ECOLOGIA

ECOLOGIA
Aula n º 2
Luís Chícharo
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Sumário aula nº 1
Definição de ecologia
Reconhecimento da ecologia como ciência
Desastres ecológicos
Impacto humano na aceleração dos ciclos de matéria e energia
Mitigação e recuperação de ecossistemas
Noções sustentabilidade dos recursos, tragédia dos comuns e precaução
Evolução do pensamento ecológico – tipos de ecologia
Objecto de estudo da ecologia relativamente a outras ciências
História ecologia
- classificação seres vivos
- evolução- selecção natural
- dinâmica populações – factores crescimento e de redução
- capacidade de suporte do meio
- noção de super-organismo - ecossistema
- dinâmica ecossistema
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Níveis de organização em Ecologia
SINECOLOGIA
(comunidades)
Complexidade
Interrelações
DEMOECOLOGIA
(populações)
FACTORES AMBIENTAIS
AUTOECOLOGIA
(organismos)
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Níveis de organização em Ecologia
SINECOLOGIA
FACTORES AMBIENTAIS
Complexidade
Interrelações
DEMOECOLOGIA
AUTOECOLOGIA
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Níveis de organização em Ecologia
Espécie A
Espécie B
Complexidade
Interrelações
FACTORES
AMBIENTAIS
SINECOLOGIA
DEMOECOLOGIA
AUTOECOLOGIA
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Classificação dos factores ecológicos
Factores bióticos e abióticos
Ex: temperatura no interior da colmeia- factor abiótico?
Factores dependentes e independentes da densidade
Ex: A taxa de predação da população de raposas depende da densidade
da população de lebres
Ex: A salinidade não depende com a densidade dos peixes num aquário
Ex: O oxigénio dissolvido depende da densidade dos peixes num aquário
Condições e Recursos
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Classificação dos factores ecológicos
Condições e Recursos
Factor ambiental abiótico que varia no tempo e no espaço mas
que pode ser alterado pela presença de organismos
Tudo o que é consumido pelos organismos" (Tilman, 1982)
Ex: a luz é consumida pelas plantas para produção de biomassa
Ex: a toca de um esquilo ao ser utilizada não possibilita a sua utilização
para outro fim por outro animal pelo que a toca é "consumida" (recurso)
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Influência dos factores ecológicos nos
organismos e espécies
► eliminam as espécies das zonas com ambientes não favoráveis
determina a distribuição espacial e temporal das espécies
►
modificam as taxas de natalidade e de mortalidade
condiciona a abundância das espécies
►
favorecem a ocorrência de modificações adaptativas
determina o sucesso das espécies (extinção e especiação)33
Influência do factor ecológico no desempenho
das espécies
1 – factor ecológico afecta o desempenho de forma contínua,
entre níveis extremos
Ex. temperatura e pH.
2 – influência do factor ecológico só afecta desempenho
em valores de intensidade elevados Ex. toxinas, poluentes
3 – Influência reduzida do factor é essencial para o desempenho
mas é negativa em intensidades elevadas.
Ex. P.ex. NaCl (animais) e micronutrientes Zn, Mg.. (plantas)
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Métodos para análise da influência do factor
ecológico no desempenho das espécies
► métodos morfométricos
Ex: relação peso/comprimento; peso das estruturas rígidas/peso total
► métodos histológicos
Ex: diâmetro e estrutura das células do tubo digestivo
► métodos bioquímicos
Ex: triglicerídeos/colesterol; DNA/mg peso seco; RNA/DNA
► métodos fisiológicos
Ex: taxas filtração, taxas excreção, “scope for growth”
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Métodos fisiológicos – “scope for growth”
ENERGIA
MATÉRIA
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Amplitude da Tolerância - valência ecológica
EURI…..
AMPLO
REDUZIDO
EURITÉRMICO
EURIHALINO
ESTENO…..
ESTENOTÉRMICO
ESTENOHALINO
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Lei da Tolerância (Shelford, 1911)
Cada ser vivo apresenta, face aos diversos factores ecológicos,
limites de tolerância, entre os quais se situa o óptimo ecológico
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Factor ecológico limitante: Lei do Mínimo
(Leibig, 1840)
“O crescimento (dos vegetais) é limitado pelo elemento cuja
concentração é inferior ao valor mínimo (abaixo do qual não existe
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crescimento)”.
Transferência de matéria e energianos
sistemas ecológicos
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Transferência de matéria e energia: Leis da
termodinâmica conservação da energia e exergia
1st law of thermodynamics - the energy can neither be created nor destroyed
(Julius Robert Mayer, 1842)
2nd law of thermodynamics - a tendency toward entropy or maximum
disorganization of structure and maximum dissipation of utilizable energy – mínima
exergia (Rudolf Clausius and William Thomson (Lord Kelvin), mid. XIX)
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Exergia e processos biológicos
Exergy - thermodynamic concept expressing energy or biomass
quality in an Ecosystem (Jørgensen & Mejer, 1979):
Life-processes consume the exergy in the energy.
Exergy is dependent on the structural complexity of the biomass or its quality
Specific Exergy (SpEx) -Exergy per biomass unity
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Exergia : medida da “qualidade” dos ecossistemas
where Ci is biomass of a certain
taxonomic or functional group
and βi is the genetic information
on it (DNA).
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Ciclo da Água: reservatórios, fluxos, residência
Estimated Flows of Water in
the Global Water Cycle
Flows given in units of 1015
kg/year
Inventory of Water Total amount of
water: 1,385,990.5 x 1015 kg
Residence times
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Data from Chahine, 1992, The hydrological cycle and its influence on climate, Nature, v. 359, p. 373-380;
Ciclo da Água: intervenção humana
Per Capita Water Use in 1987
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Ciclo do Carbono
AQUECIMENTO GLOBAL
Estimated major stores of
carbon on the Earth.
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Ciclo do Carbono: intervenção humana
Seasonal
variation
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Ciclo do Carbono: intervenção humana
“CARBON
SEQUESTRATION”
3000 m
1 Pg C = 1 x 1015 g C
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Ciclo do Fósforo
Risco de eutrofização
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Ciclo do Azoto
Ncycle.exe
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