UFF CIENCIA DO AMBIENTE RESUMO AP1 2018.1

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RESUMO – AP 1 Período 2018/1º
Disciplina: Ciência do Ambiente
Aula 1 – Importantes transformações ocorridas no planeta Terra
1. Introdução
	As transformações ocorridas no nosso planeta, ao longo de bilhões de anos, moldaram a nossa paisagem atual e possibilitaram a evolução de um grandioso número de seres vivos que convivem na Terra nos dias atuais. 
A recente presença humana trouxe uma série de modificações na dinâmica planetária, muito bem explicada através da complexa relação criada entre o Homem e a Natureza, que veio despertar o interesse da sociedade apenas após a segunda metade do século XX. 
2. História geológica da Terra 
Durante a história geológica da Terra, há cerca de 4,5 bilhões de anos, as atividades vulcânicas, em conjunto com os movimentos das placas tectônicas, foram responsáveis pelo lançamento de uma grande quantidade de O2, H2 e outros gases (CO2, CO, N2 e SO2) para a atmosfera. Sob as condições de elevadas temperaturas, devido às intensas atividades vulcânicas, permitiram a combinação de H2 e O2, formado a água em estado de vapor. À medida que a temperatura do planeta foi amenizando, os vapores de água contidos na atmosfera condensaram-se e formaram as nuvens, que foram atraídas pelo centro gravitacional da Terra, originando as chuvas.
As águas das chuvas foram moldando às paisagens, dando início as transformações climáticas do planeta. 
No período de 3,85 bilhões de anos até 2,5 bilhões de anos, o interior da Terra era extremamente quente, porém, na superfície as temperaturas não eram muito diferentes das atuais, porque o Sol era 1/3 menos quente que hoje. Das rochas formadas nessa época, exposta ao intenso bombardeamento de meteoritos, poucas existem hoje. A atmosfera era rica em dióxido de carbono (CO2) e praticamente sem oxigênio (O2). Nessa atmosfera, estima-se que a vida já existia, mas era representada, provavelmente, por organismos unicelulares primitivos (procariontes). De 3,6 a 3,2 bilhões de anos atrás, a água já se encontrava-se em estado líquido, contida em bacias oceânicas profundas, que circundava e interagia com a superfície sólida de um único continente a Vaalbara. Em uma fase de transição, de 2,5 bilhões de anos até 542 milhões de anos atrás, o oxigênio (O2) se acumulou na camada sólida mais externa do planeta (litosfera), formando óxidos, principalmente de silício e ferro. Nesse período, supostamente, surgiram os primeiros organismos com material genético contido no núcleo celular (eucariontes), incluindo as algas verdes e vermelhas. Aproximadamente 900 milhões de anos, a única massa de continente estava se acabando e fragmentando, originando os paleocontinentes: Laurentia (América do Norte, Escócia, Irlanda do Norte e Groenlândia), Báltica (parte centro-norte da Europa e Sibéria) e Gonduana (América do Sul, África, Austrália, Antártida, Índia, Península Ibérica).
Há cerca de 2 bilhões de anos, a vida podia ser encontrada exclusivamente no oceano, esses seres ainda não possuíam partes duras (conchas ou dentes), por isso a dificuldades de se encontrar registros fósseis. As algas e bactérias, que dominaram o oceano, consumiram muito CO2, liberando grande concentração de O2 na atmosfera. Grande parte de O2 foi, por exemplo, combinado com o ferro, formaram grandes depósitos minerais no solo. Porém, a maioria das bactérias que dominaram o planeta nessa fase eram anaeróbicas e, por não conseguirem sobreviver nesse ambiente rico em O2, foram dizimadas. Nesse momento o planeta presenciou, talvez, a primeira grande extinção.
A maior explosão de vida no nosso planeta ocorreu há cerca de 500 milhões de anos atrás, quando também se formaram as primeiras jazidas de carvão, tão importantes para a humanidade. Nessa ocasião os animais tiveram grande diversificação evolutiva, hoje chamada de “explosão cambriana”. Os animais de corpo mole dividiram espaço, com outros, com carapaças duras, alguns com pernas e outros apêndices, originando os principais grupos da fauna. Por outro lado, a Terra não possuía cobertura vegetal, o reino vegetal era representado, principalmente, por algas marinhas.
Em outra fase, há pelo menos 443 milhões de anos atrás, o clima começou a apresentar temperaturas médias e atmosfera muito úmida, formando-se grandes geleiras, o que causou provavelmente as extinções maciças que caracterizam essa fase.
A aproximadamente 25 milhões de anos passados, o planeta foi marcado por derretimento das calotas polares e elevação do nível dos mares, com surgimento dos recifes de corais e os primeiros peixes com mandíbula. Os artrópodes (animais invertebrados, que possuem exoesqueleto rígido e vários pares de apêndices articulados) invadiram o ambiente terrestre e, no final do período, apareceram animais e plantas em áreas continentais. De 416 milhões de anos até 359,2 milhões atrás, foi iniciado o “Período dos Peixes”, marcando também o surgimento das plantas de pequeno porte e o ápice do crescimento dos corais. Nesse período, as grandes florestas começaram a crescer pelo continente, com consequente formação das grandes jazidas de carvão, mas, ainda não no território brasileiro. 
No período compreendido entre 251 milhões e 65,5 milhões de anos atrás, o clima era inicialmente árido, originando-se vasto deserto arenoso. A consolidação dessas areias, na forma de arenitos, rochas muito porosas e permeáveis, formou o que hoje chamamos de Aquífero Guarani, um vasto depósito de água subterrânea do sul do Brasil. Nesse período, os dinossauros, pterossauros e plesiossauros dominaram a Terra e desapareceram de modo repentino, provavelmente devido à queda de um enorme meteorito. Esse choque causou o que se acredita ser a segunda maior extinção em massa da terra. Nesse ambiente em sob altas transformações, desenvolveram-se os pequenos mamíferos, aves e as Angiospermas (plantas cujas sementes são protegidas pelo fruto). 
O período atual, iniciado a 65,5 milhões de anos atrás, a superfície da Terra assumiu sua forma atual. Houve muita atividade vulcânica e a formação das grandes cadeias montanhosas, como os Andes, os Alpes e o Himalaia, uma era de resfriamento em longo prazo, com um leve aquecimento. Os primeiros hominídeos só passaram a figurar nessa paisagem há cerca 450.000 anos, representado pelo Homo heidelbergensis. Para alguns cientistas, o Homo sapiens teria surgido há cerca de 250.000 anos. A antiguidade do homem no Brasil é assunto controverso, admitindo-se que seja o Homem de Lagoa Santa (60.000 anos).
A história da Terra apresentou inúmeras eras glaciais. O último registro de era glacial data de 2,5 milhões de anos atrás, provocada possivelmente pela intensa atividade tectônica da estrutura do planeta. As transformações no planeta continuaram ocorrendo. Nesse momento, entra em cena a espécie que, sem dúvida, foi responsável pelas maiores transformações ocorrida no planeta – O Homem.
2. A relação Homem-Natureza 
Atualmente, muitas pessoas afirmam que os problemas que envolvem as questões ambientais surgiram somente no século XX. Isso porque essa temática só ganhou destaque após a década de 1960, quando a sociedade parou para avaliar as consequências da exploração descontrolada sobre os recursos naturais. Para melhor entender essa discussão é preciso retornar ao ponto do surgimento dos nossos ancestrais no planeta, focando os modos de produção, juntamente com a evolução das sociedades humanas. 
