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Curso: Biblioteca de Biologia > Unidade 28
Lição 6: Introdução aos ecossistemasO que é um ecossistema?
Aprenda o que é ecossistema, como a energia e a matéria se movem através dos ecossistemas e o que torna um ecossistema estável.
Principais pontos
- Um ecossistema consiste de uma comunidade de organismos em conjunto com seu ambiente físico.
- Ecossistemas podem ser de diferentes tamanhos e podem ser marinhos, aquáticos ou terrestres. Categorias amplas de ecossistemas terrestres são chamadas biomas.
- Nos ecossistemas, a matéria e a energia são conservadas. A energia flui através do sistema - normalmente de luz para calor - enquanto a matéria é reciclada.
- Ecossistemas com maior biodiversidade tendem a ser mais estáveis, com maior resistência e maior resiliência face a distúrbios ou eventos de desordem.
Introdução
O que uma piscina de maré na costa da Califórnia e a floresta tropical úmida da Amazônia na América do Sul têm em comum? Apesar de serem várias ordens de magnitude diferentes em tamanho, ambas são exemplos de ecossistemas — comunidades de seres vivos em combinação com seu ambiente físico.
Para lembrar, uma comunidade consiste de todas as populações de todas as espécies que vivem juntas em uma dada área. Os conceitos de ecossistema e comunidade são muito relacionados - a diferença é que um ecossistema inclui o ambiente físico, enquanto uma comunidade não. Em outras palavras, a comunidade é o componente biótico, ou vivo, de um ecossistema. Em adição a este componente biótico, o ecossistema também inclui um componente abiótico - o ambiente físico.
Ecossistemas podem ser pequenos, tais como as piscinas de maré encontradas próximo às costas rochosas de muitos oceanos, ou muito grandes, tal como a floresta tropical amazônica na América do Sul. Depende basicamente do ecólogo que estuda o ecossistema definir seus limites de forma que faça sentido para suas questões de estudo.
Como são os ecossistemas?
Resposta curta: incrivelmente diversos! Não somente os ecossistemas podem variar em tamanho, mas eles também podem diferir em cada caraterística biótica ou abiótica imaginável.
Alguns ecossistemas são marinhos, outros de água doce e outros, ainda , terrestres. Ecossistemas oceânicos são mais comuns na Terra, uma vez que os oceanos e o seres vivos que eles contêm cobrem 75% da superfície da Terra. Ecossistemas de água doce são os mais raros, cobrindo apenas 1,8% da superfície da Terra. Ecossistemas terrestres cobrem o restante da Terra.
Ecossistemas terrestres podem ser agrupados em categorias amplas chamadas biomas, com base principalmente no clima. Exemplos de biomas terrestres incluem as florestas tropicais úmidas, savanas, desertos, florestas de coníferas, florestas decíduas e tundra. O mapa abaixo mostra a ampla distribuição dos biomas da Terra.
Mesmo dentro de um bioma, pode haver grande diversidade. Por exemplo, o deserto de Sonora, à esquerda e o interior da Ilha de Boa Vista, à direita, podem ser classificados como desertos, mas eles têm comunidades ecológicas muito diferentes. Um número muito maior de espécies de plantas e animais vivem no deserto de Sonora.
Energia e matéria nos ecossistemas
Ecólogos de ecossistemas estão geralmente mais interessados em traçar o movimento da energia e da matéria através dos ecossistemas.
Nós examinaremos o movimento de energia e matéria quando estudarmos teias alimentares, as redes de organismos que se alimentam um do outro e os ciclos biogeoquímicos ou vias percorridas pelos elementos químicos ao se movimentarem pela biosfera. Os organismos encontrados em um ecossistema tendem a ter adaptações, características benéficas surgidas por seleção natural, que os auxiliam a obter energia e matéria no contexto daquele ecossistema particular.
Antes de entrarmos em detalhes, no entanto, vamos olhar alguns aspectos chave de como a energia e a matéria viajam pelos ecossistemas. Energia e matéria são conservadas, não são criadas nem destruídas, mas percorrem caminhos diferentes através dos ecossistemas.
- A matéria é reciclada; os mesmos átomos são reutilizados inúmeras vezes.
- A energia flui através do ecossistema, normalmente entrando sob a forma de luz e saindo na forma de calor.
A matéria é reciclada.
A matéria é reciclada através dos ecossistemas da Terra - apesar de poder se mover de um ecossistema para outro como no caso dos nutrientes arrastados para um rio
Por exemplo, vejamos como os nutrientes químicos se movem através de um ecossistema terrestre. Uma planta terrestre absorve dióxido de carbono da atmosfera e outros nutrientes, tais como nitrogênio e fósforo do solo, para construir as moléculas que constituem suas células. Quando um animal ingere uma planta, ele usa as moléculas da planta para obter energia e como material de construção de suas próprias células, geralmente rearranjando átomos e moléculas em novas formas.
