ECOLOGIA

Ecologia é o estudo das interações entre os organismos e seu ambiente. O ambiente integra os fatores abióticos (condições fisico-químicas) e os fatores bióticos (seres vivos). 

CONCEITOS BÁSICOS DE ECOLOGIA

ECOSSISTEMA é todo conjunto de seres vivos que ocupam determinado espaço natural com características relativamente homogêneas. Ele abrange as interações entre todos os organismos e as interações dos organismos com o ambiente físico. A reunião de todos os ecossistemas da Terra compõe a biosfera.

A BIOSFERA é formada tanto pelos seres vivos como pelos ambientes que habitam. Ela abrange: a atmosfera - camada de gases diversos que envolve o planeta, como  o gás nitrogênio, o gás oxigênio e o ozônio. A hidrosfera - camada formada por oceanos e mares, rios e lagos, águas subterrâneas e vapor de água. A litosfera - camada que compreende a crosta terrestre e a região superior do manto terrestre.

HABITAT corresponde ao local do ecossistema onde o organismo vive. Onde estabelece relações que garantem a ele as condições de crescimento e sobrevivência.

BIÓTOPO é o espaço físico do ecossistema. (vida+lugar). Por exemplo, o habitat das piranhas é a água doce, como a do rio Amazonas ou dos rios do Pantanal . O biótopo rio Amazonas é o local onde vivem todas as populações de organismos vivos desse rio, dentre elas, a de piranhas.

BIOCENOSE ou COMUNIDADE, é o conjunto de seres vivos que habitam um biótopo. O Biótopo e a biocenose condicionam-se mutuamente e, juntos, formam o ecossistema.

POPULAÇÃO é um grupo de indivíduos da mesma espécie. O conjunto de populações que habitam determinada área forma a biocenose (Comunidade).

BIOMA designa uma área com características (clima, umidade, etc.) homogêneas, com fauna e flora típicas.

NICHO ECOLÓGICO é o conjunto de recursos - fatores físicos e bológicos responsáveis pelo crescimento e pela reprodução de uma espécie. Os recursos incluem todos os tipos de alimento utilizados, locais necessários para a reprodução e para a proteção contra predadores. São elementos que podem ser consumidos ou usados pelos organismos.

FATORES LIMITANTES são os fatores bióticos e abióticos que afetam o crescimento e a reprodução de uma população. Por exemplo, a pequena quantidade de presas (fator biótico) disponíveis a determinado predador pode ser um fator limitante ao crescimento populacional deste. Temperatura, luminosidade, pH e salinidade são exemplos de fatores abióticos que afetam a sobrevivência, o crescimento e a reprodução dos seres vivos.

ENERGIA E MATÉRIA NOS ECOSSISTEMAS

Os seres vivos necessitam de energia para realizar suas atividades vitais e de moléculas orgânicas para construir o próprio coro. A disponibilidade de recursos como luminosidade, umidade e temperatura define as características dos ecossistemas pelo planeta.

ENERGIA

Uma CADEIA ALIMENTAR é um esquema linear de organismos pelo qual flui a eneergia inicialment captada pelos seres autotróficos. Os organismos aparecem ligados por setas que representam o fluxo de energia.

Uma TEIA ALIMENTAR, por sua vez, é formada por diferentes cadeias alimentares interligadas. Os organismos podem sere classificados de acordo com a posiçã que ocupam nesses esquemas.

RELAÇÕES TRÓFICAS NOS ECOSSISTEMAS

O fluxo de energia e de matéria que caracteriza todos os ecossistemas define as relações tróficas (de alimentação) entre seus componentes bióticos.
Os organismos são agrupados em níveis tróficos ou gruos alimentares, de acordo com a forma como obtêm matéria e energia. Há quatro níveis tróficos:

Produtores: organismos autótrofos fotossintetizntes ou quimiossintetizantes.
Consumidores primários: organismos heterótrofos que se alimentam dos produtores.
Consumidores secundários: carnívoros, ou seja, organismos heterótrofos que se alimentam dos consumidores primários. Em alguns ecossistemas, existem consumidores de terceira ou quarta ordem.
Decompositores: organismos, principalmente fungos e bactérias, que se alimentam de restos orgânicos oriundos dos níveis tróficos anteriores. 

A relação entre os organismo de diferentes níveis tróficos de um ecossistema é denominada cadeia alimentar (cadeia trófica). As setas indicam a direção do fluxo de matéria.

O fluxo de matéria não obedece a uma sequência linear, uma vez que os organismos de uma cadeia trófica também podem participar de outras cadeias interligadas. O que ocorre, de fato, são várias interações tróficas interligadas, denominadas teias alimentares (teias tróficas).

PIRÂMIDES TRÓFICAS OU PIRÂMIDES ECOLÓGICAS

As pirâmides são as representações gráficas da estrutura trófica de um ecossistema. Podem expressar o número de indivíduos, a biomassa ou a quantidade de energia presente em cada nível trófico. Cada degrau da pirâmide corresponde a um nível trófico. Na base, estão os produtores, e nos níveis seguintes, os consumidores.

As PIRÂMIDES DE NÚMEROS representam quantos indivíduos há em cada nível, porém não são muito significativas, porque não consideram o tamanho dos indivíduos.


Em alguns casos, quando o produtor é uma planta de grande porte, o gráfico de números passa a ter uma conformação diferente da usual, sendo denominada pirâmide invertida. Outro exemplo de pirâmide invertida é dada quando a pirâmide envolve parasitas, sendo assim os últimos níveis tróficos mais numerosos. 


As PIRÂMIDES DE BIOMASSA, expressas em gramas de peso seco por unidade de área em cada nível trófico (massa corpórea), possibilitam cmparações entre diferentes ecossistemas. Nelas, as amostras dos organismos se referem a um certo momento. 

Embora, de modo geral a biomassa diminua em direção aos níveis tróficos superiores, a pirâmide de biomassa de um ecossistema pode ser invertida.