O período Paleolítico (500.000 aC até 10.000aC) representa o maior período da vida das sociedades humanas. Durante esse período, o Homo sapiens era nômade, ou seja, não possuía residência fixa, adotando o modo de produção baseado na caça e a coleta. Depois de esgotado os alimentos, os grupos partiam para outros lugares, desse modo a natureza local ganhava tempo para se recuperar daquela exploração pontual. A “descoberta” do fogo foi, provavelmente, a primeira tecnologia aplicada para enfrentar as pressões do meio natural, sendo utilizada para o aquecimento, iluminação, defesa e preparo de alimentos. Com o passar do tempo, o homem primitivo já havia desenvolvidodiversas técnicas para se defender do frio (construção de abrigos e vestuário) e para aprimorar o seu modo de produção (lanças e flechas). Todavia, os grupos foram crescendo e a abrangência para o extrativismo cada vez dependia de maiores fronteiras, muitas vezes, levando ao conflito entre os bandos. Assim, depois de tantos aprendizados a sociedade foi direcionada para um novo caminho.
Período Mesolítico (10.000 aC até 6.000aC) que os grupos de caçadores-coletores começaram a armazenar determinados recursos, durante boa parte do ano, permitindo assim que se tornassem sedentários, ou seja, estabelecessem residências fixas. Assim os grupos tornaram-se capazes de sustentar um número maior de membros. É muito provável, que as atividades de coleta e caça intensivas levaram ao conhecimento das técnicas de reprodução, conduzindo o processo de domesticação de algumas espécies. Por esses motivos, uma parcela de estudiosos considera que a verdadeira revolução agrícola tenha ocorrido no período Mesolítico, quando foram estipulados os pilares socioeconômicos norteadores do “mundo social”.
O período Neolítico teve início há cerca de 9 mil a.C. Sobre terras férteis e com disponibilidade de água, nasceram os primeiros núcleos urbanos. Nesse período, os grupos puderam organizar-se política e socialmente, acumulando as experiências, dividindo o trabalho e, também, produzindo suprimentos alimentares regulares. Os excedentes produzidos por uma aldeia podiam ser trocados por peças de artesanato, roupas, etc. com outras aldeias. Muitas inovações tecnológicas foram criadas, como a roda e a tração animal, destacando também a metalurgia, a cerâmica, a tecelagem, a cestaria, a moagem, dentre outras. Mas, todos esses avanços também despertaram novas preocupações, o cuidado com seu território, sendo necessário o desenvolvimento de novas tecnologias voltadas para melhorar o aparato da segurança das vilas, sendo então desenvolvidos os primeiros instrumentos bélicos. O desenvolvimento tecnológico proporcionou o crescimento populacional, surgindo os primeiros conceitos de cidades. A terra passou a ser vista como propriedade, o que pode ter marcado o agravamento das desigualdades. Ainda assim, embora dependentes dos elementos que regiam a natureza, já começaram a considerar que o “mundo natural” representava uma forma de provimento para o “mundo social”. Com tudo isso, as tecnologias foram sendo cada vez mais elaboradas, dominando novas matérias primas como, por exemplo, os metais, ampliando as possibilidades de exploração sobre os recursos naturais. Todavia, o nível tecnológico parecia não intervir sobre a generosidade do planeta para produção de bens e serviço ambientais.
Ao longo da história, as sociedades humanas construíram imponentes impérios ocidentais (Pré Colombianos, Mesopotâmios, Egípcios, Hebreus, Fenícios, Romanos, Gregos etc) e orientais (Chineses, Indiano, Japoneses). Essas bases dividiram o pensamento sobre a relação homem-natureza pré-Revolução Industrial, uma vez que percebemos que a condição tecnológica, dos últimos séculos até os dias atuais, se estende a todas as culturas e as contradições capitalistas atingem globalmente as sociedades modernas.
A economia das sociedades antigas gerava impactos ambientais? 
Estudos arqueológicos descobriram que durante a cunhagem de moedas das civilizações grega e romana já produziam sinais de contaminação ambiental. Durante o processo de transformação do metal, cerca de 5% do chumbo evaporava e, pelo e era disperso pelo vento, representando uma importante fonte de poluição atmosférica daquela época. Nos tempos atuais, quando foi analisado o manto de gelo da Groenlândia os cientistas encontraram uma quantidade de mais do dobro da quantidade do que proveniente das emissões naturais desse ocorridas desde a Pré-História.
A idade média, período também conhecido como feudalismo, perdurou durante os séculos V ao XV. Nesse período, o modo de organização social e político baseou-se nas relações servis, os senhores feudais conseguiam terras cedidas pela nobreza, onde os camponeses eram responsáveis pela produção. Nesse modo de produção, muitas áreas de florestas foram convertidas em plantações, já que a agricultura foi atividade econômica predominante dessa época. Após a queda do feudalismo, o vínculo feudal criado entre trabalho e subsistência, foi substituído pelos ideais do capitalismo. Nesse sistema, o modo de produção baseava-se na manufatura e no conceito de mercadoria, com objetivo final de acumulo de capital. Assim, o eixo do poder se desloca do campo para a cidade, dando origem a um modelo de vida construído sobre a permanência urbana, vivenciado até os dias atuais. 
Da idade moderna (século XV ao XVIII) em diante, o pensamento capitalista vai alavancando, cada vez mais, as relações sociais. Dentro do biocentrismo, pensadores como Darwin defendiam que o homem não passa de um animal, sendo parte integrante da natureza, como tantas outras espécies. 
O antropocêntrico abriu caminho para as novas sociedades capitalistas europeias desbravarem o mundo em suas embarcações em busca de fontes de fartas de matérias primas e novos destino para suas mercadorias. Dentro dessa ótica, o capital natural era relativamente superabundante e o capital produzido pelo homem era o fator escasso e limitante do desenvolvimento econômico. 
No século XVIII, período da Revolução Industrial, essa visão foi ainda mais enfática. Os métodos de produção deixaram de ser artesanais, ampliando a participação da água e com a substituição da madeira pelo carvão mineral na matriz energética. A Revolução Industrial teve início na Inglaterra e rapidamente se difundiu para outras partes da Europa e dos Estados Unidos.
Antropocentrismo – Vertente filosófica que põe o homem no centro do universo, defendendo que tudo o que existe no planeta foi criado e desenvolvido para a satisfação humana. 
Biocentrismo – Corrente que defende o valor intrínseco das outras formas de vida, independentemente do seu interesse para a espécie humana.
Atividade Final – Atende ao Objetivo 2
A Criação das Reservas Biológicas pressupõe de uma visão biocêntrica, pois o foco de suas ações está na manutenção dos processos ecológicos, tendo em vista os processos evolutivos das espécies presentes em seus ecossistemas.
Logística Reversa é um instrumento da política pública baseado na visão antropocêntrica, a qual pode ser encarada como desenvolvimento sustentável, sendo aquela que prevê o uso dos recursos pelas gerações atuais, sem desperdícios, garantindo-os para as gerações futuras.
No período Paleolítico, o Homem podia ser considerado mais um animal topo de cadeia, totalmente inserido na Natureza. Era nômade, vivia em bando e sobrevivia da caça e da coleta.
Homem começou a se distanciar da Natureza quando se tornou sedentário e passou a domesticar as espécies animais e vegetais para manter seus grupos, tendo iniciado junto com período Mesolítico, principalmente após o surgimento da Agricultura. 
Porém, foi no século XVIII, com a advento da revolução industrial que o Homem, de fato, começou a pensar que os recursos naturais estavam disponíveis para produção humana, admitindo que o capital natural era ilimitado, o capital manufaturado limitado e o maio ambiente capaz de absorver todas externalidades (efeitos colaterais da produção de bens ou serviços) negativas dos processos produtivos, por isso sendo considerado o ápice da ruptura da relação do Homem com a Natureza.
