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Universidade Estadual do Maranhão
Engenharia de Produção
Ciências do Ambiente
Conceitos Básicos
Ecologia
Me. Elon Vieira Lima
São Luis – Agosto de 2014
2
Leis de Conservação
Introdução
• A vida, como conhecemos, requer basicamente
matéria e energia.
• Matéria  é algo que ocupa lugar no espaço.
• Energia  é a capacidade de realizar trabalho.
– Quanto maior for essa capacidade, melhor será a
qualidade da energia.
• Em qualquer sistema natural, matéria e energia são
conservadas, ou seja, nem se criam nem se destróem.
• Entretanto, a qualidade de energia se degrada de
maneiras mais nobres (maior qualidade) para menos
nobres (menor qualidade)
3
Leis de Conservação
Lei da conservação de massa
• Lei de Lavoisier.
• Não existe processo 100% eficiente. Em qualquer
sistema, físico ou químico, nunca se cria nem se
elimina matéria; apenas é possível transformá-la de
uma forma em outra.
• Tudo se realiza com a matéria que é proveniente do
próprio planeta.
• Há geração de resíduos em todas as atividades dos
seres vivos, mas que podem ser reincorporados ao
meio  ciclos biogeoquímicos.
• Desequilíbrio: geração de resíduos maior do que a
capacidade de reciclagem do meio.
4
Leis de Conservação
1ª lei da termodinâmica
• Análogo à lei de conservação de massa.
– A energia pode se transformar de uma forma em
outra, mas não pode ser criada nem destruída.
• Energia cinética
• Energia potencial
• A energia necessária para a sobrevivência dos seres
vivos chega através de diversas transformações.
– A energia luminosa é absorvida pelos vegetais
fotossintetizantes e transformada em energia
potencial (moléculas complexas).
– Na respiração, essas moléculas são quebradas,
liberando energia a ser utilizada nas funções vitais.
5
Leis de Conservação
2ª lei da termodinâmica
• Todo processo de transformação de energia se dá a
partir de uma maneira mais nobre para uma menos
nobre.
• Quanto mais trabalho conseguir realizar com uma
mesma quantidade de energia, mais nobre será este
tipo de energia.
• Embora a quantidade de energia seja preservada, a
qualidade é sempre degradada.
• Não há reciclagem completa de energia.
• Conseqüências
– Todo corpo com forma ordenada necessita de
energia de alta qualidade para manter sua entropia
baixa.
– Ambiental: tendência da globalização da poluição.
6
Ecologia
Conceito
• Etimologia da palavra
– O termo eco deriva do grego oikos e significa casa.
– O termo logia deriva do grego logos e denomina
estudo.
– Pode ser definido como o “estudo da casa”.
• É a ciência que estuda as interações entre os
organismos e seu ambiente, ou seja, é o estudo
científico da distribuição e abundância dos seres
vivos e das interações que determinam a sua
distribuição.
• As interações podem ser entre seres vivos e/ou com
o meio ambiente.
7
Ecossistema
Definições e estrutura
• Espécies  É o conjunto de indivíduos semelhantes
(estruturalmente, funcionalmente e bioquimicamente)
que se reproduzem naturalmente, originando
descendentes férteis.
• Populações  É o conjunto de indivíduos de mesma
espécie que vive numa mesma área e num
determinado período.
Espécie
População
8
Ecossistema
Definições e estrutura
• Comunidade ou biocenose  É o conjunto de
populações de diversas espécies que habita uma
mesma região num determinado período.
• Biótipo  Fatores abióticos encontrados no meio
físico (ambiente) que fornece condições necessárias à
sobrevivência dos seres vivos  luz, temperatura,
umidade, salinidade, etc.
Comunidade
9
Ecossistema
Definições e estrutura
• Ecossistema  união dos
conjuntos biótipo e
biocenose.
– É a unidade básica no
estudo da ecologia.
– Em um ecossistema, o
conjunto de seres vivos
interage entre si e com
o meio natural de
maneira equilibrada,
pela reciclagem de
matéria e pelo uso
eficiente de energia
solar.
10
Ecossistema
Definições e estrutura
• Ecossistema
– Compõe-se de elementos abióticos, ou seja, matéria
inorgânica ou sem vida (como água, ar e solo) e
elementos bióticos, os seres vivos.
– Homeostase  Todo ecossistema procura um estado de
equilíbrio dinâmico por meio de mecanismos de
autocontrole e auto-regulação, os quais entram em ação
assim que ocorre uma mudança.
– No caso de modificações artificiais impostas pelo
homem, por serem relativamente violentas e
continuadas, o mecanismo não consegue absorver essas
mudanças e ocorre o impacto ecológico do meio.
• Biomassa  Quantidade total de matéria viva em um
ecossistema.
