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1 1. CONCEITO E SUBDIVISÃO DA BIOGEOGRAFIA Dentre os conceitos de Biogeografia se destacam: - Biogeografia – Bio=Vida – Geo=Terra – Grafia= estudo. É a parte da Geografia que estuda a distribuição dos seres vivos na superfície da Terra. Este é o conceito mais tradicional da Biogeografia envolvendo a distribuição dos seres vivos na superfície da Terra. - É o estudo das plantas e animais na superfície da Terra, suas repartições, seus agrupamentos e suas relações com outros elementos do mundo físico e humano.(ELHAI, 1968). - A Biogeografia tem por objeto o estudo da distribuição dos seres vivos na superfície do globo e põem em evidência as causas que regem essa distribuição. Deste modo, a causa da amplitude e da diversidade dos fenômenos que deve abordar para alcançar este objetivo, as vezes descritivo e explicativo, esta ciência se relaciona não somente com a Geografia, mas também com diversas disciplinas como a Botânica,l a Zoologia, a Pedologia ou a Climatologia. Assim, a Biogeografia apresenta um caráter de ampla ciência de síntese, isto é, a partir de dados analíticos postos a seu alcance por diferentes especialistas, é possível deduzir dentre o conjunto de casos particulares que oferece ao mundo vivo, certas leis fundamentais da distribuição dos organismos. Portanto, para alcançar um compreensão geral da biosfera, o Biogeógrafo procura compreender as relações dos seres vivos com seu meio, isto é, com as condições climáticas, edáficas e bióticas que os rodeiam.(LACOSTE , SALANON, 1973, p.15). - Pesquisa as razões da distribuição dos organismos, das comunidades vivas (Biocenoses) e dos ecossistemas nas paisagens, países e continentes do mundo.(MUELLER, 1976). - Estuda as interações, a organização e os processos espaciais, dando ênfase aos seres vivos – vegetais e animais – que habitam determinado local: o Biotopo – onde constituem Biocenoses. (TROPPMAIR, 1976). - É a descrição do estudo da biosfera e dos efeitos do homem sobre as plantas e os animais e dos sistemas ecológicos dos quais estes fazem parte.(SIMMONS, 1982, p.3). - É ciência que se preocupa em documentar e compreender modelos espaciais de biodiversidade. É o estudo da distribuição dos organismos, Matheus Realce Matheus Realce Matheus Realce Matheus Realce Matheus Realce 2 tanto no passado quanto no presente, e dos padrões de variação ocorridos na Terra, relacionados à quantidade e aos tipos de seres vivos.(BROWN , LOMOLINO, 2006, p.3). Em todas estas definições, a Biogeografia está associada ao enfoque espacial, fato que a diferencia da Biologia, da Botânica, da Zoologia e da Ecologia. A Biogeografia pode ser dividida em: 1. Fitogeografia – estuda a distribuição das plantas na superfície da Terra. 2. Zoogeografia – estuda a distribuição dos animais na superfície da Terra. Essas duas subdivisões podem ser desdobradas em: a1) Biogeografia Florística –Faunística – estuda a distribuição geográfica e as causas da ocorrência de determinada espécie vegetal ou animal em um espaço. Ex: Onde e por que a espécie “X” é encontrada. a2) Biogeografia Sociológica – se divide em Fitossociologia e Zoosociologia – estuda as espécies que participam de determinada biocenose ou ecossistema. Ex: Que vegetais e/ou animais ocorrem em determinada mata, lago ou andar vegetal? a3) Biogeografia Histórica – se subdivide em Fitogeografia e Zoogeografia Histórica – estuda as causas da atual distribuição, a diferenciação e a extinção de espécies da flora e da fauna. Ex: Como se deu a evolução da espécie “X” na América do Sul? a4) Biogeografia Fisionômica – estuda os aspectos fisionômicos dos seres vivos, ou seja, sua expressão no mosaico (aparência, forma) da paisagem. Ex: A vegetação é densa ou aberta? a5) Biogeografia Econômica – se divide em Fitogeografia e Zoogeografia Econômica – estuda o valor e o aproveitamento econômico das espécies da Flora e da Fauna. Ex: Qual é o valor de determinada mata que abriga esta ou aquela espécie? a6) Biogeografia Regional – se divide em Fitogeografia e Zoogeografia Regional – estuda as espécies vegetais e animais que ocorrem em determinada região ou Geossistema integrando o mosaico da paisagem. Ex: Quais espécies da flora e fauna que ocorrem em determinada região ou área. 3 a7) Biogeografia Médica – estuda a distribuição e a causas da ocorrência de pragas e moléstias. Ex: Onde, como e por que uma praga ou moléstia ocorre em determinado espaço? a8) Biogeografia Ecológica – estuda as inter-relações dos seres vivos com as condições geoecológicas do meio ambiente em determinado espaço. Ex: Qual é a relação da água do solo com a mata galeria. a9) Biogeografia Antrópica ou Social – estuda a distribuição e as causas dos impactos ambientais da atividade humana na superfície da Terra. A Biogeografia Antrópica e Social e a Biogeografia Ecológica por trabalharem com os problemas ambientais do momento são as de maior interesse e aceitação. 2. IMPORTÂNCIA DA BIOGEOGRAFIA PARA A GEOGRAFIA A Biogeografia por considerar os seres humanos como integrante do ecossistema/geossistema como agente transformador que retira sua manutenção deste, retirando o caráter de seres humanos como agente de interferência mais: o caráter multidisciplinar; o desenvolvimento e aplicação de novas tecnologias (uso de sensores remotos, Sigs, Geoprocessamento, Computadores e Geoestatística) e o crescimento da importância dos estudos dos impactos humanos na superfície da Terra levaram a Biogeografia a uma posição de relevância entre as Ciências do meio ambiente. 3. MÉTODOS E TÉCNICAS UTILIZADAS A Biogeografia no seu desenvolvimento ao estudar o meio ambiente utiliza-se de uma série de metodologias que variam conforme o objetivo do trabalho a ser executado. Assim, vai-se do uso de imagem de satélite para a quantificação do impacto ambiental de uma mata galeria até a aplicação de um questionário sócio econômico ambiental junto aos proprietários rurais destas matas para saber-se como eles a utilizam e o que pensam delas. Matheus Realce Matheus Realce Matheus Realce Matheus Realce 4 4. EVOLUÇÃO, CAMPO E TENDÊNCIAS ATUAIS DA BIOGEOGRAFIA a) Evolução - Início – 372 a 288 AC - Observações de animais – 1181 e 1193 - Século XVI – Navegações – avanço – Botânica - Zoologia - Humboldt – Fisionomia da Vegetação – 1769 a 1859 Fundamentos da Fitogeografia – Considerado o Pai da Fitogeografia BRASIL - Naturalistas Europeus- . Viajantes - Saint Hillaire (1799 a 1853) Spix (1781 a 1826) Von Martius (1794 a 1868) – distribuição da Vegetação Bras. “Flora Brasiliensis” – 40 volumes. Warming – Final do séc. XIX – estudos em Lagoa Santa-MG. Wettsein (1904) - Sampaio (1929) Fitogeografia do Brasil - Maack (1950) – vegetação do estado do Paraná - Mello Leitão (1945) – Zoogeografia do Brasil - Escola Brasileira . 