É o caso de um ecossistema marinho, no qual as algas (fitoplâncton - produtores), apesar de terem ciclo de vida muito curto, apresentam alta taxa de reprodução.

Assim, em um momento, a biomassa das algas (fitoplâncton) é pequena, mas sustenta grande quantidade de animais (zooplâncton). Por isso, neste caso, a pirâmide de biomassa apresenta-se invertida.

As PIRÂMIDES DE ENERGIA indicam a quantidade de energia em determinado nível trófico, expressa em grama ou metro quadrado por ano (g/m²/ano). São as pirâmides que melhor informam o fluxo energético ao longo de um ecossistema, já que consideram a taxa de produção em determinado período. Elas nunca são invertidas, pois a energia em um nível trófico sempre será maior que a energia disponíviel no nível superior.

O nível energético mais elevado, nos ecossistemas terrestres, é constituído pelas plantas clorofiladas (produtores). O resto do ecossistema fica inteiramente dependente da energia captada por eles, depois de transferido e armazenada em compostos orgânicos. O nível imediato é constituído pelos herbívoros. Um herbívoro obterá, portanto, menos energia das plantas clorofiladas do que estas recebem do Sol. O nível seguinte corresponde ao dos carnívoros. Apenas parte da energia contida nos herbívoros transitará para os carnívoros e assim sucessivamente. 

As cadeias alimentares estão geralmente limitadas a 4 ou 5 níveis tróficos, porque há perdas de energia muito significativas nas transferências entre os diferentes níveis. Consequentemente, a quantidade de energia que chega aos níveis mais elevados já não é suficiente para suportar ainda outro nível trófico. 

Quanto mais curta for uma cadeia alimentar, maior será, portanto, o aproveitamento da energia. Em países com falta de alimentos, o Homem deve optar por obtê-los através de cadeias curtas.

Calculou-se que uma superfície de 40000m2 pode produzir, em condições adequadas, arroz em quantidade suficiente para alimentar 24 pessoas durante um ano. Se esse arroz, em vez de servir de alimento ao Homem, fosse utilizado para a criação de gado, a carne produzida alimentaria apenas uma pessoa nesse mesmo período. 


Os seres vivos são formados por vários compostos químicos diferentes, dentre os quais proteínas, lipídios, açúcares e água. Esses compostos, apesar de quimicamente diferentes,  são constituídos pelos mesmos elementos químicos. A vida compõe-se de substâncias formadas basicamente por carbono, nitrogênio, hidrogênio e oxigênio.

Estes elemento são extraídos do meio ambiente, assimilados pelos seres vivos, participando dos seus processos metabólicos e retornam ao meio ambiente de várias formas, realizando uma rota cíclica; por isso CICLOS BIOGEOQUÍMICOS.


CICLO DA ÁGUA

O vapor de água presente na atmosfera, sob determinadas condições, transforma-se em água liquida. Nas nuvens, ocorre a condensação da água, que se precipita na forma de chuva. A chuva cai sobre a superfície do planeta diretamente nos oceanos, nos lagos, nos rios ou no solo. A água que se mantém nas partes mais superficiais do solo fica disponível para a absorção dos vegetais. O retorno da água à atmosfera é feito pela evaporação de mares, rios e lagos, bem como pela transpiração e excreção dos seres vivos.

Ciclo curto ou pequeno: é aquele que ocorre pela lenta evaporação da água dos mares, rios, lagos e lagos, formando nuvens. Estas se condensam, voltando a superfície na forma de chuva ou neve;  

Ciclo longo: É aquele em que a água passa pelo corpo dos seres vivos antes de voltar ao ambiente. A água é retirada do solo através das raízes das plantas sendo utilizada para a fotossíntese ou passada para outros animais através da cadeia alimentar. A água volta a atmosfera através da respiração, transpiração, fezes e urina.  

CICLO DO CARBONO

 As plantas realizam fotossíntese retirando o carbono do CO2 do ambiente que será utilizado para a produção de glicose e assim incorporado à matéria orgânica.  O carbono é transmitido aos individuos heterótrofos pelas cadeias alimentares. No processo de respiração celular, ocorre a combustão da glicose na presença de oxigênio molecular que resulta em liberação de CO2 para a atmosfera. Esse CO2 será reutilizado pelos autótrofos para a realização de nova fotossíntese.

Uma outra rota de devolução do carbono para o meio acontece se ele estiver incorporado à biomassa do indivíduo em outras moléculas além da glicose. Nesse caso, o processo de decomposição realizado por fungos e bactérias será o responsável pelo retorno do carbono ao ambiente.

Atualmente, com o crescente desenvolvimento tecnologico-industrial e a consequente queima de combustíveis fósseis (carvão e petróleo), a concentração de CO2 no ambiente tem aumentado consideravelmente, o que tem provocado a poluição do ar e, em escala mais global, o agravamento do efeito estufa,  que pode acarretar o descongelamento de geleiras e das calotas polares com consequente aumento do nível do mar e inundação das cidades litorâneas.   

CICLO DO OXIGÊNIO

O oxigênio faz parte de uma série de moléculas orgânicas incorporadas aos seres vivos pela alimentação. Apesar de fazer parte das moléculas de gás carbônico e água, é na forma molecular - O2 que tem maior importância por participar do processo de respiração celular.

O ciclo do oxigênio está estreitamente relacionado ao do carbono e ao da água, pois sua rota passa fundamentalmente pelo equilibrio entre os processos de fotossíntese e respiração.

O oxigênio molecular existente na atmosfera é utilizado pelos seres vivos para a combustão da glicose no processo respiratório, liberando CO2. Os seres autótrofos utilizam o CO2 para a realização da fotossíntese e o processo libera oxigênio molecular, que pode ser novamente aproveitado.



Qualquer processo de combustão necessita de oxigênio. Assim, a queima de combustíveis fóssseis, por exemplo, só é possível com o consumo de oxigênio, liberando, conforme o caso, CO2 ou CO (monóxido de carbono). 

