Ciências do Ambiente e Sustentabilidade Aula 2

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Ciências do Ambiente 
e Sustentabilidade 
 
 
 
 
 
Aula 2 
 
 
 
Professora Cristiane Burmester 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Conversa inicial 
Olá, aluno! 
Seja bem-vindo à segunda aula de Ciências do Ambiente e Sustentabilidade! 
Veja os assuntos que iremos estudar: 
 Introdução à ecologia e conceitos básicos 
 A biosfera, os Ecossistemas e os Biomas 
 E também os Ciclos Biogeoquímicos 
Preparado!? 
Então, vamos começar! 
A professora Cristiane nos traz mais detalhes sobre a aula de hoje! 
Confira no material on-line! 
 
Contextualizando 
Conforme vimos na primeira aula, para que o engenheiro possa atuar em sua 
especialidade, porém de forma multidisciplinar, isto é, levando em consideração 
também aspectos ambientais importantes para o nosso planeta, como a 
preservação do meio ambiente, e o controle e a solução de problemas já 
existentes, ele deve possuir certos conhecimentos básicos necessários para se 
desenvolver esta capacidade multidisciplinar de atuação profissional. 
Os temas que serão vistos nesta aula, relativos à ecologia, fazem parte deste 
grupo de conhecimentos e são muito importantes para embasar as análises de 
problemas ambientais. 
 
 
 
 
 
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Tema 1: Introdução à ecologia e conceitos básicos 
A ecologia é o estudo científico das interações entre os seres-vivos e o seu 
ambiente. A palavra é derivada do grego “oikos”, que significa casa, ambiente, 
lugar onde se vive, e “logos”, que quer dizer estudo, ciência. No sentido literal, 
ecologia seria o estudo dos seres vivos em sua casa, no seu ambiente. 
 
A ecologia procura compreender como os organismos interagem com 
outros organismos e com os componentes não vivos, como a luz, o solo, 
a água e o ar, presentes no meio ao seu redor. 
 
No início, a ecologia considerava as espécies individualmente, o que deu origem 
à autoecologia. Hoje, a autoecologia é a parte da ecologia que estuda o 
comportamento de um organismo individual ou de uma dada espécie aos fatores 
ambientais, em função de suas fisiologias e respectivas adaptações ao 
ambiente. 
Posteriormente, foi percebida a importância das relações entre as diversas 
espécies, surgindo assim a sinecologia, que passou a ser a parte da ecologia 
que estuda as interações entre as diferentes espécies que ocupam um mesmo 
ambiente, como se inter-relacionam e de que maneira interagem com o meio 
ambiente. 
Na natureza existem níveis ecológicos de organização, os quais evoluem 
do mais simples para o mais complexo, dos organismos individuais para 
as populações, para as comunidades, para os ecossistemas, e finalmente, 
para a biosfera. Este conceito de níveis de organização dos seres vivos é 
uma das melhores formas de se entender o campo de estudo da ecologia 
moderna. 
 
 
 
 
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Veja mais detalhes aqui: 
1. No primeiro nível, representado pelos indivíduos, é importante 
conhecer o conceito de espécie. As espécies são um grupo de 
organismos individuais que são potencialmente capazes de cruzamento 
sob condições naturais. Organismos da mesma espécie, apesar de serem 
semelhantes, podem ter características físicas ou de conduta diferentes. 
Exemplo de espécie: Homo sapiens. 
2. No segundo nível estão as populações que são grupos de indivíduos da 
mesma espécie que ocupam uma determinada área num determinado 
período de tempo. Cada espécie pode ter múltiplas populações. Nesse 
nível outro conceito importante é o de capacidade de suporte, que 
corresponde ao tamanho máximo de uma população que pode ser 
sustentada em uma determinada área. Exemplo de população: população 
de onças no pantanal. 
3. O terceiro nível engloba as comunidades, ou seja, o conjunto de 
populações de várias espécies vivendo na mesma área num determinado 
período. Exemplo de comunidade: comunidade em um oceano formada 
por peixes, algas, plantas, e outros organismos. 
4. No quarto nível aparecem os ecossistemas que são o resultado da 
interação entre as comunidades e os elementos abióticos de uma área 
específica, funcionando como uma unidade. Os elementos abióticos são 
elementos físicos e químicos do ambiente como luz, temperatura, vento, 
solo, umidade pH, salinidade, etc. Exemplos de ecossistema: lago, 
florestas, desertos, etc. 
5. E no quinto nível, em termos de níveis organizacionais, a biosfera é o 
conjunto de todos os ecossistemas do planeta Terra, ou seja, é um 
sistema que inclui todos os organismos vivos do planeta interagindo com 
o ambiente físico como um todo. 
 