1934 – Criação da Fac. de Filosofia da Universidade de São Paulo . 1937 – Criação do Conselho Nacional de Geografia . Botânicos – Rawistwher (1944) Ferri ( Mário Guimarães) – pioneiro de trabalhos de Ecologia no Brasil . Conselho Nacional de Geografia Trabalhos de: Santos (1953)- Vegetação Geral do Brasil Kuhlmann (1953) Romariz (1953, 1955) – Aspectos Regionais Dansereau(1948) – Níveis da Biogeografia Waibel (1948) – Capítulos de Geografia Tropical Hueck (1953) – Vegetação da Serra do Mar 5 - Hoje – Presença de vários Centros de Pesquisa de Flora e Fauna . USP – Ab’Saber – Paleoclimas - Domínios Morfoclimáticos e Fitogeográficos do Brasil e América do Sul . UNESP – Troppmair – Biogeografia Ecológica b) Campo Estuda a Geobiocenose (sistema de interações – abióticos e bióticos) numa visão horizontal, ou seja, a distribuição, a estrutura, a dinâmica espacial que envolve os componentes abióticos e bióticos. E também pode- se considerar em decorrência da intensificação da atividade humana na superfície da Terra os problemas ambientais. c) Tendências Atuais da Biogeografia Abordagem integrada e sistêmica dos seres vivos com o meio ambiente. Desenvolvimento de abordagens integrativas entre os seres abióticos e bi óticos incluindo neste último os seres humanos. Matheus Realce Matheus Realce 6 5. A ESTRUTURA DO SISTEMA MEIO AMBIENTE Conceitos Básicos a) Ecologia - palavra criada pelo biólogo alemão Ernest Haeckel em 1866 - derivada de dois vocábulos grego - oikos (casa) e logos(estudo). Ecologia significa o estudo da casa ou, em outras palavras, o estudo do lugar onde se vive. Assim, esta ciência estuda as relações que ocorrem entre os seres vivos e entre estes e o meio ambiente. b) Ecossistema - sob o ponto de vista biológico e ecológico considera os organismos e o ambiente como uma unidade operacional básica. Tansley(1935) criador do termo Ecossistema. FOSBERG (1963) "é um sistema de interações em funcionamento composto de um ou mais organismos vivos e seus ambientes reais, tanto físicos como biológicos". ODUM(1958) - definiu o Ecossistema como um conjunto das comunidades vivas de uma região mais as coisas sem vida. Ecossistema - Eco = Casa - Sistema = Sistema Sistema Casa c) Meio Ambiente - "é o conjunto de elementos favoráveis ou desfavoráveis que cercam determinado ser vivo, como luz, calor, ventos, chuvas, condições edáficas (relativas ao solo) e a presença de outros seres vivos".(PINHEIRO;MONTEIRO, 1992, p.2). Matheus Realce Matheus Realce Matheus Realce Matheus Realce Matheus Realce 7 "Conjunto de todas as condições e influências externas circundantes, que interagem com um organismo, uma população, ou uma comunidade".(GLOSSÁRIO DE ECOLOGIA, 1987, p. 120 e 121). d) Poluição - "efeito que um poluente produz no ecossistema"(GLOSSÁRIO DE ECOLOGIA, 1987, p.138). - " mudança indesejável no ambiente, geralmente a introdução de concentrações exageradamente altas de substâncias prejudiciais ou perigosas, calor ou ruído. A poluição refere-se geralmente aos resultados da atividade humana, mas as erupções vulcânicas e a contaminação de um corpo de água por animais mortos ou por excrementos de animais são também poluição".(DICIONÁRIO DE ECOLOGIA E CIÊNCIAS AMBIENTAIS, 1998, p.419). Tipos de Poluição - Poluição Agrícola - "aquela proveniente de dejetos sólidos e líquidos de todos os tipos de agricultura, incluindo enxurrada de pesticidas e fertilizantes, erosão e poeira de solo arado, fezes e carcaças de animais, resíduos de safras e detritos diversos".(GLOSSÁRIO DE ECOLOGIA, 1987, p. 138). Poluição Química - "aquela em que o poluente é um elemento ou substância ou uma mistura química".(GLOSSÁRIO DE ECOLOGIA, 1987, p.138). Poluição Sólida - "aquela em que o poluente é um material sólido, tipicamente metal, plástico, entulho, vidro e sedimento". (GLOSSÁRIO DE ECOLOGIA, 1987, p.138). Poluição Sonora - "aquela produzida por ruídos excessivos durante um período prolongado".(GLOSSÁRIO DE ECOLOGIA, 1987, p.138). Poluição do Ar - "contaminação do ar por substâncias que interferem direta ou indiretamente na saúde e conforto humanos, diminuem a segurança pela redução da visibilidade, ou prejudicam a propriedade corroendo o metal ou a pedra. Embora a poluição do ar seja produzida geralmente pela atividade humana, inclui também substâncias naturais como pólen, poeira e emissões vulcânicas".(DICIONÁRIO DE ECOLOGIA E CIÊNCIAS AMBIENTAIS, 1998, p.419). e) Degradação - "Deterioração de substâncias por ação biológica".(GLOSSÁRIO DE ECOLOGIA, 1987, p. 52). Degradação Ambiental - "processo gradual de alteração negativa do ambiente resultante de atividade humana que podem causar desequilíbrio e destruição parcial ou total, dos ecossistemas".(GLOSSÁRIO DE ECOLOGIA, 1987, p.52). - "esgotamento ou destruição de um recurso potencialmente renovável, como o solo, pastagem, floresta ou vida selvagem por sua utilização num Matheus Realce Matheus Realce 8 ritmo mais rápido do que o de seu reabastecimento natural".(DICIONÁRIO DE ECOLOGIA E CIÊNCIAS AMBIENTAIS, 1998, p.147). f) Impacto Ambiental - "mudança induzida pelo homem no ambiente natural".(DICIONÁRIO DE ECOLOGIA E CIÊNCIAS AMBIENTAIS, 1998, p.290). - "toda ação ou atividade natural ou antrópica que produz alterações bruscas em todo o meio ambiente ou apenas em alguns dos seus componentes. De acordo com o tipo de alteração pode ser ecológico, social e/ou econômico. Ex: efeitos resultantes da construção de uma represa, de erupções vulcânicas, de variações climáticas bruscas, derrame de petróleo".(GLOSSÁRIO DE ECOLOGIA, 1987, p.106). - "o impacto em um sistema ambiental pode ser entendido como a ação que este sistema sofre ao ser submetido a uma ou mais forças que são capazes de alterar a busca de seu clímax".(CHRISTOFOLETTI, 1998). Clímax - estado de equilíbrio de um ambiente. Equilíbrio - é uma condição em que complexas distribuições de forças no sistema conduzem a um balanceamento e a uma tendência à manutenção da condição de equilíbrio. 5.1. Estrutura do Meio Ambiente O Ecossistema é composto por componentes bióticos e abióticos. 