Quando plantas e animais realizam a respiração celular - decomposição de moléculas como combustível - o dióxido de carbono é liberado na atmosfera. Da mesma forma, quando eles excretam resíduos ou morrem, seus compostos químicos são usados para obter energia e material de construção por fungos e bactérias. Estes decompositores liberam moléculas simples de volta para o solo e atmosfera, onde elas podem ser retomadas na próxima rodada do ciclo.
Graças a esta reciclagem, os átomos que compõem seu corpo neste exato momento, têm histórias longas e únicas. Eles muito provavelmente foram parte de plantas, animais, outras pessoas e até mesmo de dinossauros.
O fluxo de energia é unidirecional, ou de mão única
A energia, diferente da matéria, não pode ser reciclada nos ecossistemas. Ao contrário, o fluxo de energia através de um ecossistema é uma rua de mão única - geralmente, da luz para o calor.
A energia normalmente entra nos ecossistemas como luz do sol e é capturada em forma química pelos fotossintetizadores como plantas e algas. A energia passa então pelo ecossistema, mudando de forma a medida em que os organismos metabolizam, produzem resíduos, alimentam-se uns dos outros e eventualmente, morrem e são decompostos.
A cada vez que a energia muda de forma, parte é convertida em calor. O calor também conta como energia - e portanto nenhuma energia foi destruída - mas ele geralmente não pode ser usado como uma fonte de energia pelos organismos vivos. Em última análise, a energia que entrou no ecossistema como luz solar é dissipada como calor e irradiada de volta para o espaço.
Este fluxo de energia unidirecional através dos ecossistemas significa que todo ecossistema precisa de um suprimento constante de energia, normalmente do sol, para funcionar. A energia pode ser transferida entre organismos, mas não pode ser reciclada porque parte dela é perdida como calor a cada transferência.
Estabilidade e dinâmica dos ecossistemas.
Ecossistemas são sistemas dinâmicos e um ecossistema estático seria um ecossistema morto - assim como uma célula estática seria uma célula morta. Conforme discutimos acima, a energia está constantemente fluindo através de um ecossistema e os nutrientes químicos estão continuamente sendo reciclados. Em níveis mais altos de organização, os organismos estão morrendo e nascendo, as populações estão flutuando numericamente e os padrões de clima estão variando sazonalmente e em formas menos predizíveis.
Equilíbrio e perturbação
Equilíbrio é o estado estável de um ecossistema, no qual sua composição e identidade permanecem geralmente constantes apesar das flutuações nas condições físicas e na constituição da comunidade biótica. Os ecossistemas podem ser tirados de seu equilíbrio por perturbações, que são eventos disruptivos que afetam sua composição.
Algumas perturbações resultam de processos naturais. Por exemplo, o fogo é uma perturbação que pode ser causada por raios em um ecossistema de pradaria ou floresta. Outras perturbações resultam de atividades humanas. Os exemplos incluem chuva ácida, desmatamento, florações de algas e a introdução de espécies invasoras.
Diferentes ecossistemas podem responder de forma diferente à mesma perturbação; um pode se recuperar rapidamente e outro pode se recuperar mais lentamente - ou não se recuperar.
Resistência e resiliência
Os ecólogos algumas vezes usam dois parâmetros para descrever como um ecossistema responde à perturbação. Estes parâmetros são resistência e resiliência. A habilidade de um ecossistema permanecer em equilíbrio apesar das perturbações é chamada de resistência. A prontidão do ecossistema em retornar ao equilíbrio após ter sido perturbado é chamada resiliência. Alguns ecólogos consideram a resistência como um elemento da resiliência - que atua em uma escala de tempo mais curta
Muitos ecologistas pensam que a biodiversidade de um ecossistema desempenha um papel chave na estabilidade. Por exemplo, se houvesse apenas uma espécie de planta com um papel particular em um ecossistema, uma perturbação que danificasse aquela única espécie - digamos, uma seca para uma espécie sensível à seca - poderia ter um impacto severo no ecossistema como um todo. Em contraste, se houvesse várias espécies de plantas com papéis funcionais semelhantes, haveria uma chance maior de uma delas ser tolerante à seca e ajudar o ecossistema como um todo a sobreviver ao período de seca
Resiliência e resistência do ecossistema são importantes quando consideramos os efeitos das perturbações provocadas pela atividade humana. Se uma perturbação é grave o suficiente, ela pode alterar um ecossistema para além do ponto de recuperação — empurrar o ecossistema para uma zona onde não é mais resiliente. Uma perturbação deste tipo pode levar a alteração permanente ou perda do ecossistema.
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- Os ecossistemas terrestres podem ser classificados em biomas,que são conjunto de ecossistemas.(3 votos)