11
Ecossistema
Definições e estrutura
• Habitat: É o lugar específico onde uma espécie pode
ser encontrada  "ENDEREÇO" dentro do
ecossistema.
– Ele determina as condições de sobrevivência e
reprodução do grupo.
– O habitat não é exclusivo de uma única espécie
encontrar diversas espécies ocupando o mesmo habitat
 comunidades.
– Exemplos: Uma planta pode ser o habitat de um inseto,
o leão pode ser encontrado nas savanas africanas, etc.
12
Ecossistema
Definições e estrutura
• Nicho ecológico  É o papel que o organismo
desempenha no ecossistema  "PROFISSÃO" do
organismo no ecossistema.
• O nicho informa às custas de que se alimenta, a quem
serve de alimento, como se reproduz, etc.
• O nicho descreve como uma espécie usa os recursos
do ambiente (como utiliza a energia circulante, o que
come, onde, como e que momento do dia o faz), como
ela é afetada por fatores físicos (a que horas do dia ou
da noite, ou em que estação do ano tem maior
atividade ou se reproduz) e por outras espécies e
como sua existência afeta outros organismos que
vivem no mesmo habitat (se são predadores ou
presas).
13
Ecossistema
Definições e estrutura
• Exemplo de nicho:
– Nas savanas africanas, capim, zebras, leões e
abutres ocupam o mesmo habitat, mas têm nichos
ecológicos distintos. O capim produz a matéria
orgânica que serve de alimento às zebras, que são
comidas por leões. Os restos são aproveitados por
abutres.
NICHO ECOLÓGICO= RATO 
COME, REPRODUZ, CAÇA 
CAÇADO NO LOCAL.
14
Ecossistema
Definições e estrutura
15
Ecossistema
Definições e estrutura
16
Ecossistema
Reciclagem de matéria e fluxo de energia
• A energia que os seres vivos necessitam para viver
provém da alimentação.
• Autótrofos  seres capazes de sintetizar seu próprio
alimento, ou seja, auto-suficientes  produzem matéria
orgânica através de inorgânica.
– Quimiossintetizantes  oxidação  sulfo, ferro e
nitrobactérias.
– Fotossintetizantes  utilizam o sol como energia 
vegetais clorofilados e algas.
• Heterótrofos  seres incapazes de sintetizar seu alimento e
que, para obtenção de energia, utilizam-se do alimento
sintetizado pelos autótrofos.
– Herbívoros, carnívoros, onívoros, sapróvoros.
– Decompositores  Degradam matéria orgânica em
matéria inorgânica  fungos e bactérias
17
Ecossistema
Reciclagem de matéria e fluxo de energia
• Toda energia utilizada na Terra tem como fonte as
radiações recebidas do sol.
• Emite energia em forma de ondas eletromagnéticas.
• Essa radiação tem um espectro de comprimento de onda
que abrange desde valores pequenos (raios X e gama) até
valores elevados (ondas de rádio).
• Aproximadamente 99% da energia total encontra-se na
região do visível.
18
Ecossistema
Reciclagem de matéria e fluxo de energia
19
Ecossistema
Reciclagem de matéria e fluxo de energia
• Toda a vida na Terra depende da energia proveniente do
Sol
• A distribuição das diversas formas de vida é
consequência da variação da incidência e da intensidade
da energia solar.
• Essa variação de incidência é o principal fator que gera
as diferenças climáticas entre as diversas regiões do
mundo.
– Divisões das estações do ano;
– Existência de regiões quentes e frias  áreas de baixa e
alta pressões  deslocamento da umidade (chuva).
• A energia solar absorvida pelas plantas é transformada
em biomassa e será utilizada no metabolismo dos seres
vivos.
20
Ecossistema
Cadeias alimentares
• É o caminho seguido pela energia no ecossistema.
• É formada por:
– Produtores  plantas, fitoplâncton e bactérias;
– Consumidores  herbívoros, carnívoros, etc.;
– Decompositores  fungos e bactérias
• É uma seqüência linear de seres que se nutrem uns
dos outros.
• Seta indica sentido da nutrição.
21
Ecossistema
Cadeias alimentares
• A posição de cada um na cadeia alimentar é
denominada de NÍVEL TRÓFICO (produtor= 1º NT).
• Fluxo de energia é unidirecional e a matéria é cíclica.
22
Ecossistema
Cadeias alimentares
• Podem ser divididas em dois tipos:
– cadeias que começam pelos vegetais vivos e passam
pelos herbívoros e carnívoros;
23
Ecossistema
Cadeias alimentares
• Podem ser divididas em dois tipos:
– cadeias que se iniciam pelos detritos vegetais e animais
e passam pelos decompositores (detritívoros).