1. Componentes Bióticos ou Vivos São os seres vivos que no seu desenvolvimento necessitam de alimentação. Portanto, tem-se: a) Seres Autótrofos Auto = próprio trophos = nutrir São as formas de vida capazes de fabricar (produzir) seu próprio alimento realizando a fotossíntese. Sintetizam matéria orgânica a partir de substâncias inorgânicas. A maioria dos seres autótrofos usa energia solar para sintetizar alimentos. Já algumas bactérias sintetizam compostos orgânicos obtendo a energia necessária para o processo de síntese através de reações químicas que provocam no meio ambiente sendo chamadas de quimiossintetizantes. Sintetizar significa formar alguma coisa complexa partindo de substâncias mais simples. Matheus Realce 9 b) Seres Heterótrofos São os seres vivos incapazes de produzir seu próprio alimento retirando-o do meio externo. Se alimentam de compostos orgânicos existentes no meio ambiente, como outros organismos ou seus produtos. São representados pelos animais, fungos e a grande maioria das bactérias. Vê-se que as plantas são indispensáveis aos seres vivos que não são capazes de sintetizar substâncias orgânicas, fornecendo direta ou indiretamente todos os nutrientesde que necessitam. Existe algumas espécies de seres heterótrofos que se alimentam de matéria orgânica morta e de dejetos biológicos promovendo a reciclagem da matéria no ambiente físico, fornecendo elementos minerais que vão servir aos produtores. Estes seres, representados principalmente pelas bactérias e fungos, são denominados decompositores, microconsumidores, ou Saprófitos. 2. Componentes Abióticos São os fatores físicos do meio, no caso, Geologia, Geomorfologia, Pedologia, Hidrografia e Climatologia. Em relação a estrutura do ecossistema, ODUM(1963) destaca que esta é constituída por 4 elementos, no caso: 1. Substâncias Abióticas, Elementos básicos e Componentes do meio; 2. Produtores, os organismos autotróficos, principalmente as plantas verdes; 3. Os Grandes Consumidores ou Macroconsumidores, organismos heterotróficos, principalmente animais, que ingerem outros organismos ou determinada matéria orgânica; 4. Os Decompositores ou Microconsumidores (também chamados Saprófitos), organismos heterotróficos, principalmente as bactérias e fungos que decompõem os componentes complexos de protoplasma morto, absorvem alguns dos produtos da decomposição e liberam substâncias simples utilizáveis pelos produtores. Cadeia Alimentar ou Trófica - é o estabelecimento entre os autótrofos e heterótrofos de um inter-relacionamento alimentar, onde um ser se alimenta do outro, formando um Cadeia Alimentar. 10 Nível Trófico - corresponde a posição que o ser vivo ocupa dentro da cadeia alimentar no processo de obtenção de energia. De acordo com o seu nível trófico, os seres vivos são classificados em Produtores (vegetais clorofilados), Consumidores (animais) e Decompositores (fungos e bactérias). Neste contexto, existe uma cadeia trófica onde a maioria dos animais utiliza como alimento várias outras espécies. Portanto, em um Ecossistema - os Produtores são os autótrofos da comunidade. As Bactérias e Fungos, heterótrofos que decompõem o material orgânico, são os Decompositores. Todos os heterótrofos, predadores de plantas ou de outros animais, são os Consumidores da comunidade. Assim, os Consumidores são subdivididos em: os que se alimentam diretamente de vegetais, no caso, são os Consumidores de Primeira-Ordem; os que são predadores dos consumidores de primeira-ordem, que são os Consumidores de Segunda- Ordem; os predadores dos consumidores de segunda-ordem são os Consumidores de Terceira-Ordem e assim por diante. Esta hierarquia dos consumidores é determinada principalmente pelo tamanho do alimento. Geralmente um animal captura e come presas mais fracas do que ele. Por outro lado, um predador geralmente não pode utilizar animais muito pequenos como fonte de alimento. Gastará mais energia para achá-lo e capturá-lo do que a que ele obtêm comendo-o. Por outro lado, uma mesma espécie pode participar de várias cadeias alimentares e ocupar diferentes níveis tróficos ao mesmo tempo. Ao conjunto de Cadeias Alimentares que se entrelaçam denominamos Teia Alimentar. 11 12 13 14 15 16 6. A BIOSFERA E A EVOLUÇÃO DAS ESPÉCIES Constitui-se no mundo dos seres vivos, pois Bio= a vida e Sfera=esfera, portanto, esfera da vida. 2. Biosfera 2.1. Conceito - Sistema integrado de organismos vivos e seus suportes, compreendendo o envelope periférico do planeta Terra com a atmosfera circundante estendendo-se para cima e para baixo até onde exista naturalmente qualquer forma de vida. (GLOSSÁRIO DE ECOLOGIA, 1987, p. 21). - A união de todos os espaços onde há vida na Terra forma uma tênue cobertura de processos vitais em interação: a biosfera(CONTI ; FURLAN, 1996:110). - É o espaço terrestre onde se desenvolve a vida(TROPPMAIR, 1987:21). 17 18 2.2. Principais Ciclos Biogeoquímicos que se realizam na Biosfera É na Biosfera que se realizam os ciclos biogeoquímicos, quando através dos ecossistemas, circulam por meio de fluxos, os elementos químicos Carbono(C), Nitrogênio(N), Oxigênio(O), Cálcio(Ca), Enxofre(S), além dos metais pesados(ferro, manganês, silício), provenientes do meio abiótico(solo) e biótico. 3. Evolução das Espécies Processo evolutivo - o agrupamento de tipos naturais com caracteres comuns são denominados espécies(John Ray, século XVII). Hoje: agrupamento natural com mesma característica estrutural e com possibilidade de cruzamento e produção de descendentes férteis. - Séc. XVIII – Naturalista Linné – Sistema de Classificação Taxonômico para animais e plantas. 2 suposições: . cada espécie poderia ser comparada a um tipo ideal, isto é, a um espécie padrão; . o número e os tipos de espécies era fixo e imutável; - Princípio filosófico da evolução foi formulado desde a antiguidade pelos filósofos gregos- Anaximandro, Heráclito e Empédocle que já tinham em mente o processo da seleção natural; - 1809- Livro Filosofia Zoológica que o biólogo francês Jean Baptiste Lamarch propós a evolução das espécies. Duas propostas: - as características que um organismo adquire através de influências ambientais podem ser transmitidas aos seus descendentes, tendo origem assim, novos tipos ou novas espécies. Essa suposição é falsa, pois não pode ser provada. – lei do uso e desuso. - Charles Darwin 1857 – livro A Origem das Espécies – Seleção Natural. - 3.1. Conceito Biológico de Espécies São agrupamentos de populações naturais intercruzantes, reprodutivamente isolados de outros grupos com as mesmas características. É uma unidade morfológica, ou seja, são as diferenças de forma que distinguem um ser vivo do outro(CONTI & FURLAN,1996:190). 3.2. Teoria Sintética da Evolução Baseia-se em dois mecanismos: 3.2.1. Variabilidade Genética a) os indivíduos da mesma espécie diferem entre si quanto ao seu patrimônio genético. b) as diferenças genéticas correspondem à diferenças morfológica, fisiológicas e de comportamento. 19 3.2.2. Seleção Natural a) os indivíduos portadores de certos caracteres geneticamente determinados, têm maior probabilidade de deixar descendentes. b) Isto tende com o tempo à aumentar a incidência desses caracteres na população. 