Aula 2 – Noções de Ecologia: conceitos básicos
1. Introdução
Até o século XVII, a maior preocupação dos cientistas estava em descobrir as formas de uso da biodiversidade (minerais, alimentos, medicamentos, etc.), transformá-las pelos processos produtivos ou exibi-las em museus e jardins zoológicos, sem de fato buscar as bases científicas para o entendimento dos diferentes padrões que condicionam diferentes paisagens em todo o planeta. 
Conceitos de Ecologia? “conjunto de relações de um organismo, tanto com seu ambiente orgânico quanto inorgânico, incluindo acimade tudo, suas interações com outros organismos”.
A ecologia pode ser dividida em três campos:
Autoecologia: parte da ecologia que estuda as respostas das espécies aos fatores ambientais em função de suas fisiologias e respectivas adaptações;
Dinâmica das populações: estuda as inter-relações entre as espécies, suas causas e consequências;
Sinecologia - parte da ecologia que estuda as interações entre as diferentes espécies que ocupam um mesmo ambiente e, como estas se inter-relacionam com o meio ambiente.
Meio Ambiente?
O conjunto de fatores bióticos e abióticos que, corriqueiramente, nos referimos como natureza. Um meio dinâmico, regido por interações, que devido às profundas e constantes modificações antrópicas precisamos sempre nos readaptar.
O habitat pode ser compreendido como simplesmente o lugar onde encontramos uma determinada espécie. 
O nicho ecológico se refere ao modo específico que determinados organismos obtêm sua energia dentro do seu hábitat, ou seja, pode ser visto como um intervalo espacial com características específicas dentro de um ecossistema no qual as condições e variedades de recursos possibilitam a vida e o desenvolvimento de determinado organismo. É formado por um conjunto de fatores bióticos e abióticos que, direta ou indiretamente, sendo os fatores físicos (abióticos) aqueles que atuam sobre os seres vivos, pelo menos em uma fase de seu ciclo de desenvolvimento. 
Um recurso pode ser descrito através dos elementos que são absorvidos para manutenção das necessidades básicas da biota (crescimento, manutenção e reprodução), tornando-os menos disponíveis para outro organismo. Assim, o mesmo elemento pode ser um fator físico para alguns organismos e um recurso para outros.
Fatores bióticos - (bio = vida) - todos os elementos causados pelos organismos em um ecossistema que condicionam as populações que o formam. Sendo assim, muitos dos fatores bióticos podem traduzir-se nas relações ecológicas estabelecidas entre os diferentes seres vivos, tais como: predação, parasitismo, competição, etc.
Fatores abióticos - (a = não / bio = vida) - todas as influências físicas, químicas ou físico-químicas que os seres vivos recebem do meio ambiente, tais como: luz, temperatura, vento, etc.
Biota - conjunto de seres vivos (microrganismos, fauna e flora) de uma determinada área.
Biocenose - conjunto de populações de duas ou mais espécies (fauna ou flora) que vivem em determinada área e num determinado tempo.
Justus von Liebig, em 1840, enunciou a Lei do Mínimo a qual determina que a capacidade de um recurso é capaz de influenciar o crescimento de uma determinada população, considerando a relação entre a sua oferta e a sua demanda, sendo esse recurso denominado de fator limitante. Dessa forma, as populações são limitadas pelo recurso que é mais escasso. Por outro lado, quando alguma substância se encontra presente em quantidade excessiva, também pode prejudicar o desenvolvimento de um grupo de organismos, sendo também considerada como um fator limitante.
A Lei da Tolerância estabelece que cada indivíduo apresenta uma faixa ideal de condições ambientais às quais estão melhor adaptados, ou seja, seu ponto ótimo.
O nicho seria então as diferentes combinações dessas variáveis, que permitem a sobrevivência de uma dada espécie e limitaria sua abundância e distribuição. Porém, esse nicho multidimensional pode ser subdividido em duas partes: 
O nicho fundamental aquele que reúne todos os fatores e recursos que permitem que uma determinada espécie obtenha suas necessidades básicas. 
O nicho realizado é delimitado pela faixa que suporta apenas a espécie em questão, onde não prevê qualquer tipo de relação que impeça ou iniba o desenvolvimento da espécie em questão.
A ecologia costuma se basear em uma amplitude de escalas, seja temporal, espacial ou biológica, sendo fundamental delimitar essas escalas para melhor compreender como elas se relacionam entre si.
A escala temporal permite mudanças graduais e progressivas em um ambiente, até que ele atinja o máximo de desenvolvimento possível. Durante esse processo, ocorre à colonização de uma área e mudanças nos fatores abióticos e bióticos promove progressivamente que um ambiente vai sendo substituído por outro mais complexo. A escala temporal se adéqua para o entendimento da colonização sucessiva.
A escala espacial permite que os seres vivos sejam estudados mesmo quando residentes no oco de uma árvore, em altitudes diferentes, ou até mesmo, em continentes diferentes.
A escala biológica se preocupa com os organismos isolados, grupos de indivíduos da mesma espécie (população) ou mesmo diferentes espécies que ocupam um mesmo habitat (comunidades).
2. Por que no nosso planeta existem tantas formas de vida?
O nosso planeta recebe influência de diferentes fatores que refletem diretamente no padrão climático global.
Quando a Terra gira em torno do sol sua orientação provoca a inclinação do seu eixo, o que diferencia a intensidade da radiação que chega na superfície do planeta, ocasionando a variação climática sazonal. Assim, quando é verão no Hemisfério Norte, temos Inverno no Hemisfério Sul e vice-versa.
A quantidade de radiação solar que atinge a superfície da Terra aumenta quanto mais próximo da linha do Equador, pois essa região é mais voltada para a direção ao sol. Sendo assim, a diferença na radiação solar entre Verão e Inverno diminui quanto mais próxima ao Equador. O mesmo efeito também pode ser notado com relação ao comprimento dos dias. Em algumas regiões do planeta, como por exemplo, na Sibéria (Hemisfério Norte), onde durante o Inverno, ocorre poucas horas de sol durante o dia.
Solstícios e equinócios- São fenômenos referentes às diferentes formas com que os raios solares incidem sobre o planeta, causado pelo movimento de translação da Terra.
Os equinócios são períodos do ano em que a Terra recebe a mesma radiação solar nos dois Hemisférios. Os equinócios ocorrem no Outono e na Primavera, em ambos os hemisférios.
Os solstícios são os períodos em que a Terra recebe a radiação de forma desigual nos Hemisférios. Os solstícios ocorrem no Inverno e no Verão de cada Hemisfério.
A região equatorial apresenta temperatura mais elevada (± 27ºC em média anual), muita umidade (90%) e altos índices de evaporação, o que resulta na formação de grande volume de precipitação (até 3.000 mm por ano). A variação sazonal no Equador é muito mais influenciada pelo padrão da precipitação do que da variação na temperatura, uma vez que as alterações sazonais na temperatura são muito menores, quando comparada com as regiões de clima temperado.
A sazonalidade demarcada pelo movimento de translação do planeta é muito mais importante nas zonas temperadas e polares, já que a temperatura do ar cai significativamente, podendo chegar até abaixo do ponto de congelamento durante o inverno, o que reflete diretamente sobre o padrão de distribuição desde microrganismos, até os representantes da flora e da fauna.
As características atmosféricas de um determinado local são influenciadas pelas condições reinantes no lugar, resultante da combinação de algumas grandezas físicas denominadas elementos climáticos. O clima seria a síntese, ou seja, a generalização das diferentes condições de tempo prevalecentes nesse lugar, enquanto o tempo varia em curto intervalo cronológico, por exemplo, um dia. Darwin já afirmava que o clima desempenha um importante papel na determinação dos totais médios das espécies.
Força de Coriolis
A força de Coriolis direciona o movimento das correntes no sentido anti-horário no Hemisfério Norte, enquanto no Hemisfério Sul o movimento se dá de forma contrária.