24
Ecossistema
Cadeias alimentares
• Cadeias alimentares não podem ser vistas como
sequências isoladas, mas sim fortemente interligadas,
formando redes ou teias alimentares.
• Rede alimentar  Conjunto de cadeias alimentares
que um determinado animal participa.
25
Ecossistema
Cadeias alimentares
• Teia alimentar  Conjunto de redes alimentares.
26
Ecossistema
Cadeias alimentares
• Estudo de caso:
– Problema:
Muitas espécies são introduzidas em um ambiente sem que
haja uma avaliação dos riscos associados a essa prática.
Isso tem acontecido em uma escala com peixes pelo
mundo. A truta arco-íris já foi introduzida em 82 países,
uma espécie de tilápia, em 66 países e a carga comum, em
59 países (Ciência Hoje, 1996).
– Questão:
Quais são as possíveis consequências da introdução dos
peixes exóticos em rios e lagoas?
27
Ecossistema
Cadeias alimentares
• Segundo a 2ª lei da termodinâmica, à medida
que se avança na cadeia alimentar, há uma
redução na qualidade de energia disponível aos
próximos organismos da cadeia.
• À medida que a energia caminha, vai se
tornando menos utilizável.
• Para ser energética: no máximo 3 ou 4 Níveis
tróficos.
28
Ecossistema
Cadeias alimentares
29
Conceitos Básicos
Bioma
• Conjunto de ecossistemas terrestres, com fauna, flora
e clima próprios.
– Ex: uma floresta pluvial, uma savana ou um deserto.
– É uma área com dimensões de até mais de 1.000.000
km2.
– Características:
•Uniformidade de um macroclima definido,
•Uma determinada fitofisionomia ou formação
vegetal,
•Uma fauna e outros organismos vivos associados,
•Condições ambientais parecidas: como a altitude, o
solo, alagamentos, o fogo, a salinidade, entre
outros.
30
Conceitos Básicos
Bioma
• Grandes ecossistemas distribuídos na superfície
terrestre:
•ecossistemas terrestres;
•ecossistemas aquáticos (plânctons, bentos,
néctons);
•ecossistemas de água doce (lênticos, lóticos);
•rios, lagos, oceanos, estuários;
•trundas;
•floresta de coníferas, temperadas de folhas
caducas, tropicais;
•campos; e
•desertos.
31
Conceitos Básicos
Bioma
32
Conceitos Básicos
Bioma
33
Conceitos Básicos
Bioma
34
Conceitos Básicos
Biodiversidade
• É a variedade total de vida na Terra.
– Inclui todos os genes, espécies, e ecossistemas, e
os processos ecológicos.
35
Conceitos Básicos
Biodiversidade
36
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Atmosfera
• É uma camada fina, gasosa, presa à Terra pela força
da gravidade.
37
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Atmosfera
• Composição:
– 99,9% da atmosfera é constituída por apenas três gases;
– Os demais gases são: Dióxido de Carbono (CO2) (0,003%) e
H2, Cr, Xe, O3, Me, Vapor d’água (0 –4%);
– Material particulado: Orgânico (polens e microorganismos);
Inorgânico (partículas de areia e fuligem)
38
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Atmosfera
• Funções:
• Proteger os organismos
da exposição a níveis
arriscados de radiação
ultravioleta
•Camada de ozônio
39
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Atmosfera
• Funções:
• Camada de ozônio
40
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Atmosfera
• Funções:
• Contém os gases necessários para os processos
vitais de respiração celular e fotossíntese;
• Fornece a água necessária para a vida.
41
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Atmosfera
• Funções:
• Mantém a temperatura média da Terra em 15 ºC.
•Efeito Estufa
42
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Atmosfera
• Funções:
•Efeito Estufa
43
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Atmosfera
• Funções:
•Efeito Estufa
44
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Litosfera
• É a camada sólida
externa da Terra.
• A parte interna do
globo terrestre é
composta por diversas
camadas, com
diferentes materiais.
• É formada por uma
grande variedade de
rochas e a sua
superfície está
geralmente coberta por
uma camada de solo e
depósitos de
sedimentos.
45
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Litosfera
• Solo: É o principal suporte para a vida e o bem-estar,
constituindo-se em um recurso natural vital e limitado,
embora facilmente destrutível.
• O solo é um corpo vivo, de grande complexidade e
dinâmico.
• Tem como componentes principais à fase sólida (matéria
mineral e matéria orgânica), e a água e o ar (componente
"não sólida“).
• Funções:
Substrato essencial para a vida
Elemento de fixação e nutrição vegetal
Produção de alimentos
Obras de engenharia
Maior reservatório natural de água doce
Elemento de armazenamento de combustíveis fósseis
46
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Hidrosfera
• São os oceanos, mares, lagos e rios que cobrem,
aproximadamente, 3/4 de sua superfície.
