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O termo Ecologia (do grego oikos, casa, e logos, estudo), originalmente empregado pelo biólogo alemão Ernst Haeckel, em 1869, designa o estudo das relações entre os seres vivos e o ambiente em que vivem. Trata-se de uma ciência multidisciplinar, que engloba diversos ramos do conhecimento (biologia, física, química, ciências econômicas e sociais). NoçõesNoções de de EcologiaEcologia • NoçõesNoções de de EcologiaEcologia • Ecossistema: Unidade básica do estudo da ecologia; Compõe-se de elementos abióticos e bióticos; Elementos se inter-relacionam através do fluxo de O2, CO2 e H2O; Hábitat: local ocupado pela espécie, com todas suas características abióticas; Espécie: é o conjunto de indivíduos muito semelhantes e que, na natureza, podem se intercruzar, originando descendentes férteis. NoçõesNoções de de EcologiaEcologia • Ecossistema: População: é um conjunto de indivíduos da mesma espécie, que habita uma mesma área, durante um determinado período de tempo. Comunidade (biocenose ou biota): é o conjunto de populações que habitam uma mesma região. Os seres vivos que formam uma comunidade estão relacionados de diversas maneiras, principalmente no aspecto alimentar. Biosfera: é a porção da Terra onde existe vida; É o conjunto de todos os ecossistemas existentes no planeta. NoçõesNoções de de EcologiaEcologia • NoçõesNoções de de EcologiaEcologia • NoçõesNoções de de EcologiaEcologia • Ecossistema: Nicho ecológico: é a função da espécie dentro do ecossistema e suas relações com as demais espécies e com o ambiente. Biomassa: quantidade total de matéria viva em um ecossistema; Homeostase: é a busca de um estado de equilíbrio (mecanismos de autocontrole e auto-regulação) quando ocorre alguma mudança; NoçõesNoções de de EcologiaEcologia • Ecossistema: Organismos autótrofos: seres vivos capazes de sintetizar seu próprio alimento (auto-suficientes): -Quimiossintetizantes: fonte de energia é a oxidação de compostos inorgânicos; -Fotossintetizantes: fonte de energia é o sol. NoçõesNoções de de EcologiaEcologia • Ecossistema: Produtividade primária: é a elaboração de compostos orgânicos através da fotossíntese. - Depende da disponibilidade de água, intensidade luminosa e quantidade de sais minerais. NoçõesNoções de de EcologiaEcologia • Ecossistema: Organismos heterótrofos: seres vivos incapazes de sintetizar seu próprio alimento (utilizam-se do alimento sintetizado pelos autótrofos): -Herbívoros, carnívoros; -Decompositores: nutrição ocorre através de absorção, mediante lançamento de enzimas sobre a matéria orgânica morta. NoçõesNoções de de EcologiaEcologia • Ecossistema: Cadeia alimentar: caminho seguido pela energia no ecossistema; Várias cadeias estão interligadas redes ou teias alimentares; Nível trófico: posição ocupada por todos os organismos que estão em um mesmo patamar da cadeia alimentar. FonteFonte: Braga et al. (2005): Braga et al. (2005) CadeiaCadeia alimentaralimentar e e fluxofluxo energéticoenergético Obs: A energia utilizável se reduz ao longo da cadeia alimentar EcossistemaEcossistema • Magnificação biológica: aumento de concentração de determinados elementos e compostos químicos à medida que se avança na cadeia alimentar (exs: Hg e DDT); EcossistemaEcossistema • Biomas: grandes ecossistemas distribuídos na superfície terrestre; dependem do clima, altitude, solo e vegetação. -Ecossistemas aquáticos. -Ecossistemas terrestres; EcossistemasEcossistemas aquáticosaquáticos Seres aquáticos: - Plânctons - Bentos (fixos ou móveis); -Néctons (ex: peixes). Fitoplânctons Zooplânctons • Ecossistemas aquáticos: Água doce (sais dissolvidos até 0,5 g/L) • Ecossistemas aquáticos – água doce: A vida compõe-se principalmente de: • Algas (principal grupo de produtores primários) • Moluscos • Insetos aquáticos • Crustáceos • Peixes (principais consumidores) • Bactérias e fungos (decomposição da matéria orgânica) • Ecossistemas aquáticos – água doce: Rios • Estão relacionados com o ambiente ao seu redor ecossistemas abertos; • Fatores que influenciam no povoamento: - Velocidade da corrente - Natureza do fundo - Temperatura - Composição química da água - Oxigenação Comunidades sensíveis à variação de conc. de oxigênio • Ecossistemas aquáticos – água doce: Lagos • Origem relacionada a atividades vulcânicas e tectônicas; • Produtividade: depende de sua profundidade, idade geológica e do recebimento de nutrientes -Lagos oligotróficos: produtividade, profundos e geologicamente jovens - Lagos eutróficos: produtividade, vida aquática abundante, elevada capacidade de decomposição da matéria orgânica • Ecossistemas aquáticos: Água salgada (sais dissolvidos ~ 35 g/L) • Ecossistemas aquáticos – água salgada: Oceanos • Influenciam nas características climáticas e atmosféricas da Terra e nos ciclos minerais; • Com o aumento da turbidez da água, a zona eufótica fica menos profunda; • Plataforma continental: -Produtores: fitoplânctons - Consumidores: zooplâncton, bentos e nécton - Região de grande valor econômico • Ecossistemas aquáticos – água salobras: Estuários • Corpo d’água litorâneo semifechado com livre acesso para o mar, onde as águas marinhas se misturam com a água doce; • Ecossistemas aquáticos – água salobras: Estuários • Espécies resistentes a variações de salinidade; • Abrigo e alimento abundante grande número de organismos; • Hábitat utilizado pelo nécton oceânico para primeiras fases do crescimento importância da preservação para pesca comercial. EcossistemasEcossistemas terrestresterrestres Seres vivos: adaptações para reduzir a perda de água; Principais produtores: grande vegetais providos de raízes; Grande diversidade de consumidores; Decompositores: fungos e bactérias requerem microambientes de elevada umidade. EcossistemasEcossistemas terrestresterrestres EcossistemasEcossistemas terrestresterrestres Tundra • Região localizada entre os gelos permantentes e o limite natural das árvores; •Ausência de árvores e solo esponjoso e acidentado; • Cadeias alimentares curtas alteração no nível trófico leva a repercussões violentas EcossistemasEcossistemas terrestresterrestres Floresta de coníferas (taigas) • Vegetação pouco diversificada (pinheiros e outras espécies de coníferas), clima frio; precipitação no verão; • Solos ácidos e pobres em minerais. EcossistemasEcossistemas terrestresterrestres Floresta temperada • Apresenta-se na Europa, América do Norte, Japão e Austrália; • Clima moderado, inverno bem definido, precipitação abundante ao longo do ano; •Árvores perdem folhas no inverno; presença de arbustos. EcossistemasEcossistemas terrestresterrestres Floresta tropical • Regiões de baixas altitudes e próximas ao Equador; • Temperatura invariável e sem distinção entre verão e inverno; • Precipitação elevada ao longo do ano; umidade do ar elevada; • Variedade de espécies animais e vegetais; EcossistemasEcossistemas terrestresterrestres Floresta tropical •Árvores de grande porte e densa folhagem pequena quantidade de espécies arbustivas e herbáceas principal local onde a fauna se desenvolve EcossistemasEcossistemas terrestresterrestres Floresta tropical • Abundância de alimento; produtividade e decomposição elevadas matéria orgânica é o grande reservatório de minerais • Solopobre e raso (lixiviação pelas chuvas) Dificuldade em desenvolver agricultura em área antes dominada pela floresta ou em restituir a floresta após devastação. EcossistemasEcossistemas terrestresterrestres Campos (pradarias, estepes, savanas) • Vegetação herbácea (gramíneas, arbustos, pequenas árvores); • Fauna: herbívoros e carnívoros de grande porte, aves corredoras (avestruz, ema); EcossistemasEcossistemas terrestresterrestres Desertos • Regiões áridas de vegetação rara e espaçada; • Regiões de baixa precipitação (exs: Saara Central e norte do Chile); • Ou em locais de elevada precipitação mal distribuída ao longo do ano (mas com altas taxas de evaporação); CiclosCiclos BiogeoquímicosBiogeoquímicos Relacionados aos processos de reciclagem da matéria no planeta; Nutriente: elemento essencial para os produtores: • Macronutrientes (> 0,2% p.o.s): C, H, O, N, P, S, Cl, K, Na, Ca, Mg, Fe. • Micronutrientes (< 0,2% p.o.s): Al, B, Cr, Zn, Mo, V, Co. Biogeoquímica: ciência que estuda a troca ou a circulação de matéria entre os componentes vivos e físico-químicos da biosfera. CiclosCiclos BiogeoquímicosBiogeoquímicos Três tipos de ciclos biogeoquímicos: • Ciclo dos macronutrientes • Ciclo dos micronutrientes • Ciclo da água – ciclo hidrológico Ciclos sedimentares (exs: P, S, Ca, Mg, K): reservatório que supre os elementos e os recebe de volta é a litosfera; Ciclos gasosos (exs: C, N, O): reservatório é a atmosfera. Ciclos sedimentares e gasosos CiclosCiclos BiogeoquímicosBiogeoquímicos Ciclos sedimentares: mais susceptíveis a alterações decorrentes de intempéries e ações antrópicas causam a “perda” de material para a hidrosfera erosão natural e atividades de mineração CicloCiclo do do CarbonoCarbono Fonte: Braga et al., 2005 CicloCiclo do do NitrogênioNitrogênio + intervenção antrópica: fertilizantes sintéticos => eutrofização Fonte: Braga et al., 2005 CicloCiclo do do FósforoFósforo + intervenção antrópica: ação predadora sobre aves marinhas; ocupação desordenada do solo; desmatamentos; mineração, agricultura (fertilizantes) Fonte: Braga et al., 2005 CicloCiclo do do EnxofreEnxofre Fonte: Braga et al., 2005 CicloCiclo HidrológicoHidrológico BibliografiaBibliografia BRAGA, B.; HESPANHOL, I.; CONEJO, J. G. L.; MIERZWA, J. C.; BARROS, M. T. L.; SPENCER, M.; PORTO, M.; NUCCI, N.; JULIANO, N.; EIGER, S. Introdução à Engenharia Ambiental: O desafio do desenvolvimento sustentável. 2ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. DERÍSIO, J. C. Introdução ao controle de poluição ambiental. 3. ed. , Signus, 2012 QuestõesQuestões 1) Há indícios de que um grave problema ecológico poderia estar ocorrendo lentamente no Pantanal. Como a pesca amadora é direcionada principalmente para os peixes carnívoros, de alto valor esportivo, capturados com isca e anzol, estaria ocorrendo um desequilíbrio entre espécies carnívoras e não carnívoras. REBOUÇAS, A. da G. et al. Águas doces no Brasil: Capital Ecológico, uso e conservação. São Paulo: Escrituras, 2006, p. 589. Considerando o texto acima, explique as consequências que a grande pressão de pesca esportiva sobre os peixes carnívoros podem causar sobre a comunidade de peixes. QuestõesQuestões 2) Explique o processo de magnificação biológica e sua relação com a poluição ambiental. 3) O conjunto do ambiente físico e dos organismos que nele vivem é conhecido como: a) biótopo b) ecossistema c) biomassa d) bioma e) Comunidade QuestõesQuestões 4) Qual das alternativas a seguir responde corretamente a seguinte questão: “Que resultaria se desaparecesse do mar o fitoplâncton?” a) o equilíbrio ecológico desse ecossistema não sofreria alteração, visto que o fitoplâncton é constituído por seres apenas microscópios. b) o zooplâncton ocuparia o seu lugar na cadeia alimentar, mantendo assim o equilíbrio ecológico do ecossistema. c) a cadeia alimentar do ecossistema perderia o elo principal, pois do fitoplâncton depende praticamente toda a matéria orgânica necessária aos demais componentes bióticos. d) o ecossistema não seria afetado visto que o plâncton é apenas um consumidor na cadeia alimentar. e) o equilíbrio ecológico não seria alterado visto que nem todos os organismos marinhos se alimentam do fitoplâncton. QuestõesQuestões 5) Com referência à cadeia alimentar, marque a alternativa correta: a) a energia contida no produtor diminui gradualmente, ao passar de consumidor a consumidor. b) a energia do produtor aumenta gradualmente nos diferentes elementos da cadeia alimentar. c) o potencial energético do produtor não sofre nenhuma alteração nos diferentes segmentos da cadeia alimentar. d) na cadeia alimentar, como os animais são de tamanho diferentes, a quantidade energética do produtor sofre oscilações. e) a complexidade da teia alimentar não interfere com a quantidade de energia transferida, que permanece inalterada. QuestõesQuestões 6) Sobre produtividade primária e produtividade secundária de sistemas ecológicos pode-se afirmar que a) Produtividade primária de um sistema ecológico, de uma comunidade ou de qualquer parte deles pode ser definida como a taxa na qual a energia radiante é convertida, pela atividade fotossintética e quimiossintética de organismos heterótrofos, em substâncias orgânicas. b) Produtividade primária de um sistema ecológico, de uma comunidade ou de qualquer parte deles pode ser definida como a taxa na qual a energia radiante é convertida, pela atividade fotossintética e quimiossintética de organismos produtores, em substâncias orgânicas. c) Produtividade primária de um sistema ecológico, de uma comunidade ou de qualquer parte deles pode ser definida como a taxa na qual a energia radiante é convertida, pela atividade fotossintética e quimiossintética de organismos produtores, em substâncias inorgânicas. d) Produtividade primária de um sistema físico pode ser definida como a taxa na qual a energia radiante é convertida, pela atividade fotossintética e quimiossintética de organismos heterótrofos, em substâncias inorgânicas. e) Produtividade secundária de um sistema ecológico, de uma comunidade ou de qualquer parte deles pode ser definida como a taxa na qual a energia radiante é convertida, pela atividade fotossintética e quimiossintética de organismos produtores, em substâncias orgânicas.
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