ECOSSISTEMAS COMPONENTES, ESTRUTURA E CARACTERÍSTICAS ECOSSISTEMA Conjunto resultante da interação entre a comunidade e o ambiente inerte (Cap 1) • 1. Unidade funcional básica, composta de uma BIOCENOSE - conjunto de seres vivos - e um BIÓTOPO - lugar que abriga uma biocenose. • 2. Estrutura resultante da interação entre a comunidade (biocenose) e o meio físico (biótopo), gerando fluxo de energia e ciclos de matéria. COMPONENTES • Componente ABIÓTICO: condições climáticas, edáficas e hídricas. • Componente BIÓTICO: seres vivos (predadores, parasitas, comensais, competidores, etc.), agrupados em três categorias funcionais - produtores, consumidores (ordens diversas) e decompositores. COMPONENTE ABIÓTICO (BIÓTOPO) • Conjunto de variáveis físicas e químicas do meio que determinam as condições: – Climáticas: temperatura, umidade, pluviosidade, pressão, ...; – Edáficas: composição química, textura, porosidade, teor de umidade, pH, ...do solo; – Hídricas: composição química, pH, salinidade, temperatura, teor de oxigênio,..da água. COMPONENTE BIÓTICO (BIOCENOSE) • PRODUTORES: seres autótrofos, responsáveis pela produção do alimento através de foto/quimiossíntese (vegetais, algas e bactérias); • CONSUMIDORES: seres heterótrofos que consomem outros seres vivos (animais herbí-, voros carnívoros e onívoros); • DECOMPOSITORES: seres heterótrofos que degradam a matéria morta a substâncias inorgânicas aproveitáveis pelos produtores (bactérias e fungos sapróvoros). ESTRUTURA Vegetal Herbívoro Carnívoro Sapróvoros Materiais biogeoquímicos Fluxo de Energia Ciclo de Matéria Principais componentes estruturais de um ecossistema Calor Compostos químicos abióticos (dióxido de carbono, oxigênio, nitrogênio, minerals) calor Calor Produtores (plantas) Decompositores (bactérias e fungos) Calor Consumidores (herbívoros e carnívoros) Calor Energia solar CARACTERÍSTICAS • 1. CONTINUIDADE • 2. SISTEMA ABERTO/FECHADO • 3. HOMEOSTASE • 4.SUCESSÃO ECOLÓGICA SUCESSÃO ECOLÓGICA • Seqüência de biocenoses, que por uma série de motivos, adquirem a particularidade de poderem se perpetuar. Primária (ambientes virgens) Secundária (ambientes degradados) Sucessão ecológica de um bosque queimado. PRODUTIVIDADE NOS ECOSSISTEMAS • Quantidade de matéria orgânica ou de energia fixada, pela população ou pela comunidade, por nível trófico, nas seqüências alimentares (PP, PS, PT, PQ, ...). PB = PL + R – PB/R > 1,0 => Ecossistema sucessional – PB/R = 1,0 => Ecossistema maduro PB DE VÁRIOS ECOSSISTEMAS (103 kcal/m2.ano) “A”- Desertos; “B”- Pastagens, lagos profundos, bosques montanhosos; “C”- Florestas tropicais, lagos rasos, agricultura irrigada; “D”- Estuários, recifes de corais; “E”- Águas costeiras; “F”- Mares profundos. COMPARAÇÃO ENTRE ECOSSISTEMAS Características Sucessional Maduro Biodiversidade Baixa Alta Biomassa total Pequena Grande No de Relações Pequeno Grande Teia alimentar Simples Complexa > 1,0 = 1,0 Estabilidade Instável Estável Resistência Baixa alta PB/R CADEIA ALIMENTAR • Seqüência de seres vivos unidos pelo alimento. PRODUTOR CONSUMIDOR DECOMPOSITOR Modelo de uma cadeia alimentar Primeiro Nível Trófico Produtores (plantas) Segundo Nível Trófico Terceiro Nível Trófico Consumidores Primários (herbívoros) Consumidores Consumidores Secundários Terciários (carnívoros) (carnívoros) Calor Calor Quarto Nível Trófico calor Energia solar Calor Calor Calor Calor Detritívoros (decompositores e comedores de detritos) calor NÍVEL TRÓFICO • Posição que cada ser vivo ocupa numa cadeia alimentar. • Podemos concluir: – PRODUTOR - ocupa somente o primeiro; – HERBÍVORO - ocupa somente o segundo; – CARNÍVORO - ocupa vários níveis, dependendo da sua ordem, com exceção dos dois primeiros e do último; – ONÍVORO - só não ocupa o primeiro e o último; – DECOMPOSITOR - ocupa somente o último. CLASSIFICAÇÃO DE ORGANISMOS NUM ECOSSISTEMA Tipo de Nutrição Autotrófica Categoria Funcional Produtor Heterotrófica Consumidor: Heterotrófica Nível Trófico o 1 - primário 2o - secundário 3o o - terciário 4 - misto 2o,3o,4o,5o Decompositor 2o,3o,4o,5o,6o COMENTÁRIOS Apenas 10% da energia recebida por um nível trófico é transferida para o nível seguinte. (Lei dos 10%) O fato acima, conseqüência da segunda lei da termodinâmica, limita os níveis tróficos nas cadeias alimentares a quatro ou cinco. Outrossim, quanto mais próximo da base de produção, maior será o número de organismos que poderá ser mantido no ecossistema. TEIA ALIMENTAR TEIA ALIMENTAR TEIA ALIMENTAR PIRÂMIDES ECOLÓGICAS • Representações gráficas das cadeias ou teias alimentares, onde o primeiro nível trófico forma sempre a sua base. • Podemos construir pirâmides de: – Números - representa o número de organismos a cada nível trófico; – Biomassa - representa a quantidade (kg) de matéria viva a cada nível trófico; – Energia - representa a quantidade (cal) de energia a cada nível trófico. Pirâmide de fluxo de energia Calor Calor Consumidores Terciários (humanos) Decompositores Calor 10 Consumidores Secundários (perca) 100 1.000 Calor Consumidores Primários (zooplâncton) 10.000 Produtores Energia disponível (fitoplâncton) em cada nível trófico (em Kcal) Calor PIRÂMIDES DE CADEIAS DE PREDADORES As pirâmides que representam as cadeias de predadores têm vértice sempre para cima. Exemplo: Capim → Gafanhotos → Pássaros → Raposas RAPOSAS PÁSSAROS GAFANHOTOS CAPIM PIRÂMIDES DE CADEIAS DE PARASITAS As pirâmides de números, que representam as cadeias de parasitas, têm vértice para baixo. Exemplo: Trigo → Pulgão → Protozoário PROTOZOÁRIOS PULGÕES TRIGO BIOMAGNIFICAÇÃO? Mergulhões (2500*) Peixes carnívoros (22 a 221*) Peixes herbívoros (7 a 9*) Zooplâncton (3*) Fitoplâncton (0,5*) Água (0,014*) *Ppm de TDE no Lago Clear, Califórnia. DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS 1. PELA DESTRUIÇÃO DE UM OU MAIS ELOS DA TEIA ALIMENTAR (caça, pesca, alteração do biótopo). 2. PELA INTRODUÇÃO DE ORGANISMOS EXÓTICOS NA TEIA ALIMENTAR. 3. PELA ENTRADA DE SUBSTÂNCIAS NÃO BIODEGRADÁVEIS NA CADEIA ALIMENTAR (BIOMAGNIFICAÇÃO) “O homem não teceu a teia da vida:ele é simplesmente um fio nessa teia. O que quer que faça à teia, ele faz a si mesmo...” Chefe Seattle