O Ecossistema Aquático

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE
LICENCIATURA EM CIÊNCIAS
INTERDISCIPLINA FENÔMENOS DA NATUREZA II
O Ecossistema Aquático
Dr. Cleber Palma Silva
Dra. Edélti Faria Albertoni
Lab. Limnologia
O Pensamento Holístico
A publicação do trabalho de Charles Darwin (evolução das espécies), Ernest
Haeckel propôs em 1866 que uma nova disciplina abordasse o estudo do meio e a
designou Ecologia. Este fato promoveu o desenvolvimento de vários conceitos que
demonstrassem as interações entre os seres vivos e deles com o meio abiótico.
Alguns exemplos foram:
Mobius, 1877
Usou o termo biocenose para demonstrar a interação entre os organismos
em recife de ostras
Forbes, 1887
Usou o termo microcosmo para representar as fortes interações que
ocorrem em um lago
Charles Elton, 1925
Utilizou as relações alimentares para descrição a interação entre os
organismos.
O termo Ecossistema surgiu em 1935 e foi proposto por Tansley, que o definiu como o
local onde os Animais, plantas e fatores físicos são inseparáveis
Em 1942, Raymond Lindeman, que estudava ecossistemas aquáticos, propôs uma
inovação no estudo e compreensão dos ecossistemas.
Este pesquisador adotou a visão de:
 Tansley => do ecossistema como unidade integradora fundamental
 Elton => os conceitos de relações alimentares e então,
Desenvolveu o conceito trófico dinâmico, incluiu os nutrientes
inorgânicos como base de recursos e as transformações
energéticas nas relações alimentares.
Agora vamos
entender o esquema
idealizado por
Lindeman
O que a figura apresenta?
A radiação solar (solar radiation) mais os nutrientes minerais (dissolved nutrients) são
utilizados na produção de biomassa pelo fitoplâncton (phytoplankter) ou pelas
macrófitas aquáticas (pondweeds). O zooplâncton (zooplankter) se alimenta do
fitoplâncton, e outros organismos maiores se alimentam das macrófitas aquáticas, que
respectivamente serão alimento de predadores de plâncton (plankton predators) e
predadores bentônicos (benthic predators), e ambos serão presa de predadores
nadadores maiores (swimming predator). E todos os organismos em algum momento
serão mortos e decompostos pelos decompositores (bactéria / ooze), que ao final
liberam nutrientes dissolvidos na água. Como se trata de um ecossistema aquático
também entram nutrientes de fontes externas (external).
Alguns dos termos utilizados aqui serão definidos mais frente
Após as contribuições destes primeiros cientistas, vários pesquisadores mais modernos tem
contribuído para o estudo dos ecossistemas, e atualmente considera-se que para entender a
estrutura e função do ecossistema é preciso:
Reconhecer o Ecossistema como um sistema transformador de energia e reciclador de
matéria.
Estudar as quantidades e taxas de matéria e energia que passam através de um
ecossistema.
Compreender o desenvolvimento do ecossistema baseado em princípios termodinâmicos e
com controles internos complexos.
O que é um ecossistema?
Analisem com atenção a próxima figura.
Quantos componentes e processos é possível reconhecer?
http://geografiacef17.blogspot.com.br/p/6-ano.html
A partir das observações anteriores uma boa definição de
ecossistema é:
Qualquer unidade em que os organismos (comunidade biótica)
interagem fortemente, influenciados pelo ambiente físico de
tal forma que um fluxo de energia produza uma estrutura
trófica claramente definida e uma ciclagem de materiais entre
as partes vivas e não vivas.
Componentes e processos que tornam funcional um
ecossistema
Comunidade
 conjunto de organismos vivos.
Fluxo de energia
Principalmente a radiação solar que é convertida em
Biomassa (Matéria orgânica) durante a fotossíntese, e flui em
um só sentido nas relações alimentares.
Ciclagem de Matéria
Movimento dos elementos entre as parte vivas e não vivas,
podendo assim ser reutilizados inúmeras vezes, graças a
atividade dos organismos decompositores.
A Comunidade do Ecossistema
Possui dois 2 estratos do ponto de vista trófico
1. Autotrófico: produtor, fixa energia através da fotossíntese
e constrói substâncias orgânicas complexas.
2. Heterotrófico: utilização,
rearranjo e decomposição de
materiais complexos
Componentes dos Ecossistemas
1. Substâncias Inorgânicas:
(C, N, CO2, H2O, etc) participam dos ciclos de
matéria.
2. Compostos Orgânicos:
proteínas, carboidratos,
húmicas, etc.
lipídios,
substâncias
3. Ambiente Físico e Químico:
atmosférico,
climático, etc.
hidrológico,
substrato,
regime
Ecossistemas são Sistemas Complexos onde:
 A interação contínua entre os componentes fazem com que o todo seja mais do que a
soma das partes
 cada componente pode existir em muitos estados diferentes
 Interações geram uma contínua mudança no tempo (persistência)
 Sistemas abertos com mecanismos internos de auto regulação
 Tendem ativamente à um estado de organização superior
 O controle normalmente é executado pelas interações entre os componentes internos
e que atuam de forma positiva ou negativa uns sobre os outros.