4. Especiação Geográfica - Processo que diz respeito a origem das espécies. As barreiras reprodutivas entre as espécies aparecem quando uma população pequena torna-se geograficamente isolada da população original durante longo intervalo de tempo. Assim, a seleção natural atuaria sobre essas populações isoladas no decorrer de muitos milhares de gerações, conduzindo assim a diferenças que poderiam impedir o intercruzamento e o conseqüente fluxo de genes, na eventualidade de uma aproximação posterior entre as duas populações consideradas. As barreiras que evitam o intercruzamento entre espécies são denominadas mecanismos isoladores, que por sua vez, podem ser de diversos tipos. O mais simples deles é a separação geográfica- barreira geográfica(cadeia montanhosa e abertura de oceanos).4.1. Tipos de Barreiras - Barreira Ecológicas – no caso de haver divergência no hábito alimentar, ou então, mesmo dentro da área em comum em que vivem, quando as espécies tem preferências por diferentes locais. 4.2. Graus de Isolamento Reprodutivo As barreiras podem ser temporárias e as populações podem ser colocadas de novo em contato após a separação. 4.2.1. Especiação Alopatrica É o surgimento de novas espécies a partir do isolamento geográfico. Ex. deriva dos continentes 4.2.2. Incompatibilidade entre as Espécies Deste modo, no estado inicial, temos uma espécie vivendo em seu meio, com o aparecimento da barreira, teremos o isolamento entre elas, passando cada uma delas a viver no seu meio. A barreira poderá dar origem a duas espécies. Assim, então teremos a divergência entre elas. No caso de incompatibilidade tem-se: 4.2.2.1. Simpatria São espécies que vivem juntas, ou seja, a barreira originou 2 espécies, no entanto, após a retirada da barreira, as duas passaram a viver juntas no mesmo território. Mas, apresentam comportamento e nicho ecológico 20 diferente. Assim, uma não atrapalha a outra pelo fato das necessidades de ambas serem diferentes. 4.2.2.2. Parapatria Após a retirada da barreira, as duas espécies passam a viver no mesmo território, possuindo um limite natural determinado por elas. Não há barreira geográfica, seria uma zona de transição. 4.2.2.3. Extinção Após a retirada da barreira, as espécies entram em contato, mas mantendo uma competição, utilizando as duas o mesmo nicho ecológico, tendo as mesmas necessidades. Uma espécie elimina a outra ou emigra. 4.2.3. Compatibilidade entre as Espécies No caso de compatibilidade(espécies semelhantes) podemos ter: 4.2.3.1. Fusão Após a retirada da barreira, as espécies entram em contato, se intercruzando, resultando em uma única espécie. 4.2.3.2. Subespécie Após a retirada da barreira, as espécies entram em contato no mesmo território, resultando em uma zona de contato entre elas, e em áreas que uma espécie vive separada da outra. 5. Endemismo Organismo ocorre em uma única área. 6. Cosmopolitismo Organismos difundidos pelo mundo. É raro e só ocorre excepcionalmente. Ex. Falcão-peregrino(Falco peregrinus). 21 22 6.1. Fatores Ecológicos ou Reguladores Dá-se o nome de Meio ( habitat ou ambiente) ao conjunto de todos os fatores e elementos que cercam uma dada espécie de ser vivo. Deste modo, os fatores e elementos ambientais ( Fatores – agem localmente, ou seja, sua ação é mais restrita enquanto que, os Elementos agem de forma mais ampla, ou seja, abrangente), são de três ordens diferentes: 1. de ordem fisica também chamados de abióticos; 2. de ordem química também chamados de abióticos; 3. de ordem biótica ou social também chamados de bióticos. São os fatores ambientais que influenciam o desenvolvimento das diferentes espécies de seres vivos. Os fatores ecológicos ditos abióticos representam as condições climáticas (Luz, Temperatura e Água), edáficas e químicas do meio enquanto que, os fatores bióticos compreendem as interações que ocorrem entre os seres vivos, como associações biológicas de parasitismo, predação e competição.(PINHEIRO ; MONTEIRO, 1998). Deste modo, os seres vivos que habitam uma determinada região encontram-se adaptados às condições ambientais do meio, representadas pelos fatores abióticos e bióticos, que regulam o equilíbrio populacional e os limites para o desenvolvimento de um ecossistema.(PINHEIRO ; MONTEIRO, 1998). Entretanto, qualquer fator que tenda a baixar o crescimento potencial em um ecossistema é entendido como um fator limitante.Quando este fator que age como um freio é importante na sobrevivência do ser vivo em questão, o termo fator regulador é mais apropriado. Assim, os organismos adaptados respondem a esses fatores de tal maneira que a comunidade adquire o máximo de homeostase possível nestas condições.(ODUM, 1986). Nicho Ecológico – é a maneira de viver de cada organismo, seus hábitos, a forma de obtenção de energia e as interações das quais ele participa dentro do ecossistema. Habitat – é o local onde determinada espécie vive e desempenha seu nicho ecológico. Algumas espécies de seres vivos conseguem se adaptar a diferentes condições ambientais, o que lhes confere uma maior distribuição geográfica e, portanto, um habitat mais amplo. Já outras espécies não suportam grandes variações das condições do meio, possuindo um habitat mais restrito. Por outro lado, duas espécies de seres vivos podem coexistir em um mesmo habitat desde que possuam nichos ecológicos diferentes. Exemplo – os organismos do fitoplâncton e os do zooplâncton que habitam as águas superficiais de um corpo aquático. Os seres que compõem o fitoplâcton sintetizam sua própria matéria orgânica a partir da radiação solar, enquanto 23 os seres do zooplâncton atuam como consumidores na obtenção de nutrientes. Já, em relação aos principais fatores e elementos abióticos que regulam os limites do desenvolvimento de diferentes espécies de seres vivos tem-se: a luz, a temperatura, a água como os elementos ambientais mais importantes em terra e a luz, a temperatura e a salinidade nos oceanos. 6.1.1. Fatores Abióticos 6.1.1.1. Luz Constitui-se na fonte de energia para os seres produtores, que a convertem em energia química armazenada em seus compostos orgânicos. A quantidade de energia disponível em um ecossistema limita o número de indivíduos que o interagem. Quanto ao crescimento das plantas em relação a presença de luz tem-se a seguinte classificação: a) Vegetais Heliófitos São aqueles que crescem proporcionalmente ao aumento da luz. Precisam de muita luz. Ex: Grama. b) Vegetais Ciófitos São aqueles que pouco crescem com a presença da luz, também chamados de umbrófitos. No caso dos animais, a luz solar é indispensável aos processos óticos dos órgãos visuais destes. Também é importante na pigmentação cutânea, ou seja, animais que vivem expostos à radiação solar mais intensa ( como nos desertos e nas montanhas) são normalmente mais pigmentados ao passo que os que vivem em lugares sombrios ( cavernas) são despigmentados, são albinos. Ainda, tem-se: - Eurífotos – seres vivos que suportam uma grande variação luminosa. - Estenófotos – seres vivos que só conseguem viver dentro de estreita faixa de luminosidade. 