A gravidade acelera o ar para baixo, o gradiente de pressão acelera o ar das regiões de alta pressão para as regiões de baixa pressão e a força de Coriolis desvia os ventos para a esquerda no Hemisfério Sul e, vice-versa no Hemisfério Norte.
A latitude pode ser definida como uma coordenada geográfica calculada através da distância, em graus, de um determinado ponto do planeta em relaçãoà Linha do Equador. Podemos sempre considerar que quanto mais próximo do equador, mais quente será o clima. Nessa região do planeta os raios solares atingem a superfície de forma mais perpendicular, enquanto nas altas latitudes a radiação incide de forma mais dispersa. As variações de latitude interferem também na pressão atmosférica. Isso porque as regiões que recebem mais calor costumam dispersar as massas de ar, uma vez que essas ficam mais aquecidas e elevam-se na atmosfera, dispersando-se logo em seguida. Desse modo, surge daí outra relação, dessa vez diretamente proporcional: quanto menores as latitudes, menor a pressão atmosférica.
O termo albedo representa um índice de reflexão dos raios solares, os seja, quanto mais se reflete a energia, menos calor se acumula. Quando raios solares atingem a superfície da Terra se deparam com diferentes materiais, como por exemplo, gelo, grama, solo, etc. Por ser mais claro, o gelo reflete mais energia solar incidente (albedo de 50 a 70% e absorve 50 a 30%), a grama possui um albedo de cerca de 25% e absorve 75%, enquanto o solo nu apresenta um albedo de 17% e absorve 83%. Assim, a perda de árvores aumenta o albedo da superfície do solo quando se expõe. Daí, quando o solo exposto é recoberto por gramíneas, de cores mais claras (maior albedo), reduz a absorção da radiação solar, resultando em menor aquecimento da superfície do solo.
Os elementos climáticos (temperatura, umidade, chuva, vento, nebulosidade, pressão atmosférica, etc.) conferem propriedades mais estáveis do clima. 
Os fatores climáticos (latitude, altitude, massas de ar, vegetação, etc.) são condições que interferem nos elementos climáticos. 
O clima, entretanto, varia de um local para outro, principalmente, devido às variações da intensidade, quantidade e distribuição dos elementos climáticos.
A vegetação exerce um papel preponderante na movimentação da agua para a atmosfera, considerando a evaporação da água do interior da planta (transpiração) e a evaporação da água do solo, que resulta na evapotranspiração. Assim, a evapotranspiração transfere energia, na forma de calor latente, bem como a água para a atmosfera, interferindo nos padrões de temperatura e umidade do ar.
Qual a diferença entre tempo meteorológico e clima?
O clima é a condição média da atmosfera durante um longo período, enquanto o tempo é o estado da atmosfera em um local determinado e em um momento definido.
Atende ao Objetivo 2
O que acontece com o clima regional quando grandes extensões de vegetação são retiradas?
A redução da cobertura vegetal aumenta o albedo da superfície do solo exposto, sendo as arvores substituídas por gramíneas (cores mais claras).
Sendo assim, o albedo mais alto reduz a absorção da radiação solar, proporcionando menor aquecimento da superfície do solo. 
3. Como podemos comparar diferentes padrões de produção em um Planeta tão diferenciado em termos de ambiente?
Estas diferenças de ambientes, modificados pela latitude, altitude, precipitação, umidade, relevo, etc., são responsáveis pela grande variedade de formas de vida na biosfera, isso nó chamamos de biodiversidade.
Biosfera - limites espaciais do planeta onde existe vida, envolvendo: crosta terrestre, águas e a atmosfera.
Biodiversidade ou diversidade biológica - representa a totalidade de variedade de formas de vida que pode ser encontrada em todo o planeta (plantas, animais e microrganismos). Conjunto de formas de vida presente, os genes que formam cada indivíduo e suas inter-relações.
Ecossistema como um “sistema aberto que inclui, em uma certa área, todos os fatores físicos e biológicos (elementos bióticos e abióticos) do ambiente e suas interações, o que resulta em uma diversidade biótica com estrutura trófica claramente definida e na troca de energia e matéria entre esses fatores. Portanto pode ser considerado como a unidade funcional básica da ecologia, porque inclui, ao mesmo tempo, os seres vivos e o meio onde vivem, com todas as interações recíprocas entre o meio e os organismos" 
Em cada um desses modelos a água, os sais minerais e outras propriedades abióticas, sustentam uma comunidade biótica: algas, pequenos insetos, pequenos anfíbios (sapos) ou, até mesmos, grandes mamíferos (onças) que mantém uma estrutura trófica (cadeia alimentar), por onde a energia é transferida e toda a matéria é reciclada, sendo novamente transferida ao sistema. 
	
	A Clima Equatorial (Malásia) - Temperatura média cerca de 25°C; amplitude térmica baixa; precipitação distribuída ao longo do ano.
	B Clima Tropical (Senegal) - Temperaturas médias mensais elevadas; amplitude térmica baixa, com duas estações bem definidas (seca e úmida).
C Clima Desértico Quente (Austrália) - Temperaturas médias mensais elevadas; amplitude térmica baixa, precipitação rara; estações do ano diferenciadas pela temperatura.
D Clima Polar (Canadá) - Temperaturas médias mensais muito baixas (Verão até 10°C / Inverno abaixo de 50°C negativo); amplitude térmica anual muito elevada; pouca precipitação, concentrada na estação mais quente.
E Clima Subtropical Úmido (Washington – EUA) - No Verão a Temperatura alta (mais de 22°C) e no Inverno (baixa, mas raramente inferiores a 0°C); precipitação regular durante todo o ano, principalmente no verão.
Os Ecossistemas naturais se mantêm da sua própria matéria reciclada constantemente, sendo assim considerados autossustentáveis. 
Agro Ecossistema não é produzido apenas com a água da chuva, o CO2 da atmosfera e os minerais do solo, depende de um amplo ambiente de entrada com mais aporte de água (irrigação), sais minerais (adubos), biocidas (inseticidas, fungicidas, etc.), além de energia (combustível, eletricidade, força de trabalho, etc.), 
Ecossistema exportador, com um único propósito, produção comercial com uma ciclagem muito pequena, apenas os restos da massa que não são comercializadas. 
Aula 3 – Ciclos Biogeoquímicos
3. Ciclos Biogeoquímicos
Enquanto a energia segue um caminho unidirecional nos ecossistemas, uma molécula ou um íon pode ser reciclado indefinidamente nos sistemas abertos. Essas vias, mais ou menos circulares, são conhecidas como Ciclos Biogeoquímicos, pois se refere as rotas que um determinado elemento segue, perpassando pela biosfera, hidrosfera, atmosfera e litosfera, ou em pelo menos, dois desses compartimentos.
3.1. Ciclo do carbono (C)
O carbono possui grande importância na manutenção dos ecossistemas. As moléculas compostas pelo carbono são responsáveis pelo acúmulo e armazenamento da energia nos ecossistemas. No ciclo de carbono o compartimento atmosférico é bem menor, quando comparado com o as reservas de carbono dos oceanos e dos combustíveis fosseis e de outros depósitos dos ecossistemas terrestres.
Para muitos pesquisadores até o século XVIII, período que iniciou a época da Revolução Industrial, os fluxos de carbono na biosfera estavam em equilíbrio.
Todavia, a partir dos crescentes padrões de emissões decorrentes das atividades antropogênicas, hoje, o Painel Internacional sobre Mudanças Climáticas (IPCC) aponta que essas atividades têm contribuído para o aquecimento global do planeta. A queima de combustíveis fósseis, práticas inadequadas na agropecuária e o desmatamento são as principais fontes de novas entradas, conforme será apresentado futuramente.
