Buscar

Apostila de Ecologia

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 65 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 65 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 65 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
1 
 
1. ESTUDO DA BIOSFERA 
 
1.1. INTRODUÇÃO 
A biosfera é o conjunto de regiões do planeta que possibilitam a existência permanente de seres 
vivos. Portanto, seu estudo é essencial para o conhecimento dos fatores que possibilitam o 
desenvolvimento das diversas espécies de seres vivos, suas necessidades e seu relacionamento com 
o meio ambiente. 
A biosfera, para efeito de estudo, é dividida em atmosfera, que é a camada gasosa que circunda o 
planeta, litosfera, que é a parte sólida acima do nível das águas, e hidrosfera, representada pelos 
corpos hídricos, como rios, lagos e oceanos. 
 
1.2. O ESTUDO DA ECOLOGIA 
A palavra ecologia, criada pelo biólogo alemão Ernest Haeckel em 1866, deriva de dois vocábulos 
gregos, oikos (casa) e logos (estudo). Portanto, ecologia significa o estudo da casa ou, em outras 
palavras, o estudo do lugar onde se vive. 
Esta ciência estuda as relações que ocorrem entre os seres vivos e entre estes e o meio ambiente. 
A ecologia é dividida em auto-ecologia e sinecologia. 
A auto-ecologia trata das relações que ocorrem entre uma determinada espécie e seu meio físico de 
atuação, como os fatores ambientais que possibilitam seu desenvolvimento, além da ação do meio 
sobre suas características individuais de comportamento, morfologia e fisiologia. 
A sinecologia estuda a integração entre as diferentes espécies que ocupam um mesmo ambiente, 
como estas se correlacionam e de que maneira interagem com o meio ambiente. 
 
1.3. ALGUNS CONCEITOS BÁSICOS 
 
1.3.1. Meio ambiente 
O 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. 
O ambiente pode ser natural, quando ocorre na própria natureza, ou artificial, quando criado pelo 
homem. 
Um ambiente pode ou não oferecer condições para o desenvolvimento de determinadas espécies de 
seres vivos. 
 
1.3.2. População 
Denominados população o agrupamento de indivíduos de uma mesma espécie que habitam ao 
mesmo tempo um mesmo espaço físico. 
 
1.3.3. Comunidade 
O conjunto de diferentes populações que habitam ao mesmo tempo uma mesma área constitui uma 
comunidade de seres vivos, também denominada biocenose. 
 
1.3.4. Biótopo 
Biótopo é o meio físico onde atua uma biocenose, ou seja, é o local onde vive uma determinada 
comunidade. 
 
1.3.5. Ecossistema 
Os ecossistemas são unidades constituídas pelo meio físico e os diversos seres que nele habitam. 
Portanto podemos representar o ecossistema pelo conjunto: 
Ecossistema = biótopo + biocenose 
 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
2 
 
O biótopo representa os componentes abióticos do ecossistema, tais como ar, luz, calor, ventos, 
água e solo. A biocenose representa os componentes bióticos, ou seja, os seres vivos. 
Em um ecossistema seus componentes bióticos e abióticos se inter-relacionam de maneira 
equilibrada e dinâmica que se traduz em um fluxo de energia e um ciclo de matéria. 
O ecossistema é o objeto do estudo ecológico, o qual estabelece suas dimensões de acordo com sua 
conveniência. São exemplos de ecossistema os lagos, os mares, as florestas ou unidades menores, 
como o ecossistema que se desenvolve no interior das folhas da bromélia. Esta espécie vegetal (com 
características morfológicas semelhantes ao abacaxi) retém, no receptáculo formado por suas 
folhas, umidade suficiente que possibilita o desenvolvimento de algas e de toda uma microfauna. 
O conjunto de todos os ecossistemas constitui a biosfera. 
 
1.3.6. Ecótono 
Entre dois ecossistemas constituídos por comunidades diferentes há uma zona de transição onde são 
encontrados exemplares das comunidades limítrofes, além das espécies da própria região. 
Esta zona de transição é conhecida como ecótono. 
 
