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Ecologia: Introdução, clima, solo e água Prof. Flavia Arante INTRODUÇÃO Estudo das relações entre os seres vivos, e destes com o meio em que vivem. ECOLOGIA Termo utilizado pela primeira vez por Ernest Haeckel em 1866. Oikos = casa Logos = estudo Importância do estudo da Ecologia Racionalização da utilização dos recursos Naturais Controle da poluição urbana Controle do crescimento das populações * Melhoria da qualidade de vida Organização dos seres vivos Ser vivo = organismo A - Níveis abaixo de organismo Átomos – “unidade” da matéria Ex: hidrogênio, carbono, oxigênio,... Moléculas – conjunto de Átomos Ex: água, proteínas, carboidratos, lipídios... Organelas – conjunto de Moléculas Ex: ribossomos, mitocôndrias, plastos... 5 Células – conjunto de organelas Ex: hemácea, neurônio, espermatozóide,óvulo, zigoto... Tecidos – conjunto de células semelhantes Ex: tec. nervoso, tec. adiposo,... Órgãos – conjunto de Tecidos Ex. Coração, pulmão... Sistemas – conjunto de Órgãos Ex: sist. digestório, sist. respiratório... Organismo unicelular pluricelular B – Níveis acima de organismo População – conjunto de organismos da mesma espécie que vivem numa determinada área. Comunidade – conjunto de organismos de espécies diferentes que vivem numa determinada área Ecossistema – conjunto formado meio ambiente físico (biótopo) mais a comunidade que com o meio se relaciona Ex: floresta amazônica, pantanal... Biosfera – conjunto de todos os ecossistemas Os níveis acima de organismo são objetos de estudo da Ecologia. átomos moléculas organelas célula tecidos órgãos sistema Abaixo Acima população comunidade ecossistema biosfera ORGANISMO Definição O que é ecologia? Estuda as relações entre os seres vivos e o meio ou ambiente em que vivem, bem como suas recíprocas influências O que fazer com o estudo de ecologia? O objetivo de se estudar ecologia é prever o que acontecerá com uma população de organismos sob um conjunto particular de circunstâncias e, baseados nessas previsões, procuram controlá-los ou explorá-los. Criar condições para a volta do equilíbrio natural sem perigo à vida humana. Preservação da condição de vida às populações ELEMENTOS QUE INFLUENCIAM O CLIMA FATORES DETERMINANTES DA VARIAÇÃO DA TEMPERATURA Diferença entre clima e tempo Tempo representa o momento, ou seja, reflete as condições atmosféricas de um determinado instante. Ex: Hoje o tempo esta chuvoso. Clima representa algo dinâmico, mas duradouro.É considerado um conjunto de tempos, avaliados durante longo período.Ex: No Brasil, predomina o clima tropical. Em algumas áreas, o tempo é observado por 50 anos para se conseguir um perfil correto do clima. FATORES DE INFLUÊNCIA Ao analisarmos as temperaturas médias e o índice de chuvas de diferentes localidades da Terra, percebemos que em algumas regiões predominam altas temperaturas, determinando climas quentes, enquanto em outras áreas, ao contrário, predominam temperaturas mais baixas, determinando climas mais frios. Você sabe que fatores são responsáveis por essas variações nos diferentes lugares da Terra? 1 – LATITUDE 2 – ALTITUDE 3 – MARITIMIDADE 4 – VENTOS 5 – MASSAS DE AR 6 – UMIDADE DO AR LATITUDE Uma das razões pelas quais os raios solares não atingem o planeta com a mesma intensidade em todos os locais é a forma esférica. Assim, quanto maior a latitude, menor a temperatura do ar atmosférico. Latitude e Translação Por isso, foram definidas as ZONAS TÉRMICAS DO PLANETA As zonas são delimitadas pelos paralelos principais. ALTITUDE Nas regiões mais elevadas, a irradiação do calor é menor que nas áreas mais baixas. De modo geral, a cada 200m de altitude, a temperatura diminui 1°. Altitude Fonte:geoconceicao.blogspot.com "A altitude exerce grande influência sobre a temperatura. O calor é irradiado para "cima", e a ipedloucura4aquece-se por irradiação. Quanto maior a altitude, mais rarefeito torna-se o ar, ocorrendo também menor irradiação e, por conseqüência, menores temperatura.. O contrário ocorre em altitudes baixas" (Coelho, Marcos A. e terra, Lygia. geografia Geral: o espaço natural e sócioeconômico. Moderna. p. 122 e 123. 