A primeira via do ciclo do carbono é referente aos processos de fotossíntese / respiração. Consiste de dois processos opostos que governam o ciclo global do carbono. É um ciclo predominantemente gasoso, tendo o balanço do CO2/O2, como veículos principais entre a atmosfera, hidrosfera e a biota, conforme brevemente descrito anteriormente.
A segunda via do ciclo do carbono está associada as trocas de CO2/O2 oceanos e a atmosfera. Os carbonatos dissolvidos na água são absorvidos pelos autótrofos para a realização da fotossíntese. Paralelamente, o processo de carbonatação libera bicarbonato das rochas sedimentares.
Podemos ainda considerar as atividades antrópicas como fontes emissoras de CO2, liberado pela queima da matéria orgânica(combustíveis fósseis, vegetação), processos industriais, etc.
A respiração por plantas, animais e microrganismos devolve CO2 aos compartimentos atmosféricos e hidrosféricos.
Na atmosfera existem ainda outras duas formas de carbono em menor quantidade o monóxido de carbono (CO) e o metano (CH4), emitidos, respectivamente, pela queima incompleta da matéria orgânica e da degradação anaeróbia da matéria orgânica, quando oxidados levam a formação de CO2.
3.2. Ciclo do fósforo
O ciclo do fósforo é relativamente simples, não passa por reação de oxi-redução e contém poucas transformações microbianas. Quando um átomo de fósforo se desprende das rochas, por degradação química, permanece nos ecossistemas terrestres por anos, décadas, ou até mesmo, séculos. O principal veículo que transporta os íons de fósforo é a água do solo, rios, lagos e oceanos. Todavia, pode-se considerar que o ciclo do fósforo é sedimentar, pois esse elemento está contido em rochas sedimentares e, ainda, são carreados em grande quantidade do meio terrestre para o oceano, onde incorporam-se como sedimentos marinhos.
Contudo, os maiores fluxos do fosforo ocorrem em ciclos internos dos ecossistemas, os quais formam um estreito ciclo de reciclagem entre a absorção pelas plantas, microrganismos e a liberação por decompositores.
	Os vegetais assimilam íons fosfato (PO4 -3), do solo ou da água, utilizando-o diretamente no metabolismo. O fósforo é eliminado para o ecossistema através da excreção dos animais e a decomposição da matéria orgânica. O fósforo só entra no compartimento atmosférico através da poeira, por isso circula pouco entre a atmosfera e os outros compartimentos. 
	Em ecossistemas aquáticos, com bom suprimento de oxigênio, o fósforo forma rapidamente compostos precipitados insolúveis com o ferro ou cálcio. Esses ecossistemas podem funcionar como sumidouro de fosfatos, precipitando no sedimento e deplecionando o oxigênio. Existe um retorno do fósforo precipitado nos ecossistemas marinhos através da atividade das aves marinhas, fenômeno conhecido como guano.
	O fósforo limita a produtividade primária, especialmente em florestas tropicais. Em primeiro lugar, porque nesses ecossistemas os solos são bastante ácidos (pH menor que 4,6), o que faz com que os íons fosfatados se liguem fortemente às partículas de argila, levando a formação de compostos insolúveis com o ferro e o alumínio, elementos muito presentes nesses solos, nessas condições de acidez. Da mesma forma, em condições de alcalinidade (pH maior que 6,5), o fosforo também é complexado com o cálcio. Outro fator é que o fósforo possui baixa mobilidade, em condições tropicais, com elevadas taxas de precipitação, favorece o carreamento desse elemento para o lençol freático, até que se precipitem nos oceanos.
	
3.3. Ciclo do nitrogênio
	O ciclo do nitrogênio possui uma fase de grande importância na atmosfera, com a entrada do nitrogênio inorgânico na cadeia alimentar através da fixação do nitrogênio atmosférico (N2) em nitrogênio mineral (NH3), através da transformação microbiana. Alguns gêneros de bactérias de vida livre (azotobacter – aeróbia / Clostridium – anaeróbia); bactérias simbióticas moduladoras em plantas da família Fabaceae, como: soja, guando, ervilha, e até mesmo, espécies arbóreas com bactérias do gênero Rhizobium; algas verdes azuladas; actinomicetos – tipo de fungo muito primitiva com alguns gêneros de vegetais, como: Casuarina, Araucaria, etc.
	A fixação de nitrogênio atmosférico (N) exige quantidade de energia para a conversão em NH3. Nessa via, as bactérias do gênero Rhizobium infectam a raízes das plantas, formando nódulos. Os restos metabólicos excretados pelos vegetais fornecem energia para a conversão do N2 em NH3, forma assimilável pelos vegetais. Essa relação é considerada como mutualística pois as bactérias utilizam os nódulos como abrigo e os restos metabólicos como alimento, em contrapartida fornece o nitrogênio para pronto uso pelos vegetais.
A outra via ocorre com a decomposição da matéria orgânica, que representa a maior responsável pelo nitrogênio biologicamente ativo nos ecossistemas.
Nesse processo, as bactérias quimiossintéticas do gênero Nitrossomonas oxidam a amônia (NH3), contida a matéria em decomposição, em nitrito (NO2 -), que é toxico para os vegetais. Na fase seguinte, as bactérias do gênero Nitrobacter realizam outra oxidação do nitrito (NO2 -) em nitrato (NO3 -), outra forma que o nitrogênio pode ser assimilado pelos vegetais.
A via de retorno de nitrogênio para atmosfera é chamada de desnitrificação, em condições anaeróbias redutoras, realizada pelas bactérias Pseudomonas. Ocorre em ambientes com pouco oxigênio, solos compactados ou áreas. Dessa forma, o nitrato e o nitrito podem retornar para atmosfera sob a forma gasosa de oxido nítrico (NO) e nitrogênio gasosos (N2), respectivamente.
3.4. Ciclo do enxofre
O ciclo do enxofre é controlado basicamente por três vias. Uma forma menos expressiva envolvida na ciclagem desse elemento provém da formação de aerossóis em ecossistemas marinhos, redução anaeróbia por bactérias redutoras de sulfato e atividades vulcânicas.
Existe ainda a emissão do enxofre reduzido, principalmente, sob a forma de H2S, liberados de solos turfosos, áreas pantanosas e das atividades marinhas. Uma via muito importante desse ciclo e a rota inversa que parte da atmosfera, onde ocorre a oxidação de compostos de enxofre, formando sulfato (SO4), que retorna a Terra como precipitado úmido ou seco.
Cerca da metade do enxofre que circula entre os ecossistemas terrestres e o aquático é derivado do processo de degradação das rochas, a outra parcela é proveniente das transformações atmosféricas.
Nos ecossistemas uma porção do enxofre dissolvido na solução do solo é absorvido, principalmente sob a forma de sulfato, pelos vegetais e repassado pela cadeia alimentar, tornando-se novamente disponível para as plantas via decompositores.
Diferentemente do nitrogênio e do fósforo, uma fração muito menor do enxofre está envolvido na ciclagem interna das comunidades terrestres e aquáticas, apresentando uma perda continua para os oceanos.
Atende ao Objetivo 2
Apresente sucintamente os ambientes de entrada, saída e as formas de retorno dos nutrientes em um ecossistema.
Os ecossistemas apresentam como ambiente de entrada o ar, às precipitações, à decomposição das rochas, à fixação biológica do nitrogênio, além do aporte de nutrientes através da fertilização artificial (adubação). As saídas consistem nas perdas por erosão, lavagens, volatilização e pela remoção de nutrientes pela colheita. Os nutrientes podem retornar para o sistema através da decomposição da matéria orgânica e pela translocação de nutrientes da vegetação que é carreado pela água das chuvas.