1.3.7. Bioma 
As diferentes espécies da flora e da fauna se desenvolvem nas regiões climáticas onde melhor se 
adaptam. 
Ao conjunto de seres vivos e ao clima de uma determinada região denominamos bioma. 
As pradarias, as florestas tropicais e os desertos são exemplos de bioma. 
 
1.3.8. Biócora 
O conceito de biócora é mais amplo do que o de bioma, por não fornecer as características 
peculiares da região. Por exemplo, quando não especificamos o tipo de floresta, que é definido pelas 
condições climáticas onde este ecossistema se desenvolve, denominamos biócora. Por exemplo, 
biócora floresta e bioma floresta de coníferas. 
 
1.4. ELEMENTOS ESSENCIAIS PRESENTES NA BIOSFERA 
A biosfera caracteriza-se por apresentar elementos essenciais ao desenvolvimento dos seres vivos, 
como a luz, que fornece energia para a síntese de matéria orgânica pelas planas clorofiladas, calor e 
água, que desempenham um importante papel nas regiões químicas do metabolismo celular. A água 
atua também como agente de veiculação dos nutrientes para os seres vivos. 
Além disso, existem fatores que atuam como agentes de proteção, permitindo a sobrevivência dos 
seres, como grandes massas de água e o gás carbônico atmosférico, que contribuem para o 
equilíbrio térmico do planeta, e a presença de uma camada de ozônio, que minimiza os efeitos 
nocivos das radiações ultravioletas. 
 
1.4.1. Condicionantes primários da biocenose 
Os condicionantes para a existência e desenvolvimento de populações são a energia, a diversidade, 
a matéria e o espaço. 
A vida depende do sol, que fornece “energia” na forma de luz e calor. A “diversidade” fornece 
condições aos seres vivos de opções contra possíveis restrições ambientais. A “matéria” tem sua 
produção restrita em função dos outros condicionantes. O ”espaço” pode determinar o 
desenvolvimento e uma população por limite físico. 
 
1.5. NECESSIDADES DOS SERES VIVOS 
Os seres vivos só se desenvolvem em ambientes que possibilitam a realização de suas funções 
básicas de nutrição, reprodução e proteção contra os predadores e agressões naturais do meio 
ambiente, de acordo com as necessidades específicas de cada espécie. 
 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
3 
 
1.5.1. Nutrição dos seres vivos 
É o processo pelo qual o ser vivo obtém energia, na forma de composto orgânico, para a formação e 
desenvolvimento do organismo, bem como para a realização de suas atividades biológicas. 
Os seres que sintetizam matéria orgânica a partir de substâncias inorgânicas são chamados de 
autótrofos (auto = próprio; trophos = nutrir). Quando a energia necessária à síntese dos compostos 
orgânicos é obtida da luz, estes seres são denominados fotossintetizantes, e sua capacidade é 
atribuída à presença de um pigmento verde, a clorofila, que capta a energia solar. 
Os seres fotossintetizantes são representados pelos vegetais. Algumas bactérias sintetizam 
compostos orgânicos obtendo a energia necessária para o processo de síntese através de reações 
químicas que provocam no meio ambiente. Estas bactérias são denominadas quimiossintetizantes e 
sua produção de matéria orgânica é muito pequena. 
São chamados heterótrofos os seres que se alimentam de compostos orgânicos existentes no meio 
ambiente, como outros organismos ou seus produtos. Estes seres são representados pelos animais, 
fungos e a grande maioria das bactérias. 
Portanto, as plantas são indispensáveis aos seres vivos que não são capazes de sintetizar substâncias 
orgânicas, fornecendo direta ou indiretamente todos os nutrientes de que necessitam.Estabelece-se 
então entre estes seres um inter-relacionamento alimentar, onde um ser se alimenta do outro, 
formando uma cadeia alimentar. 
Existem 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, micro consumidores ou saprófitos. 
O nível trófico corresponde a posição que o ser vivo ocupa dentro de uma cadeia alimentar no 
processo de obtenção de energia. De acordo com seu nível trófico, os seres vivos são classificados 
em produtores (vegetais clorofilados), consumidores (animais) e decompositores (fungos e 
bactérias). (Figura 1.1). 
 