 
 
 
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Vá até o material on-line e assita ao vídeo que traz exemplos dos níveis 
organizacionais da ecologia. 
 
 
 
Meio ambiente 
Para a ecologia, o meio ambiente é o conjunto de condições físicas, 
químicas e biológicas que cercam o ser vivo, resultando num conjunto de 
limitações e de possibilidades para uma dada espécie: o meio ambiente é 
tudo que nos cerca. 
O meio ambiente é sempre heterogêneo e segue variando de um local para 
outro, o que dá origem a agrupamentos de seres vivos diferentes. Tais 
agrupamentos (comunidades) interferem na composição do meio e são 
beneficiados ou prejudicados com essas transformações. Sendo assim, o 
meio ambiente evolui, para melhor ou para pior, conforme a espécie 
considerada. 
 
 
 
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Por exemplo... 
Se considerarmos um lago que recebe adubo proveniente de projetos agrícolas 
da vizinhança, podemos considerar que a população de algas será favorecida, 
aumentando as suas possibilidades de desenvolvimento, pela maior oferta de 
nitratos e fosfatos. 
Por outro lado, os peixes terão suas possibilidades de desenvolvimento limitadas 
pela redução do oxigênio, ocasionada pela grande proliferação de algas, e como 
resultado podem morrer asfixiados. Neste caso o meio ambiente melhorou para 
as algas e piorou para as populações de peixes. 
O meio ambiente está sempre mudando e evoluindo. Estas mudanças são 
provocadas pelo clima, pelos seres vivos e pelas próprias atividades humanas, 
os quais são influenciados por essas modificações, gerando novas alterações. 
Esta é a essência da evolução. 
Alguns seres vivos são incapazes de adquirir os recursos que necessitam 
e se extinguem. Outros desenvolvem constantemente melhores formas de 
adaptação aos problemas do ambiente mutante. Diz-se que estes 
evoluíram. 
O meio ambiente é o conjunto de possibilidades físicas, químicas e 
biológicas para cada indivíduo (espécie) de uma comunidade. 
Neste sentido, a espécie Homo sapiens, entre milhões de espécies da 
Terra, tem sido o foco de toda atenção da ciência ecológica, dada a sua 
capacidade de transformar as condições ambientais, em nome da 
qualidade de vida humana. 
 
 
 
 
 
 
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Hábitat e nicho ecológico 
Dentro do meio ambiente, cada espécie considerada tem um ‘endereço’ (hábitat) 
e desenvolve uma ‘profissão’ (nicho ecológico). 
O hábitat de um organismo é o local onde ele vive; ou ainda, é o ambiente que 
oferece um conjunto de condições favoráveis ao desenvolvimento de suas 
necessidades básicas, que são nutrição, proteção e reprodução. 
O nicho ecológico é o papel de uma espécie numa comunidade, ou seja, como 
ela faz para satisfazer as suas necessidades. As algas,por exemplo, têm o seu 
hábitat na água superficial de um lago, e parte do seu nicho ecológico é a 
produção de matéria orgânica através da fotossíntese, a qual serve de alimento 
para sua população e para alguns animais. 
 
Exemplo de hábitat: as savanas africanas são o habitat natural do elefante 
africano. 
Exemplo de nicho ecológico: o leão atua como predador devorando 
grandes herbívoros. 
 
Teoricamente, o hábitat seria aquele ambiente em que as condições ambientais 
atingem o ponto ótimo e uma espécie consegue reproduzir em toda a sua 
plenitude, ou seja, consegue desenvolver o seu potencial biótico. 
Porém, como já falamos na primeira aula, a reprodução sem oposição não pode 
manter-se por muito tempo em um ambiente de recursos limitados. Desse modo, 
o ambiente se encarrega de controlar o crescimento da população através da 
resistência ambiental. 
 
 
 
 
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A resistência ambiental compreende todos os fatores, tais como fome, 
enfermidades, alterações climáticas e competição, que impedem o 
desenvolvimento do potencial biótico. O processo funciona do seguinte modo: 
quando a densidade populacional aumenta, aumenta também a resistência 
ambiental, que por sua vez origina uma diminuição da densidade populacional. 
A interação entre o potencial biótico e a resistência ambiental resulta num 
aumento ou numa diminuição do número total de organismos de uma população. 
O hábitat é, então, a região onde a resistência ambiental para a espécie é 
mínima, ou seja, onde ela encontra melhores possibilidades de sobrevivência. 
 
