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Ecossistemas aquáticos Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos • Ecossistemas de água doce ou continentais Concentração de sais 0,5 g/l Composição heterogênea • Ecossistemas de água salgada ou marinhas Concentração de sais 35 g/l Composição iônica estável Ecossistemas Aquáticos Os elementos bióticos e abióticos que compõem o sistema aquático estão diretamente vinculados às características físico-químicas da água e ao seu ciclo hidrológico Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos • Características físico-químicas da água a) Composição e estrutura química b) Calor específico c) Calor de vaporização d) Tensão superficial e) Viscosidade f) Densidade Ecossistemas Aquáticos • Água molécula dipolar dois pólos positivos hidrogênio um pólo positivo oxigênio Propriedades como solvente Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água a) Composição e estrutura química Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água a) Composição e estrutura química Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água a) Composição e estrutura química • Ligações de hidrogênio Altos pontos de fusão e ebulição Características de densidade Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água b) Calor específico Quantidade de energia necessária para elevar em 1oC a temperatura de 1 kg de água a 14,5 oC 1kcal Água alto calor específico Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água b) Calor específico Água apresenta alta capacidade de absorção de calor sem, com isso, sofrer grandes alterações de sua temperatura mudanças térmicas gradativas. Ecossistemas aquáticos grande estabilidade térmica Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água b) Calor específico Ex.: Regiões temperadas: Ecossistemas aquáticos variação anual da temperatura de 0oC a 22oC Ecossistemas terrestres variação anual da temperatura de - 40oC a + 40oC Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água c) Calor de vaporização Água apresenta um alto calor de vaporização energia necessária para que ocorra a evaporação Água a 10oC 590 cal/g Água a 100oC 540 cal/g 65 51 48 204 540 2,82 3,30 6,09 24,90 79,70 Mercúrio Oxigénio Nitrogênio Etanol Água calor de vaporizaçãocalor de fusão Calores de fusão e de vaporização de algumas substâncias, em cal g-1 Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água c) Calor de vaporização Energia solar aproximadamente 1/3 da energia que chega á superfície da Terra é dissipada pela água dos rios, lagos e oceanos Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água d) Tensão superficial Película superficial formada por forças atrativas intermoleculares Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água d) Tensão superficial Utilizada por comunidades aquáticas que vivem na superfície da água Decresce com o aumento da temperatura, com a quantidade de substâncias orgânicas dissolvidas e a presença de detergentes Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água e) Viscosidade Capacidade da água em oferecer resistência ao movimento dos organismos e das partículas nela existentes. Varia em função da temperatura e da quantidade de sais dissolvidos Influencia a capacidade de afundamento dos organismos aquáticos Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água f) Densidade • Relação massa/volume de uma substância Água densidade padrão a 4oC 1,000 g/cm3 • Fatores que afetam a densidade: Salinidade Temperatura Pressão Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água f) Densidade - Fatores que afetam a densidade: Salinidade Aumento com o aumento da concentração de sais Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água f) Densidade - Fatores que afetam a densidade: Salinidade Ambientes aquáticos costeiros ocorre estratificação devido à diferença na concentração de sais ao longo da coluna de água. Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água f) Densidade - Fatores que afetam a densidade: Temperatura A densidade dos corpos tende a aumentar com a diminuição da temperatura Água máximo de densidade 4oC Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Características físico-químicas da água f) Densidade - Fatores que afetam a densidade: Temperatura Regiões de alta latitude parte congelada dos corpos de água (menos densas) permanecem na superfície isolantes térmicos Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos • Ciclo hidrológico Fenômeno global de circulação fechada da água entre a superfície terrestre e a atmosfera impulsionado pela energia solar Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos • Ciclo hidrológico Ocorre em dois sentidos: a) Sentido superfície-atmosfera fluxo de água ocorre através dos fenômenos de evaporação e transpiração b) Sentido atmosfera-superfície a transferência ocorre em qualquer estado físico chuva e neve Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos • Ciclo hidrológico fluxo de energia: Evaporação absorção da energia luminosa pela água passagem da água da hidrosfera e litosfera para a atmosfera Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos • Ciclo hidrológico fluxo de energia: Condensação e precipitação