 
Figura 1.1. Cadeia alimentar. 
 
Os consumidores podem ser primários, secundários, terciários etc., de acordo com sua posição na 
cadeia alimentar. (Figura 1.2). 
 
 
Figura 1.2. Níveis tróficos de uma cadeia alimentar. 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
4 
Uma mesma espécie pode participar de várias cadeias alimentares e ocupar diferentes níveis 
tróficos ao mesmo tempo. Ao conjunto de cadeias alimentares que as entrelaçam denominamos teia 
alimentar (Figura 1.3). 
 
Figura 1.3. Teia alimentar 
 
Os seres vivos obtêm energia para a realização de suas atividades biológicas através do processo de 
queima, oxidação bioquímica, dos compostos orgânicos no interior das células, denominado 
respiração. 
Quando a oxidação bioquímica se processa na presença de oxigênio, a denominamos respiração 
aeróbia ou aeróbica. Quando na ausência de oxigênio, a denominamos respiração anaeróbia ou 
anaeróbica. 
A respiração aeróbia possibilita a liberação de uma maior quantidade de energia da molécula 
orgânica do que a respiração anaeróbia, fato este eu condiciona somente o desenvolvimento de seres 
superiores aeróbios. 
 
1.5.2. Reprodução das espécies 
O processo de reprodução é importante para a continuidade da espécie e para a manutenção do 
equilíbrio dinâmico do ecossistema, através de suas cadeias alimentares, de modo a suprir as 
necessidades alimentares das espécies que dela dependem. 
 
1.5.3. Proteção das espécies 
Os seres vivos para sua sobrevivência têm de se proteger contra os intemperismos físicos do meio 
ambiente, tais como o frio e as chuvas, assim como de seus predadores naturais. 
As características físicas de determinadas espécies de seres vivos oferecem elementos de proteção, 
como as couraças das tartarugas e os espinhos dos ouriços; outras espécies constroem abrigos, como 
as tocas dos esquilos e as conchas dos moluscos. 
O meio ambiente também determina os padrões de camuflagem ou mimetismo, como certos insetos 
que simulam o aspecto de folhas de árvores para enganar seus predadores, ou determinados 
pássaros cujas penas têm a cor características do ambiente em que vivem. 
 
1.6 EQUILÍBRIO DINÂMICO DOS ECOSSISTEMAS 
As biocenoses existentes nos ecossistemas atuam sobre os biótopos e estes atuam sobre as mesmas. 
(Figura 1.4). 
 
Figura 1.4. Equilíbrio dinâmico do ecossistema. 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
5 
 
O meio físico determina o desenvolvimento de determinadas espécies que, através dos processos 
biológicos de nutrição, respiração e decomposição, provocam alterações no meio ambiente 
possibilitando o desenvolvimento de outras espécies. Este processo se desenvolve de maneira 
dinâmica até o estabelecimento de uma comunidade estável, cujas atividades biológicas não mais 
levam a alterações no meio. Ao equilíbrio dinâmico do ecossistema denominamos homeostase. 
Aos vários estágios evolutivos de uma comunidade estável, ou clímax, designamos sucessão 
ecológica. 
Uma sucessão ecológica pode se estabelecer em ambientes pouco favoráveis, como em formações 
rochosas parcialmente desagregadas, onde vegetais pouco exigentes, como os liquens e as algas 
cianofíceas, irão constituir a comunidade pioneira ou ecese. Aos poucos esta comunidade vai 
modificar as condições ambientais pelo acréscimo de matéria orgânica e decomposição, tornando o 
meio mais rico em nutrientes e água, possibilitando o desenvolvimento de espécies mais exigentes, 
como as gramíneas. Estas, por sua vez, contribuem para o aparecimento de outras espécies, e assim 
por diante, até o estabelecimento de uma comunidade clímax. 
A sucessão que se instala em regiões que nunca foram habitadas é denominada sucessão primária. 
Fatores naturais ou artificiais, como alterações climáticas, enchentes, incêndios e uso do solo pela 
agricultura, podem romper a estabilidade da comunidade clímax, dando início ao desenvolvimento 
de outras espécies. A evolução da comunidade clímax que ocorre em regiões anteriormente 
habitadas é denominada sucessão secundária. 
Uma comunidade clímax caracteriza-se por apresentar uma complexa teia alimentar, decorrente de 
uma diversidade de espécies, na qual ocorre um equilíbrio dinâmico entre a quantidade de matéria 
orgânica produzida no processo fotossintético e a quantidade de matéria orgânica degradada no 
processo respiratório. 
 
