Energia no Ecossistema

Energia no Ecossistema
Fluxo de energia nos ecossistemas
naturais
Introdução à Ecologia
Prof. Msc. Carlayle Alves de Brito
A transferência de energia e materiais
 Para
construir e manter a vida são
necessários energia e materiais.
 Organismos
que vivem em um mesmo
habitat além de apresentarem tolerâncias
semelhantes, interagem uns com os
outros, estabelecendo diversas relações
alimentares – teias alimentares.
 Charles
Elton (1920) foi o proponente
desse ponto de vista ecológico.
 Tansley
(1930) ao considerar animais e
plantas, junto com os fatores físicos no
seu entorno, originou o termo
ecossistema.
 Tansley
unificou a dependência dos
animais e plantas em seus ambientes
físicos.
Teia alimentar
 Caminhos
por onde se dá a transferência
de energia e substâncias entre os
organismos dos ecossistemas.
 Em
1942 Raymond Lindeman definiu o
ecossistema como um sistema
transformador de energia.
 Antes
porém, Alfred J. Lotka (químico)
considerou as populações e comunidades
como transformadores de energia.
 Para
Lotka um ecossistema obedecia aos
princípios termodinâmicos – as
transformações de energia dos
ecossistemas crescem na proporção
direta do seu tamanho.
 Lotka
não teve suas ideias apreciadas
pelos ecólogos.
“Máquinas pesadas e eficientes
consomem mais combustíveis para operar
do que as máquinas mais leves e mais
lentas”.
Cadeia alimentar

É a sequência das relações tróficas pelas quais a
energia passa através do ecossistema.

A incorporação da energia e materiais aos sistemas
biológicos é denominada produtividade.

A produtividade é dividida em níveis tróficos.

Os níveis tróficos ligados entre si, formam as teias
alimentares.
R
E
D
E
A
L
I
M
E
N
T
A
R
Por que compreender uma cadeia
alimentar?
 Como
os demais seres vivos vivemos
graças a energia transferida através da
alimentação ao longo de cadeias e teias
alimentares.
 Quanto
da produção de algas é
necessário para sustentar o nosso
consumo de peixes? Quanto podemos
extrair?
Componentes da cadeia alimentar
 Produtores
primários;
 Consumidores.
Componentes da cadeia alimentar
 Produtores
primários: organismos que
dão início a produtividade através da
fixação e armazenamento de energia
vinda de fora do ecossistema.
 Portanto
os produtores primários são os
organismos fotossintetizantes.
Componentes da cadeia alimentar
 Consumidores:
incluem herbívoros,
carnívoros e os mais importantes, os
decompositores.
Níveis tróficos
 São
os elos da cadeia alimentar.
Capturado da internet.
Rede alimentar em ecossistema aquático.
Um organismo pode ocupar mais de um nível trófico
na teia alimentar.
Fluxo de Energia

Em todos os ecossistemas qualquer organismo
precisa de energia para se manter vivo.

Os produtores usam a energia luminosa para
sintetizar moléculas orgânicas ricas em energia
química a partir das quais produzem energia
biológica (ATP).

Os consumidores ao se alimentarem usam a
energia química acumulada nas substâncias
orgânicas.
 Eugene
Odum
(1913-2002), foi o
proponente desta
abordagem, em
1953.
Fluxo de Energia
 Cada
organismo tem seu próprio balanço
energético.
 Portanto
cada um precisa obter energia
suficiente para atender a seus custos
metabólicos para viver, crescer,
reproduzir.
A
energia parte do sol e atinge todos os
níveis tróficos.
Componentes da energia total
 Produtividade
Primária Bruta (PPB);
 Produtividade
Primária Líquida (PPL);
 Respiração
(R).
Produtividade Primária Bruta (PPB)
É
a quantidade total de energia
assimilada pela fotossíntese,
representada pelas substâncias orgânicas
produzidas (C6H12O6).
É
como se fosse o salário bruto de um
trabalhador, sem descontos.
 As
plantas usam parte desta energia para
se manterem.
Produtividade Primária Líquida (PPL)
É
a energia armazenada nos tecidos do
produtor como biomassa e portanto
disponível para os consumidores.
O balanço energético
 Pode
ser expresso pela equação seguinte:
PL = PB – R (respiração)
A
energia acumulada pelos produtores
nas substâncias produzidas na
fotossíntese é maior do que a energia
incorporada na sua biomassa. Isto porque
parte dessa energia é gasta nas funções
vitais (crescimento, transporte, etc.).
O
mecanismo da respiração permite a
transformação da energia química
acumulada nas substâncias orgânicas em
energia utilizável (ATP).
Fluxo de Energia de Odum
Pirâmides Ecológicas
 São
construídas a partir da análise das
cadeias alimentares em termos de
biomassa que compõem cada nível
trófico.
 Representam
números ou biomassa.
Pirâmide de número ou pirâmide eltoniana
 Charles
Elton foi o pioneiro deste
esquema.
A
pirâmide de números representa os
números de organismos em cada nível
trófico.
 Fornece
uma ideia da grande diferença de
números de organismos em cada parte da
cadeia, confirmando que grandes predadores
são mais raros do que os pequenos animais
dos quais se alimentam.
Pirâmide de biomassa
 Representa
a massa total dos organismos em
cada nível trófico.
 Apresentam
uma redução nas camadas
superiores, pois a biomassa e energia são
perdidas a cada transferência de nível.
 Em
alguns ecossistemas aquáticos, onde
os produtores (algas) têm ciclos de vida
curtos e reposição rápida, a pirâmide pode
ser invertida.
O
fitoplâncton tolera grande exploração
por parte do zooplâncton.
 Uma
pessoa pesa mais do que o estoque
de comida que mantém em casa, mas
este estoque é reposto rapidamente.
Pirâmide de energia
 Demonstra
as taxas de transferência entre os
níveis tróficos.
 Nunca
é invertida, pois a energia que sai
nunca pode ser maior do que a que entra.
É
útil para descrever a estrutura de uma
comunidade, pois baseia-se na produção.
 Mesmo
em uma pirâmide de números
invertida, a produtividade de fitoplâncton
excede a de zooplâncton.
 Apenas
5% a 20% da energia passam de
um nível trófico para outro.
 Os
consumidores são mais ativos do que
os produtores e gastam mais energia para
manutenção.
A
assimilação da energia depende da
digestibilidade (carnívoro ou herbívoro) da
dieta.
Referências

HICKMAN, C.P. JR.; ROBERTS, L. S; LARSON,
A. Ecologia Animal. Princípios Integrados de
Zoologia.11ª edição.Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan S.A, 2004. 846p. p. 788-791.
 RICKLEFS, R. E. A Economia da Natureza.
5.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan S.A,
2003. 503p.p.115-120.