CICLO DO NITROGÊNIO

O Nitrogênio é importante por fazer parte das moléculas de proteína e do material genético (DNA e RNA). Apesar de aproximadamente 78% da atmosfera ser composta por nitrogênio, a maioria dos seres vivos não consegue assimilá-lo diretamente por se encontrar na forma gasosa (N2), necessitando fazê-lo por meio da alimentação.

Os consumidores conseguem o nitrogênio de forma direta ou indireta através dos produtores. Eles aproveitam o nitrogênio que se encontra na forma de aminoácidos. Produtores introduzem nitrogênio na cadeia alimentar, através do aproveitamento de formas inorgânicas encontradas no meio, principalmente nitratos (NO3) e amônia (NH3+).

Algumas bactérias e cianobactérias são os únicos organismos capazes de fixar o nitrogênio molecular da atmosfera. As bactérias fixadoras utilizam nitrogênio e energia para a produção de amônia. A amônia é utilizada para a produção de nitrito e, posteriormente nitrato, pela atuação de bactérias nitrificantes por meio do processo de nitrificação.

O ciclo do nitrogênio pode ser dividido em algumas etapas:

Fixação: Consiste na transformação do nitrogênio gasoso em substâncias aproveitáveis pelos seres vivos (amônia e nitrato). Os organismos responsáveis pela fixação são bactérias, retiram o nitrogênio do ar fazendo com que este reaja com o hidrogênio para formar amônia. 


Amonificação: Parte da amônia presente no solo, é originada pelo processo de fixação. A outra é proveniente do processo de decomposição das proteínas e outros resíduos nitrogenados, contidos na matéria orgânica morta e nas excretas. Decomposição ou amonificação é realizada por bactérias e fungos.

Nitrificação: É o nome dado ao processo de conversão da amônia em nitratos.
Desnitrificação: As bactérias desnitrificantes são capazes de converter os nitratos em nitrogênios molecular, que volta a atmosfera fechando o ciclo. 

SLIDES AULA - RESUMO CICLOS

OUTROS CICLOS

CICLO DO FÓSFORO

Além da água, do carbono, do nitrogênio e do oxigênio, o fósforo também é importante para os seres vivos. Esse elemento faz parte, por exemplo, do material hereditário e das moléculas energéticas de ATP
Em certos aspectos, o ciclo do fósforo é mais simples do que os ciclos do carbono e do nitrogênio, pois não existem muitos compostos gasosos de fósforo e, portanto, não há passagem pela atmosfera. Outra razão para a simplicidade do ciclo do fósforo é a existência de apenas um composto de fósforo realmente importante para os seres vivos: o íon fosfato.

As plantas obtêm fósforo do ambiente absorvendo os fosfatos dissolvidos na água e no solo. Os animais obtêm fosfatos na água e no alimento.

A decomposição devolve o fósforo que fazia parte da matéria orgânica ao solo ou à água. Daí, parte dele é arrastada pelas chuvas para os lagos e mares, onde acaba se incorporando às rochas. Nesse caso, o fósforo só retornará aos ecossistemas bem mais tarde, quando essas rochas se elevarem em conseqüência de processos geológicos e, na superfície, forem decompostas e transformadas em solo. 
Assim, existem dois ciclos do fósforo que acontecem em escalas de tempo bem diferentes. Uma parte do elemento recicla-se localmente entre o solo, as plantas, consumidores e decompositores, em uma escala de tempo relativamente curta, que podemos chamar "ciclo de tempo ecológico". Outra parte do fósforo ambiental sedimenta-se e é incorporada às rochas; seu ciclo envolve uma escala de tempo muito mais longa, que pode ser chamada "ciclo de tempo geológico"

CICLO DO CÁLCIO

O cálcio é um elemento que participa de diversas estruturas dos seres vivos, ossos, conchas, paredes celulares das células vegetais, cascas calcárias de ovos, além de atuar em alguns processos fisiológicos, como a concentração muscular e a coagulação do sangue nos vertebrados. As principais fontes desse elemento são as rochas calcárias, que, desgastando-se com o tempo, liberam-no para o meio. No solo, é absorvido pelos vegetais e, por meio das cadeias alimentares, passa para os animais.

Toneladas de calcária são utilizadas com frequência para a correção da acidez do solo, notadamente nos cerrados brasileiros, procedimento que, ao mesmo tempo, libera o cálcio para o uso pela vegetação e pelos animais. 

Nos oceanos o cálcio obtido pelos animais pode servir para a construção de suas coberturas calcárias. Com a morte desses seres, ocorre a decomposição das estruturas contendo calcário - conchas de moluscos - no fundo dos oceanos, processo que contribui para a formação dos terrenos e rochas contendo calcário. Movimentos da crosta terrestre favorecem o afloramento desses terrenos, tornando o cálcio novamente disponível para o uso pelos seres vivos. 

CICLO DO ENXOFRE

Enxofre é uma substância amarela encontrada no solo, que queima com facilidade. Ele entra na produção de ácido sulfúrico, uma substância muito utilizada para fertilizantes, corantes e explosivos (pólvora, palitos de fósforo, etc). O enxofre é encontrado nas rochas sedimentares, (formadas por depósitos que se acumularam pela ação da natureza) nas rochas vulcânicas, no carvão , no gás natural etc.

O enxofre é essencial para a vida, faz parte da moléculas de proteína, vitais para o nosso corpo. Cerca de 140g de enxofre estão presentes no ser humano. A natureza recicla enxofre sempre que um animal ou planta morre. Quando apodrecem, as substâncias chamadas de "sulfatos", combinados com a água são absorvidos pelas raízes das plantas. Os animais o obtêm comendo vegetais ou comendo outros animais.

Quando o ciclo é alterado, animais e plantas sofrem, isso vem acontecendo através da constante queima de carvão, petróleo e gás. Esses combustíveis são chamados de "fósseis", pois se formaram há milhões de anos, a partir da morte de imensas florestas tropicais ou da morte de microscópicas criaturas denominadas "plânctons".