47
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Hidrosfera
• São os oceanos, mares, lagos e rios que cobrem,
aproximadamente, 3/4 de sua superfície.
48
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Hidrosfera
• A distribuição dos recursos hídricos pelo planeta
também não é homogênea. Em muitos pontos do
planeta já há escassez.
49
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Hidrosfera
• É o principal componente dos organismos vivos.
• Os seres vivos apresentam características específicas
conforme a umidade e a ocorrência de água em seu
habitat.
Propriedade Efeitos e significância
Maior calor de
evaporação que
qualquer outro material
Determina a transferência de
calor e de moléculas de água
entre a atmosfera e os corpos
d’água
Maior calor latente de
fusão que qualquer
outro líquido, exceto
amônia
A temperatura estabiliza no
ponto de fusão da água
Maior capacidade
calorífica que qualquer
outro líquido, exceto
amônia
Estabilização das temperaturas
dos organismos e regiões
geográficas
50
Conceitos Básicos
Fatores abióticos: Hidrosfera
Propriedade Efeitos e significância
Excelente solvente Transporte de nutrientes e
poluentes, tornando os
processos biológicos possíveis
em um meio aquoso.
Maior constante
dielétrica que qualquer
outro líquido comum
Alta solubilidade de substâncias
inorgânicas e sua ionização em
solução
Maior tensão superficial
que qualquer outro
líquido comum
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governa os fenômenos de gota e
superfície
Transparente à luz
visível e de frações de
longos comprimentos de
onda de luz ultravioleta
Incolor, permitindo que a luz
necessária para a fotossíntese
alcance consideráveis
profundidades nos corpos
hídricos
Densidade máxima como
um líquido em 4º C
O gelo flutua; circulação vertical
restrita em corpos hídricos
estratificados
51
Conceitos Básicos
Biosfera
• É o espaço onde toda vida seja ela animal ou vegetal é
encontrada
– É o conjunto de todos os ecossistemas do nosso
planeta.
– Inclui a superfície da Terra, os rios, os lagos, mares
e oceanos e parte da atmosfera.
52
Ciclos Biogeoquímicos
Introdução
53
Ciclos Biogeoquímicos
Introdução
• A reciclagem da matéria é de suma importância, uma
vez que os recursos na Terra são finitos e a vida
depende do equilíbrio natural desse ciclo.
• Nutriente  elemento essencial disponível aos
produtores, em forma iônica ou molecular.
– Macronutrientes  maior que 0,2% p.o.s.
•Carbono (C), Hidrogênio (H), Oxigênio (O),
Nitrogênio (N), o fósforo (P), Enxofre (S), Cloro
(Cl), Potássio (K), Sódio (Na), Cálcio (Ca),
Magnésio (Mg) e Ferro (Fe).
– Micronutrientes  menor que 0,2% p.o.s.
•Alumínio (Al), Boro (B), Cromo (Cr), Zinco (Zn),
Molibdênio (Mo), Vanádio (V) e Cobalto (Co).
54
Ciclos Biogeoquímicos
Introdução
• Os elementos químicos essenciais à vida (em torno de
40) participam dessa trajetória desde o meio
inanimado, passando pelos organismos vivos e
retornando ao meio original  ciclos
biogeoquímicos.
– Bio  organismos vivos interagem
– Geo  meio terrestre é a fonte dos elementos
– Químicos  ciclos de elementos químicos.
• Tipos de ciclos
– Hidrológico  água
– Sedimentares  enxofre e fósforo  litosfera
– Gasosos  carbono e nitrogênio  atmosfera
55
Ciclos Biogeoquímicos
Ciclo da água
56
Ciclos Biogeoquímicos
Ciclo da água
57
Ciclos Biogeoquímicos
Ciclo da água
58
Ciclos Biogeoquímicos
Ciclo da água
• Processos:
– Detenção  parte da precipitação fica retina na
vegetação, depressões do terreno e construção
– Escoamento superficial  água doce que escoa
sobre o solo, fluindo para locais de altitudes
inferiores, até atingir um corpo d’água.
– Infiltração
– Escoamento subterrâneo  constituído por parte da
água infiltrada na camada superior do solo.
– Evapotranspiração
– Evaporação
– Precipitação  água que cai sobre o solo ou sobre
um corpo d’água
59
Ciclos Biogeoquímicos
Ciclo do carbono
• O carbono é o principal constituinte da matéria
orgânica, participando em 49% do peso orgânico seco.
• As plantas utilizam o CO2 e o vapor de água da
atmosfera para, na presença de luz solar, sintetizar
compostos orgânicos  Fotossíntese
• A energia armazenada nas moléculas orgânicas é
liberada no processo inverso ao da fotossíntese.
