DINÂMICA DOS ECOSSISTEMAS MARINHOS

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DINÂMICA DOS ECOSSISTEMAS MARINHOS
Por que estudar processos oceanográficos em dinâmica de ecossistemas marinhos? (diferenças oceanos e continentes). 
 ♦ Os oceanos têm uma estrutura móvel e viscosa (água) onde ocorre grande parte das reações químicas e biológicas, ao contrário dos ecossistemas terrestres que possuem o solo, muito mais estável. 
 ♦ Os oceanos possuem fontes separadas de nutrientes e luz, o que faz com que a produtividade biológica seja instável, dependendo de fenômenos físicos que aproximem zona nutritiva da zona iluminada. Já os continentes possuem o depósito de nutrientes (solo) em contato direto com a luz solar. 
 ♦ A principal forçante física/meteorológica nos oceanos é o vento (energia mecânica e altamente variável) enquanto que nos continentes a forçante física são as chuvas. 
♦ A gravidade e o risco de perda de água é muito mais atuante nos ecossistemas terrestres do que marinhos. Como consequência, os organismos marinhos podem ser menores e mais leves, mas tem que ser mais fortes para vencer a viscosidade, sendo então mais fortes. 
 ♦ A partir do item anterior constata-se que a biomassa marinha é menor que a terrestre, mas a taxa de substituição
 é maior. Como consequência temos uma grande instabilidade na produção de matéria orgânica e fixação de carbono. 
CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS ECOSSISTEMAS: ESTUÁRIO, PRAIA E PLATAFORMA
O QUE É UM ECOSSISTEMA?
Sistema funcional que inclui os organismos de uma comunidade natural, juntamente com o seu ambiente.
O QUE É UM ECOSSISTEMA AQUÁTICO?
Qualquer ambiente aquático, tais como rios, lagos, pântanos, e estuários, em que as plantas e os animais interagem com as características químicas e físicas do ambiente. 
O QUE É UM ECOSSISTEMA AQUÁTICO? 
Conjunto dos componentes biológicos (biota, comunidades), físicos, químicos e geológicos que interatuam entre si num ambiente aquático particular. 
 Inclui:  sistemas de água doce (Limnologia), sistemas de interface e sistemas marinhos (Oceanografia);  sistemas em contacto c/ atmosfera e subterrâneos (ex.: aquíferos);  sistemas confinados (lago, estuário) e expostos (oceano, zona nerítica);  sistemas temporários e permanentes;  sistemas naturais e artificiais;  sistemas de dimensão variável;  sistemas estáveis e extremamente variáveis;  sistemas e impactados;  sistemas “moderados” e extremos (gêiseres, salinas, glaciares, fontes hidrotermais). 
Processos nos Ecossistemas Aquáticos
 Processos determinantes no funcionamento de ecossistemas aquáticos: produção primária 
 → Fontes de energia, agentes associados, variáveis/processos reguladores e padrões de distribuição/variabilidade (espaço: xyz; tempo); 
  Dinâmica trófica: inter-relações nutricionais entre os organismos no ecossistema; 
 → Teias alimentares aquáticas: estrutura, fluxos de energia e nutrientes, dinâmica e regulação, variabilidade, percursos alternativos; 
 → Conectividade entre ecossistemas e metabolismo global dos sistemas aquáticos. 
CICLO DA ÁGUA OU CONECTIVIDADE ENTRE SISTEMAS AQUÁTICOS 
Toda a água existente na natureza exibe relações mútuas de intercâmbio (ou transferência) através do chamado ciclo hidrológico. 
 As relações entre as várias formas de transferência da água, na superfície terrestre, podem ser representadas por: 
 Precipitação= escoamento + infiltração + evapotranspiração. 
Devido sua capacidade de dissolução, ela é um importante agente de transporte de elementos e devido a alta capacidade térmica, ela muda os seus estados, de líquido 
(água oceânica) para gás (vapor d´água) e sólido (gelo) transferindo calor, saindo e voltando do oceano através do ciclo hidrológico. 
