Aula 07 - Ecologia de Ecossistemas - Fluxo de Energia e Matéria

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DISCIPLINA
ECOLOGIA
AULA 07
ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS – FLUXO DE ENERGIA E MATÉRIA
AUTORA
ANA CLÉZIA SIMPLÍCIO DE MORAIS
TECNÓLOGO 
EM GESTÃO
AMBIENTAL
DISCIPLINA
ECOLOGIA
AULA 07
ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS – FLUXO DE ENERGIA E MATÉRIA
AUTORA
ANA CLÉZIA SIMPLÍCIO DE MORAIS
TECNÓLOGO 
EM GESTÃO 
AMBIENTAL
GOVERNO DO BRASIL
Presidente da República
DILMA VANA ROUSSEFF
Ministro da Educação
JOSÉ HENRIQUE PAIM FERNANDES
Diretor de Ensino a Distância da CAPES
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Reitor do IFRN
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de Tecnologia em Gestão Ambiental
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ECOLOGIA
AULA 04 
Ecologia de populações
Professora Pesquisadora/Conteudista
Ana Clézia Simplício de Morais
Diretora da Produção de Material Didático
ROSEMARY PESSOA BORGES
Coordenador da Produção de 
Material Didático
LEONARDO DOS SANTOS FEITOZA
Revisão Linguística
ELIZETH HERLEIN
Coordenação de Design Gráfico
LEONARDO DOS SANTOS FEITOZA
Projeto Gráfico
BRENO XAVIER
Diagramação
LUANNA CANUTO DA ROCHA 
Ficha Catalográfica
M827t Morais, Ana Clézia Simplício de.
Tecnólogo em Gestão Ambiental: Ecologia: Aula 07: Ecologia de 
ecossistemas – fluxo de energia e matéria / Ana Clézia Simplício de Morais. – 
Natal : IFRN Editora, 2017.
17 f. : il. color.
1. Gestão Ambiental. 2. Meio Ambiente – Ecologia. 3. Ecossistemas. 4. 
Energia e Matéria. 5. Educação a Distância. I. Título.
RN/IFRN/EaD CDU 504
Ficha elaborada pela bibliotecária Eponina Eilde da Silva, CRB 15/295
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ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS – FLUXO DE ENERGIA E MATÉRIA
DEFININDO OBJETIVOS
Após esta aula, você deverá ser capaz de:
• definir o conceito de ecossistema; 
• conhecer o fluxo de energia e matéria nos ecossistemas 
para compreender o funcionamento dos ecossistemas;
• compreender que existem relações tróficas dentro 
do ecossistema e que tais relações influenciam no 
funcionamento dos ecossistemas;
• comparar os componentes de ecossistemas aquáticos e 
terrestres. 
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ECOLOGIA
DESENVOLVENDO O CONTEÚDO
Ecologia de Ecossistemas
Ecologia De Ecossistemas
A diversidade de organismos vegetais, animais e micro-organismos 
que vivem numa determinada região estão ligados por uma série de rede de 
interações uns com os outros e com o meio físico-químico que os cercam. Toda 
essa rede de relacionamento vai gerar um sistema por onde flui energia e matéria, 
permitindo o funcionamento do que chamamos de ecossistema. O ecossistema 
pode, portanto, ser definido como o conjunto de comunidades que vivem de 
modo interdependente, onde os organismos reciclam a matéria enquanto a 
energia flui através de um sistema de relações tróficas. Podemos dizer, ainda, 
que o ecossistema é o conjunto de comunidades biológicas interagindo com o 
ambiente abiótico em que elas se encontram. 
Os ecossistemas podem variar drasticamente quanto ao seu tamanho 
ou características, podendo ser desde uma poça de água encontrada dentro 
de uma bromélia, uma floresta de araucária, um bairro em uma cidade ou um 
açude rodeado por rochas (Figura 01) (WEATHERS; STRAYER; LIKENS, 2014). 