2001). MARITIMIDADE As terras e as águas são aquecidas de maneira desigual. As regiões próximas aos oceanos apresentam menor amplitude térmica, já nas áreas mais afastadas a amplitude térmica é maior. Correntes Marítimas São grandes porções de água do oceano que apresentam características específicas de temperatura e salinidade. As correntes marítimas podem ser quentes ou frias e movimentam-se rapidamente levando sua influência para diferentes partes dos continentes. VENTOS O deslocamento do ar é chamado de vento. Os ventos se classificam em dois tipos : *Regulares ou constantes (alísios ); *Periódicos ( brisa e monções ); MASSAS DE AR Você já percebeu que às vezes o tempo muda durante o dia, com o aumento e diminuição da temperatura, chuvas e ventos fortes. Essas mudanças são provocadas pelas atuações das massas de ar. CHUVAS São precipitações como sendo o retorno do vapor d’água atmosférica no estado líquido ou sólido à superfície da terra. Formas de precipitação: chuva, neve, granizo, orvalho e geada. Sendo que os dois últimos ocorrem por deposição na superfície terrestre. Existem três principais tipos de chuvas, que estão relacionados com fatores que a originaram. As chuvas podem ser orográficas, Frontais ou convectivas. CONSEQUÊNCIAS DE ALGUMAS AÇÕES HUMANAS POLUIÇÃO EFEITO ESTUFA ILHAS DE CALOR BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO CHUVA ÁCIDA POLUIÇÃO EFEITO ESTUFA ILHAS DE CALOR BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO Tipos de Clima do Mundo Clima Equatorial baixas latitude (próximo ao equador) altas temperaturas e altos índices pluviométricos. atuação dos ventos alísios. favorece a formação de rica biodiversidade (calor e umidade) Clima tropical Úmido áreas pouco afastadas do equador e próxima aos litorais. quente e úmido rica biodiversidade de flora e de fauna presente na América do Sul e Central, África e na Ásia. Clima tropical semiúmido ou tropical continental caracteriza-se por apresentar chuvas concentradas no verão e secas no inverno. vegetação de savanas (cerrado) áreas exploradas pela agricultura comercial. Clima tropical de altitude É um clima tropical que possui temperaturas amenizadas pela influência da altitude e que apresenta maior pluviosidade anual do que o clima tropical semiúmido. A vegetação típica é a Mata Atlântica e os campos de altitude. Tropical de monções Esse clima é quente e apresenta o regime de chuvas regulado pelas diferenças de temperatura entre o mar e o continente, de acordo com as estações do ano. Sendo assim, o verão é chuvoso (época do plantio de arroz), e o inverno marca a estação de estiagem (época da colheita do arroz). A vegetação predominante é de florestas densas e savanas, já bastantes alteradas pela intervenção humana em quase todos os lugares que ocorre. OCORE NA ÁSIA Clima desértico Os desertos se caracterizam sobretudo por apresentarem baixos índices pluviométricos, menos de 250 mm anuais. Nas áreas tropicais a ausência de nuvens vegetação e umidade acabam determinando uma grande amplitude térmica. Os Oásis, localizados em depressões, são as áreas onde a água subterrânea aflora permitindo a sobrevivência humana. Nos desertas a vegetação é escassa quando não inexistente. Existem ainda os desertos frios como o deserto de Gobi na China, o Atacama no Chile e a Patagônia na Argentina. Nos desertos frios as temperaturas podem atingir até 20º C negativos. Clima semiárido Caracteriza-se por apresentar entre 250 a 500 mm de chuvas por ano. Estas regiões podem ser castigadas por prolongados períodos de estiagem. A vegetação típica são as estepes, plantas adaptadas a pouca disponibilidade de água. No Brasil destaca-se a Caatinga e na África o Sahel que margeia o Saara