DINÂMICA DAS POPULAÇÕES E

DAS COMUNIDADES BIOLÓGICAS

DINÂMICA DE POPULAÇÕES é o estudo da variação do número de indivíduos das diversas populações que constituem um ecossistema.

Em um ecossistema, as populações podem ficar estáveis, aumentar ou diminuir. A abundância de uma população é determinada por relações ecológicas, condições ambientais e disponibilidade de recursos - fatores que agem conjuntamente.

Densidade populacional é o número de indivíduos de uma mesma especie (N) por unidade de área (para populações terrestres) ou de volume (para populações aquáticas). 

         Densidade Populacional = N / área ou volume

Taxa de Crescimento Absoluto de uma população (TCA) é a variação no número de indivíduos em um interalo de tempo. Ela permite saber se uma população está crescendo, diminuindo ou se encontra-se estável.

Taxa de crescimento absoluto é calculada da seguinte forma: Numero de indivíduos no final do período considerado (Nf), menos (subtraído) do número de indivíduos no inicio do período considerado (Ni). O resultado desta subtração é dividido pela duração do período considerado (t).

          TCA = (Nf-Ni) / t

POTENCIAL BIÓTICO. É a capacidade potencial de crescimento das populações em condições ambientais hipotéticas, em que não houvesse mortalidade e nenhum tipo de restrição à sobrebivência. A população cresceeria indefinidamente.

Embora todas as populações tenham capacidade aumentar infinitamente, em geral, na natureza, o número de indivíduos de uma população se mantém mais ou menos constante. Esta estabilidade ocorre porque as populações estão sujeitas à ação conjunta de fatores bióticos e abióticos que limitam seu crescimento.

O conjunto de fatores que impede o crescimento de uma população em sua velocidade máxima é deonominada RESISTÊNCIA DO MEIO  e se manifesta de diversas maneiras - predação, competição, parasitismo, limitação de água, de alimento e de espaço, bem como de condições climáticas adversas.

Portanto, o CRESCIMENTO POPULACIONAL REAL é o padrão de crescimento de uma população limitado pela resistência do meio. 

Inicialmente, o crescimento é baixo, devido ao pequeno número de indivíduos na população. À medida que cresce o número de indivíduos, o crescimento populacional aumentoa (curva exponencial), mas a resistência do meio também aumenta. A população chega ao número máximo de indivíduos quando atinge a capacidade de suporte do meio. Então o crescimento da população se estabiliza.

A Curva que tem a forma aproximada de um S corresponde ao crescimento real de uma população

A enorme variedade entre os ecossistemas é determinada tanto pela diversidade biológica e pelas relações entre os seres vivos quanto por fatores abióticos, como energia solar, latitude, altitude, solo, correntes oceânicas, correntes atmosféricas, chuvas, dentre outras.


SUCESSÃO ECOLÓGICA

Influenciadas pelas mudanças ambientais que ocorrem ao longo do tempo, as espécies de um ecossistema são substituídas por um novo conjunto de espécies, mais bem-adaptadas às condições mais recentes. O processo de alteração contínua na composição das espécies dos ecossistemas é denominado sucessão ecológica.

As primeiras espécies que chegam a uma área são as espécies pioneiras ou colonizadoras. A partir daí, tem início uma mudança gradual nas condições ambientais e nos recursos, o que permite o ingresso de outras espécies.


A comunidade clímax corresponde ao estágio final da sucessão, em que predominam espécies com maior capacidade de sobrevivência. 

O processo de sucessão pode ser interrompido pela ação de pertubações externas que provocam o retorno do ecossistema a estágios anteriores da sucessão. São exemplos de pertubações que interferem na sucessão: a ação do fogo, o pastoreio, a erosão, a entrada excessiva de nutrientes e os temporais.

SUCESSÃO PRIMÁRIA. Ocorre em habitats desprovidos de vida, como uma rocha nua, lava solidificada ou dunas de areia; ambientes que apresentam condições extremamente desfavoráveis que impedem a sobrevivência de vegetais e animais, como baixa umidade, baixa fertilidade do solo, grandes variações de temperaturas e incapacidade de reter água. Mesmo em ambientes inóspitos como estes, espécies pioneiras como musgos e liquens conseguem se instalar. Estes primeiros colonizadores de uma sucessão primária são chamados de espécies colonizadoras ou pioneiras.

Os liquens são capazes de reter umidade e produzir ácidos que desgastam e fendem a rocha originando uma camada suerficial de solo. À medida que morrem são degradados e enriquecem o solo com matéria orgânica, favorecendo a instalação de plantas de pequeno porte que provocam novas alterações que beneficiam a instalação de outras plantas, como arbustos, e a atração de animais.

Novas modificações favorecem o desenvolvimento de árvores e o estabelecimento da comunidade clímax.

SUCESSÃO SECUNDÁRIA. Processo de restabelecimento de uma comunidade na qual a maioria dos seres vivos foi destruída por agentes de mudança drástica, como inundações, desmatamentos e queimadas. 

Conforme a comunidade progride, as propriedades do ambiente são alteradas até um ponto estável, quando a comunidade apresenta alta diversidade, maior biomassa, maior resistência a distúrbios externos e grande número de relações biológicas, quando comparada às comunidades pioneiras e intermediárias. Estabelece-se  uma comunidade clímax. 

Exemplo de Sucessão Secundária.

Transformação de uma lagoa num bosque ou floresta.

A lagoa pode ser colonizada por espécies de fitoplancton (algas microscópicas), zooplâncton, animais maiores, como moluscos, peixes e anfíbios. Nas margens existem plantas aquáticas.  

Com o acúmulo de sedimentos e material orgânico, forma-se uma camada crescente no fundo da lagoa. Á medida que as plantas aquáticas envelhecem e morrem, são sendo degradadas e formam detritos que também se acumulam no fundo. A decomposição dos organismos libera nutrientes que criam condições para o ingresso e manutenção de diversas outras espécies animais. Com o passar de muitos e muitos anos o contínuo acúmulo de detritos provoca diminuição da profundidade permitindo a expansão das plantas.