Fig. 01- Alguns exemplos de ecossistemas
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ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS – FLUXO DE ENERGIA E MATÉRIA
Pesquisadores e ecólogos defendem que, dentro de um ecossistema, o 
fluxo de energia e a reciclagem de matéria constituem a base para caracterizar 
a função e a estrutura daquele sistema. Assim, conhecer como funciona um 
ecossistema é de fundamental importância. 
O conceito termodinâmico de ecossistema é o conceito mais difundido 
entre os ecólogos e diz que a reciclagem de matéria e o fluxo de energia num 
ecossistema proporcionam a base para a caracterização e a estrutura daquele 
sistema. Um dos que mais defenderam essa abordagem foi Eugene P. Odum, o 
qual retratou os ecossistemas através de diagramas de fluxos de energia (ver 
exemplo na figura 02).
De acordo com o diagrama, há perdas energéticas proporcionadas pelo 
processo de excreção e respiração. Assim sendo, à medida que a energia vai 
fluindo de um nível trófico para outro, a energia disponível para o nível trófico 
seguinte torna-se menor.
 Todos os organismos de um ecossistema, portanto, precisam de matéria 
Fig. 02 - Diagrama de fluxo de energia de Odum
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ECOLOGIA
para se constituir e de energia para sobreviver. Essa energia flui dos produtores 
(organismos fotossintetizantes) para os consumidores herbívoros e, em seguida, 
para os consumidores carnívoros, seguindo um fluxo energético dentro de uma 
cadeia trófica até chegar aos organismos decompositores. 
Os componentes bióticos do ecossistema podem, portanto, ser agrupados 
em: 
Produtores – aqueles considerados autótrofos, compreendendo, em sua 
maioria, as plantas e algas.
Consumidores – aqueles que são considerados heterotróficos, 
compreendendo os animais que se alimentam de outros seres vivos. Sendo 
considerado consumidor primário (herbívoro), aqueles que se alimentam apenas 
de vegetais; consumidor secundário (carnívoro), aqueles que se alimentam 
dos consumidores primários e consumidor misto (onívoros), aqueles que não 
demonstram preferência por alimento vegetal ou animal, alimentando-se de 
ambos. 
Decompositores – são aqueles microrganismos que exercem um papel 
fundamental no ecossistema, pois se alimentam de resíduos de matéria 
orgânica (excreções, restos de alimentos, cadáveres, etc.), transformando-
os em substâncias inorgânicas simples a fim de serem utilizadas novamente 
pelos produtores. Assim, são considerados organismos que reciclam a matéria 
orgânica presente no ecossistema.
Fluxo de Energia 
Diferente do que ocorre com a circulação da matéria, o fluxo de energia 
dentro dos ecossistemas é considerado unidirecional, uma vez que a energia 
gasta ou perdida não pode ser reaproveitada. 
A energia entra nos ecossistemas em forma de energia solar, a qual será 
transformada em energia química pelas plantas. Estas servirão de alimento aos 
animais herbívoros e onívoros que receberão, ao se alimentarem, a energia 
armazenada nas plantas. Essa energia será passada ao próximo nível trófico, 
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ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS – FLUXO DE ENERGIA E MATÉRIA
no caso, aos carnívoros e assim, sucessivamente, até chegar ao topo da cadeia 
trófica. 
O destaque que se dá para o fluxo de energia que circula nos ecossistemas 
é que há gastos e perdas de energia em todos os níveis das cadeias alimentares. 
Assim, tais processos fazem com que na passagem de energia de um nível 
trófico para outro vá diminuindo gradativamente (desde os produtores até ao 
último consumidor).
A Produtividade nos Ecossistemas
A produtividade primária no ecossistema é a taxa de produção de biomassa1 
por unidade de área realizada pelos produtores primários (plantas, algas e algumas 
bactérias). A fixação total de energia pelo processo de fotossíntese é conhecida como 
Produtividade Primária Bruta (PPB). Uma parte dessa energia é perdida através 
da respiração vegetal ou autotrófica (RA) em forma de calor de respiração. A 
diferença entre a PPB e a RA é conhecida como Produtividade Primária Líquida 
(PPL), e representa a taxa real de produção de biomassa que fica disponível 
para o próximo nível trófico, no caso os organismos heterótrofos. Assim, por 
conseguinte, a taxa de produção de biomassa pelos heterótrofos é chamada de 
produtividade secundária.
