Campina Grande-PB

1. Ciências do Ambiente Profa Márcia Maria Rios Ribeiro Estagiário-docente (Programa de Pós-Graduação em Eng. Civil e Ambiental) Danniel Cláudio de Araújo UFCG - Unidade Acadêmica de Engenharia Civil -2010.1 Campina Grande-PB

3. Ecossistemas Espécie • Um conjunto de seres vivos que interagem entre si e com o meio natural de forma equilibrada, por meio da reciclagem de matéria e do uso eficiente de energia solar. • Unidade funcional básica, composta de uma biocenose( seres vivos) e um biótipo (ambiente). População FATORES BIOLÓGICOS FATORES FÍSICOS Comunidade Ecossistema

4. Ecossistemas • Exemplos de ecossistemas: • Uma planta constitui um ecossistema • O oceano é um ecossistema • Um aquário é um ecossistema • Uma floresta é um ecossistema • Um reservatório hídrico, exemplifica um ecossistema

5. Ecossistemas • Elementos que compõem um ecossistema: • Elementos bióticos - Os seres vivos • Produtores – autrótrofos • Consumidores primários – herbívoros • Consumidores secundários – carnívoros • Consumidores mistos – onívoros • Decompositores – heterotróficos • (Bactérias e protozoários, que se alimentam de materiais residuais) • Elementos abióticos - Matéria inorgânica ou sem vida (como água, ar, solo)

6. Ecossistema aquático

7. Ecossistema Terrestre

8. Particularidades de Um Ecossistema Suas características TODOS OS ECOSSISTEMAS SÃO INTERLIGADOS (BIOSFERA) - CONTINUIDADE

9. Particularidades de Um Ecossistema Suas características OS ECOSSITEMAS SÃO ABERTOS E SE MANTÊM ATRAVÉS DO FLUXO DE ENERGIA SOLAR – SISTEMA ABERTO PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA (OU LEI DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA) “A energia pode se transformar de uma forma em outra, mas não pode ser criada ou destruída” SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA “Todo o processo de transformação de energia dá-se a partir de uma maneira mais nobre para uma menos nobre, ou de menor qualidade”

10. Particularidades de Um Ecossistema Suas características OS ECOSSISTEMAS RESISTEM AS MUDANÇAS, OU SEJA, SÃO AUTO-REGULADORES – HOMEOSTASE • Hipótese de Gaia (a terra seria uma organismo vivo) • Toda a massa de matéria viva da Terra funciona como um vasto organismo que ativamente modifica o seu planeta para produzir o ambiente que melhor serve as suas necessidades.

11. Particularidades de Um Ecossistema ADAPTAÇÃO ENTRE AS ESPÉCIES E O MEIO AMBIENTE – SUCESSÃO ECOLÓGICA

12. Organização de um Ecossistema • Em um ecossistema, cada espécie possui seu Habitat e seu Nicho Ecológico • Habitat – local ocupado pela espécie, com todas as suas características abióticas. É o endereço de uma espécie. • Nicho Ecológico – é a função da espécie dentro do conjunto de ecossistema e suas relações com as demais espécies e com o ambiente. Seria a profissão da espécie: • Fontes de energia, taxas de crescimento e metabolismo, seus efeitos sobre outros organismos e sua capacidade de modificar o meio em que vive • Num ecossistema equilibrado, cada espécie possui um nicho diferente do de outras espécies, caso contrário haverá competição entre espécies que possuem o mesmo nicho • Equivalentes Ecológicos – são espécies que ocupam nichos semelhantes, em regiões distintas

13. Organização de um Ecossistema Dentro da cadeia alimentar ocorre a transferência de energia e nutrientes que segue a seguinte ordem: produtores (plantas), consumidores (animais herbívoros e carnívoros) e decompositores (fungos e bactérias).  • CADEIA ALIMENTAR – arranjo produtor-consumidor. • Podem ser divididas em dois tipos: • As que começam pelos vegetais vivos e passam pelos herbívoros e carnívoros • E as que se iniciam pelos detritos vegetais e animais e passam pelos detritívoros Capim  gafanhotos  pássaros  raposas (Cadeia de Predadores) Trigo  pulgão  protozoários (Cadeia de Parasitas) Folhas  fungos  vermes (Cadeia de Decomposição)

14. Organização de um Ecossistema Cadeia alimentar

15. Organização de um Ecossistema Teia alimentar

16. Organização de um Ecossistema

17. Organização de um Ecossistema Teia ou cadeia alimentar?

19. Organização de um Ecossistema Pirâmides ecológicas • NÚMEROS

20. BIOMASSA Na pirâmide de biomassa é indicada, em cada nível trófico, a biomassa dos organismos correspondentes. A pirâmide de biomassa é melhor que a de números por indicar, para cada nível trófico, a quantidade de matéria viva presente.

