Aula 8 Ciência do Ambiente

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CIÊNCIAS DO AMBIENTE 
Ecossistemas Aquáticos: Características e processos 
dos ambientes marinhos; estuarinos e dulcícolas 
Profº Fernando Periard Gurgel do Amaral 
ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS 
CIÊNCIAS DO AMBIENTE CIÊNCIAS DO AMBIENTE 
Conteúdo Programático 
Caracterizar e discriminar os processos dos ecossistemas: 
 Marinhos; 
 Estuarinos; e 
 Dulcícolas. 
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Oceanos 
 
 O nosso planeta possui cinco oceanos: Pacífico, 
Índico, Ártico, Atlântico e Antártico. Apesar de serem 
conectado um ao outro, cada um possui suas 
características oceanograficas e de espécies. Sabe-se 
que Oceano Pacífico é o maior e mais profundo, sendo 
que o Oceano Atlântico é o segundo maior. 
 Oceanos apresentam habitats e formas de vida 
diferentes. Por exemplo, nas águas geladas dos 
Oceanos Ártico e Antártico temos a maior população 
de Krill (pequenos animais semelhantes a camarões). 
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Estuários 
 
 Estuários são os ambientes de transição entre os rios 
e o mar. Sob forte influencia do regime de mares e da 
descarga dos rios, nesses ambientes são verificados 
sistemas complexos de circulação. Devido a menor 
densidade, as aguas continentais fluem em direção ao mar 
sobre a massa d'agua marinha que penetra no ambiente 
continental pelo fundo, estratificando a coluna de agua. 
Em função do volume de aguas provenientes dos rios e da 
forca das mares, a influencia das aguas marinhas pode ser 
sentida em grandes extensões no continente adentro, ou a 
influencia dos rios pode ser sentida na zona costeira, 
formando gradientes de salinidade em ambos os sentidos. 
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Recifes de Corais 
 
 Recifes de corais são o segundo ecossistema mais 
rico do planeta, ambiente com grande diversidade de 
plantas e animais. Devido a esse fato, são chamados de 
florestas tropicais dos oceanos. 
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Lótico 
 
 Ecossistemas lóticos são sistemas onde a água flui 
rápida e unidirecionalmente, como rios e córregos. 
Nesses ambientes habitam numerosas espécies de 
insetos como libélulas e besouros que evoluíram para se 
adaptar as características desse ambiente para 
sobreviver. 
 Muitas espécies de peixes, como enguias, trutas e 
vairões (peixes de isca) são encontrados aqui. Vários 
mamíferos como castores, lontras e golfinhos de água 
doce habitam o ecossistema lótico. 
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Lêntico 
 
 O ecossistema lêntico inclui todos habitats de água 
parada, como lagos e lagoas. Esses ecossistemas são 
habitat natural de algas, plantas enraizadas e flutuantes, e 
invertebrados como caranguejos e camarões. Anfíbios 
como sapos e salamandras, répteis como jacarés e cobras 
d'água, todos também são encontrados nesse ambiente. 
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Pantanal 
 
 São áreas pantanosas, que, algumas vezes, são 
cobertos por água e possuem uma grande diversidade de 
plantas e animais. Pântanos, brejos e charcos são alguns 
exemplos desse ecossistema. Plantas como lírios aquáticos 
são comumente achados nesse ambiente. A fauna consiste 
de libélulas, pássaros como a garça verde e peixes. 
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AMBIENTES MARINHOS: CARACTERÍSTICAS E PROCESSOS 
 
 Os oceanos podem ser divididos em diferentes 
zonas tanto horizontal quanto verticalmente: 
 
 A região rasa que sofre influência das marés e 
chamada zona litoral ou intertidal. 
 Da região costeira até a borda da plataforma 
continental, cerca de 200 metros de profundidade e 
considerada a zona nerídica; 
 Além da plataforma continental, considera-se a zona 
oceânica. 
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 Verticalmente, 
considera-se a camada 
superficial até 200 metros 
de profundidade a zona 
epipelágica; zona 
mesopelágica, entre 200 e 
1.000 metros de 
profundidade; e, zona 
batipelágica, entre 1.000 
e 4.000 metros. A camada 
entre 4.000 e 6.000 
metros é chamada de zona 
abissal, e finalmente, as 
partes mais profundas, 
abaixo de 6.000 metros é 
chamada zona hadal. 
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CLASSIFICAÇÃO DOS ORGANISMOS AQUÁTICOS 
 
 Os organismos planctônicos são desprovidos de órgãos 
de locomoção, ou, quando os têm, são insuficientes para 
vencer a força dos movimentos da água, sendo, portanto 
errantes. 
 
