O ambiente marinho, principais divisões e componentes

O ambiente marinho, principais
divisões e componentes
Oceanografia GEO 232
Francisco Barros
PPGEB- Instituto de Biologia
CNPq -UFBA – LAMEB
[email protected]
Oceanos
71% da superfície da Terra
Profundidade máxima: 11.000 m
Profundidade média: 3.800 m
Volume total do ambiente marinho: 1.370.000.000 km3
Aproximadamente 300 vezes mais espaço para a vida do
que meios terrestres e de água doce somados!
Idade da Terra: 4600 m.a.
Idade do oceano e da atmosfera: 4400-3500 m.a.
Primeiras formas de vida:
3500 m.a. - nos oceanos muito antes da vida em
terra e em água doce.
Todos os filos conhecidos, vivos e extintos, tiveram
sua origem nos oceanos.
VANTAGENS E DESVANTAGENS
Ambiente marinho vs ambiente terrestre
+
Densidade/gravidade
Disponibilidade de H2O
Temperatura
Luz
Nutrientes
Interface mar-ar (salinidade, turbulência, temp.)
Pressão
Profundidade
Condições ctes
Gradientes verticais de parâmetros ambientais
estabelecendo zonas com diferentes condições
para a vida
Luz, temperatura (2-40C), alimento escasso
Pressão aumenta
Devido a essas modificações do meio com a
profundidade, muitos animais marinhos são
restritos a determinadas zonas verticais
Divisão dos oceanos
Ambiente Pelágico (pelágico ≈ oceano aberto)
Coluna d’água, da superfície até as grandes
profundidades
Ambiente Bentônico (bentônico ≈ fundo)
Fundo dos oceanos, abrangendo áreas como as
costas, litoral ou áreas inter mareais, recifes de corais
e o fundo de maiores profundidades.
Divisão dos oceanos
Outra divisão básica, baseada em profundidades e
distância da costa:
Zona Oceânica
Zona Nerítica
Divisão,convencionalmente estabelecida a 200 m de profundidade, a
qual delimita a quebra da plataforma continental.
Em algumas áreas:
- costa oeste da América do Sul, plataforma é estreita, a zona
nerítica se estende a apenas algumas dezenas de km’s da costa.
- costa NE dos USA, a zona nerítica pode se estender até algumas
centenas de km’s da linha de costa.
Geralmente, as plataformas continentais incluem cerca de 8% da área total dos
oceanos (equivalente as áreas da América do Sul e Europa juntas!).
Divisões subseqüentes dos ambientes pelágicos e
bentônicos em diferentes zonas ecológicas podem ser
feitas em termos de profundidade e/ou topografia do fundo
(veremos exemplos mais tarde).
Organismos marinhos podem ser classificados de acordo
com as zonas em que eles habitam:
- Espécies oceânicas: ocorrem em áreas oceânicas.
- Espécies neríticas: ocorrem em áreas costeiras.
De maneira similar, plantas ou animais que vivem em
associação com o fundo são coletivamente
chamadas de BENTOS.
Incluindo, por exemplo, algas sésseis, esponjas,
cracas, bem como todos aqueles animais que
rastejam ou se enterram no sedimento (poliquetas,
crustáceos moluscos etc..).
O ambiente pelágico suporta dois tipos básicos de
organismos:
- PLÂNCTON: aqueles organismos que
possuem pouca capacidade de locomoção, ou
seja, que são transportados de maneira passiva
por correntes oceânicas.
A palavra plâncton, do latim planktos significa aquele que
deriva. Dependendo do organismo ser animal ou planta:
zooplâncton ou fitoplâncton.
- NÉCTON: aqueles organismos que possuem
capacidade de locomoção, ou seja, que se
movimentam independente de movimento de
correntes oceânicas (ex. peixes, mamíferos,
lulas, etc...)
Outra divisão, para organismos pelágicos, pode ser feita em termos de
tanhanho, de vírus a bactérias até baleias.
Zonas ecológicas verticais estabelecidas em função da
penetração da LUZ.
Zona Eufótica:
Definida como a região onde a luz é suficiente para suportar o
crescimento e a reprodução de produtores primários (fitoplâncton e
macroalgas). A produção da fotosíntese excede o consumo
(respiração).
Zona Disfótica:
Zona onde alguns peixes e invertebrados conseguem utilizar a
visão, mas onde a luz penetra insuficientemente para que ocorra
fotossíntese positiva (respiração > fotosíntese).
Zona Afótica:
Zona escura, profunda.
Temperatura
Uma das propriedades físicas mais importantes do ambiente
marinho, exerce influência em muitos fenômenos físicos,
químicos, geoquímicos e biológicos.