• Há uma quebra das moléculas para a liberação de
energia para as atividades vitais  Respiração
60
Ciclos Biogeoquímicos
Ciclo do carbono
• Há uma interação entre os reservatórios aquático e
atmosférico.
• Decomposição da matéria orgânica, formando metano
(CH4).
• Reservatórios de carbono: petróleo e gás natura;
carvão vegetal.
61
Ciclos Biogeoquímicos
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Ciências do Ambiente - Cap 1.2 - Ecologia

  • 1. Universidade Estadual do Maranhão Engenharia de Produção Ciências do Ambiente Conceitos Básicos Ecologia Me. Elon Vieira Lima São Luis – Agosto de 2014
  • 2. 2 Leis de Conservação Introdução • A vida, como conhecemos, requer basicamente matéria e energia. • Matéria  é algo que ocupa lugar no espaço. • Energia  é a capacidade de realizar trabalho. – Quanto maior for essa capacidade, melhor será a qualidade da energia. • Em qualquer sistema natural, matéria e energia são conservadas, ou seja, nem se criam nem se destróem. • Entretanto, a qualidade de energia se degrada de maneiras mais nobres (maior qualidade) para menos nobres (menor qualidade)
  • 3. 3 Leis de Conservação Lei da conservação de massa • Lei de Lavoisier. • Não existe processo 100% eficiente. Em qualquer sistema, físico ou químico, nunca se cria nem se elimina matéria; apenas é possível transformá-la de uma forma em outra. • Tudo se realiza com a matéria que é proveniente do próprio planeta. • Há geração de resíduos em todas as atividades dos seres vivos, mas que podem ser reincorporados ao meio  ciclos biogeoquímicos. • Desequilíbrio: geração de resíduos maior do que a capacidade de reciclagem do meio.
  • 4. 4 Leis de Conservação 1ª lei da termodinâmica • Análogo à lei de conservação de massa. – A energia pode se transformar de uma forma em outra, mas não pode ser criada nem destruída. • Energia cinética • Energia potencial • A energia necessária para a sobrevivência dos seres vivos chega através de diversas transformações. – A energia luminosa é absorvida pelos vegetais fotossintetizantes e transformada em energia potencial (moléculas complexas). – Na respiração, essas moléculas são quebradas, liberando energia a ser utilizada nas funções vitais.
  • 5. 5 Leis de Conservação 2ª lei da termodinâmica • Todo processo de transformação de energia se dá a partir de uma maneira mais nobre para uma menos nobre. • Quanto mais trabalho conseguir realizar com uma mesma quantidade de energia, mais nobre será este tipo de energia. • Embora a quantidade de energia seja preservada, a qualidade é sempre degradada. • Não há reciclagem completa de energia. • Conseqüências – Todo corpo com forma ordenada necessita de energia de alta qualidade para manter sua entropia baixa. – Ambiental: tendência da globalização da poluição.
  • 6. 6 Ecologia Conceito • Etimologia da palavra – O termo eco deriva do grego oikos e significa casa. – O termo logia deriva do grego logos e denomina estudo. – Pode ser definido como o “estudo da casa”. • É a ciência que estuda as interações entre os organismos e seu ambiente, ou seja, é o estudo científico da distribuição e abundância dos seres vivos e das interações que determinam a sua distribuição. • As interações podem ser entre seres vivos e/ou com o meio ambiente.
  • 7. 7 Ecossistema Definições e estrutura • Espécies  É o conjunto de indivíduos semelhantes (estruturalmente, funcionalmente e bioquimicamente) que se reproduzem naturalmente, originando descendentes férteis. • Populações  É o conjunto de indivíduos de mesma espécie que vive numa mesma área e num determinado período. Espécie População
  • 8. 8 Ecossistema Definições e estrutura • Comunidade ou biocenose  É o conjunto de populações de diversas espécies que habita uma mesma região num determinado período. • Biótipo  Fatores abióticos encontrados no meio físico (ambiente) que fornece condições necessárias à sobrevivência dos seres vivos  luz, temperatura, umidade, salinidade, etc. Comunidade
  • 9. 9 Ecossistema Definições e estrutura • Ecossistema  união dos conjuntos biótipo e biocenose. – É a unidade básica no estudo da ecologia. – Em um ecossistema, o conjunto de seres vivos interage entre si e com o meio natural de maneira equilibrada, pela reciclagem de matéria e pelo uso eficiente de energia solar.