1.7. DESEQUILÍBRIOS DOS ECOSSISTEMAS 
Vimos que os seres vivos para sua sobrevivência precisam encontrar no meio ambiente, condições 
de satisfazer suas necessidades básicas de nutrição, reprodução e proteção. Sabemos que os seres se 
organizam em níveis tróficos dentro de uma cadeia alimentar, caracterizando a estabilidade 
dinâmica dos ecossistemas. Sendo assim, podem ocorrer desequilíbrios ecológicos em conseqüência 
de alterações na composição natural da cadeia alimentar ou de alterações ambientais. 
Quando destruímos um nível trófico da cadeia alimentar, causamos o aumento populacional do 
nível anterior e a eliminação do nível seguinte. Por exemplo, a destruição de cobras, que muito 
prejudicam os trabalhadores das lavouras, leva a um aumento populacional de ratos, vetores 
biológicos patogênicos, além de ocasionar uma diminuição no número populacional de animais que 
se alimentam de cobras, embora não exclusivamente, como as seriemas. O aumento populacional de 
determinada espécie, ocasionado pela destruição de seu predador, tende a um equilíbrio 
condicionado pela quantidade de alimento disponível, podendo sua população sofrer uma redução a 
níveis inferiores aos iniciais. Nos Estados Unidos, em decorrência de uma campanha feita para 
acabar com os pumas e coiotes que atacavam os veados em determinadas regiões, ocorreu uma 
grande proliferação dessa espécie, que passou então a morrer por falta de recursos vegetais. 
A introdução de um elemento estranho à cadeia alimentar pode também levar as desequilíbrios 
ecológicos decorrentes da ausência do nível trófico superior para controlar sua proliferação. Na 
Austrália, por exemplo, a introdução do coelho para ser usado como animal de caça causou grande 
desequilíbrio nos ecossistemas locais, acabando com plantações, sem que houvesse uma espécie de 
sua fauna que conseguisse controlá-lo. 
Quando fertilizamos uma cadeia alimentar, rompemos sua estabilidade dinâmica pelo maior 
desenvolvimento de algumas espécies. É o que ocorre, por exemplo, quando lançamos aos corpos 
hídricos uma grande quantidade de matéria orgânica, como a que é lançada por esgotos, 
ocasionando grande proliferação de bacias aeróbias que consomem todo oxigênio do meio, levando 
à morte os seres aeróbios como os peixes. 
Alterações ambientais que impossibilitam a reprodução de espécies de seres vivos também levam a 
Ecologia – EngenhariaAgronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
6 
um comprometimento do equilíbrio da cadeia alimentar. Assim, o reflorestamento de uma região 
com espécies diferentes das primitivas diminui a população de espécies de pássaros nativos, 
decorrente da eliminação de elementos utilizados na construção de seus ninhos. A eliminação de 
insetos polinizadores, como abelhas e borboletas, pelo uso indiscriminado de inseticidas leva a uma 
diminuição de certas espécies vegetais que deles dependem para sua reprodução. 
Os ecossistemas também podem ser desequilibrados quando os seres vivos ficam expostos à ação de 
predadores ou de intemperismos, por modificação em seu ambiente natural: por exemplo, a 
alteração de espécies de mariposas, observada na Inglaterra, como decorrência do desenvolvimento 
industrial. As espécies de cor clara, que antes conseguiam se proteger de seus predadores, ficaram 
expostas a sua ação quando as paredes de casas, edifícios e a vegetação tiveram suas superfícies 
enegrecidas pela fuligem lançada das chaminés das indústrias, possibilitando assim o 
desenvolvimento das mariposas escuras nesse ambiente. 
 