Pode controlar as taxas com que reações químicas e
biológicas acontecem, como, por exemplo, taxas de
metabolismo e de crescimento.
Controla, em parte, a concentração de gases dissolvidos na
água do mar, incluindo O2 e CO2 que estão profundamente
ligados com processos biológicos.
Influencia distribuição de organismos marinhos:
A) Pecilotérmicos (e.g. invertebrados, peixes) ou Homeotérmicos
(e.g. mamíferos)
B1) Euritérmicos: organismos que podem habitar ambientes com alta
variação na temperatura (e.g. zonas entre-marés de ambientes temperados)
B2) Estenotérmicos: organismos que habitam ambientes sujeitos a
pouca variação de temperatura (e.g. recifes de corais).
Espécies estenotérmicas de ambientes frios podem habitar amplas
faixas dos oceanos. Assim, por exemplo, uma espécie pode estar
presentes em áreas rasas do Ártico e zonas muito profundas (2000 –
3000m) em áreas Tropicais.
Salinidade
Refere-se ao conteúdo de sais na água.
Definida como ao peso total, em gramas, de sais inorgânicos dissolvidos
em 1 kg de água do mar.
Pode ser medida por condutividade elétrica, que aumenta com o
aumento de sais.
Esses sais são compostos principalmente por íons de sódio e cloreto.
Entretanto outros elementos também são importantes: sulfato,
magnésio, cálcio, potássio, bicarbonato, borato e estrôncio.
As concentrações desses 10 elementos não são significativamente
afetadas por reações biológicas e químicas, assim eles apresentam o
que é conhecido como comportamento conservativo.
Ou seja: a salinidade total pode variar, porém, as proporções relativas
de cada um com relação ao total de elementos permanece estável bem
como as proporções entre cada um desses íons.
(exceção em estuários)
Isohalinas
Haloclinas
Principais Componentes
1- Fitoplâncton
2- Zooplâncton
3- Nécton
4- Bentos
1- O Fitoplâncton e a produção primária
A grande maioria das plantas marinhas, responsáveis pela grande
produção de oxigênio global, são organismos fitoplanctônicos: algas
unicelulares.
Algumas espécies podem ser coletados por meio de malhas finas, mas
muitas dessas plantas microscópicas somente podem ser coletadas
filtrando-se ou centrifugando-se consideráveis volumes de água.
Existem também:
- algas macroscópicas que flutuam em algumas áreas (ex. Sargassum)
- algas bentônicas microscópicas e macroscópicas, que são limitadas a
zonas de pouca profundidade.
Aproximadamente 4000 sps conhecidas de fitoplâncton marinho.
Diatomácias
Dinoflagelados
Cocolitoforídeos
2- Zooplâncton
Animais heterotróficos, estruturalmente e taxonômicamente
muito diversos.
Por definição, não são capazes de se movimentar contra
corentes horizontasi, entretanto, muitos são capazes de
migrações verticais.
Principalmente herbívoros e carnívoros.
Animais do zooplâncton podem ser divididos de acordo com o
tempo de residência no plâncton:
- Holoplanctônicos: permanentes
- Meroplanctônicos: temporários (e.g. larvas e ovos de peixes,
larvas de invertebrados bentônicos)
Holoplânctôn (permanente)
Meroplâncton (temporário)
Meroplâncton (temporário)
Distribuição vertical.
- Pleuston e Neuston
- Epipelágico: 0-200/300m profundidade
- Mesopelágico: 200/300 – 1000m profundidade (tamanho
maior)
Migração Vertical Diária
Porque Migrar?
1. Reduzir a
vulnerabilidade aos
predadores visuais
2. Conservar energia
3. Para evitar o
esgotamento de recurso
alimentar na mesma área
Migração Vertical Sazonal
Picos alternados: Fito vs Zoo
3- Nécton
Maior fração do nécton e composta por peixes, contudo,
alguns crustáceos, lulas, serpentes marinhas, tartarugas
marinhas, mamíferos marinhos, bem como, aves marinhas
podem ser incluídas nesse compartimento.
Peixes Marinhos
Maior e mais diversificado grupo de vertebrados marinhos.
Taxonomicamente dividido em:
- Classe Agnatha: Peixes primitivos sem mandíbula (e.g.
lampreias) com cerca de 50 sps viventes
- Classe Chodrichthes (elasmobrânquios): Peixes
cartilaginosos e sem escamas (e.g. tubarões, raias)
- Classe Osteichthes (teleósteos): Peixes com esqueleto
ósseo e com escamas, compreeende a grande maioria de
peixes viventes, cerca de 20.000 sps.