A produtividade primária varia entre os ecossistemas. Fatores tais como 
altos níveis de insolação, temperatura quente, bons níveis de precipitação e 
elevada abundância de nutrientes, em boa parte dos trópicos, resultam na maior 
produtividade terrestredo planeta. Por outro lado, nos ambientes temperados 
e árticos, a produção primária é reduzida.
Para medir a Produção Primária em ambientes terrestres, é necessário 
medir a biomassa de tudo o que cresce acima do solo (produtividade líquida 
acima do solo). Já nos ambientes aquáticos, é necessário realizar experimentos 
comparando a quantidade de oxigênio dissolvido entre dois recipientes – um 
1 O termo biomassa, nesse caso, define a massa de organismos por unidade de área (em ambiente terrestre) ou de 
volume (em ambiente aquático) e é geralmente expressa em unidade de energia. A maior parte da biomassa nos 
ecossistemas é constituída pelos vegetais, que são os produtores primários de maior biomassa devido à sua elevada 
capacidade fotossintética. 
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ECOLOGIA
transparente e outro escuro (no escuro só ocorre respiração), a concentração do 
oxigênio dissolvido será uma medida de produtividade ao se comparar os dois 
recipientes.
Nos ambientes aquáticos, sobretudo em mar aberto, a Produção Primária 
é mais limitada pelos nutrientes do que em ambientes terrestres. Isso ocorre 
porque os minerais dissolvidos na água são mais escassos que no ambiente 
terrestre, fazendo com que a produção aquática fique bem abaixo dos níveis 
terrestres.
Eficiência Fotossintética – é a porcentagem de energia da radiação solar 
incidente que é convertida em produção primária líquida durante a estação 
de crescimento. As condições ideais de temperatura para maior eficiência 
fotossintética é de 16ºC para as espécies de região temperada e 38ºC para as 
espécies de região tropical. A eficiência fotossintética gira em torno de 1 a 2%. O 
restante ou é refletido ou é absorvido e transformado em calor (SANTOS FILHO, 
[2016]). 
A eficiência de assimilação energética ao longo do ecossistema, em cada 
nível, não pode ser considerada de 100%, pois parte da energia assimilada é 
perdida à medida que flui por cada nível trófico (Figura 03). 
Fig. 03 - Representação do fluxo de energia ao longo do 
ecossistema
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20
16
].
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ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS – FLUXO DE ENERGIA E MATÉRIA
A energia diminui de um nível trófico para outro porque cada organismo 
precisa absorver parte da energia para realizar as suas atividades essenciais, tais 
como reprodução e manutenção celular. A porcentagem de energia transferida 
de um nível trófico para outro é conhecida como eficiência ecológica. Diz-se 
que, aproximadamente, apenas 10% da energia é transferida de um nível 
trófico para outro e os 90% restantes da energia disponível no nível trófico 
não são transferidos para o nível seguinte porque são consumidos na atividade 
metabólica ou perdidos.
Vale salientar, ainda, que os ecossistemas podem receber matéria orgânica 
de outras fontes além daquela proveniente de sua fotossíntese. Assim, a matéria 
orgânica que é produzida dentro dos limites do ecossistema em questão é 
chamada de matéria orgânica autóctone, enquanto que a matéria orgânica 
importada de outros sistemas é chamada de matéria orgânica alóctone. 
Os ecossistemas aquáticos recebem bastante matéria orgânica proveniente 
de outros ecossistemas, ou seja, material alóctone tais como folhas, flores, 
galhos, sementes, troncos, entre outros. Esse material é depositado por queda 
direta ou pelo transporte dos ventos e, em muitos ecossistemas aquáticos, essa 
entrada de material externo constitui a principal fonte de energia que sustenta 
as comunidades aquáticas. 
Características Gerais dos Ecossistemas
Todos os ecossistemas possuem características e propriedades que nos 
permitem conhecer e compreender melhor as suas diferenças. Por exemplo, 
plantas e animais ocorrem na maioria dos ecossistemas. Além disso, os tipos e a 
quantidade de animais e plantas presentes nos ecossistemas podem influenciar 
em seu funcionamento. Quase todos os ecossistemas contêm microrganismos, 
os quais desempenham um papel vital para o funcionamento dos ecossistemas. 
