Introdução à Ecologia Marinha

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Introdução a Ecologia Marinha 
Profª Emanuelle Rabelo 
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
Departamento de Ciências Animais 
Curso de Ecologia 
Disciplina: Ecologia Marinha 
Conteúdo da Aula 
• Introdução a Oceanografia ou Ciências do Mar 
• Origem e Formação dos Oceanos: 
 -Estrutura da Terra e tectônica de placas 
 -As camadas da terra 
 -Deriva continental 
 -Teoria da tectônica de placas 
• Revisão de Alguns Conceitos em Ecologia 
 
Oceano cobre aproximadamente 71% do planeta 
Profundidade média de 3.796 metros! 
Água no Planeta Terra! 
 A Terra, é um planeta composto por 71% de água e 29% de terra; 
 
 Do total de água que compõe o reservatório da hidrosfera terrestre temos: 
 
- 97,5% de Oceanos 
 
- 2,5% de Água Doce 
 2,01% - Calota e Gelo Polar 
 0,44% - Água Subterrânea 
 0,049% - Rios e Lagos 
 0,001% - Atmosfera 
 
As camadas da terra 
Mas de onde veio toda essa água? 
Deriva continental 
• Alfred Wegener -1912 
 
Separação de Placas... 
Separação de Placas... 
Limites de placas 
• Limites de placas divergentes 
 Formação da bacia oceânica 
• Limites de placas convergentes 
 Reciclagem da crosta e construção de arcos de ilhas 
e continentes 
Limites de placas 
Limites de placas 
• Limites de placas transformantes: 
 Fratura da crosta 
Limites de placas 
Terremotos e Vulcões 
 
Terremotos 
• Escala Ricther 
A necessidade de conhecimento sobre o Oceano levou 
ao surgimento da Oceanografia ou Ciências do Mar 
Geologia 
Marinha 
Oceanografia 
Física 
Oceanografia 
biológica 
Oceanografia 
química 
Engenharia 
Naval 
Oceanografia ou Ciências do Mar 
• No Brasil : 
– Litoral de 7.408 Km 
– 40 % das regiões 
costeiras da América 
do Sul 
1982 – Zona Econômica 
Exclusiva (ZEE) 
 Direito a soberania 
quanto a exploração e 
gerenciamento dos 
recursos vivos e não 
vivos. 
E o que seria a Ecologia Marinha? 
 
 
 
– É estudar como os organismos afetam uns aos outros; 
 
– É estudar como os organismos afetam a abundância e a 
distribuição no tempo e no espaço; 
 
– É estudar, por uma perspectiva global, o funcionamento 
dos oceanos como sendo um sistema. 
É o ramo da biologia que estuda como e por quê os organismos 
interagem uns com os outros e com o seu meio ambiente! 
A Distribuição dos Organismos no Ambiente Marinho... 
O oceano por baixo da água.. 
A variabilidade ambiental leva à adaptação dos Organismos! 
O oceano por baixo da água.. 
A Distribuição dos Organismos no Ambiente Marinho... 
Coral Turbinaria mesenterina em ambiente 
iluminado (baixa profundidade) 
Coral Turbinaria mesenterina em ambiente 
pouco iluminado (alta profundidade) 
Peixes de profundidades abissais 
 
Osmoconformadores x Osmorreguladores 
A variabilidade Ambiental leva à adaptação das interações entre 
os Organismos! 
• Como as POPULAÇÕES crescem? 
 
 
 
• Modelos de crescimento populacional 
– Crescimento Exponencial e Crescimento Geométrico 
Revisão sobre Conceitos de Ecologia 
Toda população tem potencial para crescer exponencialmente quando as 
condições são favoráveis, mas o crescimento exponencial não continua 
infinitamente! 
Crescimento Exponencial 
Rápido, contínuo e 
descontrolado 
Proporções constantes e 
descontínuos 
Crescimento Geométrico 
Crescimento 
Geométrico 
Crescimento 
Exponencial 
Akashiwo sanguinea – dinoflagelado 
unicelular que em grandes quantidades causa 
mortalidade de peixes 
Crescimento Exponencial 
e Crescimento 
Geométrico 
Crescimento Geométrico 
• Vários fatores ambientais limitam o crescimento das 
populações: 
– Mudanças nas condições abióticas do ambientes; 
– Lotação do hábitat; 
– Competição, predação, canibalismo, parasitismo, doenças... 
 