 Dividem-se em autotróficos (fitoplâncton) e 
heterotróficos (zooplâncton), produtores primários e 
consumidores, respectivamente, sendo geralmente de 
tamanhos bastante reduzidos, a maioria, microscópicos. 
 
 Cabe ressaltar que as algas planctônicas marinhas são 
responsáveis por grande parte da produção de oxigênio no 
planeta, superando a produção por florestas tropicais. 
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 Os organismos nectônicos possuem eficientes órgãos 
locomotores e, portanto, são ativos nadadores. Devido ao 
porte e abundância, organismos nectônicos, como lulas e 
peixes, constituem a maioria dos recursos pesqueiros 
pelágicos, especialmente nos oceanos das zonas de clima 
temperado do Planeta. 
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 Por sua vez, os organismos bentônicos podem ser 
sésseis, quando vivem fixados a substratos, ou móveis, 
porém vivendo associados ao fundo. Esses organismos 
podem ser animais, ou zoobentos; e micro e macro algas, 
além de plantas aquáticas enraizadas, ou fitobentos. 
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Características físicas dos ambientes aquáticos 
 
 Luz e temperatura são fatores relacionados à 
radiação solar. Cerca de 80% da energia solar que atinge 
os oceanos é absorvida nos primeiros 10 metros de 
profundidade. 
 
 A partir daí, o espectro luminoso decai podendo 
atingir a profundidade de 600 metros, em águas muito 
claras. Abaixo desta profundidade as águas se tornam 
totalmente escuras. 
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 A temperatura das águas 
apresenta um padrão no sentido 
vertical, quando a temperatura 
diminui das águas superficiais para 
águas mais profundas, formando 
uma estratificação térmica com 
camadas de diferentes 
temperaturas, e consequentemente 
diferentes densidades. 
 A ocorrência de uma 
mudança brusca na temperatura 
com a profundidade, como 
diferenças de 1ºC a cada metro de 
profundidade, é denominada 
termoclina. 
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 A temperatura das águas também apresenta uma 
variação no sentido horizontal, condicionado pela 
latitude. Sendo assim, as temperaturas das águas 
superficiais dos oceanos decaem da região equatorial, 
que podem apresentar águas com temperaturas até 
30ºC, em direção às regiões polares, com águas com 
temperaturas próximas a –1ºC. 
 
 Combinando-seos efeitos vertical e horizontal 
da temperatura das águas oceânicas, observa-se que as 
termoclinas são mais pronunciadas nas águas tropicais, 
e praticamente inexistentes nas águas polares. 
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 A salinidade, dada pela quantidade de sais 
dissolvidos na água, varia conforme a latitude e a 
proximidade do deságue de grandes rios. Nas águas 
tipicamente oceânicas são encontradas concentrações 
entre 34 e 36,5‰ (partes por mil), podendo chegar a 
40‰, em regiões mais áridas, como no mar Vermelho. 
 
