Aula de hoje Aula de hoje Matéria e energia nos g ecossistemas

Aula de hoje
Aula de hoje
ƒ Matéria e energia
g nos ecossistemas
Matéria e energia nos ecossistemas
A forma
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e funcionamento
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vivos
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evoluiu
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respostas às condições prevalecentes no mundo físico.
Assim, quando os organismos vivos se encontram em um ambiente adequado,
dentro de seus limites de tolerância, requerem do ambiente unicamente duas
coisas:
• Substâncias químicas para elaborar a matéria viva
• Energia, que é a força necessária para levar as substâncias a seu destino final.
Desta forma para seu funcionamento todo ecossistema precisa:
Desta forma, para seu funcionamento todo ecossistema precisa:
• A estrutura trófica e o fluxo de energia através dos ecossistemas.
• Os ciclos de matéria dentro e/ou entre os ecossistemas.
• A diversidade biológica.
A diversidade biológica
• A estrutura biótica de todos os ecossistemas é semelhante, e estão baseadas nas relações de alimentação. • Apresentam as mesmas categorias de organismos que interagem da mesma forma. • Os organismos vivos que geralmente constituem os ecossistemas podem ser classificados como: I. produtores
II. consumidores AUTÓTROFOS
III. Saprófitos e decompositores.
HETERÓTROFOS
Autótrofos
Elaboram sua própria matéria orgânica a partir de é
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d
nutrientes e energia do ambiente
PRODUTORES
Plantas fotossintéticas: utilizam a clorofila e a tili
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energia luminosa
Bactérias fotossintéticas: Bactérias
fotossintéticas:
utilizam a pigmentos e a energia luminosa
Bactérias quimiossintéticas: utilizam compostos químicos inorgânicos altamente energéticos como o sulfeto
Heterótrofos
Se alimentam de matéria orgânica para obterem energia
CONSUMIDORES
Consumidores primários: animais que se alimentam de vegetais
Omnívoros: animais que se alimentam de plantas e outros animais
Consumidores de ordem Consumidores
de ordem
superior: Animais que se alimentam de outros animais
Parasitas: vegetais ou animais que se alimentam d
de outras plantas ou t
l t
animais
SAPRÓFITOS E DECOMPOSITORES
Organismos
que
se
alimentam de matéria
orgânica morta.
Decompositores: degradam a matéria orgânica morta: fungos e orgânica
morta: fungos e
bactérias
Saprófitos: Organismos que se alimentam dos detritos
As principais relações bióticos dentro do ecossistema são de alimentação
A seqüência geral de quem come, decompõe ou degrada num ecossistema, se chama de CADEIA ALIMENTAR
Existe uma enorme diferença de biomassa entre cada nível trófico. Os heterótrofos decompõem os tecidos
orgânicos para obterem energia. Como
esse processo é ineficiente parte dessa
biomassa e energia é perdida.
Parte
de
biomassa
consumida se perde na
forma de calor
80% a 96% da energia é
perdida
Por isso
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as pirâmides
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tem mais do que 5 níveis
As cadeias alimentares não são isoladas
Elas se relacionam formando uma REDE ou TEIA ALIMENTAR
FLUXO DE ENERGIA E
ENERGIA E MATÉRIA NOS ECOSSISTEMAS
A forma e funcionamento dos organismos vivos evoluiu parcialmente em
respostas às condições prevalecentes no mundo físico.
Assim, quando os organismos vivos se encontram em um ambiente adequado,
dentro de seus limites de tolerância, requerem do ambiente unicamente duas
coisas:
• Substâncias químicas para elaborar a matéria viva
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p
• Energia, que é a força necessária para levar as substâncias a seu destino final.
Desta forma, para seu funcionamento todo ecossistema precisa:
• A estrutura trófica e o fluxo de energia através dos ecossistemas.
• Os ciclos de matéria dentro e/ou entre os ecossistemas.
• A diversidade biológica.
A Energia no Ecossistema
• A energia é a capacidade de produzir trabalho,
• A energia é trabalho armazenado.