Revisão sobre Conceitos de Ecologia 
Entretanto, as populações, em condições naturais, não crescem à taxas de 
crescimento intrínseco, ou seja, não crescem na condição máxima de natalidade e 
mínima de mortalidade. 
Capacidade de Suporte 
Revisão sobre Conceitos de Ecologia 
As espécies não vivem 
isoladas entre si, e uma 
pode ter forte efeito sobre 
outras. As espécies podem 
interagir de várias 
maneiras, e todas 
influenciam a organização 
das comunidades. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Níveis de Organização dos Sistemas 
Biológicos 
Partículas 
Subatômicas 
Átomos 
Órgãos 
Sistemas 
Populações 
Moléculas 
Organismos 
Células 
Tecidos 
Biosfera 
Ecossistemas 
Comunidades 
Domínio da 
Ecologia 
Organismo 
População 
Ecossistema 
Comunidade 
Biosfera 
• Formas de Interação entre as espécies: 
– Competição; 
– Predação / Herbivoria; 
– Simbiose; 
– Parasitismo; 
– Mutualismo... 
 
Revisão sobre Conceitos de Ecologia 
Todas são importantes, mas a 
Competição e a Predação serão 
enfatizadas por serem melhores 
exploradas e estudadas 
• Competição 
– Organismos precisam competir por recursos, tanto com 
indivíduos da mesma espécie (intraespecífica) quanto 
com de espécies diferentes (interespecífica); 
 
Revisão sobre Conceitos de Ecologia 
Ambiente 
Sem competição 
Com recurso abundante 
Competição 
Com recurso escasso 
 
• Competição 
 
– Recurso limitados utilizado por 2 ou mais espécies 
 
– Podem ocorrer dois possíveis resultados dessa interação: 
• Exclusão Competitiva; 
• Partição de Recursos. 
Revisão sobre Conceitos de Ecologia 
Exclusão competitiva – quando uma espécie vence a competição e elimina a 
outra da comunidade; 
Partição de Recursos – quando duas espécies desenvolvem um tipo 
especializado de comportamento para não haver competição do mesmo 
recurso, seja por se especializar em só uma das opções de alimento, seja 
mudar o horário de uso do recurso... 
Palythoa caribaeorum 
Zoanthus sociatus 
Protopalythoa variabilis 
Zoantídeos – Competição Interespecífica 
Caranguejos-ermitões (Calcinus 
laevimanus) disputando uma 
concha. O caranguejo à 
esquerda expulsou o que está 
no topo da sua concha e ficará 
com ela. 
Caranguejos-ermitões – Competição 
Intraespecífica 
• Competição (Partição de recursos): 
 
– A partilha de recursos permite a coexistência das 
espécies quando poderiam se excluir mutuamente, mas 
isso tem um preço! 
 
 
 
 
– Por outro lado, a espécie pode ser capaz de usar o 
recurso de forma mais eficiente por ser especialista 
Revisão sobre Conceitos de Ecologia 
Peixe especialista em 
somente um tipo de 
alga 
Tem menos alimento 
disponível 
Menor tamanho 
populacional 
 
Diferenças no comprimento dos bicos das aves marinhas que vagueiam na costa oeste da 
América do Norte permitem que elas se alimentem de determinados animais da planície de 
maré sem competir pelo recurso. 
• Predação / Herbivoria 
 
– Predação é o ato de um organismo (predador) se 
alimentar de outro (presa) 
 
Revisão sobre Conceitos de Ecologia 
Predação Herbivoria ≠ ? 
Geralmente, Predação se refere à animais que matam outro animal para se 
alimentar. Enquanto, herbivoria é quando um organismo preda uma planta ou alga. 
Nem sempre a herbivoria mata a planta inteira! 
 