 
Agora é com a professora Cristiane! 
Confira no vídeo do material on-line! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tema 2: A biosfera 
A biosfera é definida como sendo a região do planeta que contém todo o conjunto 
dos seres vivos e na qual a vida é permanentemente possível, ou de outro ponto 
de vista, é o ambiente capaz de satisfazer às necessidades básicas dos seres 
vivos de forma permanente. 
Na biosfera estão incluídos a superfície da Terra, rios, lagos, mares e oceanos, 
e parte da atmosfera. 
Na verdade, a biosfera corresponde a uma delgada casquinha em torno 
do planeta, uma vez que as condições de vida vão diminuindo à medida 
que nos afastamos da superfície, até que cessam a, aproximadamente, 8 
km acima do nível do mar e a 9 km abaixo deste. No total a biosfera tem 
cerca de 17 km de espessura. 
 
 
Para satisfazer as necessidades dos seres vivos são necessárias a 
presença de água, luz, calor e matéria, bem como a ausência de 
condições prejudiciais à vida como substâncias tóxicas, radiações 
ionizantes e variações extremas de temperatura. 
A biosfera apresenta todas essas condições, possui uma fonte externa de 
luz e calor (sol), água que chega a cobrir 71% da superfície do planeta e 
substâncias minerais em contínua reciclagem nos seus vários ambientes. 
Apresenta ainda um escudo contra radiações ionizantes provenientes do 
sol (camada de ozônio) e grandes massas de água que se encarregam de 
manter a temperatura média do planeta em torno dos 15 ºC. 
 
 
 
 
 
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A biosfera pode ser dividida em três regiões físicas distintas: 
Litosfera - Camada superficial sólida da Terra, constituída de rochas e 
solos, acima do nível das águas. Compreende 25% da biosfera, apresenta 
variações de temperatura, umidade, luz, etc. e possui enorme variedade de 
flora e de fauna 
Hidrosfera - Representada pelo ambiente líquido: rios, lagos e oceanos. 
Recobre 71% da superfície total do planeta, apresenta condições climáticas 
bem mais constantes do que na litosfera, salinidade variável e possui 
menor variedade de plantas e de animais que a litosfera 
Atmosfera - Camada gasosa que circunda toda a superfície da Terra, 
envolvendo, portanto, os dois ambientes acima citados 
 
A figura a seguir ilustra todas as regiões que compõem a biosfera. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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A biosfera caracteriza-se por ser uma estrutura muito complexa. A sua 
composição é resultado de fenômenos físicos associados à própria atividade 
biológica que ocorre na biosfera há milhares de anos. 
As atividades de nutrição e de respiração das plantas, dos animais e dos 
microrganismos que habitam o solo e as águas: 
1. Alteram quimicamente a composição do ar atmosférico devido ao fato de 
consumirem alguns gases que o compõem e produzirem outros. 
2. Modificam a estrutura do solo, por cavarem buracos e galerias ou por 
produzirem alterações químicas do meio. 
3. Modificam a composição da água em virtude das trocas de alimentos e 
compostos químicos que realizam no seu interior. 
 
A Energia 
A fonte de energia da biosfera é o sol que, além de iluminar e aquecer o 
planeta, fornece energia para a síntese de alimento. 
A energia solar também é responsável pela distribuição e reciclagem de 
elementos químicos, pois determina o clima e o tempo nos sistemas de 
distribuição de calor e água na superfície do planeta. 
Dos 100% de energia solar enviada para a Terra, somente 51% conseguem 
atingir a sua superfície, sendo 25% energia direta e 26% difusa. Dos 100% 
iniciais, 19% é perdida por absorção pelas moléculas de oxigênio e ozônio da 
radiação ultravioleta na estratosfera, 6% é perdida por difusão da luz solar de 
menor comprimento de onda, 24% é perdida por reflexão (20% nas nuvens e 
4% na superfície). 
 
 
 
 
 
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A distribuição da Energia Solar na Terra 
 
 
A energia solar que toca a superfície da terra é uma ação conjunta de radiações 
distintas. Do aspecto ecológico, somente as radiações infravermelhas, as 
visíveis e as ultravioletas são bem conhecidas quanto aos seus efeitos. As 
radiações infravermelhas, apesar de serem absorvidas em grande parte pelo 
vapor d'água atmosférico, exercem poderosa influência sobre os seres vivos, 
dando também origem a fenômenos meteorológicos como o vento. 
As radiações ultravioletas têm importância na formação da vitamina D, 
necessária aos seres vivos. A grande maioria desses raios é absorvida pela 
camada de ozônio presente na atmosfera terrestre. As radiações visíveis 
constituem a parte do espectro solar indispensável à vida: a luz solar se relaciona 
fundamentalmente com a produção de alimentos. 
 