Aula 4 – Energia nos Ecossistemas
2. Visão sistêmica
No início do século XX, os termos “sistema” e “pensamento sistêmico”, já demonstrava o significado de “um todo integrado”, onde as propriedades essenciais surgiriam das relações entre suas partes. Um sistema natural é formado por componentes que se arranjam gradualmente, com interações claramente definidas, originando um todo unificado, dando ideia de uma “Organização Hierárquica”. Essa ideia levou ao entendimento de que os sistemas naturais tendiam a otimizar o uso de energia livre, reduzindo suas perdas.
Uma organização hierárquica pode ser de dois tipos básicos: aninhada e não-aninhada.
Sistemas aninhados é que as partes do sistema são intrínsecas a ele, como um organismo (genes, células, tecidos, órgão, aparelho = corpo). 
Não aninhados, as partes não estão contidas umas nas outras, podem, por exemplo, ser consideradas pelo critério de transferência de energia no ecossistema (produtores, consumidores primários, consumidores secundários e decompositores).
“Propriedades Emergentes”. Para melhor entender esse princípio, podemos tomar como exemplo uma molécula de gás carbônico, que é formada por dois átomos de oxigênio e um de carbono. Cada um dos átomos (C e O) envolvidos na formação dessa moléculapossui características físicas e químicas especificas. No entanto, quando esses dois elementos reagem para formar o gás carbônico (CO2), surgem novas propriedades que caracterizam essa substância, que são diferentes daquelas de cada um dos elementos envolvidos em sua formação.
Após a década de 1920, os ecólogos começaram a propagar a ideia de que na natureza os sistemas eram conduzidos da desordem para a ordem energética. Essa premissa foi recebida com muita crítica, principalmente, por parte dos cientistas seguidores da termodinâmica clássica, que defendiam a ideia de que os sistemas mecânicos buscavam o equilíbrio térmico com o meio.
O conceito de energia, como sendo a capacidade de realizar trabalho.
O Princípio da Conservação da Energia, explicado pela 1ª Lei da Termodinâmica, estabelece que em um sistema a energia não pode ser criada e nem destruída, mas sim transformada.
Entropia - é a quantidade de energia perdida, geralmente sob a forma de calor, de modo natural e inevitável em um sistema físico-químico. Pode ser interpretada também como uma medida do grau de desordem de um sistema.
A 2ª Lei da Termodinâmica foi baseada no funcionamento de máquinas térmicas, que demonstrava uma tendência da transferência energética nos fenômenos físicos no sentido da ordem para a desordem. De acordo com essa lei, a entropia de um sistema fechado continua aumentando, sendo então a entropia uma unidade criada para mensurar o grau da desordem.
Os Ecossistemas e os organismos são sistemas termodinâmicos abertos, e não caixas fechadas adiabáticas da termodinâmica clássica, fora do ponto de equilíbrio, que trocam continuamente energia e matéria com o ambiente, para manter o alto nível energético interno. Nesse caso, por se tratar de um sistema aberto, nos sistemas naturais os processos físicos e químicos tendem para um aumento da desordem no universo ou da sua entropia, ou seja, a energia parte em um fluxo unidirecional, de um estado maior qualidade para outro de menor qualidade (calor).
Esse modelo levou a definição das “Estruturas Dissipativas”, considerando que a energia é continuamente dissipada ao longo de todo o processo de entrada, assimilação e transformação no interior dos organismos.
Nessa concepção, nos sistemas naturais a mudança total de entropia equivale a soma da produção interna de entropia no sistema (que é sempre maior ou igual a zero) e a troca de entropia com o meio (positiva, negativa ou zero). Para se manter em um estado constante de não-equilíbrio, a troca de entropia precisa ser negativa ou igual à entropia gerada por processos internos (metabolismo).
Autótrofos – Organismos que sintetizam seu próprio alimento.
Heterótrofos – Organismos que dependem de outro como recurso alimentar.
Os organismos autotróficos desempenham um papel vital no fluxo de energia através de todos os ciclos ecológicos. Particularmente, no caso da Fotossíntese, processo pelo qual a energia solar é convertida em energia química, através da transformação de substâncias inorgânicas (água e gás carbônico) em composto orgânico altamente energético (glicose), tendo como saldo a liberação de oxigênio. No processo inverso, quando os autótrofos respiram, a glicose é degradada para realização de suas necessidades básicas (nutrição, proteção e reprodução), com a produção de gás carbônico.
Atende ao Objetivo 1
Explique como se aplicam as Leis da Termodinâmica na manutenção dos ecossistemas.
A primeira Lei da termodinâmica enuncia que “a energia não é criada nem destruída, mas si transformada” – se aplica quando a energia luminosa é transformada em energia química pelos autótrofos. 
A segunda Lei da Termodinâmica, quando aplicada a sistemas abertos complexos, determina que a energia segue sempre em um fluxo unidirecional, partindo de um estado de alta qualidade para um estado de baixa qualidade (calor) – Assim a cada passagem trófica apenas 10% da energia é fixada na biomassa, o restante é perdido sob a forma de calor, utilizado para a manutenção das necessidades básicas dos seres vivos (proteção, nutrição e reprodução). Dessa forma, o sistema consegue manter a baixa entropia, partindo da desordem para a ordem.
3. Cadeias Alimentares e Níveis Tróficos
O conceito de cadeia alimentar ou trófica refere-se à transferência de energia, desde a fonte dos autótrofos (plantas), através de uma sequência de organismos que consomem e são consumidos.
Sob o ponto de vista trófico, um ecossistema é formado por organismos autotróficos, especialmente os vegetais clorofilados, que sintetizam o alimento a partir de substâncias inorgânicas simples. O estrato heterotrófico é ocupado pelos macro e micro consumidores. O primeiro grupo representado por organismos que se alimentam de outros animais e/ou vegetais. O segundo grupo composto pelos decompositores, principalmente fungos e bactérias, que que obtém energia ou degradando a matéria orgânica dissolvida segregada por outros organismos.
Em cada passagem trófica grande fração de energia potencial (80% a 90%) é dissipada sob a forma de calor. Portanto, quanto menor a cadeia alimentar, ou quanto mais próximo o organismo do início da cadeia, maior energia disponível para a população. 
As cadeias alimentares obedecem a dois padrões. 
A Cadeia de Pastagem, que tem início com um vegetal, que serve de alimento para um herbívoro, até os carnívoros que consomem outros animais.
A Cadeia de Detritos é formada pela queda de material morto ao solo, passando para os microrganismos e depois para os detritívoros e os seus predadores, que mineralizam a matéria orgânica, tornando novamente disponível para os produtores (vegetais).
As cadeias alimentares não se estabelecem como em sequências isoladas no ambiente, mas como subsistemas conectados, chamados de Teias Alimentares. Sendo assim, as Teias Alimentares materializam as várias opções de fluxo de energia, interconectados através das populações na comunidade, considerando o fato de que cada população compartilha recursos e consumidores com outras populações. 
As Teias de Conectividade destacam as relações de alimentação entre as espécies, uma vez que os organismos que obtêm seu alimento através do mesmo número de estágios estão contidos no mesmo nível trófico. Desse modo, as plantas verdes ocupam o primeiro nível trófico (dos produtores), os herbívoros ocupam o segundo nível (dos consumidores primários), carnívoros primários ocupam o terceiro nível (consumidores secundários) e o quarto nível pertence aos carnívoros secundários (consumidores terciários), assim sucessivamente.
Para avaliar as trocas energéticas e as taxas de crescimento em cada nível trófico também podem ser utilizadas, respectivamente, as Teias de Energia e Funcional.
Os seres humanos, assim como outros animais, podem ser tanto consumidores primários quanto secundários, já que nossa dieta compreende geralmente uma mistura de alimento vegetal e animal, sendo denominados de onívoros.
Em todos os ecossistemas, as cadeias de pastagem e de detritos estão interligadas, já que nem todo o alimento ingerido pelos consumidores é necessariamente assimilado. Diante disso, o material não aproveitado é eliminado pelos consumidores, bem como partes dos produtores degradadas, alimentam a cadeia de detritos.
