Aula 4 - Energética

Prévia do material em texto

Ecologia Energética 
Odum, 2007 ;Townsend et al,2006 
Introdução: 
 
*Lindemann (1942) lançou os fundamentos da energética ecológica – 
entendimento dos processos dos ecossistemas e para a produção de 
alimentos para a humanidade. 
 
*Fluxo de energia entre as comunidades e dentro delas ,infere em 
entender como as áreas da terra e água recebem e processam a radiação 
incidente, bem como o desempenho integrado das comunidades e seu 
meio abiótico. (Towsend et al, 2007) 
 
 
Leis da Termodinâmica 
Fluxo de Energia : transferência de energia ao longo da cadeia 
alimentar. Que é Unidirecional 
A)Unidade de energia potencial 
(abreviação) 
Definição 
 Caloria ou grama caloria (Cal ou gcal) A energia térmica necessária para 
elevar a temperatura de 1 centímetro 
cúbico de água em 1 grau centígrado (a 
150C) 
Quilocaloria ou quilocaloria-caloria 
(Kcal) 
A energia térmica necessária para 
elevar de 1 litro de água em 1 grau 
centígrado (a 150C) = 1000calorias 
 
B) Unidade de Potência (A)Unidade 
de energia –tempo) 
Watt(W) A unidade internacional padrão de 
potência = 1 joule/segundo = 0,239cal/s 
Unidades Básicas de energia (adaptação de ODUM,2007 
Continuação 
C) Valores de Referência (médias ou aproximações) 
Constituinte Peso Seco (kcal/g) 
Alimento 
Carboidratos 4,5 
Proteínas 5,5 
Lipídeos 9,2 
Biomassa* 
Plantas terrestres 
 
4,5 
Algas 4,9 
Vertebrados 5,6 
** 2 kcal/g peso vivo (úmido) é uma aproximação grosseira, porque a maioria dos 
organismos vivos são dois terços ou mais de água e minerais 
Continuação 
Espécies Necessidade alimentar 
diária (kcal/g peso corpóreo 
vivo) 
Humanos 0,04** 
Pequenos pássaros ou mamíferos 1,0 
Insetos 0,5 
** = 40 kcal/kg = cerca de 3000 kcal/dia para um adulto de 70Kg. 
Conceito de Produtividade 
Produtividade Primária: taxa em que a energia radiante é 
convertida em substâncias orgânicas pela atividade 
fotossintética e quimiossintética dos organismos produtores 
(principalmente as plantas verdes) Odum, 2007. 
 
**De uma comunidade é a taxa em que a biomassa é 
produzida por unidade de área pelos produtores primários. 
Expressa em joules/m2,dia. Towsend et al, 2006. 
 
Produtividade Primária Bruta - (PPB) – é a taxa total de 
fotossíntese, incluindo a matéria orgânica consumida na 
respiração. = Fotossíntese total. 
 
Produtividade Primária líquida – (PPL) – é a taxa de 
armazenamento da matéria orgânica dos tecidos da planta, que 
excede o uso respiratório, durante o período de medição. 
PPL = PPB – R 
 
* A fração de PPL que não é consumida por herbívoros , deve 
passar para o sistema decompositor. 
 
Produtividade Secundária: taxa de produção de 
biomassa por heterótrofos. 
 
Limites de variação normais da produtividade primária anual líquida (PPL) e 
biomassa de culturas permanentes, estimados para comunidades 
contrastantes do mundo (Whittaker,1975). (adaptação) 
Ecossistema Área (106 
km2) 
PPL por 
unidade de 
área (g m2 ) 
PPL do 
mundo (109t 
Biomassa 
por unidade 
de área (kg 
m2) 
Biomassa do 
mundo (109t 
 
Floresta 
Tropical 
24,5 1.000-3.500 49,4 6-80 1,025 
Floresta 
Temperada 
12,0 600-2.500 14,9 6-200 385 
Savana 15,0 200-2000 13,5 0,2-15 60 
Deserto e 
semideserto 
arbustivo 
18,0 10-250 1,6 0,1-4 13 
Terra 
cultivada 
14,0 100-3.500 9,1 0,4-12 14 
Oceano 
aberto 
332,0 2-400 41,5 0-0,005 1,0 
Estuários 1,4 200-3.500 2,1 0,01-6 1,4 
Teia alimentar em ecossistema terrestre 
Veado 
Eficiências de transferência: 
 
1- Eficiência de Consumo (EC):% de produtividade total 
disponível em um nível trófico que é consumida (ingerida) por 
um nível trófico acima. 
2- Eficiência de Assimilação (EA):% de energia alimentar nos 
intestinos de consumidores em um compartimento trófico que 
é assimilada através da parede intestinal, e torna-se 
disponível para crescimento. 
3- Eficiência de Produção (EP):% de energia assimilada 
incorporada à nova biomassa. 
 
Eficiência de transferência trófica = EC X EA X EP 
 
Modelo de Fluxo de Energia 
ODUM, 1985 
Repartição de energia em cadeias e teias 
alimentares 
ODUM, 1985 
Medidas de Produção Primária/Secundária 
Ambientes Aquáticos: frascos claros e escuros 
 marcação com C14. 
 
* Todas as medidas são estimativas indiretas 
AMBIENTES TERRESTRES 
 
DETRITOS 
 
 
Produção Secundária: 
 
*Enfoque Fisiológico: taxas de alimentação, 
assimilação, respiração e excreção 
 
*Dinâmica Populacional: taxa de natalidade, 
mortalidade, e a estrutura da população em termos 
de idade e tamanho. 
Aproveitamento Humano da Produção 
Biológica 
Cultivo (produção); extração