 De maneira geral, menores salinidades são 
encontradas nas regiões equatoriais e latitudes 
superiores a 40 graus, onde a precipitação é maior que 
a evaporação; enquanto que, nas regiões temperadas, 
onde a evaporação é maior do que as precipitações são 
verificadas maiores salinidades 
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 Juntamente com a temperatura, a salinidade 
determina a densidade, outro fator relevante nas águas 
oceânicas, definindo assim diferentes massas de água. 
 As águas de superfície 
não se enquadram na 
categoria de verdadeiras 
massas de água devido às 
grandes variações de 
temperatura e salinidade, e 
que devido à ação dos 
ventos se misturam, sendo 
assim chamadas de camada 
superficial de mistura. 
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 A convecção profunda e a subdução são os 
processos envolvidos na formação de massas de água, a 
partir de diferenças nas temperaturas e salinidade, 
conforme a região, e estão associadas à dinâmica da 
camada de mistura na superfície. Com o aumento da 
densidade, a camada superficial afunda e se mistura 
vagarosamente com outras massas de água, à medida que 
se desloca para o fundo. 
 A velocidade dessas correntes é muito pequena, de 
cerca de 1 cm/seg. Desta forma, a renovação das águas 
abaixo da camada superficial se dá pela ação das 
correntes formadas por diferenças de densidade 
resultantes da variação de temperatura e/ou salinidade. 
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 Em função da rotação da Terra, a circulação 
superficial dos oceanos, ou giros, obedece padrões 
distintos entre os hemisférios, sendo no sentido horário ao 
Norte, e no anti-horário ao Sul. 
 Ainda, conforme o relevo submarino e as 
configurações das costas dos continentes são formadas 
correntes marinhas que atuam em largas escalas espaciais, 
cujas interações oceano-atmosfera condicionam o clima 
em macrorregiões do planeta. Por exemplo, no Atlântico 
Norte, a Corrente do Golfo modera as temperaturas no 
noroeste da Europa; enquanto a Corrente do Labrador 
reduz as temperaturas nas províncias litorâneas do 
nordeste do Canadá. 
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CORRENTES SUPERFICIAIS 
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AMBIENTES ESTUARINOS: CARACTERÍSTICAS E PROCESSOS 
 
 Estuários são os ambientes de transição entre os 
rios e o mar. Sob forte influência do regime de mares e da 
descarga dos rios, nesses ambientes são verificados 
sistemas complexos de circulação. 
 Devido a menor densidade, as aguas continentais 
fluem em direção ao mar sobre a massa d'agua marinha 
que penetra no ambiente continental pelo fundo, 
estratificando a coluna de agua. Em função do volume de 
aguas provenientes dos rios e da forca das marés, a 
influência das aguas marinhas pode ser sentida em 
grandes extensões no continente adentro, ou a influência 
dos rios pode ser sentida na zona costeira, formando 
gradientes de salinidade em ambos os sentidos. 
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 A circulação das aguas nos estuários promove a 
renovação de nutrientes e a remoção de detritos, além 
de propiciar grandes variações de salinidade em curto 
período de tempo. Esses processos influenciam 
diretamente o estabelecimento das comunidades 
biológicas nesses ambientes. 
 
 De certa forma, essas formações também são de 
transição entre os ambientes terrestre e aquático e 
abrigam abundantes populações de animais, 
invertebrados e vertebrados, porem com riqueza de 
espécies relativamente baixa, se comparada aos 
ambientes adjacentes. 
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 Os organismos residentes nos ambientes estuarinos 
evoluíram de forma a tolerar as variações diárias de 
salinidade, decorrentes das flutuações das marés, que 
também podem deixar algumas áreas emersas e submersas 
ao longo do dia. Entretanto, e comum encontrar 
organismos típicos de rios ou da região costeira, conforme 
o momento de enchente ou vazante de maré. 
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ECOSSISTEMAS DE ÁGUA DOCE: 
CARACTERÍSTICAS E PROCESSOS 
 
 Principal diferença - teor de sais (1%) e 
instabilidade em relação à temperatura, salinidade e pH. 
 
 Ambientes epicontinentais: sistemas lênticos, 
lóticos e artificiais: 
 A principal característica que diferencia os 
ambientes aquáticos epicontinentais está associada ao 
movimento da água, sendo denominados lóticos aqueles de 
água corrente, como riachos e rios, e lênticos aqueles de 
águas paradas, como lagos. Conforme a escala, os 
ambientes lóticos podem ser considerados sistemas 
abertos, enquanto os lênticos, sistemas fechados. 
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 Em termos hidrodinâmicos, as águas de rios e 
riachos movem-se continuamente em um fluxo 
unidirecional, exceto quando influenciadas por marés. 
 
 A intensidade dos fluxos esta associada às 
enxurradas ocasionadas por eventos de chuvas, 
principalmente, e a entrada de águas subterrâneas, o 
que os tornam sazonalmente irregulares. 
 