A redução de energia em elos sucessivos da cadeia é um fator que limita o seu comprimento nos ecossistemas, pois cadeias muito longas terminam por disponibilizar muito pouca energia potencial nos últimos elos. Para garantir a diversidade de espécies e a eficiência energética as espécies diversificam seus recursos através das Teias Alimentares.
Uma estrutura em Teia Alimentar mais complexa pode aumentar a estabilidade da comunidade, pois se os predadores tiverem mais opções de presas, a energia pode caminhar por diferentes vias. Sendo assim, os sistemas com mais recursos alimentares conseguem sustentar cadeias alimentares mais longas, enquanto os sistemas com menos recursos limitam-se a cadeias com dois ou três níveis tróficos.
Resistência - Capacidade de um sistema suportar variaçõesquando submetido a uma alteração.
Resiliência – Capacidade de um sistema de retornar à sua condição inicial após uma modificação
4. Pirâmides Ecológicas
As pirâmides ecológicas são utilizadas para descrever graficamente a estrutura e a função trófica de uma comunidade, ou parte dela, onde a base indica o nível dos produtores e as camadas seguintes constituem os outros níveis tróficos. As pirâmides podem apresentar três representações: números, representa os números de indivíduos em cada nível trófico (Figura 12-a); biomassa, representa o peso seco total ou outra medida de material vivo (Figura 12-c); energia, indicar o fluxo energético e/ou a produtividade em níveis tróficos sucessivos (Figura 12-d). As pirâmides de números podem ser invertidas (Figura 12-b), quando o organismo produtor possui um tamanho corpóreo muito maior do que dos consumidores primários, por exemplo, uma mangueira pode sustentar uma quantidade muito grande de besouros. 
As pirâmides de números atribuem maior importância aos organismos pequenos, enquanto as pirâmides de biomassa destacam mais os organismos maiores, ambas ilustram estados instantâneos das comunidades, ou seja, consideram os organismos presentes em função do tempo. A energia segue um fluxo único, por isso a pirâmide de energia é que fornece melhor descrição da funcionalidade nas comunidades. A pirâmide de energia demonstra a velocidade de passagem da massa alimentar ao longo da cadeia trófica, por isso sua forma não é afetada pelo tamanho ou pela taxa metabólica dos indivíduos envolvidos, como explicado pela segunda Lei da Termodinâmica.
A produtividade primária está diretamente ligada a distribuição da energia luminosa, da concentração de CO2, da água, da disponibilidade de nutrientes. Dessa forma, a PPL, geralmente, aumenta com a temperatura e a precipitação, mas os níveis muito elevados de precipitação também podem reduzir sensivelmente a produtividade.
Atende ao Objetivo 3
A grande maioria das transferências de energia através das cadeias alimentares ocorre, no máximo, em até quatro níveis tróficos. Você concorda com essa afirmação? Justifique sua resposta.
A afirmativa e verdadeira, pois em cada passagem trófica apenas cerca de 10% da energia é fixada na biomassa, o restante é utilizado para a manutenção das necessidades básicas dos seres vivos, sendo então perdida sob a forma de calor. Portanto, para se manter cadeias alimentares com muitos níveis tróficos necessitaria de uma grande quantidade de biomassa nos níveis tróficos inferiores de modo que conseguisse chegar até os últimos níveis.
5. Produtividade
Entende-se como produtividade de uma comunidade, ou parte dela, como a taxa na qual a energia luminosa é convertida, pela fotossíntese, em energia química e transformada em substâncias orgânicas complexas, capazes de manter a estrutura e a funcionalidade do ecossistema.
Toda a biota da Terra depende da produtividade dos ecossistemas. As florestas tropicais são os ecossistemas mais produtivos do planeta, quando se considera o tamanho de sua área. Nos ecossistemas terrestres existe uma tendência latitudinal crescente, partindo das regiões polares em direção a linha do equador, sugerindo que a radiação e temperatura podem ser fatores limitantes da produtividade das comunidades.
Nos ecossistemas marinhos, os recifes e corais são recobertos por organismos fotossintéticos e a alta diversidade de espécies que abrigam desempenham papel diferenciado na absorção de nutrientes, o que justifica sua elevada produtividade. Os estuários são, também, responsáveis por uma elevada produtividade, principalmente, devido as entradas de águas ricas em nutrientes lixiviadas dos continentes. Já os oceanos abertos, mesmo atingindo elevada produtividade total, são considerados áreas escassas de recursos (poucos nutrientes) condição desfavorável (baixa atividade fotossintética), quando correlacionado com sua área total .
A Produtividade Primária Bruta (PPB) refere-se a energia total assimilada pelos autótrofos, ou seja, taxa de produção de biomassa (J x m-2 x dia-1 / Kg x ha-1 x ano-1). O saldo energético do que foi produzido pela fotossíntese (PPB) e o que foi consumido pela respiração (R), equivale a taxa real de produção de biomassa disponível para os organismos consumidores (animais, fungos, bactérias), chamado de Produtividade Primária Liquida (PPL).
A Produtividade Secundária da Comunidade é mensurada pela taxa de armazenamento de matéria orgânica não utilizada pelos heterótrofos, em um intervalo de tempo (geralmente um ano).
Atividade Final – atende ao Objetivo 1
Por que não se pode a partir de uma pequena e isolada de um ecossistema, realizar extrapolações para a sua totalidade?
Porque a soma das partes não equivale as propriedades do todo. Ao se obter amostras de ecossistemas tem que avaliar estatisticamente qual a segurança para extrapolar os resultados.
Atividade Final – atende ao Objetivo 2
Quais são os dois tipos de cadeias alimentares? Quais são as suas funções?
Cadeia de pastagem e de detritos. A cadeia de pastagem é aquela formada por um vegetal (produtor), que transfere energia para consumidor primário (herbívoro), até os consumidores terciários e quaternários (carnívoros). A cadeia de detritos é aquela onde a matéria orgânica não viva, decorrente da decomposição microbiana, a qual libera novamente os nutrientes para os produtores. Sendo assim, as cadeias alimentares não são sequências isoladas, estão interligadas, e o padrão de interconexões denomina-se Teia Alimentar ou Trófica.
Atividade Final – atende ao Objetivo 3
Por que uma pirâmide de energia nunca pode ser representada de forma invertida?
Porque a energia sempre segue um fluxo único, segundo a 2 Lei da termodinâmica, nos sistemas abertos, ela parte sempre de um estado de alta qualidade para um estado de baixa qualidade (calor).
6. Resumo
Uma forma muito contundente de se delimitar a ecologia moderna é através do conceito da Organização Hierárquica, que ajudou a entender como os sistemas naturais otimizam o uso de energia livre, reduzindo suas perdas. Uma consequência importante dessa teoria veio com a ideia das “Propriedades Emergentes”, que determina que quando os componentes ou subconjuntos combinam-se para formar sistemas funcionais maiores, surgem novas propriedades que não estavam presentes no nível anterior. Como exemplo, foi dada a molécula de CO2 que possuem propriedades diferentes daquelas dos elementos que a originaram (C e O).
Juntamente com esses avanços conceituais, os ecólogos também passaram a entender um ecossistema como um sistema aberto, o que justifica a ideia de que na natureza os sistemas eram conduzidos da desordem para a ordem energética, diferentemente do que defendia a Termodinâmica clássica, quando se plicava aos motores (sistemas fechados).
Assim a 1ª Lei da Termodinâmica, que sempre se aplicou bem aos sistemas naturais, explicava as transformações das energias luminosas em química.