processo onde há liberação da energia potencial em forma de calor retorno da água da atmosfera para a hidrosfera e a litosfera Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos • Ciclo hidrológico fluxo de energia: Transpiração processo onde a água é perdida na forma de vapor pelos organismos vivos com gasto de energia Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Ciclo hidrológico • Evaporação ocorre principalmente nos oceanos Estimativa do total de água evaporada/ano nos oceanos 383.000 km3 Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Ciclo hidrológico • Precipitação Aproximadamente 75% do evaporado precipita-se sobre os oceanos Aproximadamente 25% do evaporado precipita-se sobre o continente Composição química variada Ecossistemas Aquáticos Composição química da água da chuva – mg/l 5,0 – 6,04,0 – 6,0pH 0,1 – 0,50,4 – 1,3NO-3 1,0 – 3,01,0 – 3,0SO42- 1,0 – 10,00,2 – 2,0Cl- 0,01 – 0,050,1 – 0,5NH4+ 0,2 – 1,50,2 – 4,0Ca2 + 0,2 - 0,60,1 – 0,5K+ 0,4 – 1,50,05 – 0,5Mg2+ 1,0 – 5,00,2 – 1,0Na+ Precipitação marinhaPrecipitação continental Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Ciclo hidrológico Transpiração, infiltração, escoamento superficial, escoamento subterrâneo processos regionais que ajudam a determinar as características dos corpos de água. Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos - Ciclo hidrológico • Reservas hídricas continentais Ecossistemas Aquáticos Fatores abióticos • Corpo de água: Coluna de água Sedimento Ecossistemas Aquáticos Fatores abióticos • Gases • Sais • Nutrientes• Luminosidade • Sedimentos • pH Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas aquáticos – fatores bióticos A ocorrência, distribuição e dinâmica das comunidades aquáticas estão diretamente relacionados às características abióticas do meio • Características Alta capacidade de solubilização de compostos químicos organismos podem fazer a absorção de substâncias por todo o corpo Estratificação compartimentos gradientes verticais e horizontais distribuição desigual de luz, nutrientes, temperatura e gases Ecossistemas Aquáticos • Características Presença de sais dissolvidos organismos hipertônicos ou hipotônicos adaptações para manter o equilíbrio osmótico Alta densidade e viscosidade da água organismos com adaptações morfológicas e anatômicas para a natação Ecossistemas Aquáticos Metabolismo energético • Dividido em três etapas produção, consumo e decomposição Ecossistemas Aquáticos Metabolismo energético a) Produção • Zona eufótica Região iluminada da coluna de água Local onde estão presentes a maioria dos organismos produtores Ecossistemas Aquáticos Ecossistemas Aquáticos Metabolismo energético a) Produção • Organismos produtores Fotoautótrofosalgas, macrófitas aquáticas e bactérias Quimiotróficosbactérias Ecossistemas Aquáticos Metabolismo energético b) Consumo Herbívoros Carnívoros Detritívoros Ecossistemas Aquáticos Metabolismo energético c) Decomposição Bactérias e fungos circulação de nutrientes Ecossistemas Aquáticos Comunidades As comunidades aquáticas podem são classificadas em 3 categorias capacidade de locomoção a) Comunidade planctônica b) Comunidade nectônica c) Comunidade bentônica Ecossistemas Aquáticos Comunidades a) Comunidade planctônica • Comunidade formada por um conjunto de organismos que não apresentam mecanismos próprios de locomoção permanecem suspensos na água. Ecossistemas Aquáticos Comunidades a) Comunidade planctônica • Densidade superior à água mecanismos de adaptação Bainha mucilaginosa Formação de gotículas de óleo Aumento da superfície de contato Formação de vacúolos gasosos Ecossistemas Aquáticos Comunidades a) Comunidade planctônica • Classificação baseada em função de diversas características: Dimensões Biótopo Distribuição vertical Nutrição Ecossistemas Aquáticos Comunidades a) Comunidade planctônica • Classificação baseada no tamanho dos organismos Macroplâncton Mesoplâncton Microplâncton Nanoplâncton Ultraplâncton Ecossistemas Aquáticos Comunidades a) Comunidade planctônica • Classificação baseada no biótopo Haliplâncton organismos presentes nos ecossistemas marinhos Limnoplâncton organismos presentes nos ecossistemas de água doce Ecossistemas Aquáticos Comunidades a) Comunidade planctônica • Classificação baseada na distribuição vertical Pleuston Organismos deslocados pelo vento Neuston organismos que vivem na interface água/ar (camada superficial) Plâncton pelágico organismos que vivem em profundidades entre 300 e 6000m Plâncton epibentônicosplanctontes organismos que vivem próximo ao fundo ou temporariamente em contato com ele. Ecossistemas Aquáticos Neuston Pleuston Plâncton pelágico Comunidades a) Comunidade planctônica • Classificação baseada na nutrição Fitoplâncton organismos autotróficos Zooplâncton organismos heterotróficos Mixotróficos organismos autotróficos e heterotróficos Ecossistemas Aquáticos Comunidades a) Comunidade planctônica • Fitoplâncton Síntese de matéria orgânica responsáveis pela produtividade em ecossistemas aquáticos Ecossistemas Aquáticos Comunidades a) Comunidade planctônica • Fitoplâncton - Componentes Algas Clorofíceas Algas Euglenóides Algas Crisofíceas Algas Pirrófitas Ecossistemas Aquáticos Pyrrophytha