 As velocidades das correntes são controladas 
conforme os volumes de águas, gradientes de altitudes, 
morfologia do canal, tipo de substratos e presença de 
obstáculos. 
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Sistemas lóticos: características e processos 
 
 A bacia hidrográfica e um aspecto chave para a 
primeira aproximação em estudos de sistemas lóticos, 
como também e a unidade territorial adotada para o 
gerenciamento de recursos hídricos. 
 A bacia é formada pelo canal do rio principal e por 
inúmeros tributários formando assim um sistema 
dendritico, que tem inicio nas partes mais altas dos 
terrenos, onde as cumeeiras das morrarias formam os 
divisores de aguas, isto e, os limitadores geográficos das 
bacias. O escalonamento dos tributários pode ser feito 
considerando-se sua ordem. 
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 Os trechos com fluxos permanentes nas 
cabeceiras são designados como cursos de 
primeira ordem. 
 
 A confluência de dois trechos de primeira 
ordem forma um trecho de segunda ordem, e 
assim sucessivamente, ou seja, trechos de mesma 
ordem quando se encontram formam um trecho de 
ordem superior, e a entrada de um curso de ordem 
inferior em um curso de ordem superior não 
configura o aumento da ordem 
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 Em função dos gradientes de altitude, os cursos de 
rios podem ser classificados como crenal, ritral e potamal. 
 
• Nas partes mais altas do terreno encontra-se aregião 
crenal, formada pelas nascentes e 
trechos de baixa ordem. 
• Em seguida encontra-se a região ritral, ainda drenando 
as partes altas das montanhas, configurando-se nos 
trechos superiores do rio, onde as aguas fluem com maior 
velocidade. 
• A região potamal corresponde aos trechos das partes 
mais planas da bacia ou o curso inferior de planície, onde 
as aguas são mais lentas. 
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Sistemas lênticos: características e processos 
 
 Dentre os ambientes aquáticos epicontinentais, 
os lagos são os que comportam os maiores volumes de 
agua doce. Eventos catastróficos decorrentes de 
atividades tectônicas, vulcânicas e glaciais agruparam 
muitos dos lagos existentes em determinadas regiões, 
formando assim conjuntos denominados distritos. 
 
 Formas, tamanhos e profundidades dos lagos 
são extremamente variáveis e estão associados a sua 
origem e a constituição geológica dos terrenos. 
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Zonação estrutural dos lagos: 
 A penetração de luz na coluna d’agua é o fator 
determinante na produtividade, distinguindo as zonas 
eufóticas e afóticas: 
• zona eufótica: região na qual os produtores primários são 
capazes de realizar a fotossíntese; 
• abaixo, na ausência total de luz nas regiões mais 
profundas encontra-se a zona afótica. 
 Ainda em termos de produtividade na coluna 
d’agua, na zona limnética os processos produtivos 
excedem os processos respiratórios da decomposição. 
• assim, a relação entre os dois processos é superior a um 
(P/R>1); 
• já nas zonas profundas, os processos respiratórios 
excedem os produtivos (P/R<1). 
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Sistemas artificiais: características e processos 
 
 Reservatórios artificiais de água tem sido construído 
para atender a fins diversos como armazenamento de água 
potável, geração de energia, controle de enchentes, 
recreação e paisagismo. São formados a partir do 
represamento de um rio encaixado em um vale de forma a 
acumular e reter a água a partir da barragem. A água 
liberada rio abaixo e regulada conforme o fluxo de entrada 
pela bacia de drenagem e do uso ao qual foi destinado. 
 
 Os efeitos das alterações surgidas com a formação do 
reservatório podem se manifestar em três regiões distintas, 
que foram criadas pela construção da barragem: a 
montante, na represa em si e a jusante. 
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PRINCIPAIS COMPONENTES DO 
ECOSSISTEMA DE UM RESERVATÓRIO 
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 Os impactos da construção de represas ou grandes 
reservatórias estão relacionados à área, volume, tempo de 
retenção do reservatório, localização geográfica e 
localização no continum do rio. 
 