Todavia, partindo-se da premissa de um sistema aberto, a 2ª Lei da Termodinâmica foi melhor ajustada aos ecossistemas, levando a compreensão de que os processos físicos e químicos nos sistemas naturais tendem para um aumento da desordem no universo ou da sua entropia.
A partir daí ficou muito mais exequível entender a estrutura e a complexidade dos ecossistemas, através do fluxo de energia e dos ciclos dos nutrientes. Podendo estabelecer relações quali quantitativas tanto os processos relacionados com da Biossíntese (fotossíntese e quimiossíntese), quanto no processo inverso da Biodegradação (respiração e fermentação). Sendo assim, enquanto a energia segue um caminho unidirecional nos ecossistemas, uma molécula ou um íon pode ser reciclado indefinidamente nos sistemas aberto, mantendo a sustentabilidade dos ecossistemas naturais.
A transferência de energia, desde a fonte dos autótrofos (plantas), através de uma sequência de organismos que consomem e são consumidos se denomina cadeia alimentar, onde em cada passagem trófica grande fração de energia potencial (80% a 90%)é dissipada sob a forma de calor, para garantir a manutenção dos organismos e dos ecossistemas. Sendo assim, uma cadeia alimentar linear não conseguiria sustentar muitos níveis tróficos em um ecossistema. Por isso que existem várias opções de fluxo de energia, interconectados através das populações na comunidade, considerando o fato de que cada população compartilha recursos e consumidores com outras populações, constituindo as chamadas teias alimentares.
As pirâmides ecológicas são estruturas gráficas utilizadas para descrever a estrutura e a função trófica de uma comunidade, ou parte dela, seja em ordem numérica, energia ou biomassa
Entende-se como produtividade de uma comunidade, ou parte dela, como a taxa na qual a energia luminosa é convertida, pela fotossíntese, em energia química e transformada em substâncias orgânicas complexas, capazes de manter a estrutura e a funcionalidade do ecossistema. As pirâmides de números atribuem maior importância aos organismos pequenos e as pirâmides de biomassa destacam mais os organismos maiores. Como a energia segue um fluxo único, a pirâmide de energia é a que fornece melhor descrição da funcionalidade nas comunidades.
Toda a biota da Terra depende da produtividade dos ecossistemas, sendo a Produtividade Primária Bruta (PPB) referente a energia total assimilada pelos autótrofos, enquanto a Produtividade Primária Liquida (PPL) representa realmente o que foi fixado pela biomassa (PPL = PPB – respiração). As florestas tropicais são os ecossistemas mais produtivos do planeta, seguindo o padrão acréscimo das regiões polares em direção a linha do equador. Os recifes e corais são os ecossistemas com maior produtividade, não superam em produtividade global os oceanos abertos, somente pela discrepância de área ocupada.
2017.1
A - (F) 
O período Paleolítico (500.000 aC até 10.000aC) representa o maior período da vida das sociedades humanas. Durante esse período, o Homo sapiens era nômade, ou seja, não possuía residência fixa, adotando o modo de produção baseado na caça e a coleta. Depois de esgotado os alimentos, os grupos partiam para outros lugares, desse modo a natureza local ganhava tempo para se recuperar daquela exploração pontual.
Período Mesolítico (10.000 aC até 6.000aC) que os grupos de caçadores-coletores começaram a armazenar determinados recursos, durante boa parte do ano, permitindo assim que se tornassem sedentários, ou seja, estabelecessem residências fixas. Assim os grupos tornaram-se capazes de sustentar um número maior de membros. É muito provável, que as atividades de coleta e caça intensivas levaram ao conhecimento das técnicas de reprodução, conduzindo o processo de domesticação de algumas espécies.
O período Neolítico teve início há cerca de 9 mil a.C. Sobre terras férteis e com disponibilidade de água, nasceram os primeiros núcleos urbanos. Nesse período, os grupos puderam organizar-se política e socialmente, acumulando as experiências, dividindo o trabalho e, também, produzindo suprimentos alimentares regulares. Os excedentes produzidos por uma aldeia podiam ser trocados por peças de artesanato, roupas, etc. com outras aldeias. 
A idade média, período também conhecido como feudalismo, perdurou durante os séculos V ao XV. Nesse período, o modo de organização social e político baseou-se nas relações servis, os senhores feudais conseguiam terras cedidas pela nobreza, onde os camponeses eram responsáveis pela produção.
Da idade moderna (século XV ao XVIII) em diante, o pensamento capitalista vai alavancando, cada vez mais, as relações sociais. 
B - (F) A relação estabelecida é a Protocooperação, pois se trata de uma relação onde apenas uma população se beneficia (pulgão) para a outra a relação é neutra. No caso do mutualismo, as duas populações obrigatoriamente deveriam ser beneficiadas. 
(V)
(b) a produção primária bruta é igual ao consumo;
(c) uma das vias do ciclo do enxofre envolve a liberação de H2S, principalmente, de solos turfosos, áreas pantanosas e das atividades marinhas.
(e) uma pequena parte da energia solar (menos de 4%) incidente nesse ecossistema está sendo convertida em energia química;
Soma total igual a: 24 (08 + 16)
Clima Equatorial 
Temperatura média cerca de 25°C; amplitude térmica baixa; precipitação distribuída ao longo do ano 
2017.2
A - F - O período Neolítico (há cerca de 9 mil a.C)
B – F – •	Fatores bióticos - (bio = vida) - todos os elementos causados pelos organismos em um ecossistema que condicionam as populações que o formam. Sendo assim, muitos dos fatores bióticos podem traduzir-se nas relações ecológicas estabelecidas entre os diferentes seres vivos, tais como: predação, parasitismo, competição, etc.
•	Fatores abióticos - (a = não / bio = vida) - todas as influências físicas, químicas ou físico-químicas que os seres vivos recebem do meio ambiente, tais como: luz, temperatura, vento, etc.
C - F – 
•	Autoecologia: parte da ecologia que estuda as respostas das espécies aos fatores ambientais em função de suas fisiologias e respectivas adaptações;
•	Dinâmica das populações: estuda as inter-relações entre as espécies, suas causas e consequências;
•	Sinecologia - parte da ecologia que estuda as interações entre as diferentes espécies que ocupam um mesmo ambiente e, como estas se inter-relacionam com o meio ambiente.
D – V
A primeira Lei da termodinâmica enuncia que “a energia não é criada nem destruída, mas si transformada” – se aplica quando a energia luminosa é transformada em energia química pelos autótrofos. 
A segunda Lei da Termodinâmica, quando aplicada a sistemas abertos complexos, determina que a energia segue sempre em um fluxo unidirecional, partindo de um estado de alta qualidade para um estado de baixa qualidade (calor) – Assim a cada passagem trófica apenas 10% da energia é fixada na biomassa, o restante é perdido sob a forma de calor, utilizado para a manutenção das necessidades básicas dos seres vivos (proteção, nutrição e reprodução). Dessa forma, o sistema consegue manter a baixa entropia, partindo da desordem para a ordem.
(d) uma das vias do ciclo do carbono refere-se aos processos de fotossíntese / respiração;
(a) toda a energia solar incidente nesse ecossistema está sendo convertida em energia química.
Soma total igual a: 24 (08 + 16)
a) propriedades emergentes
A organização hierárquica deixou como legado uma importante consequência, quando os componentes ou subconjuntos combinam-se para formar sistemas funcionais maiores, surgem novas propriedades que não estavam presentes no nível anterior, o que é explicado pela teoria das
“Propriedades Emergentes”.
b) cadeia de detritos
A Cadeia de Pastagem, que tem início com um vegetal, que serve de alimento para um herbívoro, até os carnívoros que consomem outros animais.
A Cadeia de Detritos é formada pela queda de material morto ao solo, passando para os microrganismos e depois para os detritívoros e os seus predadores, que mineralizam a matéria orgânica, tornando novamente disponível para os produtores (vegetais).