A energia dentro do ecossistema está sujeita as mesmas leis que no mundo
físico, e são a primeira e a segunda leis fundamentais da termodinâmica
P i i lei
Primeira
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d termodinâmica:
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Pelo princípio da conservação da energia, em qualquer mudança química ou física
não se cria nem se destrói a energia,
energia mas se transforma em outras formas.
formas
É impossível obter mais energia num processo que aquela que é fornecida para que
o processo aconteça.
aconteça
Segunda lei da termodinâmica:
Em uma transformação de energia em trabalho, parte da energia inicial é
d
degradada
d d em uma forma
f
d energia
de
i menos útil,
útil de
d menor qualidade
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dispersa.
Água
Oxigênio
Dióxido de carbono
Produtores
Matéria orgânica (energia de alta qualidade)
Consumidores ou decompositores
Dióxido de carbono
Água
Calor
energia de alta qualidade
• A fotossíntese é o processo pelo qual as plantas convertem a energia da luz em
•
•
energia química.
A respiração é o processo mediante o qual a energia química é liberada para realizar
trabalho dentro das plantas e animais.
A fotossíntese e a respiração são os mecanismos básicos por meio dos quais a
matéria e a energia se movem dentro dos ecossistemas.
Não ocorre nenhum desperdício no funcionamento dos
ecossistemas naturais.
Todos os organismos,
organismos mortos ou vivos,
vivos são fontes de potenciais
de alimento para outros organismos (CADEIAS OU TEIAS
ALIMENTARES)
Cada organismo ocupa um lugar distinto no processo de
circulação de energia no sistema (NÍVEIS TRÓFICOS)
Diferente da energia,
energia que em última instancia vem da luz do sol,
sol e
deixa o ecossistema como calor, os nutrientes são reciclados e
mantidos dentro do sistema.
Para todos os ecossistemas a fonte primária de energia é a luz solar
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l
O aproveitamento da luz solar como fonte básica de energia é fundamental para a
de energia é fundamental para a sustentabilidade por dois motivos:
1.Não contamina
2 Nã
2.Não esgota A matéria no ecossistema
•Nas cadeias ou teias alimentares, cada grupo é a comida e os
nutrientes essenciais do outro grupo.
•A matéria orgânica e o oxigênio produzido pelas plantas são o
alimento e o oxigênio necessário dos consumidores.
•O dióxido de carbono e outros rejeitos que são gerados durante a
decomposição são os nutrientes das plantas.
Esta reciclagem é fundamental por duas razões:
1. Evita desperdícios e acúmulos que causariam problemas
2. Assegura que o ecossistema não se quedará sem elementos essenciais.
A energia flui através de um ecossistema de maneira praticamente linear e emerge finalmente como calor
linear, e emerge finalmente como calor. Entretanto, os nutrientes essenciais para a vida seguem uma via circular ou cíclica, chamada de ciclos biogeoquímicos.
Ciclos biogeoquímicos: Processos naturais que reciclam os
nutrientes desde o ambiente não vivo até os seres vivos e depois
de regresso
g
para o ambiente não vivo no ecossistema
p
Os materiais naturais, portanto são reciclados uma e outra vez no
ecossistema num equilíbrio relativo de entradas e saídas.
No entanto,
entanto a atividade desenvolvida pelos seres humanos está
afetando esse delicado ciclo natural.
Recursos essenciais à nossa sobrevivência, como água, carbono, nitrogênio,
enxofre e fósforo, não estão mais em equilíbrio.
Entrada de matéria
Ecossistema
Saída de matéria
Matéria orgânica
EExcesso da entrada d
t d
de matéria
Excesso na saída de matéria
Ciclo da água
Ciclo do nitrogênio
Ciclo do fósforo
Ciclo do carbono
Através dos ciclos biogeoquímicos e da cadeia alimentar é realizada a reciclagem dos nutrientes. nutrientes.
Essa reciclagem é fundamental por duas rações:
Essa reciclagem é fundamental por duas rações:
1. Evita acúmulo de resíduos, que provocaria problemas
2.. Assegura que o ecossistema tenha sempre os ssegu a que o ecoss ste a te a se p e os
elementos necessários para seu funcionamento