 
 
 
 
Revisão sobre Conceitos de Ecologia 
• Predação 
– A predação afeta os números populacionais, tanto da 
presa quanto do predador. 
• Porém, o sistema é mais complexo que isso! 
• Os predadores, indiretamente, podem afetar outras 
espécies além da própria presa – Interações Indiretas 
Revisão sobre Conceitos de Ecologia 
Fluxo de Matéria e Energia 
• Organismos Autotróficos 
• Organismos Heterotróficos 
• Organismos Detritívoros 
Todos os seres vivos usam energia para produzir e manter os complexos 
compostos químicos necessários pela vida 
Matéria Orgânica a Energia 
Armazenada são passados de 
um para outro 
Esta é uma cadeia alimentar simples, de apenas 
três etapa. As diatomáceas são os principais 
produtores primários. E apesar desta cadeia ser 
apenas parte de uma complexa teia alimentar, ela 
é responsável por uma grande parteda 
produtividade total das águas da Antártica. 
Cadeia 
Alimentar 
Teia Alimentar 
 
Uma teia simplificada da 
Antártica. A parte sombreada 
em azul, é a cadeia simples 
mostrada na figura anterior. É 
uma parte importante desta 
teia. 
Esta é uma teia alimentar 
simplificada onde os organismos 
estão agrupados em categorias. 
As setas representam o fluxo da 
energia, ou seja, a direção pela 
qual a energia flui. 
• Pirâmide Trófica 
 
– É uma das formas de representar a estrutura trófica dos 
ecossistemas; 
 
– A pirâmide trófica pode ser representada de três formas: 
 
• Pirâmide de energia (quantidade de energia); 
 
• Pirâmide de número (número de indivíduos); 
 
• Pirâmide de biomassa (peso total do tecido). 
 
Fluxo de Matéria e Energia 
Como há menos energia disponível em cada nível, há também menos organismos 
individuais. Assim, há menos consumidores primários do que produtores, e menos 
consumidores secundários do que primários e assim sucessivamente. 
Perda de 90% da energia 
Perda de 90% da energia 
• Fluxo da Matéria 
 
– Parte da matéria orgânica é eliminada como resíduo; 
 
– Esses resíduos se dissolvem na água e são denominados 
MOD (matéria orgânica dissolvida); 
 
– Os decompositores auxiliam a canalizar a MOD e os 
detritos de volta à cadeia alimentar. 
– Importância dos Decompositores no fluxo da matéria 
(Regeneração de Nutrientes) 
Fluxo de Matéria e Energia 
• Produtividade Primária (Produtividade) 
 
 
 
gC/1m2/dia ou ano 
 
Fluxo de Matéria e Energia 
É a energia química no 
ecossistema gerada pelos 
autótrofos, derivada da 
fixação do carbono durante a 
fotossíntese e 
quimiossíntese 
Inclui a produção tanto 
do fitoplâncton quanto 
dos fitobentos 
• Produtividade Primária 
 
• Produção primária bruta (PPB): A quantidade total de 
carbono orgânico produzido pelos produtores primários; 
 
• Produção primária líquida (PPL): 
PPB - Energia gasta durante a respiração celular (energia gasta no 
metabolismo do organismo e que não estará disponível para 
outros organismos) 
Fluxo de Matéria e Energia 
Variações da PPB e PPL de acordo com o tipo de ambiente marinho! 
Resumindo.... 
Os oceanos surgiram através da movimentação das placas 
tectônicas resultantes da atividade no centro da terra; 
 
 O ambiente marinho é dividido em zonas e áreas; 
Os organismos marinhos são adaptados a cada região; 
Os organismos interagem em complexas relações... 
...as quais geram um fluxo constante de matéria e energia.