 
 
 
 
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Todos os processos energéticos da biosfera obedecem às duas leis da 
termodinâmica. 
A primeira lei estabelece que “a energia do universo é constante”, ou seja, a 
energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada. 
A segunda lei diz que “a entropia no universo tende ao máximo”, ou seja, a 
cada transformação a energia passa de uma forma mais organizada e 
concentrada a outra menos organizada e mais dispersa. 
As duas leis podem ser observadas no fluxo contínuo e num único sentido 
da energia solar na biosfera: a energia luminosa é captada pelas plantas e 
transformada em energia química ou absorvida pela água, ar e solo e, 
posteriormente, em ambos os casos, transformada em energia calorífica 
que é irradiada para o espaço. 
 
Atividades humanas e desequilíbrios na biosfera 
A qualidade da biosfera sofre alterações devido a atividades humanas. As 
indústrias e o uso dos veículos movidos a combustíveis alteram a composição 
da atmosfera, os resíduos lançados pelos esgotos das fábricas e das casas 
alterama composição da hidrosfera; a disposição inadequada do lixo, dos 
entulhos de construção, dos rejeitos da mineração, dos inseticidas, dos adubos, 
etc., altera a composição da litosfera. 
Entretanto, existem atividades humanas que podem ser benéficas para a 
biosfera, melhorando as condições de vida ou de desenvolvimento, como por 
exemplo: a adubação e a irrigação do solo, aumentando nele a quantidade de 
elementos nutritivos e água, necessários ao crescimento das plantas. 
O equilíbrio entre todas essas atividades e o conhecimento das relações entre 
as espécies de animais e vegetais que habitam diferentes locais da biosfera são 
indispensáveis para se manter as características do meio em que vivemos. 
 
 
 
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Sobre a Biosfera a professora Cristiane tem mais detalhes... 
Condira no vídeo do material on-line! 
 
Dica de Leitura 
Leia o item 3.2 do capítulo 3 – ‘Ecossistemas’ do livro base “Introdução à 
Engenharia Ambiental”. 
Faça a busca do livro na biblioteca virtual. 
 
 
Saiba Mais 
Curiosidade: Leia o texto escrito pelo Greenpeace logo abaixo para 
compreender melhor a fragilidade da biosfera e refletir sobre o 
comportamento da espécie Homo sapiens. 
 
“A Terra tem 4,6 bilhões de anos, se condensarmos esse espaço de tempo 
num conceito compreensível, poderíamos comparar a Terra a uma pessoa que 
neste momento estaria completando 46 anos. Nada sabemos dos 7 primeiros 
anos de vida dessa pessoa e mínimas são as informações sobre o longo 
período de sua juventude e maturação. Sabemos, no entanto, que foi aos 42 
anos que a terra começou a florescer. Os dinossauros e os grandes répteis 
surgiram há um ano, quando o planeta tinha 45 anos. Os mamíferos 
apareceram há apenas oito meses e na semana passada os primeiros 
hominídeos aprenderam a caminhar eretos. 
 
 
 