  • 10. 10 Ecossistema Definições e estrutura • Ecossistema – Compõe-se de elementos abióticos, ou seja, matéria inorgânica ou sem vida (como água, ar e solo) e elementos bióticos, os seres vivos. – Homeostase  Todo ecossistema procura um estado de equilíbrio dinâmico por meio de mecanismos de autocontrole e auto-regulação, os quais entram em ação assim que ocorre uma mudança. – No caso de modificações artificiais impostas pelo homem, por serem relativamente violentas e continuadas, o mecanismo não consegue absorver essas mudanças e ocorre o impacto ecológico do meio. • Biomassa  Quantidade total de matéria viva em um ecossistema.
  • 11. 11 Ecossistema Definições e estrutura • Habitat: É o lugar específico onde uma espécie pode ser encontrada  "ENDEREÇO" dentro do ecossistema. – Ele determina as condições de sobrevivência e reprodução do grupo. – O habitat não é exclusivo de uma única espécie encontrar diversas espécies ocupando o mesmo habitat  comunidades. – Exemplos: Uma planta pode ser o habitat de um inseto, o leão pode ser encontrado nas savanas africanas, etc.
  • 12. 12 Ecossistema Definições e estrutura • Nicho ecológico  É o papel que o organismo desempenha no ecossistema  "PROFISSÃO" do organismo no ecossistema. • O nicho informa às custas de que se alimenta, a quem serve de alimento, como se reproduz, etc. • O nicho descreve como uma espécie usa os recursos do ambiente (como utiliza a energia circulante, o que come, onde, como e que momento do dia o faz), como ela é afetada por fatores físicos (a que horas do dia ou da noite, ou em que estação do ano tem maior atividade ou se reproduz) e por outras espécies e como sua existência afeta outros organismos que vivem no mesmo habitat (se são predadores ou presas).
  • 13. 13 Ecossistema Definições e estrutura • Exemplo de nicho: – Nas savanas africanas, capim, zebras, leões e abutres ocupam o mesmo habitat, mas têm nichos ecológicos distintos. O capim produz a matéria orgânica que serve de alimento às zebras, que são comidas por leões. Os restos são aproveitados por abutres. NICHO ECOLÓGICO= RATO  COME, REPRODUZ, CAÇA  CAÇADO NO LOCAL.
  • 16. 16 Ecossistema Reciclagem de matéria e fluxo de energia • A energia que os seres vivos necessitam para viver provém da alimentação. • Autótrofos  seres capazes de sintetizar seu próprio alimento, ou seja, auto-suficientes  produzem matéria orgânica através de inorgânica. – Quimiossintetizantes  oxidação  sulfo, ferro e nitrobactérias. – Fotossintetizantes  utilizam o sol como energia  vegetais clorofilados e algas. • Heterótrofos  seres incapazes de sintetizar seu alimento e que, para obtenção de energia, utilizam-se do alimento sintetizado pelos autótrofos. – Herbívoros, carnívoros, onívoros, sapróvoros. – Decompositores  Degradam matéria orgânica em matéria inorgânica  fungos e bactérias
  • 17. 17 Ecossistema Reciclagem de matéria e fluxo de energia • Toda energia utilizada na Terra tem como fonte as radiações recebidas do sol. • Emite energia em forma de ondas eletromagnéticas. • Essa radiação tem um espectro de comprimento de onda que abrange desde valores pequenos (raios X e gama) até valores elevados (ondas de rádio). • Aproximadamente 99% da energia total encontra-se na região do visível.
  • 19. 19 Ecossistema Reciclagem de matéria e fluxo de energia • Toda a vida na Terra depende da energia proveniente do Sol • A distribuição das diversas formas de vida é consequência da variação da incidência e da intensidade da energia solar. • Essa variação de incidência é o principal fator que gera as diferenças climáticas entre as diversas regiões do mundo. – Divisões das estações do ano; – Existência de regiões quentes e frias  áreas de baixa e alta pressões  deslocamento da umidade (chuva). • A energia solar absorvida pelas plantas é transformada em biomassa e será utilizada no metabolismo dos seres vivos.
  • 20. 20 Ecossistema Cadeias alimentares • É o caminho seguido pela energia no ecossistema. • É formada por: – Produtores  plantas, fitoplâncton e bactérias; – Consumidores  herbívoros, carnívoros, etc.; – Decompositores  fungos e bactérias • É uma seqüência linear de seres que se nutrem uns dos outros. • Seta indica sentido da nutrição.
  • 21. 21 Ecossistema Cadeias alimentares • A posição de cada um na cadeia alimentar é denominada de NÍVEL TRÓFICO (produtor= 1º NT). • Fluxo de energia é unidirecional e a matéria é cíclica.
  • 22. 22 Ecossistema Cadeias alimentares • Podem ser divididas em dois tipos: – cadeias que começam pelos vegetais vivos e passam pelos herbívoros e carnívoros;
  • 23. 23 Ecossistema Cadeias alimentares • Podem ser divididas em dois tipos: – cadeias que se iniciam pelos detritos vegetais e animais e passam pelos decompositores (detritívoros).