21. Organização de um Ecossistema Pirâmides ecológicas • ENERGIA Carnívoros 2 Ou onívoros Quarto NT Terceiro NT Carnívoros 1 Segundo NT Herbívoros Produtores Primeiro NT

23. Energia Radiante Cadeia de Pastagem consumidores primários (herbívoros) Produtores primários E Carnívoros E E nutrientes Decompositores Consumidores Terciários (carnívoros) Consumidores primários (detritívoros) Detritos Consumidores secundários (carnívoros) E E E E Cadeia de Detrito Organização de um Ecossistema Fluxo de energia e ciclo da matéria no ecossistema

24. Organização de um Ecossistema Produtividade dos ecossistemas • Matéria orgânica produzida, ou energia fixada pelos produtores • Transferência para os consumidores ao longo das seqüências alimentares

25. Organização de um Ecossistema Produtividade dos ecossistemas • TRANSFERÊNCIA PARA OS CONSUMIDORES AO LONGO DAS SEQÜÊNCIAS ALIMENTARES: • UNIDADES DE MASSA • UNIDADES DE ENERGIA – Calorias Incorporadas em Cada Nível Trófico Produção Primária (PP) – produtor Produção Secundária (PS) – consumidor 1 Produção Terciária (PT) – consumidor 2 ...

26. Organização de um Ecossistema Produtividade dos ecossistemas • A cada nível trófico, parte da energia recebida é incorporada à biomassa e parte é dissipada como calor

27. Produtividade • Produtividade Primária Bruta (PPB) de um Ecossistema: é a quantidade de material produzido pela fotossíntese, num período fixo de tempo • Produtividade Primária Líquida (PPL): é a parte da energia dos produtores utilizável como alimento para os consumidores. Pois a outra parte é utilizada pelos produtores em suas funções vitais • PP Varia com: • Estação do ano • Idade do indivíduo • Clima (PPL é superior em climas tropicais) • Disponibilidade de água, sais minerais e intensidade luminosa PPB = PPL + R

28. 10% 10% 10% Consumidores primários Consumidores secundários Consumidores terciários Produtores 100 10 1000 9000 900 90 9 Produtividade - Lei de Elton Cada nível trófico incorpora apenas 10% da energia do nível precedente Quanto maior o nível trófico do organismo  menor a quantidade de energia disponível

29. Produtividade • Estágio de sucessão ecológica PB/R – Relação entre Comunidade Clímax ou Sucessão Ecológica PB/R = 1,0 (Ecossistema Maduro) – toda produção primária líquida de um certo intervalo de tempo é consumida pela fauna em intervalo de tempo igual (PL = 0) PB/R > 1,0 (Ecossistema Sucessional) – apenas parte da produção primária líquida é consumida, ou seja, fica saldo de energia para manter novos consumidores (PL > 0)

30. Organização de um Ecossistema Alterações na cadeia alimentar • Bloqueio da cadeia alimentar • Destruição de um dos elos da cadeia; • Introdução de organismo estranho à cadeia; • Exemplos: • O Eucalipto e a Caturrita • Eichhornia crassipes, um aguapé brasileiro conquista o mundo • Anopheles gambiae, um mosquito africano já expulso do país • Austrália, ex-paraíso dos coelhos (Oryctolagus cunniculus)

31. Mergulhão (2500) Peixes carnívoros (22 a 221) Inseticida transferido por via alimentar Peixes planctófagos (7 a 9) Zooplâncton (3,0) Fitoplâncton (0,5) Água (0,014) Organização de um Ecossistema ALTERAÇÕES NA CADEIA ALIMENTAR • BIOMAGNIFICAÇÃO • Alterações provocadas pela ação de poluentes químicos • Os últimos níveis tróficos, são os mais prejudicados Pirâmide de biomassa do Lago Clear, na Califórnia (concentração em ppm) Charbonneau, J. P. et al, 1979

32. Desorganização de Um Ecossistema

34. Vamos exercitar? Há algo importante que deve ser observado em nossa aula. Notemos que há uma dependência muito grande entre os seres de uma cadeia alimentar. O que ocorreria, então, se modificássemos a cadeia em determinado ponto? Tomemos uma cadeia simples como exemplo: 1ª cadeia: Vegetais  camundongos  Serpentes  Águia  2ª cadeia: Gafanhotos  Aves  Serpentes  Águia

35. Vamos exercitar? 1ª cadeia: Vegetais  camundongos  Serpentes  Águia  2ª cadeia: Gafanhotos  Aves  Serpentes  Águia 1) Analisemos a primeira cadeia: se o número de serpentes tiver uma significativa diminuição, o número de águias também irá diminuir, pois ficará sem alimento; em contrapartida, o número de camundongos aumentará, pois não terá serpentes suficientes para manter um número equilibrado de camundongos. tendo como última conseqüência uma diminuição da vegetação. Analise você, a segunda cadeia e trace as conseqüências obtidas com a diminuição do número de serpentes

36. Vamos exercitar? 2) Temos, entretanto, o costume de imaginar esses fenômenos ocorrendo em um campo, em uma fazenda, em fim em um local distante de nós. Mas... nós participamos de uma cadeia alimentar?? E os animais que vivem conosco, também participam?? Disserte sobre a sua relação na cadeia alimentar em que vive. Faça um desenho/esquema para exemplificar.