A antiga lagoa, se torna bastante rasa e passa a ter características de pântano. Inicia-se o processo de colonização por plantas adaptadas às condições úmidas do solo. Posteriormente instalam-se espécies vegetais arbustivas e espécies arbóresas até culminar com a formação de uma floresta.

RELAÇÕES ECOLÓGICAS


TIPOS DE ECOSSISTEMAS

Conforme relações entre as diversas espécies e destas com o meio físico, os ecossistemas são divididos em três Biociclos, grandes grupos de ecossistemas com características afins: TALASSOCICLO - Ecossistema marinho - mares e oceanos. LIMNOCICLO - Ecossistmea de água doce - rios, lagos, lagoas, banhados. EPINOCICLO - Ecossistemas terrestres - Florestas, campos, desertos.

TALASSOCICLO

É o maior dos biciclos. É um biociclo contínuo e o ambiente mais estável e com maior grau de complexidade do planeta. Constituído por ecossistemas de água salgada - mares e oceanos.

Os orgnismos que habitam o Talassociclo são divididos em três grupos:

Plancton. Organismos de tamanho reduzido, normalmente presentes em abundância e, em geral, sem mobilidade própria, sendo deslocados pelas correntes oceânicas. Composto pelo Fitoplancton, organismos fotossintetizantes como as algas microscópicas e pelo Zooplâncton, organismos heterótrofos como microscrustáceos, larvas de invertebrados e pequenas medusas.

Necton. Formado por seres com capacidade de se locomoverem por natação, como peixes e mamíferos marinhos.

Bentos. Animais que vivem diretamente em contato com o substrato. Podem ser sésseis (vivem fixos no substrato como os corais e as esponjas) ou errantes (movem-se por arrastos, deslizamento ou caminhada, como as lagostas, caranguejos, estrelas-do-mar).

Os oceanos têm profundidade média superior a 3.000m. Nas partes iluminadas do Talassociclo, existe atividade biológica intensa. A fotossíntese nessas áreas é responsável pela maior parte do oxigênio molecular disponível no planeta. De acordo a luminosidade e profundidade, o Talassociclo é dividido em três zonas: eufótica, disfótica e afótica.

ZONA EUFÓTICA. Onde a luz penetra plenamente. Se estende da superfície até cerca de 80m de profundidade. Se concentram nesta zona organismos Produtores e a maior parte dos Consumidores de baixa ordem (C1, C2 e C3). Os produtores do Talassociclo, representados pelo fitopllâncton e algas macroscópicas, são responsáveis por cerca de 75% do oxigênio molecular disponível no ambiente terresstre e por 100% do marinho.

ZONA DISFÓTICA. A intensidade de luz diminui. Região de penumbra. Está compreendida entre, aproximadamente, 80m e 200m de profundidade. É baixo o número de produtores, porém é bem frequentada pelos organismos nectônicos e bentônicos. É, portanto, uma região caracterizada mais pelo consumo do que pela produção de matéria orgânica. Encontra-se Consumidores de porte e nível trófico maior.

As Zonas disfóticas e eufótica são as únicas a sofrer influência dos fatores colmáticos no ambiente marinho. Sofrem alterações na luminosidade, temperatura, correntes e em outros fatores abióticos.

ZONA AFÓTICA. livre de influência dos fatores climáticos, estende-se até o fundo oceânico e se caracteriza pela escuridão e pelo frio. Por não receber luz, não abriga organismos fotossintéticos. Há o domínio de heterótrofos carnívoros e decompositores. A produção de matéria orgânica é muito baixa e é exercida pelas bactérias quimiossintetizantes. Desta forma, o sistema alimentar desta região depende dos estratos superiores. É a zona predominante no ecossistema marinho, podendo atingir alguns quilômetros de extensão.

A partir dos 2.000m até aproximadamente os 5.000m encontra-se a região (ou zona|) abissal de área uniformemente fria e quase sem movimentação. A presença de organismos limita-se a alguns animais e a bactérias.

O fundo oceânico apresenta abismos que podem chegar a mais de 10.000m de profundidade - a região (ou zona) Hadal corresponde ao limite inferior da biosfera.

As zonas abissal e hadal abrigam uma fauna pobr e de porte reduzido, porém bastante foraz. Dentre as adaptações à escuridão, verifica-se grande número de organismos cegos e bioluminescents.

LIMNOCICLO

É o biociclo que copreeende a totalidade das águas continentais. É o biociclo de água doce. Constituído por corpos d'água fechados (lagos, lagoas, banhados, pântanos) ou abertos (rios, riachos, estuários e mangues).

Por serem, em geral, pouco profundos, são predominantemente eufóticos, havendo grande abundância e variedade de produtores. As cadeias alimentares são mais curtas que as do talassociclo. O Limnociclo é dividido em ecossistemas lênticos e lóticos.

Ecossistemas Lênticos. Caracterizado por apresentar águas paradas, embora haja circulação interna. Apresenta três regiões distintas: Litorânea - margens do ambiente - transição entre o ambiente de água doce e o terrestre. Líminica - zona predominante, se estende verticalmente desde a superfície até a profundidade máxima de penetração da luz. Profunda -  região afótica e sem presença de vegetais, pode estar ausente.

Ecossistemas Lóticos. Característicos de ambientes abertos, aprsentam evidente movimentação direcional da água. Identifica-se três regiões: Curso inicial - região compreendida entre a nascente e o primeiro trecho do corpo d'água, predominantemente rochosa e de correnteza rápida. Curso médio - geralmente a região mais profunda e com correnteza mais lenta. Curso final - região onde a correnteza tem a menor intensidade, em geral água mais turva devido a detritos e sedimentos e com menor penetração de luz. O curso final de ecossistemas lóticos deságua em outro ambiente semelhante ou no talassociclo. 