 De toda a água atualmente encontrada na terra, 97% formam os oceanos e apenas 3% são encontrados nos continentes ou na atmosfera. Desse total, aproximadamente 75% formam as geleiras e 24,5% ocorrem como água subterrânea. As águas dos rios, dos lagos, lagoas e da atmosfera perfazem apenas 0,5 a 3%. 
Contribuição relativa de reservatórios de água: 
 a) Oceano: 97 %;
 b) Glaciares: 2 %;
 c) subterrâneas: 0,6 %; 
d) Atmosfera: 0,3 %;
 e) Rios e Lagos: 0,1 %
ÁGUA DO MAR
Para todos os oceanos, embora a quantidade total de sais dissolvidos seja variável, as proporções relativas dos principais elementos (Sódio - Na+, Cloro - Cl--, Magnésio - Mg++, Cálcio - Ca++, Potássio - K+, Sulfato - SO4--) são constantes. Esses elementos correspondem a 99% do total de elementos na água do mar. 
 • Somente o sal NaCl (Cloreto de Sódio) é responsável por 86% da composição da água marinha. 
• Em uma salinidade de 35, 1kg de água do mar contém em média 35 gramas de sais inorgânicos dissolvidos. A água do mar é constituída de 96,5% de água pura e 3,5% de sais. Apresenta também uma pequena quantidade de organismos vivos e material inorgânico particulado e orgânico dissolvido. 
ÁGUA DO MAR 
HABITATS 
 1) COLUNA DA ÁGUA: PLÂNCTON; NECTON; 
2) SEDIMENTOS: BENTOS
A PRODUÇÃO BIOLÓGICA NECESSITA ENTÃO: 
 a)Energia; b)Nutrientes; c)Oxigênio. 
 A PRODUÇÃO BIOLÓGICA DEPENDE: 
 Direta ou indiretamente, da atividade dos produtores primários.
ESTUÁRIO
São corpos d’água costeiros, semiconfinados, onde ocorre a mistura de água doce, vinda do continente, com água salgada do oceano. 
A circulação no interior do estuário é determinada por ação das marés, ventos, ondas e água dos rios. Também é influenciada pelo tamanho e forma da bacia. 
 São ambientes costeiros de vida efêmera no tempo geológico, derivados do afogamento da linha de costa em função da elevação relativa do nível do mar. 
 São orientados de forma aproximadamente perpendicular ao litoral. 
 Zona estuarina fluvial; zona estuarina média e zona estuarina costeira.
PRAIA
AGENTES OCEANOGRÁFICOS COSTEIROS 
 Ondas – Empinamento, difração e refração;  Correntes – influencia na dinâmica costeira e transporte de sedimentos – longitudinais e transversais (de retorno);  Marés – transporte de sedimentos;  Ventos – geração das ondas e transporte de sedimentos. 
PLATAFORMA
Zona marginal dos continentes caracterizada por suave declividade (menos de 1:1000), que se estende da praia até a profundidade máxima de cerca de 180 m quando tem início o talude continental. 
 O relevo local da plataforma continental é inferior a 18 m e a largura é variável até mais de 300 km. 
 Esta porção da margem continental esteve quase totalmente emersa durante o clímax da ultima glaciação pleistocênica do Hemisfério Norte há cerca de 18000 anos A.P. 
PLATAFORMA 
É aí também que se depositam os sedimentos vindos dos continentes através das águas dos rios que deságuam no mar. A plataforma continental é considerada a área mais importante do relevo submarino, pois é nessa região que a luz do sol atinge praticamente o fundo oceânico, permitindo a ocorrência de fotossíntese e o crescimento do plâncton, este último, indispensável para a alimentação de peixes e animais marinhos. Por isso, ficam aí as maiores regiões pesqueiras e também as bacias petrolíferas. 