 Em relação aos impactos positivos da construção 
podemos citar: 
 
 Produção de energia e possibilidade de usos múltiplos 
(recreação, abastecimento público, etc.); 
 Retenção de água regionalmente (reserva de água?); 
 Aumento do potencial de água potável e de reserva de 
recursos hídricos; 
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 Criação de possibilidades de recreação e turismo; 
 Aumento de potencial de irrigação; 
 Aumento e melhoria de navegação e transporte; 
 Aumento da produção de peixes através de aquicultura; 
 Aumento das possibilidades de trabalho para a 
população local. 
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Nos aspectos negativos destacamos: 
 
 Aumento das emissões de CO2e CH4; 
 Perda dos “pulsos” ecológicos de vazantes e cheias; 
 Inundação de áreas agricultáveis; 
 Perda de vegetação e de fauna terrestres; 
 Interferência na migração de peixes e extinções locais de 
várias espécies de peixes e outros componentes bióticos; 
 Mudanças hidrológicas à jusante da barragem; 
 Alterações da fauna do rio; 
 Interferência no transporte de sedimentos; 
 Aumento da distribuição geográfica de doenças de 
veiculação hídrica; 
 Piora da qualidade de águas; e 
 Empobrecimento dos nutrientes da água. 
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 A criação de um reservatório modifica as 
condições naturais do escoamento, que tem pequena 
largura e grande velocidade, transformando-se num 
escoamento longitudinal lento com grande profundidade 
e largura. 
 
 Estas condições modificam o regime térmico do 
fluxo, as condições químicas e biológicas do meio, além 
do natural acréscimo de deposição de sedimentos. 
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 A construção de reservatórios interfere 
diretamente nos rios, transformando suas características 
lóticas aumentando o tempo de residência da água. Essa 
transformação é a principal responsável por uma série 
de alterações nas características limnológicas (físicas, 
químicas e biológicas) observadas nas áreas represadas e 
a jusante das mesmas. 
 
 Dentre os fatores que mais sofrem alterações 
estão o comportamento térmico da coluna de água, os 
padrões de sedimentação e circulação das massas de 
água, a dinâmica dos gases, a ciclagem de nutrientes e a 
estrutura das comunidades aquáticas 
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 Em geral, os reservatórios abertos (lagos, açudes e 
represas) ganham calor nos períodos quentes (sejam eles 
diário ou anual) e o perdem nos períodos mais frios. 
 
 Quando há aquecimento, formam-se na coluna 
d’água camadas com temperaturas diferentes 
(estratificação térmica): uma camada mais superficial 
(epilímnio), na qual a temperatura é mais elevada devido à 
radiação solar, que torna a densidade de massa menor; uma 
camada de transição (metalímnio) e outra camada mais 
profunda (hipolímnio), onde a temperatura é menor e a 
densidade maior. No período mais frio, a perda de calor 
para a atmosfera desfaz essas camadas e provoca mistura 
das águas (circulação) que, praticamente, uniformiza a 
temperatura em todas as profundidades 
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Indicadores utilizados na análise multi-atributo 
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 Os ecossistemas aquáticos situados nas áreas 
de influência de empreendimentos de qualquer 
natureza estão sujeitos a sofrer algum tipo de 
intervenção em suas estruturas naturais (físicas 
e/ou químicas) decorrentes da implantação, 
operação e desativação destes empreendimentos. 
Aplicação da ecologia de organismos aquáticos como 
bioindicadores ambientais 
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 As intervenções nos componentes abióticos 
invariavelmente provocam alguma resposta das 
comunidades biológicas, que respondem em diferentes 
escalas temporais e espaciais às ações antropogênicas 
praticadas nas respectivas bacias de drenagens. 
Dependendo da intensidade da alteração do ambiente, 
essas comunidades podem apresentar desde modificações 
na abundância das espécies que as compõem, até mesmo 
modificações expressivas na composição específica, 
inclusive a eliminação de espécies mais sensíveis à 
alteração submetida. Desta forma, os desvios observados 
nas flutuações naturaisda composição de espécies e 
respectivas abundâncias destas comunidades biológicas 
funcionam como uma indicação de distúrbio nos ambientes 
aquáticos. 
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