EPINOCICLO

Compreende os ecossistemas terrestres. São classificados em biomas por causa do tipo de comunidades vegetais predominantes.

Os principais biomas terrestres são: TUNDRA, TAIGA, FLORESTA DECÍDUA TEMPERADA E FLORESTA PLUVIAL TROPICAL, CAMPOS e DESERTOS.


Os principais Biomas terrestres Brasileiros são: FLORESTA AMAZÔNICA, MATA (Floresta) ATLÂNTICA, CAATINGA, CAMPO CERRADO, PAMPA e PANTANAL. 

Pode-se ainda destacar: FLORESTA DAS ARAUCÁRIAS, MATA DOS COCAIS e VEGETAÇÃO LITORÂNEA.

FLORESTA AMAZÔNICA

Cobre cerca de 40% do território Brasileiro. Se estende por toda Região Norte e em partes das regiões Nordeste e Centro-Oeste. Distribui-se por 9 estados: Acre, Amapá, Amazonas, Maranhão, Mato Grosso, Pará, Rondônia, Roraima e Tocantins. 

É dona da maior reserva de madeira tropical do mundo. O clima é quente e úmido, e apresenta elevado índice pluviométrico. Elevada disponibilidade de luz e temperatura estável. A flora e a fauna apresentam alta biodiversidade. Árvores de grande porte com folhas largas. 

É uma região vasta e rica em recursos naturais: madeira, borracha, castanha, peixe, minérios .

Existem, basicamente, três tipos de Florestas:

IGAPÓS. Ocorrem em áreas planas, próximas às margens de rios. Sofrem inundações constantes. Têm solos pobres e árvores de até 20m.

MATAS DE VÁRZEA. Ocorrem em áreas mais elevadas. Inundações apenas nas épocas de cheia dos rios. Solo mais rico e maior biodiversidade. Árvores atingem 30m.

MATAS DE TERRA FIRME. Pluvial tropical. Ocorrem em áreas mais elevadas não sujeitas a inundações. Vários estratos de vegetação e obstrução de passagem de luz. Árvores com até 50m. 

A Floresta Amazônica sofre com várias ameaças: desmatamento, queimadas, conversão de terras para a agricultura, obras viárias, barragens e alagamentos para implantação de usinas. 

Da produção madeireira da Amazônia, cerca de 80% provêm da exploração ilegal. 

MATA ATLÂNTICA

FLORESTA PLUVIAL COSTEIRA. Relevo diversificado, principalmente montanhoso. Grande número de espécies endêmicas e variedades vegetais. Clima quente e úmido. Originalmente estendia-se ao longo da faixa próxima ao litoral, desde o Rio Grande do Norte até o Rio Grande do Sul. Hoje o restante desta mata localiza-se em alguns trechos das encostas montanhosas. 93% da natureza exuberante que se estendia pelos cerca de 1,3 milhão de Km2 de Mata Atlântica na época do descobrimento, foi destruído pela exploração predatória.

Suas florestas exibem uma grande diversidade de espécies vegetais e animais, muitos deles endêmicos. Infelizmente estas espécies da flora e fauna encontram-se sob constante ameaça de extinção.

É uma das florestas mais ameaçadas do mundo. É o ecossistema brasileiro que mais sofreu os impactos ambientais:

Extração predatório do pau-brasil; Desmatamento para canaviais e para construções dos engenhos e fornalhas da indústria do açúcar; Queima de árvores para servir de lenha; Desmatamento para implantação de agricultura e pecuária; Desmatamento e queimadas para plantação de café; Extração de madeira para indústria de papel e celulose; Implantação do polo Petroquímico de Cubatão.

CERRADO

Considerada a Savana Brasileira. O Cerrado é a segunda maior formação vegetal brasileira. Ocupa 23% do território brasileiro. Apresenta clima tropical com duas estações climáticas bem definidas: seca e chuvosa.

O solo é argiloso, profundo e ácido (pH baixo). Apresenta altos índices de ferro e alumínio, pouca disponibilidade de água na superfície e baixa fertilidade (escassez de nutrientes).

O Clima é tropical sazonal com inverno seco. Ao longo dos rios há matas ciliares. As chuvas se concentram entre setembro e maio. O Bioma associa rica biodiversidade com uma aparência árida decorrente dos solos.

A vegetação arbórea e arbustiva apresenta caules tortuosos, galhos baixos, cascas e folhas grossas, raízes profundas, perda de folhas na seca. A vegetação herbácea, com raízes superficiais, absorve rapidamente a água durante o período de chuvas. Acumulam nutrientes em bulbos e caules subterrâneos durante a seca.

A biodiversidade é alta e o endemismo também é grande. Mais de 8 mil espécies de plantas diferentes; 420 espécies de árvores e arbustos esparsos. Plantas Floríferas e principalmente frutíferas. 

É o 2º bioma que mais sofreu alterações e devastação com a ocupação humana.

Cerca de 80% do Cerrado já foi modificado pelo homem. Somente 19% corresponde a vegetação original. A agricultura, como a cultura de milho e soja, e a pecuária têm sido dois dos principais responsáveis pela grande devastação desse bioma; 60% da área total é destinada à pecuária.

Os garimpos contaminaram rios e provocaram assoreamento dos cursos d'água; Contaminação do solo e da água por agrotóxicos e fertilizantes. 

CAATINGA

Semideserto

Compreende cerca de 11% da área total do território brasileiro. Encontrado nas regiões áridas do Nordeste brasileiro: Abrange os estados do Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Sergipe, Alagoas, Bahia, parte de Piauí e norte de Minas Gerais

Apresenta clima semiárido e temperatura média elevada. As chuvas são escassas e irregulares. E os solos pedregosos e secos

A vegetação adaptou-se ao clima seco para se proteger:

Vegetação caducifólia e xeromórfica - Plantas adaptadas a climas semiárido a desértico. Que tem capacidade de inibir a perda de água.