Variabilidade ambiental nos 3 ecossistemas 
QUAIS???????? 
EXEMPLO: 
 Variação espaço temporal do fitoplâncton e limitação do crescimento pela turbulência. 
 Gradientes ambientais no oceano: 
 Três importantes gradientes para o crescimento e sobrevivência dos organismos são encontrados no oceano: 
 1-Gradiente Vertical: -variações na quantidade e qualidade da luz, concentração de nutrientes, temperatura e pressão.
2-Gradiente Nerítico-oceânico – abrange diferentes massas de água com características únicas:
a. Input de rios: nutrientes, silte (redução da luz); 
b.Pareamento bentico-pelágico – mistura vertical e reciclagem de nutrientes muito próximos; 
c. Variação da composição de sedimentos. 
3-Gradiente Latitudinal – resulta em variações na entrada de energia solar: baixas latitudes recebem mais E solar/m2 do que altas latitudes: 
 a) Geração de ventos que provocam misturas, ressurgências e correntes; 
 b) Diferentes Qtd de E para PP; 
 c) Diferenças na temperatura de superfície e portanto estruturatérmica vertical 
 Distribuição vertical do fitoplâncton no oceano 
 Função da luz e nutrientes. 
 Portanto: processos que alteram a distribuição dessas variáveis irão controlar a distribuição do fitoplâncton espacial e sazonalmente.
COMPOSIÇÃO DA ÁGUA DO MAR 
A água do mar nada mais é do que água pura na qual estão dissolvidos diversos tipos de sólidos e gases, elementos que podem ser divididos em quatro classes: 
 CONSERVATIVOS = ocorrem em altas concentrações (maiores que um miligrama por quilo); 
 NUTRIENTES = Essenciais para o crescimento dos vegetais marinhos; 
 ELEMENTOS TRAÇOS = Que ocorrem em concentrações muito pequenas; 
 GASES DISSOLVIDOS
SALINIDADE
Em uma salinidade de 35, 1kg de água do mar contém em média 35 gramas de sais inorgânicos dissolvidos. A água do mar é constituída de 96,5% de água pura e 3,5% de sais. Apresenta também uma pequena quantidade de organismos vivos e material inorgânico particulado e orgânico dissolvido. 
 A determinação da salinidade pode auxiliar na identificação das massas de água e acompanhamento de sua movimentação e mistura. Pode ser também utilizada para se calcular a densidade, importante entre outros fatores, para a determinação da estabilidade vertical da água. Na área da Biologia Marinha, o conhecimento da salinidade é valioso para se compreender os padrões anatômicos, fisiológicos e comportamentais dos organismos marinhos.
NUTRIENTES
Os nutrientes são importantíssimos no ambiente marinho por serem vitais para a vida vegetal. 
Os principais nutrientes inorgânicos são os íons que contém fósforo e nitrogênio, como, por exemplo, os fosfatos e nitratos respectivamente. A sílica, na forma de silicato, pode ser também considerada um nutriente importante, pois as diatomáceas, utilizam-na para construir as suas carapaças. 
 São geralmente raros nas águas superficiais e abundantes em grandes profundidades. 
Oceano aberto diferente regiões costeiras. 
Eutrofização
ELEMENTOS-TRAÇO 
Os elementos-traço são aqueles encontrados em concentrações muito pequenas, geralmente milhares de vezes menos abundantes do que os nutrientes. 
 Aparecem em concentrações menores que uma parte por milhão, podendo inclusive alcançar valores menores que uma parte por trilhão. 
 IMPORTANTE 
 Química da água e metabolismo de organismos. 
GASES DISSOLVIDOS 
A salinidade leva em conta todos os sólidos dissolvidos na água do mar (à exceção da matéria orgânica), mas não inclui os volumes dos gases que existem na solução. 
 Os gases mais abundantes da atmosfera como nitrogênio, oxigênio, argônio e gás carbônico também o são na água do mar, porém com a proporção entre eles variando.