6.1.1.2. Temperatura Ao lado da luz e da água, a temperatura é um dos mais importantes fatores ecológicos que influi na distribuição de vegetais e animais na superfície da Terra. Assim, os limites de temperatura compatíveis com o desenvolvimento de seres vivos situam-se, de maneira geral, entre -5º C e 24 45º C. As diferentes espécies de seres vivos se adaptam a temperaturas que lhes permitam uma melhor atividade de seu metabolismo. Deste modo, os animais podem ser de dois tipos gerais, segundo a temperatura corporal: a) Animais Homeotermos Possuem a temperatura do corpo constante. São os animais que conseguem manter a temperatura do corpo constante em conseqüência de seus processos metabólicos apesar das variações da temperatura do ambiente. São chamados de sangue quente como os mamíferos e aves. b) Animais Pecilotermos Possuem a temperatura corporal variável. São animais que não conseguem manter a temperatura constante. Ela desce ou sobe acompanhando as flutuações do meio. Isto ocorre com os Invertebrados,com os Peixes, Répteis e os Anfíbios. Deste modo, os primeiros possuem ampla distribuição geográfica no mundo, enquanto que, os segundos (Pecilotermos), não resistindo a estas variações em grandes amplitudes (seres estenotérmicos), só vivem dentro de uma estreita faixa de distribuição na face da Terra. Em sua maioria, os seres marinhos vivendo em um ambiente onde estas variações térmicas não são pronunciadas como no meio terrestre, são muito sensíveis a qualquer alteração na temperatura. 6.1.1.3. Água A água é a substância predominante nos seres vivos. Ela age como veículo de assimilação e eliminação de muitas substâncias pelos organismos, além de atuar no equilíbrio da temperatura corporal destes. A umidade do ar representa a quantidade de água presente na atmosfera na forma de vapor. Geralmente, em regiões quentes, a umidade do ar é alta e, em regiões mais frias, o vapor de água atmosférico se condensa precipitando-se na forma de chuva, diminuindo os teores da umidade atmosférica. Assim, os vegetais precisam de água que sob a forma de solução nutritiva no solo, é absorvida pelas raízes e, sob forma de seiva, alcança as folhas onde se realiza a fotossíntese. A necessidade de água varia entre as espécies. Já os animais necessitam da água para sobreviver: água para beber e um certo teor de umidade no ar. Deste modo, vegetais e animais podem ser classificados conforme a exigência de água em: 25 1. Hidrófitos São os vegetais que vivem na água (da qual retiram as substâncias nutritivas), podendo fixar-se no fundo do leito ou serem flutuantes. Os animais aquáticos são chamados de Hidrófilos. 2. Higrófitos Plantas que preferem locais muito úmidos. Apresentam folhas largas e finas, desprovidos de mecanismos para redução da transpiração. 3. Higrófilos São animais que necessitam de ambientes úmidos. Apresentam o corpo desprotegidos contra a perda de água como anelídeos ( vermes, minhocas e lesmas). 4. Xerófitos São os vegetais que suportam longo período de seca, pois necessitam de pouca água. O aspecto xerófitico manifesta-se na própria estrutura e aparência das plantas que apresentam recursos para reduzir a transpiração como redução da superfície foliar (folhas pequenas e espinhosas), cobertura de cera ou pelos, ou película courácea com menos número de estômatos, recursos fisiológicos para acumulação de água nas folhas, troncos e raízes. 5. Xerófilos São os animais que precisam apenas de pequenas quantidades de água, pois têm meios de defesa contra a seca como proteção por uma pele espessa ou cutícula resistente. Ex: girafas e camelos. O alto teor de umidade reflete-se nos animais e vegetais por uma pigmentação mais forte enquanto nas regiões secas a coloração é mais clara. 6.1.1.4. Fatores Edáficos O solo fértil é constituído de rocha desagregada, água, ar, seres vivos e material orgânico em decomposição. O solo fornece para as plantas água e sais minerais, possibilitando o desenvolvimento de vegetais e animais. Um dos fatores , o ph do solo, influência as espécies vegetais que nele se desenvolvem. 6.1.2. Fatores Bióticos São as interrelações e interdependências desenvolvidas entre os seres vivos que podem ser de diferentes formas, favorecendo ou prejudicando determinadas espécies vegetais ou animais. Estas interrelações porém, apresentam no sistema natureza condições que contribuem para estabelecer 26 a dinâmica e o equilíbrio das populações com reflexos na sua distribuição espacial. As principais interrelações são: 1. Parasitismo É quando um organismo vivo se alimenta de célula, tecido ou fluído de outro ser vivo, chamado de hospedeiro, o qual comumente é prejudicado por este processo. Ex: É comum entre vermes e insetos. 2. Saprofitismo É quando os seres vivos se alimentam a partir de matéria orgânica em decomposição. Ex: Bactéria e fungos. 3. Epifetismo É quando as plantas utilizam outras apenas como suporte, sem prejudicá- las.Ex: Plantas heliófitas que vivem no sub-bosque apoiando-se sobre troncos e galhos da copa de indivíduos de grande porte e o caso das orquídeas. 4. Simbiose É quando ocorre uma associação de dois ou mais seres vivos com beneficio mútuo. 5. Comensualismo É quando uma espécie se benéfica de outra sem reflexos positivos ou negativos para esta. As espécies ciófitas aproveitam da sombra projetada e do microclima criado pelas espécies de maior porte. 6. Predação É o processo de destruir de forma violenta outro ser vivo. Ocorre entre os animais.Ex: lobos e jacarés em grupos e o gavião de forma individual. 7. Competição É a luta contínua na biosfera para ocupar o espaço vital que se caracteriza pela luz, pela sombra, pela umidade e por outras condições ambientais necessárias á sobrevivência das diferentes espécies vegetais e animais. 27 6.2. Ciclos Biogeoquímicos O fluxo unidirecional de energia solar proporciona condições para síntese da matéria orgânica pelos seres autótrofos e sua decomposição e retorno ao meio como elementos inorgânicos por meio da ação dos microconsumidores heterótrofos. Assim, a matéria percorre caminhos cíclicos, sendo constantemente reaproveitada pelos seres produtores. Deste modo, as plantas verdes transformam substâncias inorgânicas, como carbono, nitrogênio, fósforo e potássio, em compostos orgânicos que são transferidos ao longo da cadeia alimentar. Estes, por ação dos seres decompositores, são devolvidos ao solo, água e atmosfera em sua forma inorgânica, ficando novamente à disposição dos seres produtores. Portanto, os elementos químicos que constituem os organismos estão sendo constantemente reciclados na natureza através do ambiente físico e biológico, sendo de grande importância para a manutenção dos ecossistemas. 