Migrações
Devido a habilidade de locomoção, muitas
espécies migram de uma área para outra,
selecionando áreas favoráveis em termos de
disponibilidade de alimento ou sítios de
reprodução associados a diferentes fatores
ambientais.
Muitas sps realizam migrações oceânicas
(100-1000’s km) outras realizam migrações
da água doce para salgada ou vice-versa.
- Anádramo: reproduzem em água doce, o
juvenil migra para os oceanos onde passa a
maior parte da vida e voltam para água doce
para se reproduzir e desovar (ex. salmão)
- Catádramo: espécies que se reproduzem
nos oceanos mas, passam a maior parte da
vida adulta na água doce.
Peixes podem ser classificados conforme o esquema abaixo:
Mesopelágico
Batipelágico
4- Bentos
Em comparação com a zona pelágica possúi uma heterogeneidade de
habitats muito maior que podem diferir, por exemplo, em termos de
profundidade, temperatura, grau de imersão, tipo de substrato, etc...
Substratos consolidados (ex. rochas) são utilizados como meio de
fixação para organismos sésseis como cracas, esponjas e mexilhões
que mantém sua posição durante toda a sua vida adulta. Esses
ambientes são comumente utilizados por animais com mobilidade
como área de refúgio contra predadores.
Substratos não consolidados (ex. areia, lama, silte) são ambiente
tridimensionais, oferecendo alimento e abrigo para animais cavadores.
Devido a essa diversidade de habitats fornecida pelos ambientes
bentônicos, o número de sps bentônicas (estimada em + de
1.000.0000!)
Supralitoral
Faixa restrita, acima do nível mais alto da maré, sujeita ao
spray marinho. Imersa somente em grandes tempestades.
Poucas espécies adaptadas a viver nesse ambiente.
Litoral (região entre-marés)
Emersa na baixa mar e imersa na alta. Extensão depende
da topografia e da amplitude da maré. Situada na zona
fótica, algas bentônicas, bem como fitoplâncton estão
disponíveis para consumo (organismos filtradores ou
pastadores). Conseqüência disso é que suporta uma
abundante e diversa fauna carnívora.
Sublitoral (infralitoral)
Zona que começa no limite da maré baixa até a quebra da plataforma
continental (aproximadamente 200m). Parte situada na zona fótica e
parte na zona eufótica. Aumento da profundidade diminui os
substratos consolidados e aumenta os não consolidados. Ocupa uma
área aproximada de 8% do fundo oceânico.
Batial
Zona afótica de 200m até 2.000-3.000m. Aproximadamente 16% dos
fundos oceânicos.
Abyssal
De 2.000-3.000m até 600m. Maior região ecológica doas oceanos
(cerca de 75% dos ambientes marinho bentônicos). Temperatura <
4oC.
Hadal
Muito profundas (6.000m – 11.000m). muito pouco conhecida,
relativamente poucas espécies descritas.
Plantas Bentônicas
Uma variedade muito grande de plantas vivem fixadas a substratos
consolidados ou sobre os sedimentos em regiões rasas. Todas,
obviamente, restritas a áreas fóticas, ou seja as áreas litoral e sub-litoral.
- Macrófitas: Mangues, gramíneas marinhas (seagrass), marismas (salt
marshes). Todas essas angiospermas são altamente produtivas e
contém uma grande proporção de material indigerível pela maioria dos
animais marinhos. Entretanto produzem um grande quantidade de detrito
que podem ser exportados para outros ambientes marinhos e esse
detrito contribui significativamente para a produtividade da área costeira.
- Micrófitas: plantas microscópicas (algas unicelulares) que vivem sob ou
sobre o fundo, caracteristicamente representadas por espécies de
diatomáceas, algas cianofíceas e dinoflagelados. Apesar do tamanho
diminuto são altamente produtivas e importantes fontes de produção
primária em zonas costeiras.
Animais Bentônicos
Também chamados de zoobentos.
Divididos essencialmente em duas categorias básicas:
- Infauna: aqueles que vivem totalmente ou
parcialmente nos sedimentos.
-Epifauna: aqueles que vivem fixos ao
substrato ou sobre os sedimentos.
Infauna
Epifauna
A composição e o número de organismos bentônicos
em diferentes ambientes são determinados por uma
combinação de fatores físico-químicos, geológicos e
biológicos.
Principais comunidades bentônicas:
- Costões Rochosos
- Praias Arenosas
- Mangues
- Pradarias de gramíneas marinhas
- Florestas de algas
- Estuários
- Recifes de coral
- Oceano profundo
- “Hydrotermal vents”
O que acontece no oceano profundo?
O ambiente marinho, principais divisões e componentes.