 
2. O ESTUDO DO MEIO AMBIENTE 
 
2.1. INTRODUÇÃO 
O estudo do meio ambiente é de vital importância para a avaliação do grau de adaptação e 
tolerância de cada ser vivo nas condições ambientais existentes, fornecendo também subsídios para 
avaliação dos impactos nos ecossistemas através de comparações de seus efeitos sobre as flutuações 
naturais das populações. 
Os fatores ambientais que influenciam o desenvolvimento das diferentes espécies de seres vivos são 
denominados fatores ecológicos. 
Os fatores ecológicos ditos abióticos representam as condições climáticas, edáficas e químicas do 
meio. 
Os fatores bióticos compreendem as interações que ocorrem entre os seres vivos, como as 
associações biológicas de parasitismo, predação e competição. 
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. 
 
2.2. NICHO ECOLÓGICO 
O nicho ecológico diz respeito à maneira de viver de cada organismo, seus hábitos, a forma de 
obtenção de energia e as interações das quais ele participa dentro de um ecossistema. 
O biólogo Gause, através de experiências, demonstrou que duas espécies diferentes de seres vivos 
não podem desempenhar o mesmo nicho ecológico em uma mesma região por muito tempo. Esta 
ocorrência leva a uma disputa entre as espécies, com o conseqüente desaparecimento da espécie 
mais fraca. Este estudo ficou conhecido como Princípio da Exclusão Competitiva de Gause. 
 
2.3. O HABITAT 
O local onde determinada espécie vive e desempenha seu nicho ecológico é denominado habitat. 
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. 
Outras espécies não suportam grandes variações das condições do meio, possuindo um habitat mais 
restrito. 
Duas espécies de seres vivos podem coexistir em um mesmo habitat desde que possuam nichos 
ecológicos diferentes. Como exemplo, temos os organismos do fitoplâncton e os do zooplâncton 
que habitam as águas superficiais de um corpo aquático. Os seres que compõem o fitoplâncton 
sintetizam sua própria matéria orgânica a partir da radiação solar, enquanto os seres do zooplâncton 
atuam como consumidores na obtenção de nutrientes. 
 
 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
7 
 
2.4. FATORES ECOLÓGICOS ABIÓTICOS 
Os principais fatores abióticos que regulam os limites do desenvolvimento de diferentes espécies de 
seres vivos compreendem a temperatura, luz, água e os fatores edáficos. 
 
