BEV 180 - Limnologia
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BEV 180 - LIMNOLOGIA Prof. Roberth Fagundes [email protected] om O AMBIENTE AQUÁTICO BIODIVERSIDADE AQUÁTICA I pássaros homens peixes Algas e bactérias Nutrientes Biodiversidade aquática tartarugas Ecologia Abundância Ambiente Adaptações Distribuição Fatores limitantes Limites de tolerância Condições Recursos Interações FITNESS NICHO HABITAT NICHO FL HABITAT LIMITE DE TOLERÂNCIA F L CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA Polaridade Molécula polar Pontes de hidrogênio VISCOSIDADE TENSÃO SUPERFICIAL SOLVENTE UNIVERSAL DENSIDADE VARIÁVEL RESFRIADOR CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA Polaridade Viscosidade MOVIMENTO E ALIMENTAÇÃO CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA Polaridade Viscosidade Tensão superficial gravidade tensão CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA Polaridade Viscosidade Tensão superficial Solvente Gases Solubilidade do oxigênio (mg/L) Pressão do ar Profundidade OXIGÊNIO VEM DA SUPERFÍCIE BOLHAS: O2 OU CO2 VEGETAÇÃO Temperatura CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA Polaridade Viscosidade Tensão superficial Solvente Gases pH 𝐻2𝑂 ↔ + 𝐻 + − 𝑂𝐻 PARÂMETRO QUÍMICO 𝑝𝐻 = −log[𝐻+ ] temperatura Lago vulcânico Pântano Lago deserto CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA Polaridade Viscosidade Tensão superficial Solvente Gases pH Oxidação 𝑂𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜 = 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑜𝑛𝑠 oxigênio Fotossíntese e respiração Potencial redox: elétrico Exemplos de reação de oxidação em ambientes aquáticos Reação Atividade elétrica Potencial elétrico Respiração aeróbica baixo Alto alto baixo Solubilização do ferro Fixação de nitrogênio Redução do sulfato Respiração anaeróbica Fotossíntese CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA Polaridade Viscosidade Tensão superficial Solvente Gases pH (acidez) Oxidação Íons (salinidade) Troca com atmosfera evaporação lixiviação Cálcio (Ca+) Magnésio (Mg+) Bicabornato (HCO3-) fluxo dura Sódio (Na+) Potássio (K+) Sulfato (SO4-2) Clorito (Cl-) Nitrato (NO2-) Fosfato (PO4-3) Silicato (SiO4-2) CONDUTIVIDADE Atividade biológica mole produtividade CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA Polaridade Viscosidade Tensão superficial Solvente Gases pH (acidez) Oxidação Íons (salinidade) Densidade Densidade em função da temperatura Densidade máxima Água doce forma gelo Água salina forma gelo estrutura distância movimento Rio: Corpo fusiforme Preferência por remanso (trade-off comer e gastar) Temperatura Relação velocidade x energia V3 CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA Polaridade Viscosidade Tensão superficial Solvente Gases pH (acidez) Oxidação Íons (salinidade) Densidade Calor Resfriamento Evaporação CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA Resumo das características da água à 1 atm Temperatura (°C) Densidade (g/cm³) Viscosidade O2 (mg/litro) Tensão superficial 0 0.99 1.8 15 76 4 1 1.6 13 74 20 0.99 1 9 72 30 0.95 0.8 7 71 O2 dissolvido (mg/L) Temperatura Profundidade (m) PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO TÉRMICA Estratificação do Lago Mendota no verão de 17 Julho de 2000 RIOS Densidade máxima Água doce forma gelo Água salina forma gelo Densidade em função da temperatura Temperatura HETEROTÉRMICO / ISOTÉRMICO Vento Recarga e Descarga Convecção EPILÍMIO TERMOCLINA METALÍMIO HIPOLÍMIO Tamanho do lago Claridade da água Temperatura média Período do ano Profundidade Força do vento Topografia Sais dissolvidos INVERNO PRIMAVERA Derretimento do gelo Ventos de primavera VERÃO Tempestades de verão OUTONO Dias curtos Clima frio Estratificação inversa PADRÕES ANUAIS DE ESTRATIFICAÇÃO Dimítico: estratifica 2 vezes ao ano (zona boreal) Monomítico: estratifica apenas no verão (zona temperada e polar) Amítico: estratificado o ano todo (zona polar e topo de montanha congelada) Polimítico: estratifica várias vezes (lagos rasos) Meromítico: estratificado com parte profunda isolada (lagos muito fundos ou enclausurados). PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE OXIGÊNIO Temperatura Atividade biológica PADRÕES DE ESTRATIFICAÇÃO DE OXIGÊNIO DEPENDENTE DA TEMPERATURA AFETADO PELOS ORGANISMOS Ortogrado: saturação de oxigênio em toda coluna de água. Clinogrado: saturação apenas no epilímnio. Heterogrado: saturação no metalímnio PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO VERTICAL DE LUZ PARTÍCULAS ORGANISMOS PIGMENTAÇÃO ABSORBÂNCIA PRODUTIVO NÃOPRODUTIVO Zona fótica Zona de compensação Zona afótica PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE ALGAS Algas unicelulares e coloniais Fitoplâncton Adaptações a estratificação da luz Produtividade x Luminosidade LUMINOSIDADE E OXIGÊNIO Algas e oxigênio maior abaixo da termoclina PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE MACRÓFITAS (+) LUZ (-) CIRCULAÇÃO Macroalgas e Plantas Epilímnio superior: macrófitas emergentes (ciperáceas, taboas, juncos) Epilímnio médio: macrófitas submersas (lírios, aquiléia, macroalgas, ervas aquáticas) Epilímnio inferior: musgos e algas PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE BACTÉRIAS Lagos com baixa concentração de oxigênio Hipolímnio Sedimento (-) LUZ (-) OXIGÊNIO (+) TEMPERATURA (+) NPK PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE ZOOBENTOS (+) OXIGÊNIO Anelídeos, crustáceos e insetos no sedimento (zona bêntica) PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE ZOOPLÂNCTON Protozoários e invertebrados da zona planctônica movimento em resposta a predação (migração vertical) (-) MOVIMENTO (+) TEMPERATURA (+) LUZ (+) OXIGÊNIO (+) PRESAS PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE NÉCTON (+) TEMPERATURA (+) OXIGÊNIO (+) PRESAS Peixes Migração vertical Predadores grandes precisam de luz Predadores pequenos fogem dos grandes PERFIL DE ESTRATIFICAÇÃO DE PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA (+) luz (+) oxigênio (+) gas carbônico (+) sais Saldo energético da fotossíntese e respiração Eutrófico: alta produtividade primária Mesotrófico: média produtividade primária Oligotrófico: baixa produtividade primária Distrófico: Influencia externa: carbono orgânico dissolvido (COD) Baxíssima produtividade primária Poucos peixes Muitas plantas carnívoras INTERAÇÃO ENTRE CALOR E LUZ peixes zooplancton - - algas LUZ E TEMPERATURA + MOVIMENTOS DA ÁGUA Difusão por energia cinética (temperatura) Correntes por Ventos e Gravidade Ondas por Vento e Gravidade Correntes verticais FLUXO LAMINAR FLUXO TURBULENTO Correntes horizontais 2% da vel. do vento Velocidade da água e calor do sediemnto Movimentos periódicos ONDAS PROGRESSIVAS ONDAS ESTACIONÁRIAS MARÉ 20X distante Movimento circular FIM