  • 24. 24 Ecossistema Cadeias alimentares • Cadeias alimentares não podem ser vistas como sequências isoladas, mas sim fortemente interligadas, formando redes ou teias alimentares. • Rede alimentar  Conjunto de cadeias alimentares que um determinado animal participa.
  • 25. 25 Ecossistema Cadeias alimentares • Teia alimentar  Conjunto de redes alimentares.
  • 26. 26 Ecossistema Cadeias alimentares • Estudo de caso: – Problema: Muitas espécies são introduzidas em um ambiente sem que haja uma avaliação dos riscos associados a essa prática. Isso tem acontecido em uma escala com peixes pelo mundo. A truta arco-íris já foi introduzida em 82 países, uma espécie de tilápia, em 66 países e a carga comum, em 59 países (Ciência Hoje, 1996). – Questão: Quais são as possíveis consequências da introdução dos peixes exóticos em rios e lagoas?
  • 27. 27 Ecossistema Cadeias alimentares • Segundo a 2ª lei da termodinâmica, à medida que se avança na cadeia alimentar, há uma redução na qualidade de energia disponível aos próximos organismos da cadeia. • À medida que a energia caminha, vai se tornando menos utilizável. • Para ser energética: no máximo 3 ou 4 Níveis tróficos.
  • 29. 29 Conceitos Básicos Bioma • Conjunto de ecossistemas terrestres, com fauna, flora e clima próprios. – Ex: uma floresta pluvial, uma savana ou um deserto. – É uma área com dimensões de até mais de 1.000.000 km2. – Características: •Uniformidade de um macroclima definido, •Uma determinada fitofisionomia ou formação vegetal, •Uma fauna e outros organismos vivos associados, •Condições ambientais parecidas: como a altitude, o solo, alagamentos, o fogo, a salinidade, entre outros.
  • 30. 30 Conceitos Básicos Bioma • Grandes ecossistemas distribuídos na superfície terrestre: •ecossistemas terrestres; •ecossistemas aquáticos (plânctons, bentos, néctons); •ecossistemas de água doce (lênticos, lóticos); •rios, lagos, oceanos, estuários; •trundas; •floresta de coníferas, temperadas de folhas caducas, tropicais; •campos; e •desertos.
  • 34. 34 Conceitos Básicos Biodiversidade • É a variedade total de vida na Terra. – Inclui todos os genes, espécies, e ecossistemas, e os processos ecológicos.
  • 36. 36 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Atmosfera • É uma camada fina, gasosa, presa à Terra pela força da gravidade.
  • 37. 37 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Atmosfera • Composição: – 99,9% da atmosfera é constituída por apenas três gases; – Os demais gases são: Dióxido de Carbono (CO2) (0,003%) e H2, Cr, Xe, O3, Me, Vapor d’água (0 –4%); – Material particulado: Orgânico (polens e microorganismos); Inorgânico (partículas de areia e fuligem)
  • 38. 38 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Atmosfera • Funções: • Proteger os organismos da exposição a níveis arriscados de radiação ultravioleta •Camada de ozônio
  • 39. 39 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Atmosfera • Funções: • Camada de ozônio
  • 40. 40 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Atmosfera • Funções: • Contém os gases necessários para os processos vitais de respiração celular e fotossíntese; • Fornece a água necessária para a vida.
  • 41. 41 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Atmosfera • Funções: • Mantém a temperatura média da Terra em 15 ºC. •Efeito Estufa
  • 42. 42 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Atmosfera • Funções: •Efeito Estufa
  • 43. 43 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Atmosfera • Funções: •Efeito Estufa
  • 44. 44 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Litosfera • É a camada sólida externa da Terra. • A parte interna do globo terrestre é composta por diversas camadas, com diferentes materiais. • É formada por uma grande variedade de rochas e a sua superfície está geralmente coberta por uma camada de solo e depósitos de sedimentos.
  • 45. 45 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Litosfera • Solo: É o principal suporte para a vida e o bem-estar, constituindo-se em um recurso natural vital e limitado, embora facilmente destrutível. • O solo é um corpo vivo, de grande complexidade e dinâmico. • Tem como componentes principais à fase sólida (matéria mineral e matéria orgânica), e a água e o ar (componente "não sólida“). • Funções: Substrato essencial para a vida Elemento de fixação e nutrição vegetal Produção de alimentos Obras de engenharia Maior reservatório natural de água doce Elemento de armazenamento de combustíveis fósseis
  • 46. 46 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Hidrosfera • São os oceanos, mares, lagos e rios que cobrem, aproximadamente, 3/4 de sua superfície.