Muitos ecossistemas contêm seres humanos também. O que, anteriormente, 
não se considerava nos estudos de ecologia, tratando o homem como um 
elemento fora do ecossistema. Hoje já não se pode desconsiderar a influência 
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ECOLOGIA
Fig. 04 - Principais componentes estruturais de um 
ecossistema
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das atividades humanas na estrutura e função de muitos ecossistemas. Os 
ecossistemas também possuem elementos abióticos tais como a água e o ar, 
os quais constituem recursos para muitos organismos ou servem como meio 
pelo qual os organismos vivos e materiais não vivos podem ser transportados. 
Esses materiais não vivos (por exemplo: madeira morta, partículas de argila, 
leitos rochosos, oxigênio e nutrientes envolvidos) interagem com os elementos 
vivos e exercem forte influência sobre as propriedades e o funcionamento dos 
ecossistemas (WEATHERS; STRAYER; LIKENS, 2014). 
Os ecossistemas possuem, portanto, componentes principais que os 
constituem sendo compostos por componentes abióticos e bióticos (produtores, 
consumidores e decompositores), como podemos observar na figura 04 abaixo.
Na figura acima, as perdas de calor são ilustradas a cada mudança de 
componente, indicando que na passagem de energia, ao longo do fluxo, há 
perdas a cada nível trófico. Um ecossistema pode ser considerado “fonte” ou 
“sumidouro” de acordo com a quantidade de energia que permanece nele, isto 
é, o que determina se um ecossistema é considerado fonte ou sumidouro é o 
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ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS – FLUXO DE ENERGIA E MATÉRIA
Fig. 05 - Características gerais dos componentes do ecossistema aquático
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balanço entre a sua fotossíntese bruta (ou produção) e a sua respiração. 
Existem diferenças básicas nos componentes que constituem ecossistemas 
aquáticos (figura 05) e terrestres (figura 06). 
Os ecossistemas aquáticos e seus organismos possuem características e 
comportamentos associados à água. Por exemplo, como os organismos aquáticos 
estão envolvidos por uma viscosa camada de água, não há necessidade de 
estruturas de sustentação desenvolvidas tais como o esqueleto ou a celulose, 
esta última presente em grande proporção em plantas terrestres. Os produtores 
primários limitam-se às camadas superficiais da água, até onde a radiação pode 
penetrar e alcançar os fotorreceptores das plantas aquáticas. O ecossistema 
aquático possui uma grande quantidade de matéria orgânica dissolvida, a qual 
é fonte energética alimentar de muitas comunidades aquáticas. E as cadeias 
alimentares aquáticas, geralmente, são mais complexas e maiores que as cadeias 
alimentares terrestres.
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ECOLOGIA
Fig. 06 - Características gerais dos componentes do ecossistema terrestre
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Nos ecossistemas terrestres, a produção primária é limitada, principalmente, 
pela temperatura e pela disponibilidade de água no ambiente. Assim, a produção 
primária varia muito entre os ecossistemas terrestres, sobretudo entre climas 
diferentes. Em ecossistemas temperados, por exemplo, as baixas temperaturas 
reduzem a produção. A produção da vegetação terrestre é máxima nos trópicos 
úmidos e mínima nos habitat de tundra e desertos (RICKLEFS, 2010).
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ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS – FLUXO DE ENERGIA E MATÉRIA
RESUMINDO
Na aula 7, definimos o que é um ecossistema e 
quais tipos podem existir.Aprendemos que a ciclagem 
de material e o fluxo de energia constituem a base 
para a estrutura e funcionamento do ecossistema. 