3.1. Conceito - É o ciclo dos elementos químicos entre o meio biótico e o meio abiótico geofísico. - Bio = porque os organismos vivos interagem no processo de síntese orgânica e decomposição dos elementos; Geo = porque o meio terrestre é a fonte dos elementos e Químicos porque são ciclos de elementos químicos. Se distingue três tipos de ciclos biogeoquímicos: 1. Ciclo Hidrológico – da água. 2. Ciclos Sedimentares dos Elementos Químicos – o reservatório que supre os elementos e os recebe de volta é a litosfera.Ex: Fósforo, Enxofre, Cálcio, Magnésio e Potássio. 3. Ciclos Gasosos dos Elementos Químicos – o reservatório que supre os elementos e os recebe de volta é a atmosfera. Ex: Carbono, Nitrogênio e Oxigênio. 28 3.2. Os Ciclos 3.2.1. Ciclo Hidrológico ou da Água A água é a substância mais abundante na biosfera, sendo encontrada nos estados sólido, líquido e gasoso. O volume total de água em seus três estados físicos é estimado em aproximadamente 1,5 bilhão de quilômetros cúbicos. Assim, é o principal componente dos organismos vivos. Seu percentual no peso dos seres varia entre 70 e 90, sendo mais abundante em tecidos jovens do que nos idosos. A água pode ser consumida pelos seres por diversos meios, seja ingerindo-a diretamente, seja utilizando a água contida nos alimentos ou ainda pela penetração por meio da pele. A perda de água, por sua vez, dá-se basicamente por evapotranspiração, respiração, excreções urinárias e dejeções. A água presente nos corpos hídricos como mares, rios e lagos e na superfície dos solossofre um processo de evaporação pela ação da radiação solar, passando à atmosfera sob a forma de vapor. Este, sofrendo resfriamento, condensa-se na forma de nuvens. A água é então devolvida à superfície terrestre na forma de chuvas, neblina, neve ou granizo. No solo, a água pode infiltrar-se pelos poros do terreno, onde, além de abastecer o lençol freático, fica disponível para as plantas. A água de precipitação pode escoar sobre a superfície do solo, abastecendo os corpos hídricos. Parte desta água pode também evaporar na superfície do solo. 29 30 3.2.2. Ciclo do Carbono O carbono é o componente fundamental da matéria orgânica, sendo o constituinte básico de todos os organismos vivos. O carbono utilizado pelos seres vivos encontra-se associado ao oxigênio, na forma de gás carbônico (CO2) presente na atmosfera ou dissolvido nas águas. Assim, os seres autótrofos captam o gás carbônico do ar atmosférico, utilizando-o na produção de matéria orgânica que será consumida e incorporada aos tecidos heterótrofos ao longo da cadeia alimentar. A oxidação de matéria orgânica através dos processos respiratórios dos seres vivos, libera parte do carbono assimilado na forma de gás carbônico. A matéria orgânica das plantas e animais mortos é utilizada como alimento pelos microorganismos decompositores, possibilitando o retorno do carbono, também na forma de gás carbônico para o meio. O ciclo do carbono é um ciclo perfeito, pois o carbono é devolvido ao meio à mesma taxa a que é sintetizado pelos produtores. Por outro lado, algumas vezes, a matéria orgânica pode não ser totalmente degradada pelos seres decompositores, permanecendo armazenada no subsolo na forma de depósitos fósseis como carvão e petróleo. Os grandes reservatórios de carbono são representados pelos carbonatos presentes na hidrosfera e litosfera. Estes não participam do ciclo ativo do carbono, apenas contribuindo com grandes quantidades de gás carbônico que é lançada à atmosfera por ocasião das erupções vulcânicas. Ainda, o carbono também é utilizado na formação da estrutura das conchas que após a morte do ser, passa a integrar o depósito calcário. Portanto, em termos de ciclo do carbono, pode-se distinguir um ciclo principal, por meio do qual os produtores, consumidores e decompositores participam respectivamente dos processos de fotossíntese e respiração, é um ciclo secundário, mais lento, do decaimento de plantas e animais que foram incorporados por processos geológicos na crosta terrestre. Nesses processos, os organismos foram transformados em combustíveis fósseis e, em calcário que ficam à margem do ciclo principal. A partir da Revolução Industrial, os seres humanos passaram a fazer uso intenso dessa energia armazenada, e no processo de queima (respiração) passou a devolver o CO2 à atmosfera a uma taxa superior à capacidade assimiladora das plantas (pela fotossíntese) e dos oceanos (pela reação e difusão). Esse desequilíbrio do ciclo natural pode ter implicações na alteração do chamado “efeito estufa”, com conseqüente aumento da temperatura global da Terra. Sabe-se hoje que, aproximadamente 50 por cento do excesso de CO2 gerado é absorvido pelos oceanos. Até que ponto os oceanos suportarão o aumento de dióxido de carbono (CO2 ) se constitui 31 em uma pergunta de difícil resposta pela multiplicidade de fatores que intervêm no mecanismo da recuperação do sistema. 32 33 3.2.3. Ciclo do Nitrogênio O nitrogênio faz parte da composição das moléculas de proteínas e bases nitrogenadas dos ácidos nucléicos, sendo indispensável à continuidade da vida. Embora, a atmosfera seja rica em nitrogênio (78%) é difícil sua assimilação pela maioria dos seres vivos. Desta maneira, o nitrogênio molecular (N2 ) penetra nos seres pela atividade respiratória e retorna ao meio sem tomar parte nos processos biológicos. Assim, grande parte do nitrogênio existente nos organismos vivos não é obtida diretamente da atmosfera, uma vez que a principal forma de nutriente para os produtores são os nitratos. Esses nitratos são fruto da decomposição de matéria orgânica, na qual o nitrogênio do protoplasma é quebrado em uma série de compostos orgânicos e inorgânicos por bactérias com funções especializadas em cada parte do processo. Os nitratos podem ainda ser obtidos por meio da ação de bactérias fixadoras de nitrogênio e das descargas elétricas que ocorrem na atmosfera. O nitrogênio atmosférico ou dissolvido em água, pode ser fixado por bactérias simbiônticas, como as do gênero rhizobium, que vivem em nódulos das raízes de plantas leguminosas como amendoim, feijão, soja; por bactérias de vida livre no solo como as do gênero azotobacter (aeróbias), clostridium (anaeróbias) e rhodospirilum (fotossintetizantes); e por algas cianofícias dos gêneros anabaena e nostoc, que vivem na água ou em solos encharcados. Estes seres fixam o nitrogênio molecular (N2) transformando-o em compostos orgânicos nitrogenados que são convertidos, por ocasião de sua morte, em íons nitratos (NO3), através de um processo denominado de Nitrificação.Estes, solúveis em água, são então absorvidos pelos vegetais e utilizados na síntese dos compostos orgânicos nitrogenados, que chegam aos consumidores ao longo da cadeia alimentar. A matéria orgânica dos organismos vivos, por ocasião de sua morte, é degradada pelos microorganismos decompositores que transformam as proteínas e aminoácidos em amônia (NH3). Estes microorganismos atuam também sobre os excretas nitrogenados, subprodutos do metabolismo dos seres consumidores, como amônia, ácido úrico e uréia. Este processo é denominado de Amonificação. 