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No fim dessa semana a Terra ficou coberta com uma camada de gelo, mas 
abrigou em seu seio as sementes da vida. O homem moderno tem apenas 
quatro horas de existência e faz uma hora que descobriu a agricultura. A 
Revolução Industrial iniciou há um minuto. Durante esses sessenta segundos 
da imensidão do tempo geológico, o homem fez do paraíso um depósito de 
lixo. 
Multiplicou-se como praga, causou a extinção de inúmeras espécies, saqueou 
o planeta para obter combustíveis; armou-se até os dentes para travar, com 
suas armas nucleares inteligentes, a última de todas as guerras, que destruirá 
definitivamente o único oásis da vida no sistema solar. 
A evolução natural de 4,6 bilhões de anos seria anulada num segundo pela 
ação do animal inteligente que inventou o conhecer. Será esse o nosso 
destino?” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tema 3: Ecossistemas 
A unidade básica no estudo da ecologia é o ecossistema. Os vegetais, animais 
e microrganismos que vivem numa região (elementos bióticos) e constituem uma 
comunidade estão ligados por uma rede de relações que inclui o meio físico 
(elementos abióticos) e a própria comunidade. 
O conjunto de elementos necessários para as atividades dos seres vivos que 
formam o meio físico é chamado de biótopo, enquanto o conjunto de seres vivos 
se denomina biocenose. Estes componentes físicos e biológicos formam o 
ecossistema, que pode ser definido como unidade funcional básica composta de 
uma biocenose e um biótopo. 
As dimensões dos ecossistemas são as mais variadas possíveis, podendo se 
escolher uma unidade maior ou menor para estudo conforme convém. Podemos 
considerar como ecossistema uma floresta inteira (macroecossistema) ou uma 
simples planta como a bromeliácea (microecossistema). 
Nos ecossistemas existem diversos fenômenos e fatores que delimitam e 
definem a sua composição, tais como a composição física e química do 
meio e a presença de seres vivos. Eles caracterizam-se por uma 
interdependência não somente nas relações alimentares, mas também na 
reprodução e proteção. Desse modo, o ecossistema pode ser dividido em 
dois conjuntos amplos de elementos, os bióticos, que são os seres vivos, 
e os abióticos, ou seja, matéria inorgânica ou sem vida (água, ar e solo). O 
conjunto dos componentes bióticos compõe a biocenose e dos 
componentes abióticos o biótopo. 
Os componentes abióticos de um ecossistema são representados por 
fatores físicos, como luminosidade, temperatura, ventos, umidade, etc., e 
por fatores químicos, como a quantidade relativa dos diversos elementos 
químicos presente na água e no solo. 
 
 
 
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Os componentes bióticos podem ser agrupados em três categorias 
funcionais: produtores, consumidores e decompositores. 
1. Os produtores são todos os organismos autótrofos, isto é, os seres 
capazes de sintetizar seu próprio alimento, sendo, portanto, autossuficientes. 
São constituídos principalmente por plantas verdes que realizam fotossíntese, e, 
em menor quantidade, por bactérias que realizam quimiossíntese. 
2. Os consumidores dos ecossistemas são os heterótrofos, isto é, os seres 
incapazes de sintetizar seu alimento e que, para obtenção de energia, utilizam-
se do alimento sintetizado pelos autótrofos. São constituídos principalmente por 
animais que se alimentam de outros seres vivos. 
Podem ser subdivididos em: 
a) Consumidor primário (herbívoro), que utiliza diretamente o vegetal (Ex.: 
veado, gafanhoto, coelho e muitos peixes) 
b) Consumidor secundário (carnívoro), que obtém seu alimento de 
consumidores primários (Ex.: leão, cachorro, cobra e espécies carnívoras de 
peixes); 
c) Consumidor misto (onívoro), que não faz discriminação pronunciada em 
sua preferência alimentar entre produtores e outros consumidores (Ex.: homem, 
urso e alguns peixes). 
3. Os decompositores também são heterótrofos, porém se alimentam de 
materiais residuais (excreções, cadáveres, etc.), transformando-os em 
substâncias inorgânicas simples utilizáveis pelos produtores (Ex.: bactérias e 
fungos sapróvoros). 
Os decompositores possuem uma função tão vital quanto a dos autótrofos, pois 
se não houvesse decompositores, o nosso planeta seria um amontoado de ‘lixo’. 
 
 
 
 
 
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Cadeias Alimentares 
Todos os consumidores da biosfera obtêm energia e nutrientes para satisfazer 
as suas necessidades, comendo plantas, ou comendo outros animais que 
comeram plantas, ou comendo animais que comeram animais que comeram 
plantas, e assim por diante. 
Dessa forma, embora os ecossistemas variem muito em proporção e em 
aparência, todos têm uma mesma estrutura de funcionamento, apresentando 
um fluxo de energia e um ciclo de matéria da mesma forma que na biosfera, 
como pode ser visto aqui na figura: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A este sistema, onde existe um fluxo de energia e de nutrientes interligados, dá-
se o nome de cadeia alimentar. Uma cadeia alimentar pode ser definida como 
o caminho seguido pela energia no ecossistema, desde os vegetais 
fotossintetizantes até diversos organismos que deles se alimentam e servem de 
alimento para outros, ou de forma simplificada, como uma sequência de seres 
vivos unidos pelo alimento. 
 