Estas adaptações incluem:

- Caules e folhas carnudos para armazenar água.

- Folhas finas, inexistentes ou reduzidas, às vezes cobertas por uma camada de cera para diminuir a evaporação.

- Raízes longas para alcançarem o lençol freático.

- Raízes na superfície do solo para absorver água da chuva.

A biodiversidade da flora é mediana, e a da fauna, quando comparada a outros biomas, é baixa. O aspecto agressivo da vegetação contrasta com o colorido das flores no período das chuvas. Quando chove a paisagem muda rapidamente. As árvores cobrem-se de folhas e o solo fica forrado de pequenas plantas e a fauna volta a engordar.

A irregularidade climática é dos maiores problemas. O solo pedregoso não consegue armazenar água e a temperatura elevada provoca intensa evaporação. Na longa estiagem os sertões, semidesertos não costumam receber chuva, mesmo com tempo nublado.

As fazendas de criação de gado e as siderúrgicas e olarias prejudicaram a caatinga, devido ao corte da vegetação nativa para produção de lenha e carvão vegetal.

Cerca da metade da paisagem de Caatinga já foi deteriorada pela ação do homem. Cerca de 20% do bioma está em alto grau de degradação, com risco de desertificação 

PAMPA

Campos do Sul ou Campos Sulino

Os PAMPAS ocorrem em planícies extensas no Rio Grande do Sul.

Apresenta clima subtropical frio e temperatura média em torno de 19ºC. As chuvas são regulares o ano todo (pluviosidade entre 500mm e 1.000mm anuais) e apresenta baixo nível de evaporação.

A vegetação é composta por gramíneas e alguns arbustos, geralmente destituído de árvores. Apresenta relevo plano e solo fértil, adequado para a agricultura e a pecuária, que vêm ocasionando destruição da vegetação original.

As estações do ano são bem definidas e as chuvas bem distribuídas ao longo do ano. No litoral a paisagem é marcada pelos banhados - ecossistemas alagados com densa vegetação.

Os campos são amplamente utilizados para a produção de arroz, milho, trigo e soja. A desatenção com o solo leva à desertificação. O fogo utilizado para eliminar restos de pastagens secas torna o solo mais frágil. A ação de caçadores e o bombeamento das águas dos banhados ameaçam o bioma.

Na primeira metade do século, ocorreu exploração indiscriminada de madeira. Árvores foram derrubadas e queimadas para dar lugar ao cultivo de milho, trigo e videira.

PANTANAL

Localizada na região Centro-Oeste do Brasil. Ocupa parte dos estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul . Tem cerca de 210 mil Km2, sendo 140 mil Km2 em território brasileiro.

É uma grande planície alagável, a maior área úmida continental do planeta. Localizada entre a floresta Amazônica e o Cerrado, apresenta fauna e flora típicas desses biomas.

Chuvas fortes são comuns, provocando cheias. Os terrenos ficam alagados periodicamente. As cheias chegam a cobrir até 2/3 da área pantaneira. O equilíbrio desse bioma depende, basicamente do fluxo de enchentes, proporcionando a renovação da fauna e flora local.

Todo ano, no período das cheias, a planície se inunda. Quando vem o tempo da seca a paisagem muda: o solo fica mais fértil; cresce a grama e sobram alimentos para os pássaros. A vida se renova. No período da vazante - entre maio e julho - as águas escoam lentamente, formando lagoas que são fundamentais para a sobrevivência da fauna e da flora. No período da seca - entre agosto e outubro - desenvolve-se vegetação herbácea que alimenta a fauna nativa.

Quando o período da vazante começa muitos peixes ficam retidos em lagoas, servindo de presa fácil para animais carnívoros. As lagoas rasas permitem que os homens apanhem os peixes com as mãos. Aves planam sobre as águas, formando um espetáculo de grande beleza.

O Pantanal é um verdadeiro santuário essencial para aves migratórias, viveiro para a vida aquática e refúgios para répteis e mamíferos.

Muitas ameaças surgem em decorrência do interesse econômico na região e da ocupação desordenada das regiões mais altas. A agricultura indiscriminada provoca erosão do solo, causando o assoreamento dos rios. Garimpo; construção de hidrelétricas; turismo desorganizado; caça, pesca e tráfico de animais, são ameaças frequentes, bem como o desmatamento e a poluição.   


O SER HUMANO E O AMBIENTE

A INTERFERÊNCIA HUMANA NO EQUILÍBRIO DA NATUREZA

Na história da humanidade, o ser humano sempre enxergou a natureza como fonte inesgotável de benefícios, que pode ser modificada de qualquer modo. Esse tipo de pensamento mostra que o atual modelo civilizador humano está dissociado das leis de funcionamento da natureza. As conseqüências dessa dissociação ser humano - natureza têm levado a uma situação de desequilíbrio alarmante que está gerando uma grande crise ecológica em todo o planeta.

CAMADA DE OZÔNIO

Sobre a superfície Terrestre, na estratosfera (entre 15 e 45 Km de altitude) existe a camada de ozônio que protege a Terra dos raios ultravioletas do Sol. O Ozônio é constituído por três átomos de oxigênio (O3).

A camada de ozônio funciona como um filtro natural capaz de impedir a passagem da radiação ultravioleta; se essa camada fosse destruída, a vida na Terra estaria seriamente ameaçada, já que ela retém 95% das Radiações UV.

Entre os principais destruidores da camada de ozônio estão os Clorofluorcarbonos (CFC - cloro, flúor e carbono), usados em ciclos de refrigeração e nas embalagens do tipo aerossol; são produtos químicos na forma gasosa que destroem a camada de ozônio, constituem a ameaça mais grave à camada de ozônio.

O CFC condensa-se e sobe até a estratosfera .Ao chegar à camada de Ozônio, o CFC é quebrado pela radiação UV, liberando um átomo de cloro, que ataca o ozônio roubando um átomo de oxigênio para formar monóxido de cloro.