34 35 3.2.4. Ciclo do Fósforo O fósforo é um importante elemento integrante da estrutura dos ácidos nucléicos. As reservas de fósforos se constituem nas rochas fosfatadas originadas nas eras geológicas. Através da são do intemperismo, estas rochas são desagregadas, fornecendo fosfatos que serão utilizados pelos seres produtores, ficando disponíveis para os seres consumidores ao longo da cadeia alimentar. Entretanto, parte desses fosfatos liberados é carregada para os oceanos em decorrência da erosão, onde se perde em depósitos a grandes profundidades, ou é consumida pelo fitoplâcton. Os meios de retorno do fosfato para os ecossistemas a partir dos oceanos são insuficientes para compensar a parcela que se perde. Esse retorno tem por principais agentes os peixes e as aves marinhas. Exemplo disso são os extensos depósitos de guano ( fosfato de cálcio originário dos excrementos das aves marinhas) existentes na costa do Peru e Chile.A ação predadora dos seres humanos sobre esses pássaros faz com que a taxa de retorno reduza-se ainda mais. Ao mesmo tempo em que reduzem a taxa de retorno, os seres humanos, agindo sobre a natureza com a exploração da mineração, ocupação desordenada do solo, desmatamentos e agricultura, entre outras atividades, aceleram o processo de perda de fósforo do ciclo. Estima-se que, atualmente, um a dois milhões de toneladas de fosfato são produzidas a partir da mineração de rochas fosfatadas. Desse total, apenas 60 mil toneladas retornam pelos meios acima referidos. Ainda, por ocasiãoda morte das plantas e animais os seres decompositores degradam a matéria orgânica liberando o fósforo na forma de fosfato assimilável pelos seres autótrofos. 36 37 3.2.5. Ciclo do Enxofre É encontrado nas rochas, nos sedimentos e em menor quantidade na atmosfera. A principal forma de assimilação do enxofre pelos seres produtores é como sulfato inorgânico. O processo biológico envolvido nesse ciclo compreende uma série de microorganismos com funções especificas de redução e oxidação. A ação do homem interfere nesse ciclo por meio de grandes quantidades de dióxido de enxofre liberadas nos processos de queima de carvão e óleo combustível em indústrias e usinas termoelétricas. É tóxico destruindo os tecidos dos vegetais. 38 7. CAUSAS ATUAIS DA DISTRIBUIÇÃO DOS VEGETAIS As mudanças climáticas ocorridas durante o Quaternário da Era Cenozóica influenciaram profundamente a distribuição da vegetação na América do Sul e, especificamente no Território brasileiro. Assim, para um melhor entendimento do quadro de distribuição vegetacional existente hoje na América Latina se faz necessário compreender as alterações climáticas ocorridas no Terciário e Quaternário da Era Cenozóica. Deste modo, do período Cretáceo da Era Mesozóica até o Eoceno do Terciário da Era Cenozóica as condições climáticas (quentes e úmidas) favoreceram o desenvolvimento de uma vegetação florestal em ampla escala. Verifica-se assim, à ocorrência na Sibéria, Alaska e Groenlândia de grandes árvores de gêneros, hoje temperados e mesmo, tropicais como a Sequóia e Ocotea entre outros. Os períodos subseqüentes ao Eoceno, no caso, Oligoceno, Mioceno e início do Plioceno se caracterizaram no Continente Sul-Americano pela predominância de um clima seco atestado por enclaves de vegetação campestre na Amazônia e áreas descontínuas de vegetações secas e espinhosas como o “Monte Argentino” e a “Caatinga” brasileira. Conseqüentemente, tem-se um recuo das formações florestais e uma expansão das formações abertas, no caso, vegetação campestre e xerófita sobre as áreas ocupadas pelas primeiras. No final do Plioceno, se acentua a queda de temperatura que vai resultar nas glaciações do Pleistoceno. Mas, somente a última glaciação do Quaternário, que não foi das mais intensas, ou glaciação de Wurm, é bem conhecida e apresenta fases seguramente datadas (análises polínica e radiocarbono) com respeito aos trópicos. Desta forma, o Quaternário caracterizou-se pela alternância de climas quentes e úmidos (correspondentes aos períodos interglaciais) com climas secos e frios (correspondentes aos períodos glaciais). Portanto, o avanço das geleiras pleistocênicas acompanhado da diminuição da temperatura do ar e do mar causou nas regiões tropicais e subtropicais uma redução das precipitações. Desta forma, os climas anteriormente úmidos, tornaram-se áridos a semi-áridos. Percebe-se assim, que os períodos glaciais (secos e frios) estão relacionados principalmente, aos avanços das geleiras e ao abaixamento da temperatura enquanto que, os interglaciais (úmidos e quentes) ao recuos destas. Com relação à vegetação, tem-se de uma forma geral, durante o Quaternário na América do Sul um recuo ou retração das florestas nas fases secas, cedendo lugar para o desenvolvimento de formações abertas xerófitas, e reexpansão das florestas nas fases úmidas. 39 Por outro lado, os enclaves de caatingas e cerrados que são encontrados em áreas predominantemente florestais como Oeste Paulista, Noroeste do Paraná são justificados como uma adaptação dessas vegetações a instalação de um clima mais úmido, e constituindo-se essas, em vegetações relíquias de um clima passado, no caso, da última glaciação. Quadro 1 – Glaciações Ocorridas no Quaternário Glaciações Interglaciais Atual Último Interglaciar_______________________Holoceno ___________________________________________________________________ 4. Wurm 3. Riss → Interglaciar - Riss - Wurm Pleistoceno 2. Mindell → Interglaciar - Mindell – Riss 1. Gunz ___________________________________________________________________ . Alternaram-se num período de 1000.000 até 8.000 ou 10.000 anos atrás. 40 41 8. ABORDAGENS ECOSSISTÊMICAS E GEOSSISTÊMICAS NAS PESQUISAS GEOGRÁFICAS Na Geografia, as formas de abordagens do “meio físico” têm variado freqüentemente em decorrência das propostas elaboradas pelas correntes geográficas para a definição e objeto da Ciência Geográfica. Conjuntamente a este fato, tem-se o avanço tecnológico representando pelo desenvolvimento da abordagem sistêmica e, das técnicas de análise multivariada que possibilitaram primeiramente ao Geógrafo, o emprego da terminologia “ Ecossistema ”representando uma unidade funcional ecológica básica para o estudo da natureza/meio ambiente. E, posteriormente, a utilização do termo “ Geossistema ”que pode ser entendido como uma unidade funcional básica geográfica para o estudo das condições naturais/meio ambiente. Na realidade, o Geossistema se constitui em unidade de classificação criada para o estudo do meio ambiente com base nas formas topográficas da Geomorfologia. Em síntese é uma hierarquia geográfica da paisagem.