Procure agora
entender as relações
ecossistêmicas
apresentadas nesta
figura.
O sinal de adição
significa as
interações positivas
e o de subtração as
negativas. Como as
espécies interagem?
Vejamos:
 Quando a população de peixes aumenta ela provoca um efeito de
diminuição das larvas de libélulas, que diminuirão sua predação
quando adultas sobre as abelhas polinizadoras, o que aumenta a
população de erva de São João.
 Quando diminui a população de peixes aumenta a população de
libélulas e o efeito é oposto.
Fluxo de energia nos ecossistemas
é o comportamento da energia nos ecossistemas com
as transformações energéticas ocorrendo em um
sentido único, entrando como fontes de alta qualidade
e dissipando como calor.
O fluxo de energia produz uma estrutura trófica
formando as cadeias alimentares e os níveis tróficos onde:
Autótrofos (produtores) (primeiro nível trófico),
os herbívoros (consumidores primários) (o segundo nível trófico),
os carnívoros primários (consumidores secundários) (terceiro nível
trófico)
os carnívoros secundários (o quarto nível trófico)
Quando várias cadeias alimentares são conectadas elas são chamadas
de redes alimentares.
Exemplo de relações alimentares em ecossistemas aquáticos
http://biogilde.wordpress.com/2012/02/29
http://nossomeioporinteiro.wordpress.com/tag/comunid
ades/
 A cada transformação energética nas relações alimentares a
quantidade de energia disponível diminui.
 Isto ocorre pois em qualquer transformação de energia uma parte é
perdida como calor.
 A cada transformação energética nas cadeias alimentares perde-se 80 a
90% em forma de calor.
 Esta situação provoca uma diminuição na quantidade de energia
disponível a cada nível trófico.
 Isto é representado pelas pirâmides de energia.
Pirâmide de energia
Menos energia alcança sucessivamente cada nível trófico
superior.
cultumeioambienteramix.com/natureza/fluxo-de-energia-nos-ecossistemas
Os ciclos de nutrientes
 Para que o fluxo de energia ocorra os produtores utilizam vários
elementos durante a fotossíntese, enquanto acumulam biomassa.
 Entre os mais comuns estão o carbono, o nitrogênio, o fósforo, etc.
 A partir deste momento os elementos entram e permanecem nas
cadeias alimentares até serem novamente transformados em nutrientes
inorgânicos pelos organismos decompositores.
 Vamos exemplificar com a figura do ciclo do carbono.
http://mediateca.cl/500/ciclos/ciclo%20del%20carbono.htm
Vamos ver agora qual a estrutura geral e as
principais comunidades dos ecossistemas
aquáticos
Ecossistemas Aquáticos Continentais, seus compartimentos e
suas comunidades
www.Qualibio.ufba.br
Principais Compartimentos e suas Comunidades
Os compartimentos são:
 Região litorânea
 Região Limnética ou Pelágica
 Região Profunda
 Interface água-ar
Não estão isolados, mas
em constante interação
Região Litorânea
 Está em contato direto com o
ambiente terrestre adjacente
Pode-se considerar um
ecótono
Região Limnética ou Pelágica
 É encontrada em todos os ecossistemas aquáticos
 Comunidades características: Plâncton e Nécton
Plâncton
Nécton
Região Profunda
 Caracterizada pela ausência de organismos fotossintéticos
 Dependente da
produção de Biomassa
da região litorânea e
limnética
 Comunidade característica é a bentônica
Interface Água-ar
 Comunidades: Nêuston e Plêuston
Plêuston
Nêuston
Bactérias, fungos e
algas
Ecossistemas Marinhos
Ecossistemas Marinhos
Bibliografia consultada
Cain, M.L., Bowman, W. D., Hacker, S. D. 2011. Ecologia. Editora Artmed, Porto Alegre, 640 p
Esteves, F.A. (Coord.) 2011. Fundamentos de Limnologia. 3ª Ed. Interciência. Rio de Janeiro.
790p.
Dajoz, R. 2003. Princípios de ecologia, 7º ED. Artmed Editora, Porto Alegre, 519p.
Frontier, S. 2001. Os Ecossistemas. Instituto Piaget. Lisboa. 154p.
Odum, E.P. 1988. Ecologia. Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 434p.
Odum, E. P. & Barrett, G. W. 2007. Fundamentos de Ecologia, Thomson Learning, São Paulo,
612p.
Ricklefs, R.E. 2011. A Economia da Natureza. 6º Ed. Editora Guanabara Koogan, Rio de
Janeiro, 546p.
Tundisi, J.G. & T.M. Tundisi. 2008. Limnologia. Oficina de Textos. São Paulo. 631p