Outras atividades humanas que danificam a camada de ozônio: A utilização de nitrogenados, que liberam óxido nitroso à atmosfera; a utilização de aviões supersônicos no transporte aéreo: eles descarregam na atmosfera óxidos de nitrogênio pela combustão de suas turbinas.

A deterioração dessa camada de ozônio, em virtude da atividade do homem, pode trazer graves conseqüências como câncer de pele, perda de visão, mudanças genéticas e fragilizar o sistema imunológico, sendo também prejudicial a outros animais e plantas, alterando o equilíbrio da cadeia alimentar.

O ozônio é frequentemente produzido e distribuído na atmosfera, portanto se o uso das substâncias que destroem o gás parar, a tendência é que a camada se reconstrua novamente.

CHUVA ÁCIDA

A água da chuva é, normalmente, de caráter ligeiramente ácido, já que dissolve o dióxido de carbono. Se essa acidez ultrapassa os limites normais, pode produzir efeitos catastróficos.

Quando se queimam combustíveis fósseis por meio das combustões nos motores dos automóveis, no transporte aéreo, nas fábricas, se desprendem gases como o dióxido de enxofre e de nitrogênio na atmosfera, que em contato com o oxigênio e o vapor de água atmosférico, podem transformar-se em ácido sulfúrico ou ácido nítrico. Esses ácidos são carregados até a terra pela água da chuva, que dessa forma se acidifica.

FORMAÇÃO DA CHUVA ÁCIDA _ O dióxido de enxofre (SO2), resultante da queima de carvão nas indústrias e usinas termoelétricas, e os Óxidos de nitrogênio (NO e NO2) dos motores de carros, caminhões e ônibus, entram na atmosfera. Esses compostos são transportados pelo ar e sob a ação de raios e relâmpagos reagem com o oxigênio do ar e o vapor d'água, formando os ácidos nítricos e sulfúricos:

SO2 + ½ O2 + H2O -->  H2SO4 

NO + NO2 + O2 + H2O --> 2 (HNO3) 

Eles voltam à superfície sob a forma de microscópicas partículas de poeira ácida, ou misturados à umidade das nuvens, como chuva ácida.

O material ácido concentrado na água mata os organismos vivos ou inibe sua capacidade de reprodução, alterando os ecossistemas. Pode provocar casos de asma, sinusite, maior predisposição à broncopneumonia, riscos de enfisema, conjutivite, doenças cardiovasculares e distúrbios no sistema nervoso.A ingestão de água potável acidificada, por longos períodos pode causar doença de Parkinson, doença de Alzheimer, Hipertensão, problemas renais e danos ao cérebro.

Os ácidos correm encanamentos velhos e poluem reservatórios de água potável; provoca a corrosão em edifícios e monumentos, causam desertificação e morte de organismos aquáticos.

EFEITO ESTUFA

É um fenômeno natural que, em condições normais, mantém a Terra aquecida e habitável. Ele é provocado por gases, especialmente o gás carbônico (CO2).

O efeito é comparável ao vidro das estufas, que deixa entrar os raios de sol, mas impede que o excesso de calor seja irradiado de volta para o espaço. Outra comparação é o fenômeno de aquecimento que ocorre quando se deixa um carro fechado sob o sol; a luz atravessa os vidros fechados, aquece o interior do veículo e o calor não consegue escapar, porque os vidros retêm os raios infravermelhos, disso resulta uma enorme elevação da temperatura. No efeito estufa, o vidro é substituído pelos gases que absorvem a radiação infravermelha. Sem a camada de gases, a radiação infravermelha seria irradiada para o espaço e a Terra teria uma temperatura de - 50 ºC, ou seja, seria um planeta gelado.

A energia solar atinge a Terra e é distribuída na superfície. O calor sobe novamente, mas os gases absorvedores do infravermelho refletem parte dessa energia, fazendo-a voltar à superfície. Além do gás carbônico, outros gases desempenham o mesmo papel: Clorofluorcarbonos, metano, óxidos de nitrogênio.

A concentração desses gases na atmosfera está aumentando devido principalmente à queima de combustíveis e de madeira, tornando maior a retenção de raios infravermelhos e elevando a temperatura terrestre.

As conseqüências previstas são: derretimento das calotas polares, ocasionando um aumento do nível dos mares; mudanças climáticas bruscas, mudança na circulação atmosférica e no regime das chuvas. Já se observa derretimento das geleiras e a diminuição da cobertura de gelo.

Outras conseqüências: o aquecimento pode levar ao enfraquecimento da Camada de Ozônio; proliferação de insetos transmissores de doenças (pragas); Doenças transmitidas pela água poluída de inundações; regiões desérticas com diminuição das áreas para pastagens; O aquecimento pode acelerar a extinção de animais, como o elefante africano, ursos polares, a nfíbios, espécies de pássaros e recifes de Corais; já existem países e cidades ameaçadas, com planos de evacuações.

INVERSÃO TÉRMICA

A inversão térmica é um fenômeno que pode acontecer em dias frios e agrava a poluição atmosférica.

Em condições normais, o solo é aquecido pela radiação solar e, por sua vez, aquece as camadas de ar com que está em contato. O ar aquecido, pouco denso, eleva-se em direção às camadas superiores mais frias, provocando a circulação do ar no sentido vertical, o que colabora para dispersar poluentes.


No inverno, pode acontecer a situação inversa: pode ocorrer um rápido resfriamento do solo e, consequentemente, do ar. A camada de ar quente se posiciona então acima da camada mais fria em contato com a superfície, isso não permite que o ar circule e gera acúmulo progressivo dos poluentes liberados no nível do solo.

Nos grandes centros urbanos o fenômeno da inversão térmica pode deteriorar a qualidade do ar, com riscos à saúde humana em decorrência de complicações do sistema respiratório.

Luciana Lara_Licenciada em Ciências Biológicas_Pós graduada em Gestão escolar_Professora de Biologia.
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