  • 47. 47 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Hidrosfera • São os oceanos, mares, lagos e rios que cobrem, aproximadamente, 3/4 de sua superfície.
  • 48. 48 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Hidrosfera • A distribuição dos recursos hídricos pelo planeta também não é homogênea. Em muitos pontos do planeta já há escassez.
  • 49. 49 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Hidrosfera • É o principal componente dos organismos vivos. • Os seres vivos apresentam características específicas conforme a umidade e a ocorrência de água em seu habitat. Propriedade Efeitos e significância Maior calor de evaporação que qualquer outro material Determina a transferência de calor e de moléculas de água entre a atmosfera e os corpos d’água Maior calor latente de fusão que qualquer outro líquido, exceto amônia A temperatura estabiliza no ponto de fusão da água Maior capacidade calorífica que qualquer outro líquido, exceto amônia Estabilização das temperaturas dos organismos e regiões geográficas
  • 50. 50 Conceitos Básicos Fatores abióticos: Hidrosfera Propriedade Efeitos e significância Excelente solvente Transporte de nutrientes e poluentes, tornando os processos biológicos possíveis em um meio aquoso. Maior constante dielétrica que qualquer outro líquido comum Alta solubilidade de substâncias inorgânicas e sua ionização em solução Maior tensão superficial que qualquer outro líquido comum Fator controlador na fisiologia; governa os fenômenos de gota e superfície Transparente à luz visível e de frações de longos comprimentos de onda de luz ultravioleta Incolor, permitindo que a luz necessária para a fotossíntese alcance consideráveis profundidades nos corpos hídricos Densidade máxima como um líquido em 4º C O gelo flutua; circulação vertical restrita em corpos hídricos estratificados
  • 51. 51 Conceitos Básicos Biosfera • É o espaço onde toda vida seja ela animal ou vegetal é encontrada – É o conjunto de todos os ecossistemas do nosso planeta. – Inclui a superfície da Terra, os rios, os lagos, mares e oceanos e parte da atmosfera.
  • 53. 53 Ciclos Biogeoquímicos Introdução • A reciclagem da matéria é de suma importância, uma vez que os recursos na Terra são finitos e a vida depende do equilíbrio natural desse ciclo. • Nutriente  elemento essencial disponível aos produtores, em forma iônica ou molecular. – Macronutrientes  maior que 0,2% p.o.s. •Carbono (C), Hidrogênio (H), Oxigênio (O), Nitrogênio (N), o fósforo (P), Enxofre (S), Cloro (Cl), Potássio (K), Sódio (Na), Cálcio (Ca), Magnésio (Mg) e Ferro (Fe). – Micronutrientes  menor que 0,2% p.o.s. •Alumínio (Al), Boro (B), Cromo (Cr), Zinco (Zn), Molibdênio (Mo), Vanádio (V) e Cobalto (Co).
  • 54. 54 Ciclos Biogeoquímicos Introdução • Os elementos químicos essenciais à vida (em torno de 40) participam dessa trajetória desde o meio inanimado, passando pelos organismos vivos e retornando ao meio original  ciclos biogeoquímicos. – Bio  organismos vivos interagem – Geo  meio terrestre é a fonte dos elementos – Químicos  ciclos de elementos químicos. • Tipos de ciclos – Hidrológico  água – Sedimentares  enxofre e fósforo  litosfera – Gasosos  carbono e nitrogênio  atmosfera
  • 58. 58 Ciclos Biogeoquímicos Ciclo da água • Processos: – Detenção  parte da precipitação fica retina na vegetação, depressões do terreno e construção – Escoamento superficial  água doce que escoa sobre o solo, fluindo para locais de altitudes inferiores, até atingir um corpo d’água. – Infiltração – Escoamento subterrâneo  constituído por parte da água infiltrada na camada superior do solo. – Evapotranspiração – Evaporação – Precipitação  água que cai sobre o solo ou sobre um corpo d’água
  • 59. 59 Ciclos Biogeoquímicos Ciclo do carbono • O carbono é o principal constituinte da matéria orgânica, participando em 49% do peso orgânico seco. • As plantas utilizam o CO2 e o vapor de água da atmosfera para, na presença de luz solar, sintetizar compostos orgânicos  Fotossíntese • A energia armazenada nas moléculas orgânicas é liberada no processo inverso ao da fotossíntese. • Há uma quebra das moléculas para a liberação de energia para as atividades vitais  Respiração
  • 60. 60 Ciclos Biogeoquímicos Ciclo do carbono • Há uma interação entre os reservatórios aquático e atmosférico. • Decomposição da matéria orgânica, formando metano (CH4). • Reservatórios de carbono: petróleo e gás natura; carvão vegetal.