AULA 05 - Ciências do Ambiente

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CIÊNCIAS DO AMBIENTE
Profº Fernando Gurgel do Amaral. 
Aula 5: ECOSSISTEMAS TERRESTRES
CIÊNCIAS DO AMBIENTE
Aula 5: ECOSSISTEMAS TERRESTRES
Conteúdo programático
• Conceito de ecossistema e suas 
diferentes abordagens, bem como sua 
estrutura e funcionamento;
• Níveis de organização dos ecossistemas 
terrestres;
• Conceitos relacionados aos 
componentes dos ecossistemas 
terrestres, bem como sua estrutura 
trófica, diversidade e interações 
bióticas; e
• Ciclos da matéria e da energia dos 
ecossistemas terrestres.
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INTRODUÇÃO
Os processos naturais são dinâmicos e complexos e
podem evoluir para formação de sistemas/ecossistemas
autossustentáveis, o que se chama de Estado Contínuo
(steady state), ou seja, uma condição equilibrada que está
mais ou menos imune a perturbações, acima de tudo em
menores escalas.
A ciência voltada ao estudo dos ecossistemas é a
Ecologia. Os princípios que a norteiam estão baseados ao
nível de ecossistemas, contudo, muitas vezes é necessário a
análise dos subconjuntos de organismo, população e
comunidade, bem como do supraconjunto da biosfera.
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O CONCEITO DE ECOSSISTEMA
É um sistema ecológico aberto composto por
organismos que interagem com o ambiente físico,
produzindo estruturas bióticas através do fluxo contínuo de
energia e a ciclagem de materiais entre os componentes.
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COMUNIDADE NOS ECOSSISTEMAS
A comunidade representa
um nível de organização abaixo
dos ecossistemas, portanto, a
formação de um ecossistema
depende da presença dessa
comunidade.
A classificação dos organismos terrestres é baseada na
estrutura trófica básica dos nichos alimentares principais, ou
seja, as classes dos autótrofos (produtores), dos heterótrofos
(consumidores) e dos saprótrofos (decompositores).
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AUTÓTROFOS/PRODUTORES 
Organismos que se nutrem por si mesmos, aplica-se as
plantas de cor verde que, pela fotossíntese, não requerem
carbono orgânico para o seu desenvolvimento. São capazes de
captar energia da luz a partir de reações químicas inorgânicas.
A energia luminosa se transforma em energia química pelo
processo da fotossíntese.
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HETERÓTROFOS/CONSUMIDORES 
Organismos que se alimentam de compostos orgânicos já
sintetizados por outros seres. Fazem assim todos os animais,
bactérias e dentro do reino vegetal, os fungos, algumas plantas
unicelulares não autótrofas e as pluricelulares parasitas ou
carnívoras.
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SAPRÓTROFOS/DECOMPOSITORES
Organismo que se alimenta de restos orgânicos em
decomposição, mais ou menos alterados. Os saprófagos são um
tipo de detritívoro.
BACTÉRIASFUNGOS
ALGAS PROTOZOÁRIOS
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A ESTRUTURA TRÓFICA DOS ECOSSISTEMAS TERRESTRES
A transferência de energia, a partir da captação
realizada pelos organismos que fazem fotossíntese, percorre
de forma unidirecional uma cadeia formada por diversos
níveis (compostas de seres vivos), mantida por essa energia -
cadeia alimentar, constituindo uma estrutura trófica.
O fluxo da matéria segue por meio da mesma
estrutura trófica (as comunidades de seres vivos),
contudo, esse fluxo é cíclico, diferentemente do
fluxo de energia.
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[Nutrientes] + CO2 O2 + [Moléculas de alta energia]
[Moléculas de alta energia] + O2 CO2 + [Nutrientes]
SOL
A ingestão de organismos como alimento/energia, não
é um processo químico eficiente. Cerca de 80 a 90% da
energia (potencial) contida nesse alimento se perde sob a
forma de calor, ficando menor a quantidade de energia
disponível para o próximo elo da cadeia (nível trófico).
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PRIMEIRO NÍVEL
TRÓFICO
SEGUNDO NÍVEL
TRÓFICO
TERCEIRO NÍVEL
TRÓFICO
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Principais componentes e funções de um ecossistema
FATORES 
BIÓTICOS
Luz solar
Temperatura
Precipitação
Água-umidade
Nutrientes...
FATORES 
ABIÓTICOS
FUNÇÕES
Produtores
Consumidores
Decompositores
Fluxo de energia
Ciclagem de 
nutrientes
COMPONENTES
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A DIVERSIDADE BIÓTICA DOS ECOSSISTEMAS TERRESTRES
A diversidade biológica (biótica) é essencial para
manutenção do equilíbrio (steady state) nos ecossistemas,
chamado também de condição de estado estacionário
(homeostase).
A biodiversidade do
planeta não é integralmente
conhecida, cerca de 5
milhões de espécies. Estão
descritas algo próximo a um
milhão e meio de espécies
atualmente.
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A biodiversidade depende da diversidade ecológica, 
da diversidade de espécies, da diversidade genética e 
da diversidade funcional dos ecossistemas.
As interações dos organismos com o meio físico e entre
si, considerando a existência de heterogeneidade genética,
são denominadas de interações bióticas.
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OS CICLOS DE MATERIAIS DOS ECOSSISTEMAS TERRESTRES
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Seres vivos interagem 
nos processos de 
síntese e decomposição 
dos elementos.
O meio 
terrestre/litosfera é a 
principal fonte dos 
elementos.
Representam 
ciclos de 
elementos 
químicos.
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Os compartimentos da atmosfera e hidrosfera
funcionam como DEPÓSITOS GASOSOS, como no caso do
carbono (CO2), água (H2O), hidrogênio (H2) e oxigênio (O2).
O compartimento da litosfera funciona como
DEPÓSITOS SEDIMENTARES como no caso do fósforo (P),
enxofre (S), cálcio (Ca) e etc.
É na biosfera que
existe a interface entre os
demais compartimentos,
ocorrendo nela uma boa
parte das reações do planeta
- COMPARTIMENTO DE TROCA.
ATMOSFERA
LITOSFERA
HIDROSFERA
BIOSFERA
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Os ciclos dos nutrientes são divididos em dois tipos:
➢ Ciclos locais: envolve elementos que não apresentam
mecanismos de transferência à longa distância (P).
➢ Ciclos globais: envolve trocas entre a atmosfera e o
ecossistema – na biosfera (N, C, O e H2O).
Alguns ciclos são mais representativos e importantes do
que outros, seja pela sua importância para manutenção da vida,
ou pelo seu desequilíbrio a partir das influências impostas pelas
atividades humanas.
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CICLO DO NITROGÊNIO
CICLO DO CARBONO
CICLO DO FÓSFORO CICLO DA ÁGUA
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A ENERGIA NOS ECOSSISTEMAS TERRESTRES
Embora a quantidade de energia seja preservada (1ª
lei da termodinâmica), a qualidade é sempre degradada. Já
que alguma energia sempre se dispersa em energia térmica
não disponível, nenhuma transformação espontânea de
energia em energia potencial é 100% eficiente.
A entropia é uma medida de energia não disponível
(perda) que resulta de transformações. O termo também é
utilizado como índice geral da desordem associada com a
degradação da energia (2ª lei da termodinâmica) -
fornecimento contínuo de energia.
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