 
 
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Uma forma de representar cadeias alimentares é ligando o nome dos 
organismos com setas, as quais indicam o caminho percorrido pela 
matéria nos ecossistemas. 
Esta representação classifica os organismos de acordo com o nível tróficoque 
ocupam. Por definição o primeiro nível trófico pertence ao produtor, com uma 
exceção para as cadeias alimentares do solo, que se iniciam com restos de 
vegetais e animais mortos. O último nível trófico, por sua vez, é ocupado pelos 
decompositores. Exemplos de cadeias alimentares: 
 
Plantas → insetos → pássaros → gavião (Cadeia de Predadores) 
 
Plantas → pulgões → protozoário (Cadeia de Parasitas) 
 
Folhas → fungos → vermes (Cadeia de Decomposição) 
 
Num ecossistema, as relações de transferência de matéria e energia não são tão 
simples como nas cadeias alimentares. As cadeias alimentares não são 
sequências isoladas, mas sim fortemente interligadas, constituindo teias que 
unem entre si predadores e presas, parasitas e hospedeiros, formando 
estruturas mais complexas denominadas teias ou redes alimentares. Isso porque 
um mesmo produtor pode ser consumido por diferentes tipos de herbívoros, os 
quais podem servir de alimento a diversos carnívoros diferentes. 
Numa teia alimentar, um organismo pode ocupar diferentes níveis tróficos. Isso 
se torna vantajoso para a comunidade, uma vez que um organismo passa a ter 
várias opções de alimento, fato que confere maior estabilidade à estrutura e, 
consequentemente, ao ecossistema. 
 
 
 
 
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Produtividade nos Ecossistemas 
A produtividade significa a quantidade de matéria orgânica produzida ou de 
energia fixada pelos produtores, que é transferida para os consumidores ao 
longo das sequencias alimentares, podendo ser expressa em unidades de 
massa ou de energia. Em termos de energia, as calorias incorporadas em cada 
nível trófico denominam-se, entre outras: 
Produção primária 
(PP) 
Produção secundária 
(PS) 
Produção terciária 
(PT) 
 
Denomina-se produção primária bruta (PPB ou PB), a quantidade de energia 
fixada pelas plantas no processo de fotossíntese em um período fixo de tempo. 
Parte dessa energia é utilizada pelos produtores para sua automanutenção 
através do processo de respiração. A outra parte desta energia produzida é 
incorporada à biomassa vegetal e torna-se utilizável como alimento aos 
consumidores. A esta parte utilizável damos o nome de produção primária líquida 
(PPL ou PL). 
A cada nível trófico, parte da energia recebida é incorporada à biomassa e parte 
é dissipada na forma de calor ou perdida na matéria excretada. Somando-se os 
valores totais da energia dissipada e da produção líquida, obtemos a 
produtividade do ecossistema. 
A produtividade média nas cadeias alimentares é estimada em torno de 10%, ou 
seja, a cada nível trófico são incorporados cerca de 10% da energia proveniente 
do nível trófico precedente. Assim, PS = 10% PL, PT = 10% PS, sucessivamente. 
Quanto maior o nível trófico do organismo, menor a quantidade de energia 
disponível. Tal fato limita o número de níveis de uma cadeia, o qual é atingido 
quando os organismos não obtêm energia suficiente para manterem-se vivos e 
reproduzirem-se. 
 
 
 
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Pela razão citada, a maioria das cadeias apresentam quatro a cinco níveis 
tróficos. Consequentemente, quanto mais próximo da base de produção, 
maior a disponibilidade de energia e, portanto, maior quantidade de 
organismos poderá ser mantida com a produção primária do ecossistema. 
A produtividade dos vários ecossistemas da biosfera não se distribui 
casualmente. Ela está limitada pelo clima, distribuição de nutrientes, luz e 
água. 
 
 
Dúvidas? A professora Cristiane pode nos ajudar... 
Confira o vídeo lá no material on-line! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tema 4: Biomas 
Cada região do planeta possui características próprias, desenvolvendo-se nela 
flora e fauna típicas, terrestres ou aquáticas, constituindo ecossistemas. 
A forma mais comum de estudar os ecossistemas é através da identificação de 
formações vegetais, associando-se a estas os animais, como uma unidade 
biótica. Cada combinação distinta de plantas e animais é chamada bioma. A 
biosfera é constituída de dois tipos de biomas: os aquáticos e os terrestres. 
 
