (CO 2 + H 2 O ) C 6 H 12 O Clorofila A Matéria orgânica pode ser vista como um reservatório de energia.
10 Fotossíntese clorofilada: principal processo de producaode M. O. Não clorofilada: realizada por algumas bactérias (enxofre, etc); importante em diversos ecossistemas Quimiossíntese: algumas bactérias; importante onde não há luz (ex. regiões abissais)
11 Respiração Processo inverso da fotossíntese: C 6 H 12 O Respiração 6 (CO 2 + H 2 O) + Energia (utilizada para a vida) 1 mol de glicose 640 Kcal
12 Biodegradação: Decomposição Aeróbia: C 6 H 12 O Bactérias decompositoras (aeróbias) 6 (CO 2 + H 2 O) + Energia (parte usada pelas bacts., parte liberada) C CO 2
13 Fotossíntese clorofilada x Respiração/Decomposição Aeróbia 6 (CO 2 + H 2 O ) C 6 H 12 O Ecossistema estável: quantidades de C0 2 e de 0 2 absorvidas = quantidades emitidas Expandindo saldo de 0 2 Reduzindo saldo de C0 2
14 Decomposição Anaeróbia Realizada na ausência de 0 2 Envolve diferentes tipos de bactérias Mais lenta e menos eficiente Cerca de 50% do carbono é liberado como C0 2 Formação de metano (CH 4 ) contém energia que pode ser utilizada Descrição Simplificada: 2 fases Fase 1: formação de alcoóis e ácidos Fase 2: formação de metano
15 Fase I bactérias Mat. Org. Alcoóis e ácidos anaeróbias I + bacts. + muito pouca energia liberada
16 Ex: Fermentação da Glicose: C 6 H 12 O 6 Fermentação 2(C 2 H 5 OH) + 2 CO cal
17 Fase II Alcoóis e ácidos bactérias Mat. Inorg. + CH 4 anaeróbias II CO 2 H 2 O Sais H 2 S (mau cheiro)... Sob condições apropriadas de temperatura e pressão, após 10 milhões de anos (ou mais), pode haver a formação de petróleo
19 Fluxo de Energia
21 Produtividade primária bruta (PPB) Produtividade primária líquida (PPL)
22 Produtividade primária bruta (PPB) Quantidade de energia fixada na mat. org. vegetal por unidade de área e de tempo Produtividade primária líquida (PPL) Quantidade de energia que fica à disposição dos consumidores PPL = PPB R R: respiração; expressa o consumo de energia no nível trófico PPL = 0,9 a 0,5 da PPB
23 Produtividade secundária (bruta e liquida) PSL = PSB R
24 Constante solar: 1360 W/m 2 (energia/tempo/área que chega à atmosfera) Insolação: 342 W/m 2 (energia/m 2 /s que chega ao solo) Luz absorvida (LA) ~ 0,5 Luz incidente PPL ~ 0,01 LA PSL ~ 0,1 PPL Continua com rendimento de 10 a 20%: PTL ~ 0,1 a 0,2 PSL
25 Pirâmide de energia de uma comunidade aquática. Em ocre, a produção líquida de cada nível; em azul, respiração, a somaà esquerda é a energia assimilada no nível trófico.
26 Quanto mais distante estiver um indivíduo do início da cadeia alimentar, menor será a quantidadede energia disponível para ele na natureza (e vice-versa) A densidadede energia da biomassa animal é semelhante à da biomassa vegetal vegetal: 4 Kcal/g (mat. org. seca, desmineralizada) animal: 5 Kcal/g
27 É mais fácil alimentar uma população herbívora ou uma população carnívora? Porque?
28 Distribuição mundial de produtividade primária (g mat. org. seca/m 2 /dia ou 100 kcal/m 2 /ano) < 0,5: desertos, mares profundos; 0,5 a 3,0: campos, lagos profundos, florestas de montanhas; 3 a 10: florestas úmidas, lagos rasos, campos úmidos 10 a 25: estuários, recifes de coral, planícies de aluvião, zonas de agricultura intensiva. Condições muito favoráveis: valores podem dobrar.
31 Ciclos Biogeoquímicos O que são/envolvem? Tipos de ciclos: dependem dos reservatórios Macro-nutrientes Micro-nutrientes
32 Ciclo do Carbono
34 Ciclo do Carbono em Números: fluxos e reservatórios Atmosfera 750 Vegetação 610 5,5 Solo 1580 Biota marinha Combustíveis fósseis: Oceanos (superficial) 1020 Águas profundas Sedimentos 150 Reservatórios: 10 9 Ton. CO 2 (equiv.) Fluxos: 10 9 Ton. CO 2 /ano
35 Saldos: ,9 +0,9 (2,9 + 2,6) = 4,3 C. Lequere et al. Earth Syst. Sci. Data, 7, 47 85, Author(s) 2015.
36 Biocombustíveis: São vantajosos no diz respeito ao combate ao aquecimento global? Podem ser vistos como solução para essa questão em termos globais?
37 Concentração de CO 2 na atmosfera bate recorde e preocupa (06/05/2015) Em março (2015), a concentração de de CO 2 ultrapassou limite de 400 partes por milhão. É a primeira vez que esse índice é atingido em todo o planeta (e não apenas numa medição local). As quantidades de C0 2 aumentaram em mais de 120 ppmdesde a era pré-industrial. Metade deste aumento foi produzido desde 1980
38 Ciclo do Nitrogenio Gasoso - Reservatório: atmosfera *: Fases realizadas por bactérias especificas
39 Eutroficação: Proliferação de algas em corpos d água devido a excesso de nutrientes. Consequências:
40 Ciclo do Fósforo Sedimentar; reservatório: litosfera
41 Rochas fosfatadas Movimentos tectônicos; Erupções vulcânicas erosão fosfatos Ressurgência águas profundas solo águas M.O.A. Excreção & morte M. O. morta M.O.V.
42 ressurgência Ecologia, E. T. ODUM 1983
43 Pegada Ecológica (ver apostila)
44 Poluição Chamaremos de poluição a qualquer alteração das propriedades (físicas, químicas ou biológicas) do meio ambiente que: tenha sido causada direta ou indiretamente por ação humana; e que dificulte ou impossibilite a utilização do espaço ambiental segundo o seu uso definido O uso definido descreve a utilização que deve ser dada ao espaço e deve ser determinado preferencialmente por legislação. Exs. Área predominantemente industrial; área residencial. Para um rio: abastecimento domestico, recreação, preservação de ecossistemas, etc.