2.4.1. Temperatura 
Os limites de temperatura compatíveis com o desenvolvimento de seres vivos situam-se, de maneira 
geral, entre -5
o
C e +5
o
C. 
As diferentes espécies de seres vivos se adaptam a temperaturas que lhes permitam uma melhor 
atividade de seu metabolismo. Desta forma, a temperatura é um fator ecológico importante na 
distribuição dos seres vivos nas diversas regiões da Terra. 
Os mamíferos e as aves mantêm sua temperatura corporal constante (homeotermos) em 
conseqüência de seus processos metabólicos. Os outros animais, como os peixes, normalmente têm 
a temperatura corporal igual à do meio em que vivem (pecilotermos). 
Os animais que toleram grandes variações de temperatura têm uma ampla distribuição geográfica. 
Desta forma, certas espécies de aves, como os pingüins, encontram-se adaptadas para sobreviverem 
em regiões de climas frios, e outras, como os tucanos, em climas quentes. 
Muitas espécies de aves vivem em determinada região somente durante as estações quentes, 
migrando no inverno. 
Certos animais, como os morcegos e os hâmsters, hibernam durante a estação fria, assumindo um 
estado de inatividade. Deste modo, em decorrência da queda de temperatura corporal os processos 
metabólicos são reduzidos, e o animal pode viver de suas reservas de gordura. A hibernação permite 
ao ser vivo sobreviver em condições climáticas de baixa temperatura, as quais podem dificultar o 
acesso ao alimento. 
Alguns animais assumem um falso estado de hibernação, visto não apresentarem grandes quedas de 
sua temperatura corporal; além de acordarem, eventualmente, para a alimentação, como é o caso 
dos esquilos. 
Quando a temperatura ambiental se torna excessivamente alta e os recursos hídricos são limitados, 
certos seres entram em estado de dormência, denominado estivação. Por exemplo, o rato-canguru 
adormece quando a temperatura do meio ultrapassa 30°C, após ter untado seu corpo com saliva, 
para evitar a transpiração. 
 
2.4.2. Luz 
A luz constitui 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 
integram. 
Certas espécies vegetais necessitam de grandes quantidades de luz para a realização de seus 
processos fotossintéticos, ao passo que outras dependem de quantidades menores. 
Os seres que habitam regiões pouco iluminadas, como as cavernas, dependem de nutrientes 
provenientes de regiões iluminadas. 
A luz também é importante por permitir aos seres uma maior percepção do meio que os cerca. Os 
peixes abissais, que vivem em regiões oceânicas profundas, onde não existe iluminação natural, 
utilizam-se da bioluminescência, que é a capacidade do ser vivo emitir luz, que lhes possibilita um 
melhor desempenho na obtenção de alimentos, atraindo, através da luz emitida, suas presas, bem 
como favorece um melhor desempenho em sua reprodução, em virtude da atração que exerce entre 
os seres da mesma espécie. 
A luz também regula os ritmos biológicos diários e anuais de determinados seres. Este fato é 
observado em algumas plantas, como a onze-horas e o girassol, que entram em atividade em 
determinadas horas do dia, ou nos hábitos noturnos de certos animais, como os besouros. 
As diferentes estações do ano caracterizam-se por apresentar os dias mais curtos ou mais longos, 
influindo no florescimento de diferentes espécies vegetais. 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
8 
 
A luz e a temperatura são fatores abióticos que regulam o desenvolvimento dos ecossistemas, 
principalmente nas regiões temperadas. 
 