e apresenta sérios problemas ambientais (desertificação) e sociais (cinturão da fome do Sahel” Clima Mediterrâneo Caracteriza-se por apresentar chuvas concentradas no inverno e verão seco. È encontrado em poucas partes do planeta como no Chile, Europa, África, Austrália e EUA. Vegetação constituída de árvores de pequeno porte e arbustos. Clima de Montanha Sofre grande influencia do fator altitude, pois a medida que esta aumenta a temperatura diminui e modifica-se o tipo de vegetação. As principais áreas de ocorrência no mundo em desenvolvimento são a cordilheira dos Andes, e as Sierras Madres o Himalaia e a Cadeia do Atlas. Clima Temperado Caracteriza-se por apresentar as quatro estações bem definidas. Suas principais áreas de ocorrência no mundo são a América do norte, Europa e a Ásia. Clima sub tropical Esse clima se caracteriza por ser uma área de transição entre os climas temperados e tropicais. Vegetação de campos ou floresta de Araucária Clima polar, sub polar e frio continental O clima polar é muito frio. Aí foram registradas as mais baixas temperaturas do planeta. O solo fica coberto de neve a maior parte do ano. No clima subpolar no verão a vegetação que se desenvolve é a tundra. No clima frio continental a vegetação é a Taiga ou Conífera. INTRODUÇÃO AOS ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS AMBIENTE AQUÁTICO Água: elemento fundamental para todos os seres vivos – em média representa 70 – 90% do peso dos seres vivos; Imprescindível para todos os seres vivos e possui ciclo fechado 50 AMBIENTE AQUÁTICO Principais propriedades: Poderoso solvente – excelente meio para os processos químicos dos seres vivos; Alto calor específico – resiste as mudanças de temperatura – permanece em estado líquido num amplo intervalo de variação de temperatura; Bom meio condutor de calor – tende a espalhá-lo uniformemente pelos corpos de água; AMBIENTES AQUÁTICOS NÃO EXISTE ÁGUA PURA NA NATUREZA Todas as águas naturais contém sais dissolvidos, gases, matéria orgânica, microrganismos; E a água mineral, é pura? AMBIENTES AQUÁTICOS A água do mar é abundante em íons sódio (Na+) e cloro (Cl-); A água doce contém uma variedade maior de íons predominantes: cálcio (Ca2+), bicarbonato (HCO3) e sulfato (SO42+) entre outros; Composição química? Hidrogênio e Oxigênio AMBIENTE AQUÁTICO Quanto à salinidade - Resolução CONAMA 357/05: - Águas doces: salinidade até 0,5 g/L; Águas salobras: de 0,5 g/L a 30,0 g/L; Águas salinas: superior a 30,0 g/L. AMBIENTE AQUÁTICO Segundo a Resolução CONAMA 357/05: Ambiente lótico: águas continentais moventes – rios, córregos AMBIENTE AQUÁTICO Ambiente lêntico: águas paradas, com movimento lento ou estagnado – lagos, represas, etc.; Seres aquáticos 3 categorias principais: AMBIENTE AQUÁTICO Plâncton: - Fitoplâncton - Zooplâncton Nécton Bentos Estuários Mistura de águas marinhas com a água doce do continente em pontos de desembocadura de rios e baías costeiras; Características próprias; Variação da salinidade ao longo do ano – espécies com grande tolerância à salinidade. AMBIENTE AQUÁTICO Ambiente aquático Rios Nascido de nascente Pode ser perene ou temporário(intermitente) Possui água doce e correnteza própria. É ligado diretamente com o solo e mata ciliar. Oceanos Grande influência nas caracteristícas climáticas e atmosféricas da Terra; Extenso reservatórios de minerais; Papel importante no ciclo do carbono – atenua os efeitos do excesso de CO2 na atmosfera. AMBIENTE AQUÁTICO Até 200 m – fotossíntese – plataforma continental; grande valor econômico, nela se localizam as mais ricas regiões de pesca; nas regiões tropicais e subtropicais encontram-se os recifes de corais – elevada produtividade e diversidade; Mais que 200 m – habitantes adaptados à ausência de claridade. AMBIENTE AQUÁTICO QUALIDADE DA ÁGUA Significado ambiental e sanitário das variáveis de qualidade das águas CETESB. Qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo: Significado ambiental e sanitário das variáveis de qualidade das águas e dos sedimentos e metodologias analíticas de amostragem. 