Biomas aquáticos 
Os biomas aquáticos podem ser de água doce ou de água salgada. Os 
ecossistemas de água salgada (mares e oceanos) têm como principais 
características: 
 Tamanho (71% da superfície do planeta) 
 Salinidade (35 gramas de sal/litro) 
 Marés 
 Correntes 
 Temperatura (-2 ºc a 32 ºc) 
 Profundidade 
 Luminosidade 
 
Os ecossistemas de água doce (rios, riachos, lagos, lagoas, represas) têm 
como principais características: 
 Temperatura 
 Turbidez 
 Tensão superficial 
 Movimentos das águas 
 Gases (O2 e CO2) 
 
 
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Os ecossistemas de água doce podem ser divididos em dois grupos: 
 Ecossistemas Lênticos ou de água parada, como os lagos, as lagoas, as 
represas e os pântanos; 
 Ecossistemas Lóticos ou de água em movimento, como as nascentes, os 
córregos, os riachos e os rios. 
Os biomas aquáticos são formados por comunidades de seres vivos que vivem 
na água, seja doce ou salgada, de forma adaptada às condições ecológicas do 
local. 
Os principais tipos de seres vivos que habitam os biomas aquáticos estão 
listados abaixo. 
Plânctons: são organismos microscópicos flutuantes, que se deixam levar pelas 
correntes, e habitam a superfície da água. Dividem-se em fitoplâncton (algas 
unicelulares) e zooplâncton (pequenos animais aquáticos). 
Bentos: são organismos que vivem próximos ou fixos ao fundo, sobre outros 
organismos. Os corais, por exemplos, vivem de forma fixa. Já os caranguejos, 
vermes marinhos e alguns moluscos vivem próximos ao substrato, porém se 
movimentam. 
Néctons: são os organismos capazes de se locomover livremente pela coluna 
de água dos mares e oceanos. Exemplos: peixes, tartarugas, mamíferos 
marinhos. 
 
As tabelas apresentadas a seguir mostram três tipos de classificações 
diferentes dos ecossistemas aquáticos, baseadas nos seguintes aspectos: 
quantidade de nutriente, temperatura e quantidade de luz solar. 
 
 
 
 
 
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Classificação baseada na QUANTIDADE DE NUTRIENTES 
 
 
 
 
 
Classificação baseada na TEMPERATURA 
 
 
 
 
 
Classificação baseada na QUANTIDADE DE LUZ SOLAR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Biomas terrestres 
Os biomas terrestres têm o clima (temperatura e precipitação) e o solo como 
principais responsáveis pela sua formação. Representam aproximadamente 
30% da biosfera e apresentam grandes variações de temperatura, umidade, luz, 
pressão, etc., bem como grande variedade da flora e da fauna, que dão origem 
aos mais variados tipos de ecossistemas: florestas, campos, montanhas, 
desertos, mangues, praias, ilhas, solos e cavernas. Com base nestes tipos de 
ecossistemas, podemos encontrar na biosfera os seguintes biomas terrestres: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Na tabela a seguir estão apresentados os tipos de ecossistemas terrestres e 
suas características predominantes. 
Clique aqui> 
http://ccdd.uninter.com/dev/designer/kelly/ccdd_grad/engProd/cienciasA
mbSustentabilidade/a2/ecossistema.pdf 
No Brasil, devido às suas dimensões continentais, associadas à grandevariedade de fatores ecológicos combinados, existe uma grande diversidade de 
paisagens, que se apresentam nas várias regiões Norte, Nordeste, Sul, etc. 
São biomas brasileiros: Cerrado, Caatinga, Pantanal, Floresta Atlântica, Mata 
de Araucárias, Campos, Banhados, Cocais, Mangues, Restingas e Floresta 
Amazônica. 
A professora Cristiane entende tudo de Biomas... Veja no vídeo do 
material on-line! 
Dica de Leitura 
Leia o item 3.7 do capítulo 3 – ‘Ecossistemas’ do livro base “Introdução à 
Engenharia Ambiental”. 
Faça a busca do livro na biblioteca virtual. 
 
 
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Tema 5: Os Ciclos Biogeoquímicos 
Os ciclos biogeoquímicos são trajetórias cíclicas de elementos químicos que 
circulam na biosfera, partindo do ambiente inanimado para os organismos e 
voltando ao meio original. 
O termo é derivado do fato de que os organismos vivos interagem no 
processo de síntese orgânica e decomposição dos elementos (bio), o meio 
terrestre é a fonte dos elementos (geo), e os elementos do ciclo são 
químicos (químicos). Em qualquer ecossistema existem tais ciclos. A 
biogeoquímica é, portanto, a ciência que estuda a troca ou o fluxo de 
matéria entre os componentes vivos e físico-químicos da biosfera. 
Em qualquer ciclo biogeoquímico existe a retirada do elemento ou substância de 
sua fonte, sua utilização por seres vivos e posterior devolução para a sua fonte. 
 