(FRANCISCO, 1989, p. 1). Tendo em vista o fato das questões ambientais envolverem vários aspectos com graus diferentes de complexidade e encadeamentos na estruturação e funcionamento dos ambientes torna-se necessário o desenvolvimento de estudos de natureza interdisciplinares. 8.1. Conceito de Ecossistema A terminologia “Ecossistema” sob o ponto de vista biológico e ecológico considera os organismos e o ambiente como uma unidade operacional básica. Segundo Tundisi (1978, p.4), o ecossistema é “uma unidade com características físicas e químicas e com seu componentes biológicos – plantas e animais”. Essa terminologia foi proposta em 1935 pelo biólogo Tansley como um termo geral tanto para o bioma como para o seu habitat. 42 8.1.1. Estrutura e Aspectos Funcionais do Ecossistema Entendido como uma unidade operacional ecológica básica, o Ecossistema apresenta constituição, estrutura e funcionamento cujo estudo é necessário para sua melhor compreensão. Deste modo, um Ecossistema apresenta-se composto por elementos abióticos (meio físico), bióticos (seres vivos) e antrópicos (representado pela ação humana que tem atuado de forma incisiva no desequilíbrio entre os sistemas, freqüentemente ocasionando alterações nos processos e nas formas). Os componentes físico-químicos da natureza são os elementos abióticos enquanto que, os seres vivos são os elementos bióticos.Os primeiros podem ser divididos em fatores climáticos (pluviosidade, luz, temperatura, etc...), fatores litológicos (rochas), fatores edáficos (estrutura do solo, porosidade, impermeabilidade, etc...) e fatores hidrológicos (água) e o segundo em espécies vivas distribuídas sobre a superfície terrestre em comunidades bióticas. Em relação ao fluxo de energia e matéria, as espécies encontram-se ligadas a estes através de redes intrincadas dando-se a transferência das plantas para os animais. 43 Desta maneira, o funcionamento de um Ecossistema implica em uma série de ciclos: um ciclo de energia que se apresenta ligado à utilização da radiação solar; um ciclo da água, onde o solo faz o papel de regulador da porcentagem entre a água infiltrada e a água que flui superficialmente e o ciclo dos elementos nutritivos. 44 8.1.2. Propriedades dos Ecossistemas O uso do Ecossistema na Geografia está vinculado a existência de algumas propriedades básicas dessa terminologia e a função dessas. Deste modo, quatro dessas propriedades são destacadas por Stoddart (1974): 1. O Ecossistema é Monístico – isto é, reúne categorias diferenciadas (ambiente + os mundos humano + vegetal e animal) numa estrutura única dentro da qual a interação entre os componente pode ser analisada; 2. Os Ecossistemas são estruturados, ou seja, de uma forma mais ou menos ordenada, racional e compreensível. Assim, uma vez identificadas, as estruturas, estas podem ser investigadas e estudadas. 3. Os Ecossistemas funcionam – consistem eles de uma interpenetração continua de matéria e energia...Uma vez definida a estrutura, pode ser possível quantificar as interações e os intercâmbios entre as partes componentes e, pelo menos nos ecossistemas simples, todo complexo pode ser definido quantitativamente. 4. O Ecossistema é um tipo de sistema geral e possui os atributos dos sistemas gerais. Em termos de sistema geral, o ecossistema é um sistema aberto que tende no sentido de um estado estável sob as leis da termodinâmica do sistema aberto. 8.1.3. Vantagens do Uso da Terminologia Ecossistema pela Geografia Física Mesmo utilizando-se de uma unidade funcional não geográfica, os Geógrafos Físicos forma favorecidos por uma série de vantagens do Ecossistema. a) A capacidade de estruturação matemática precisa dentro de uma estruturação teórica torna a terminologia ecológica mais forte e eficiente na análise; b) A flexibilidade de limite do conceito possibilita seu enquadramento em qualquer nível, do mais simples ao mais complexo; c) A interpretação dos sistemas em termos cibernéticos possibilita a construção de modelos teóricos simples; 45 d) O desenvolvimento da cibernética proporciona a terminologia ecológica ser analisada em função dos fluxos de energia. 8.1.4. Críticas dos Geógrafos Físicos ao Uso da Terminologia Ecossistema Apesar dessas vantagens, a partir da década de setenta desenvolve-se um período de críticas fundamentadas aos Geógrafos Físicos pelo uso da terminologia “Ecossistema”. Dentre essas, destacam-se: 1. O ecossistema não tem nem escala nem suporte espacial bem definido. Pode ser o oceano, mas também pode ser o pântano com rãs. Não é, portanto um conceito geográfico.(STODDART, 1974). 2. A análise feita por biólogos e ecólogos do Ecossistema é sob o ponto de vista vertical, ou seja, da ciclagem de nutrientes. 46 3. Vêem os seres humanos como agentes de interferência ao Ecossistema não havendo uma abordagem de compatibilização entre atividade humana através das atividades econômicas desenvolvidas e o meio ambiente. 8.2. Conceito de Geossistema É a unidade funcional básica geográfica para o estudo do meio ambiente. Constitui-se assim, em uma unidade de classificação criada para o estudo do meio ambiente com base nas formas topográfica da Geomorfologia. Em síntese é uma hierarquia geográfica da paisagem. Para Bertrand(1971, p.11) o Geossistema constitui-se em “uma paisagem nítida e bem circunscrita que se pode, por exemplo, identificar instantaneamente nas fotografia aéreas”. Nesta definição fica claro que o conceito de paisagem envolve a noção de escala. 47 48 49 8.2.1.Estrutura e Aspectos Funcionais do Geossistema Os Geossistemas são caracterizados pela combinação de fatores geomorfológicos (natureza das rochas e dos mantos superficiais, declividade, dinâmica das vertentes), fatores climáticos (precipitações, temperatura, balanço hídrico), hidrológicos (profundade e flutuações do lençol freático, afloramento e nascentes) e pedológicos (textura, nutrientes, ph) cuja exploração biológica é representada pela cobertura vegetal, fauna e atividade antrópica. Segundo Betrand(1971, p.16-17), o seu sistema de hierarquização da paisagem é composto por: 1. Geofácies – no interior de um mesmo Geossistema, o Geofácies vem a corresponder a um setor fisionomicamente homogêneo onde desenvolve-se uma mesma fase geral de evolução do Geossitema. Ex: Geossistema : Município de Seropédica Geofácies – Morros Isolados 2. Geótopo – corresponde a menor unidade geográfica homogênea identificável na superfície terrestre. Suas condições ecológicas podem ser diferenciadas das do Geossistema e do Geofácies em que se econtram. Ex: Geossistema: Município de Seropédica Geofácies: Morros Isolados Geotópos: Fundo de vales dos morros isolados
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