2009. VARIÁVEIS FÍSICAS Cor Sólidos Dissolvidos Temperatura Transparência VARIÁVEIS QUÍMICAS Condutividade DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio Fósforo Total Oxigênio Dissolvido pH Nitrogênio VARIÁVEIS MICROBIOLÓGICAS Coliformes Termotolerantes Escherichia coli VARIÁVEIS HIDROBIOLÓGICAS Comunidade Fitoplanctônica Comunidade Zooplanctônica Comunidade Bentônica Solo O que é solo? Material resultante da decomposição das rochas pela ação de agentes de intemperismo. Resulta: Sedimentos de variados tamanhos; Mantém-se a mesma composição mineralógica. Mistura com processos biológicos e demais composição mineralógica Ciências, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos de solo e suas características Por esse motivo, dizemos que o solo é considerado um sistema trifásico, no entanto, as proporções de cada elemento que o constitui variam, principalmente de acordo com a natureza para sua fragmentação originando as camadas do solo como veremos mais tarde: A formação do solo É Importante saber que: 69 Mas como atua o intemperismo? Segundo (Branco, 2009), “o intemperismo é um conjunto de processos químicos, físicos e biológicos que, em conjunto, atuam sobre as rochas expostas ao ar e à água.” Geralmente um desses processos (fenômenos) atua mais que o outro, e o processo biológico é o que menos atua na formação do solo em relação aos processos físicos e químicos. A força do intemperismo varia de acordo com o clima das regiões. Em regiões mais úmidas, a força das intempéries são maiores que em regiões de climas mais secos. A resistência desses minerais à ação do intemperismo também varia, geralmente a mica e o quartzo são mais resistentes. CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos de solo e suas características . O intemperismo físico O intemperismo físico tem na mudança de temperatura o principal fenômeno que atua desgastando as rochas. Os minerais constituintes das rochas como o quartzo e o feldspato têm diferentes coeficientes de dilatação. O quartzo sob o calor do sol dilata cerca de 3 vezes mais que o feldspato. Essas variações de temperatura constantes e o diferente coeficiente de dilatação dos minerais acabam por gerar tensão na rocha que sofre fraturas. Em épocas de temperaturas muito frias, a água que se infiltra nessas fraturas congela e dilata. Como a força de dilatação da água é bastante forte, também causa fraturas na rocha CIÊNCIAS , 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos de solo e suas características Imagem: PegmatiticGranite/ Wilson44691/ Public Domain O intemperismo químico O intemperismo químico tem como agente principal a água com grande concentração de gás carbônico, alto teor de ácido húmico que acaba por dissolver os vegetais. Nesse processo, promove as reações químicas que resultam na alteração dos minerais componentes da rocha; os minerais como olivinas e piroxênios sofrem alterações químicas. Já minerais como mica e quartzo não sofrem alterações químicas causadas pelo intemperismo químico. CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos de solo e suas características Imagem: Iddingsite/ Qfl247/ Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported O intemperismo biológico O intemperismo biológico é um fenômeno que acontece pela ação de seres vivos como bactérias que vivem nas rochas ou pela ação de raízes de plantas que podem vir a penetrar nas rochas causando fraturas. CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos de solo e suas características Imagem: Guarinos02/ Carlosassis/ GNU Free Documentation License Horizonte A: formado de fragmentos de rocha, matéria orgânica e húmus; Horizonte B: camada mineral pobre em matéria orgânica, rica em compostos de ferro e minerais resistentes, como o quartzo; Horizonte C: camada mineral pouco ou parcialmente