Foram caracterizados os componentes bióticos 
do ecossistema e seus papéis na cadeia trófica. Foi 
caracterizado o fluxo de energia que circula nos 
ecossistemas, bem como ocorre as suas perdas. Nesta 
aula, também aprendemos o que é produtividade do 
ecossistema, diferenciando a Produtividade Primária 
Bruta da Produtividade Primária Líquida. Conhecemos 
e diferenciamos o que é eficiência ecológica e eficiência 
fotossintética e, por fim, conhecemos as principais 
características dos componentes do ecossistema e 
diferenciamos algumas características gerais entre 
ecossistemas aquáticos e terrestre
LEITURA COMPLEMENTAR
“Energia e ciclagem dos nutrientes”
Fonte: https://midia.atp.usp.br/impressos/redefor/
EnsinoBiologia/Ecologia_2011_2012/Ecologia_
v2_07.pdf
“Decomposição de resíduos orgânicos”
Fonte: http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/
bitstream/doc/1044432/1/Diana12.pdf
“Decomposição da serapilheira para recuperação 
16
ECOLOGIA
de áreas degradadas e para a manutenção da 
sustentabilidade de sistemas agroecológicos” 
Fonte: https://www.agencia.cnptia.embrapa.br/
recursos/Ar t6_IA220_contr_da_serrapilhaID-
mN5PKyNJTD.pdf
AVALIANDO SEUS CONHECIMENTOS
Após a leitura desta aula e com a ajuda das leituras 
complementares, responda:
a) As relações tróficas dentro de um ecossistema 
é o que move o fluxo de energia e material entre os 
componentes do ecossistema. Descreva quais são os 
principais componentes bióticos do ecossistema e 
quais as suas funções.
b) Diferencie “eficiência energética” de “eficiência 
ecológica”;
c) Pesquise e discuta qual a importância dos 
fungos e bactérias para a manutenção do fluxo de 
energia e matéria nos ecossistemas. 
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ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS – FLUXO DE ENERGIA E MATÉRIA
CONHECENDO AS REFERÊNCIAS
FLUXO de energia nos ecossistemas: transformação. [2016]. Disponível em: <http://
meioambiente.culturamix.com/natureza/fluxo-de-energia-nos-ecossistemas-trans-
formacao>. Acesso em: 5 set. 2016.
RICKLEFS, Robert E. Economia da natureza. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 
2010. 
SANTOS FILHO, Francisco Soares. Energia no ecossistema. [2016]. Disponível em: 
<http://oficinacientifica.com.br/downloads/Energia%20no%20ecossistema.pdf>. 
Acesso em: 11 jul. 2016. 
WEATHERS, Kathleen; STRAYER, Davi; LIKENS, Gene. Fundamentos de ciência dos 
ecossistemas. 2014. Disponível em: <https://books.google.com.br/books?id=ktSsCQ
AAQBAJ&printsec=frontcover&hl=pt-BR#v=onepage&q&f=false>. Acesso em: 17 jul. 
2017. 
 LISTA DE FIGURAS
Fig. 01 - a) http://4.bp.blogspot.com/-Pq5Me8aXSp8/UbcOce-8mBI/AAAAAAAAAUE/
hv8druTVcmo/s1600/Atlantic+Forest.jpg
b) http://www.scharlaumadeiras.com.br/images/informativos-5-fatos-sobre-a-floresta-com-
araucarias-001.jpg
c) http://cdn.lifedaily.com/wp-content/uploads/2017/05/01-tisha-beauchmin-story.jpg
d) http://2.bp.blogspot.com/_Ic-6PPxsXdw/TUYiHojxpnI/AAAAAAAAALk/hbUHHQ7p77U/s1600/
IMG_8277.jpg
Fig. 02 - http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAgaU4AA-4.jpg
Fig. 03 - FLUXO..., [2016].
Fig. 04 - https://image.slidesharecdn.com/aula52012ecossistemas-140505024115-
phpapp02/95/aula5-2012-ecossistemas-12-638.jpg?cb=1399257764
Fig. 05 - https://image.slidesharecdn.com/aula52012ecossistemas-140505024115-
phpapp02/95/aula5-2012-ecossistemas-8-638.jpg?cb=1399257764
Fig. 06 - https://image.slidesharecdn.com/aula52012ecossistemas-140505024115-
phpapp02/95/aula5-2012-ecossistemas-10-638.jpg?cb=1399257764