Dos aproximadamente 90 elementos existentes na natureza, entre 30 e 40 são 
essenciais à vida de organismos. Todos os elementos, essenciais ou não, 
apresentam ciclos biogeoquímicos definidos. 
Dentre os principais elementos essenciais, podemos citar: 
Carbono (C), o hidrogênio (H), o oxigênio (O), o nitrogênio (N) e o fósforo 
(P), além do enxofre (5), do cloro (CI), do potássio (K), do sódio (Na), do 
cálcio (Ca), do magnésio (Mg) e do ferro (Fe). Podemos citar também o 
alumínio (AI), o boro (8), o cromo (Cr), o zinco (Zn), o molibdênio (Mó), o 
vanádio (V) e o cobalto (Co). 
Para a ecologia, o fator mais importante de um ciclo biogeoquímico constitui-se 
no fato de que os componentes bióticos e abióticos aparecem intimamente 
entrelaçados. Todos os ciclos biogeoquímicos incluem seres vivos. Os ciclos 
biogeoquímicos cessariam se não houvesse a vida, assim como a vida se 
extinguiria sem os ciclos biogeoquímicos. 
 
 
 
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As seguintes características podem ser observadas nos ciclos 
biogeoquímicos: 
Depósito "geológico" (atmosfera ou litosfera) 
Seres vivos (vegetais, animais e microrganismos) 
Câmbios químicos 
Movimento do elemento químico desde o meio físico até os organismos e 
seu retorno ao meio 
 
Os ciclos biogeoquímicos podem dividir-se em dois grupos básicos: 
Ciclos gasosos: o reservatório geológico é a atmosfera, onde encontram-se 
os depósitos. Exemplos: ciclo do carbono, do oxigênio e do nitrogênio. São 
ciclos relativamente rápidos e fechados, onde não existe quase nenhuma perda 
de elementos durante o processo de recirculação. 
Ciclos sedimentares: o reservatório geológico é a litosfera, mais 
especificamente, as rochas sedimentares. Exemplo: o ciclo do fósforo e do 
enxofre. São considerados ciclos lentos, uma vez que os depósitos 
sedimentares são pouco acessíveis aos organismos. Para que os elementos 
cheguem até os organismos, as rochas devem ser intemperizadas e, 
posteriormente, transportadas ao solo. 
 
Os dois tipos de ciclo descritos acima se referem ao ciclo dos elementos 
vitais, entretanto há outro ciclo importante que se refere ao ciclo de um 
composto vital: a água. Dessa maneira, identificamos o ciclo hidrológico 
ou da água. 
 
 
 
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Quer mais detalhes? Confira o infográfico que está no material on-line! 
E depois assista ao vídeo da professora Cristiane... 
 
Dica de Leitura 
Leia o capítulo 4 – ‘Ciclos Biogeoquímicos’ do livro base “Introdução à 
Engenharia Ambiental”. 
Faça a busca do livro na biblioteca virtual. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Na Prática 
Assista aos vídeos a seguir e vejam como toda a teoria vista até o momento é 
encontrada no nosso dia a dia, e aproveite para complementar e relembrar 
conteúdos vistos nessa aula: 
Acesse aqui: https://youtu.be/_d0mo6MK4TE 
 E aqui: https://youtu.be/BHfvd3OPTeI 
 
 
Síntese 
Na nossa aula vimos conceitos importantes para o estudo da ecologia, tais como 
níveis organizacionais, nicho ecológico, hábitat e meio ambiente. Estudamos 
também a biosfera, suas divisões e características importantes. 
Em seguida abordamos o tema dos ecossistemas, onde vimos cadeias e teias 
alimentares, produtividade, níveis tróficos, etc. 
Foram apresentados os biomas aquáticos e terrestres junto com suas 
classificações, características e exemplos no Brasil e no mundo. Por último, 
vimos os ciclos biogeoquímicos do carbono, do oxigênio e da água, e sua 
importância para o planeta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Referências 
BRAGA, Benedito et al. Introdução à Engenharia Ambiental. São Paulo: Pearson 
Prentice Hall, 2005. 
ODUM, Eugene P. Fundamentos de Ecologia. São Paulo: Fundação Calouste 
Gulbenkian, 2004. 
PHILIPPI JR., Arlindo et al. Curso de Gestão Ambiental. São Paulo: Manole, 
2004.