alterada; Horizonte R: rocha matriz, não alterada que deu origem ao solo. Horizonte O: camada orgânica superficial; Imagem: Soil profile/ United States Department of Agriculture/ Public Domain As camadas do solo CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos de solo e suas características 74 Solo arenoso É aquele que contém mais areia na sua composição, o que lhe confere uma maior permeabilidade, pois os grãos de areia são maiores, permitindo que a água seja absorvida com mais facilidade que outros tipos de solo, porém mais sujeito à erosão. CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos de solo e suas características Imagem: Dunes-Leve soleil-Sunrise-Merzouga/ Nomadz/ Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Solo argiloso O solo argiloso é constituído de mais de 30% de argila com relação a outras partículas sólidas. Suas partículas são finas, por isso é menos permeável, ou seja, não permite que a água passe com facilidade. Fica facilmente encharcado no período chuvoso; quando seco, fica mais compacto e sua porosidade diminui, e a consequência é o solo ficar menos arejado, costumando rachar. CIÊNCIAS , 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos de solo e suas características Imagem: Cadeia de argila em Gamboa, Ilha de Tinharé, Bahia/ Eduardo P/ Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Solo humífero É um solo rico em húmus tanto de origem vegetal, como raízes e folhas, quanto de origem animal, derivados da matéria orgânica que foi reciclada pelos agentes decompositores do solo como fungos e bactérias. Um exemplo muito conhecido é o húmus produzido pela minhoca. É um solo de cor escura também conhecido como terra preta, muito utilizado na agricultura por ser rico em nutrientes para as plantas. O solo humífero possui cerca de 10% a mais de húmus que os outros solos. Rico em sais minerais, bastante poroso e de boa aeração. CIÊNCIAS , 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos de solo e suas características Imagem: A soil profile on Kilner Bank - geograph.org.uk – 92677/ Chris Yeates/ Creative Commons Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença 2.0 Genérica O solo calcário tem origem nas rochas sedimentares que contêm sedimentos de ossos de animais mortos, e conchas abandonadas por moluscos que, ao se decomporem, e cálcio trazida pela água de rios, deixam o solo rico em carbonato de cálcio. Esse solo tem 30% a mais de calcário. Dele é retirada a matéria prima para o cal e o cimento. Solo calcário CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos de solo e suas características Imagem: FiloesIgneos/ CorreiaPM/ Public Domain Solo siltoso Solo siltoso É aquele que contém grande parte de seus componentes classificados na fração de silte. Silte é todo mineral ou fragmento de rocha menor que a areia fina e maior que a argila, no tamanho entre 0,05 e 0,002mm. O silte não se agrega como as partículas da argila. Geralmente suas partículas são muito pequenas e leves, como a poeira. Por isso, são facilmente levados pelo vento ou pela água da chuva. Geralmente o solo siltoso é muito erosível. CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental Tipos de solo e suas características COMPONENTES DO SOLO M. argilosos Oxi-hidróxidos Fe, Al, Mn Silicatos não cristalinos Carbonatos O2, CO2, N, vapor de água Atmosfera do solo Fase gasosa (25%) Água gravitacional (macroporos: não é retida pelo solo) Água capilar (microporos: fracamente retida, disponível para as plantas Água higroscópica (fortemente retida por adsorção) Solução do solo Fase líquida (25%) Porção não viva (restos de organismos vegetais e animais com vários graus de decomposição + produtos de decomposição) Porção viva (raízes das plantas, fauna do solo) Matéria orgânica (4%) minerais secundários Fase sólida (50%) minerais primários Matéria mineral (46%) Orquídia Neves/2006
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