Crysophytha Clorophytha Euglenophytha Comunidades a) Comunidade planctônica • Bacterioplâncton Bactérias e algas cianofíceas Livres ou aderidas a partículas orgânicas Autotróficas, heterotróficas ou decompositoras Ecossistemas Aquáticos Comunidades a) Comunidade planctônica • Zooplâncton Organismos heterotróficos onívoros, detritívoros, herbívoros, carnívoros ou bacteriófagos Grande diversidade taxonômica Grande variação no tamanho dos indivíduos Ecossistemas Aquáticos Comunidades a) Comunidade planctônica • Zooplâncton – principais grupos taxonômicos Protozoários Asquelmintes rotíferos Crustáceos cladóceros, copépodos Insetos Ecossistemas Aquáticos Protozoários InsetosRotíferos Crustáceos Comunidades a) Comunidade planctônica • Zooplâncton – principais grupos taxonômicos Cnidarios Peixes larvas e ovos Anelídeos Moluscos Ecossistemas Aquáticos Cnidarios MoluscosAnelídeos Peixes Comunidades b) Comunidade nectônica Organismos que se deslocam ativamente na coluna de água estruturas locomotoras Ecossistemas Aquáticos Comunidades b) Comunidade nectônica • Carnívoros, herbívoros, onívoros, detritóvoros • Grupos taxonômicos: Mamíferos Peixes Répteis Crustáceos Moluscos Ecossistemas Aquáticos Comunidades c) Comunidade bentônica • Organismos que vivem no fundo dos ambientes aquáticos fixos ou de vida livre • Zoobentos heterótrofos • Fitobentos produtores Ecossistemas Aquáticos Comunidades c) Comunidade bentônica • Fitobentos produtores Algas, briófitas, pteridófitas e angiospermas Restrito ao sedimento que recebe luz Auxiliam na produtividade dos ecossistemas Ecossistemas Aquáticos Comunidades c) Comunidade bentônica – Fitobentos • Classificação os organismos são classificados de acordo com o tamanho: Microfitobentos compõem o perifíton algas, bactérias e cianobctérias Macrofitas plantas superiores Ecossistemas Aquáticos Comunidades c) Comunidade bentônica • Zoobentos heterótrofos Vivem aderidos a um substrato ou sobre ele vegetação, pedras, galhos, areia, etc. Vertebrados Invertebrados Ecossistemas Aquáticos Comunidades c) Comunidade bentônica - Zoobentos • Classificação os heterótrofos bentônicos são classificados de acordo com o tamanho: Microbentos pequenos organismos Mesobentos organismos de tamanho mediano que são retidos em peneiras de 0,3-0,8 mm Macrobentos organismos visíveis a olho nú (retidos em malhas de 1-2 mm) Ecossistemas Aquáticos Comunidades c) Comunidade bentônica - Zoobentos • Principais grupos taxonômicos: Protozoários Poríferos Asquelmintes Platelmintes Ecossistemas Aquáticos Comunidades c) Comunidade bentônica - Zoobentos • Principais grupos taxonômicos: Nematóides Briozoários Anelídeos Moluscos Crustáceos Insetos Ecossistemas Aquáticos Comunidades c) Comunidade bentônica - Zoobentos • Principais grupos taxonômicos: Equinodermos Cnidários Moluscos Peixes Ecossistemas Aquáticos Comunidades c) Comunidade bentônica - Zoobentos • Distribuição Tipo de sedimento Disponibilidade e qualidade do alimento Tipo de substrato Temperatura Concentração de oxigênio Ecossistemas Aquáticos Comunidades c) Comunidade bentônica - Zoobentos • Importância Heterotróficos carnívoros, herbívoros, onívoros ou detritívoros Papel fundamental na ciclagem de nutrientes revolvimento do sedimento e liberação de nutrientes Ecossistemas Aquáticos Comunidades Comunidade de macrófitas aquáticas • Plantas herbáceas que crescem na água, em solos cobertos por água ou em solos saturados em água Ecossistemas Aquáticos Comunidades Comunidade de macrófitas • Grande variedade de grupos taxonômicos Algas, briófitas, pteridófitas, angiospermas • Classificação Baseado nas adaptações que as plantas apresentam ao ambiente aquático: Ecossistemas Aquáticos Comunidades Comunidade de macrófitas - Classificação • Macrófitas aquáticas emersas plantas enraizadas no sedimento e com folhas fora da água. Ecossistemas Aquáticos Comunidades Comunidade de macrófitas - Classificação • Macrófitas aquáticas com folhas flutuantes plantas enraizadas no sedimento e com folhas flutuando na superfície da água Ecossistemas Aquáticos Comunidades Comunidade de macrófitas - Classificação • Macrófitas aquáticas submersas enraizadas plantas enraizadas no sedimento que crescem totalmente submersas na água. Ecossistemas Aquáticos Comunidades Comunidade de macrófitas - Classificação • Macrófitas aquáticas submersas livres plantas que apresentam rizóides pouco desenvolvidos e que permanecem flutuando submergidas na água em locais de pouca turbulência. Ecossistemas Aquáticos Comunidades Comunidade de macrófitas - Classificação • Macrófitas aquáticas flutuantes plantas que flutuam na superfície da água. Ecossistemas Aquáticos Comunidades Comunidade de macrófitas • Grande amplitude ecológica • Grande capacidade de adaptação aos mais diversos ambientes Ex.: Ranunculus circinatus Capaz de adaptar-se a ambientes com diferentes concentrações salinas Ecossistemas Aquáticos Comunidades Comunidade de macrófitas – Importância Alta produtividade nos ecossistemas aquáticos Papel ativo na ciclagem de nutrientes Servem de refúgio e para a desova de muitos animais Alta capacidade de fixação de nitrogênio Ecossistemas Aquáticos
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