ECOLOGIA
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01/03/2013 ECOLOGIA Prof. Gassem ECOSSISTEMAS FLUXO DE ENERGIA E MATÉRIA A matéria obedece a um ciclo – FLUXO CÍCLICO PRODUTORES MATÉRIA INORGÂNICA pobre em energia química MATÉRIA ORGÂNICA rica em energia química CONSUMIDORES 1 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS “Matéria obedece à um ciclo” Bio = refere-se aos seres vivos Geo = rochas, solo, ar Químicos = elementos químicos (dããã!!) Principais elementos: orgânicos - C,H,O,N; inorgânicos – Ca, P. Ecossistema: biótopo (meio ambiente) e biocinese (seres vivos) CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DA ÁGUA A ÁGUA no ambiente: 2,5% apenas de água doce TOTAL DE ÁGUA NO PLANETA 97,5% estão nos mares 68,9% calotas polares 29,9% lençóis freáticos 0,9% na atmosfera e nos seres vivos 0,3% estão em rios e lagos 2 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DA ÁGUA O estado físico da ÁGUA: GASOSA LÍQUIDA SÓLIDA Vapor d’água mares geleiras nuvens Rios e lagos neve Lençóis subterrâneos CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DA ÁGUA Desperdício??? 3 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DA ÁGUA Processos envolvidos Absorção – raízes das plantas Ingestão – animais Transpiração – plantas e animais CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DA ÁGUA Processos envolvidos Percolação – escoamento da água para os lençóis freáticos Evaporação – dos rios, mares, solos, plantas Condensação – formação das nuvens Precipitação – chuva 4 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DA ÁGUA CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO CARBONO O “C” encontra-se associado ao O2, assim estudaremos o ciclo do gás carbônico O CO2 é encontrado na atmosfera e dissolvido na água – 0,03% Retirado da atmosfera pela fotossíntese e quimiossíntese O C não decomposto sofre ação geológica: combustíveis fósseis Retorna à atmosfera: respiração, decomposição, queimadas e queima de combustíveis fósseis Participa da constituição de quase todos os elementos: Proteínas Carbohidratos Ácidos Nucléicos Lipideos ....... 5 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO CARBONO CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO CARBONO Com a revolução industrial ANTES 1750 - 280 moléculas de C para cada parte da atmosfera DEPOIS 2007 - 380 moléculas de C para cada parte da atmosfera 6 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO CARBONO Níveis de CO2 atmosférico de 1958 a 2000 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO CARBONO EFEITO ESTUFA Principais fontes ‘extras’ de CO2: -Combustíveis Fósseis -Queimadas -Desmatamento Principais consequências do aquecimento: -Derretimento das calotas polares -Aumento do nível dos mares -Alterações dos regimes sazonais 7 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO NITROGÊNIO Aproximadamente 80% da atmosfera É um ciclo gasoso assim como o do C, contudo tem um ciclo biótico (seres vivos) bem mais longo Presente nos ácidos nucléicos, proteínas, clorofila, vitaminas, hormônios, ... CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO NITROGÊNIO BIOFIXAÇÃO DO NITROGÊNIO – bactérias, cianobactérias e alguns fungos As bactérias podem ter vida livre no solo (Azotobacter) ou em simbiose – bacteriorrizas, nas raízes de leguminosas (Rhizobium). Nos ecossistemas aquáticos temos as bactérias (Anabaena) em simbiose com as pteridófitas (Azolla) 8 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO NITROGÊNIO Processos envolvidos 1. Biofixação do N2 atmosférico produzindo amônia (NH3) Bactérias, cianobactérias e fungos Azotobacter Rhizobium Anabaena CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO NITROGÊNIO NÓDULOS NAS RAIZES (bacteriorrizas) Associação mutualística onde as bactérias ficam protegidas enquanto fornecem NH3 para as plantas. 9 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO NITROGÊNIO Infecção da raiz pelas bactérias Rhizobium CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO NITROGÊNIO Processos envolvidos 2. Amonificação – produção de NH3 pela DECOMPOSIÇÃO Bactérias e fungos Difundido no solo 10 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO NITROGÊNIO Processos envolvidos - - 3. Nitrificação – produção de nitritos (NO2 ) e nitratos (NO3 ) a partir do NH3 NITROSAÇÃO Nitrosomonas (terrestre) / Nitrosococcus (aquática) BACTÉRIAS NITROSAS NITRITO Difundido no solo Nitrobacter (terrestre) / Nitrococcus (aquática) NITRATAÇÃO BACTÉRIAS NÍTRICAS Difundido no solo NITRATO CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO NITROGÊNIO Processos envolvidos - - 3. Nitrificação – produção de nitritos (NO2 ) e nitratos (NO3 ) a partir do NH3 Nitrosação Nitratação 11 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO NITROGÊNIO Processos envolvidos - 4. Desnitrificação – produção de N2 a partir do NO3 excedente DESNITRIFICAÇÃO Pseudomonas denitrificans BACTÉRIAS DESNITRIFICANTES NITRATO VOLTA PRA ATMOSFERA CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO NITROGÊNIO Pseudomonas denitrificans herbívoro carnívoro excretas decompositores NH3 NH3 NH3 Azotobacter Rhizobium Nitrosomonas Nitrosococcus Nitrobacter Nitrococcus leguminosas NITROSAÇÃO NO2- NITRATAÇÃO NO3 - 12 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO NITROGÊNIO Alternativa ao uso de fertilizantes nitrogenados – ROTAÇÃO DE CULTURAS (ADUBAÇÃO VERDE) Alternar o plantio entre leguminosas e não leguminosas CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO OXIGÊNIO Sem ele não há vida animal 13 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO OXIGÊNIO COMBUSTÃO consome O2 e libera CO2 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO FÓSFORO Constituínte de DNA, RNA e ATP. Principal reservatório: rochas sedimentares fosfatadas 14 01/03/2013 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO FÓSFORO CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DO CÁLCIO Ossos, dentes Coagulação sanguínea Contração muscular Ativação enzimática nas plantas Principal reservatório: rochas calcarias 15 01/03/2013 16 01/03/2013 17