2.4.3. Água 
A águaé 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 temperadas. 
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. 
Os diferentes índices de umidade atmosférica refletem a distribuição das diferentes espécies 
vegetais e animais. Desta, maneira, os ambientes quentes e úmidos possibilitam o desenvolvimento 
de grandes florestas, como as florestas úmidas equatoriais, que apresentam uma grande variedade 
de espécies de flora e fauna. 
Certos seres vivos, como a vitória-régia e os anfíbios, são encontrados na água ou em locais que 
apresentam altos teores de umidade. Por outro lado. os cactos e os camelos são seres adaptados em 
ambientes pouco úmidos. 
Na maioria das vezes os seres vivos obtêm água através de ingestão direta. Alguns, como os 
roedores, por viverem em ambientes secos, retiram a água do alimento que consomem e outros, 
como o camelo utiliza a água que resulta de determinadas reações que ocorrem em seu 
metabolismo, como a degradação de gorduras. 
Os seres vivos perdem água por meio da transpiração, respiração, sistema digestivo e urinário. 
Graças a estruturas impermeáveis como a queratinina presente nos répteis, mamíferos e aves, a 
quitina nos insetos e a cutina nas folhas dos vegetais, a perda de água é limitada. Certos animais 
como a minhoca, não apresentam proteção adequada contra a evaporação, fato que limita seu 
desenvolvimento a regiões bastante úmidas. 
A água é solvente para a eliminação de produtos tóxicos da degradação de proteínas, os quais 
regulam a quantidade de líquido necessária para sua excreção. Os peixes eliminam amônia, que por 
ser altamente tóxica e dissolvida em grandes quantidades de água; o homem elimina uma substância 
menos tóxica, a uréia, que pode ser excretada com quantidades menores de água; e as aves e os 
répteis eliminam o ácido úrico, que, por ser insolúvel em água, restringe a eliminação de líquidos 
por estes seres. 
O rato-canguru, cujo habitat natural são os desertos, utiliza-se da pouca água que obtém dos 
processos digestivos das sementes secas com as quais se alimenta. A pouca água obtida é 
contrabalançada pela baixa eliminação hídrica em seus processos digestivos. Seus hábitos noturnos 
também limitam a perda de água por transpiração e processos respiratórios. 
O homem, quando submetido a altas temperaturas, perde água pela transpiração para manter sua 
temperatura corporal. Em certos animais, como o camelo, a temperatura corporal sobe até 41°C 
antes que comecem a perder água. Este fato é favorecido pela diminuição de sua temperatura 
corporal abaixo do normal durante a noite, possibilitando uma maior variação durante o dia. 
Nos animais homeotermos os pêlos e as penas constituem mecanismos de defesa contra a 
transpiração excessiva. Desta forma, os camelos perdem 60%, mais água por transpiração quando 
são tosados. 
A água atua de maneira determinante na limitação do desenvolvimento de ecossistemas equatoriais, 
visto que, apesar das altas temperaturas que caracterizam estas regiões, a precipitação pluvial não 
ocorre de maneira uniforme durante o ano. 
 
2.4.4. Fatores edáficos 
O solo fértil é constituído de rocha desagregada, água, ar, seres vivos e material orgânico em 
decomposição. 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
9 
O solo fornece para as plantas água e sais minerais, possibilitando o desenvolvimento de vegetais e 
animais. 
Um dos fatores, o pH do solo influencia as espécies que nele se desenvolvem. Assim, a aveia se 
adapta a diferentes valores de pH, enquanto a batata se desenvolve melhor em solos ácidos e a 
alfafa, em solos alcalinos. 
 
2.5. AS POPULAÇÕES 
Um ecossistema é formado por diferentes populações de espécies animais e vegetais. 
As condições ambientais do meio devem possibilitar às diversas populações a realização de seus 
nichos ecológicos. 
Entretanto, as diferentes espécies adaptadas ao meio têm sua densidade populacional limitada pelos 
fatores responsáveis por seu equilíbrio, como espaço, alimento disponível, competição intra e 
interespecífica, predatismo e parasitismo que condicionam as taxa de natalidade, mortalidade e 
dispersão de seus indivíduos. 
 
2.5.1. Potencial biótico 
É a capacidade de uma população em aumentar o número de seus indivíduos, em condições 
favoráveis e ilimitadas de recursos. 
O potencial biótico é um fator intrínseco que varia de acordo com cada espécie animal ou vegetal. 
Os coelhos têm um potencial biótico superior ao dos carneiros, pois apresentam normalmente uma 
alta taxa de reprodução. 
Dizemos que as condições ambientais atingem o ponto ótimo quando uma espécie consegue se 
desenvolver e reproduzir em sua plenitude. 
 
2.5.2. Fator limitante 
Uma população pode ter seu crescimento potencial reduzido devido à ausência ou à diminuição dos 
elementos necessários a seu pleno desenvolvimento. 
Assim, as plantas podem ter seu crescimento limitado pela ausência de determinados nutrientes, 
como o molibdênio, mesmo dispondo de outros elementos essenciais em abundância. 
Qualquer fator indispensável ao desenvolvimento de uma população que limite, devido à sua 
escassez, o crescimento desta, é denominado fator limitante. 
 
2.5.3. Resistência ambiental 
A resistência ambienta! é a oposição que o meio oferece ao pleno desenvolvimento de uma 
determinada população. É a diferença entre o potencial biótico de uma população e seu crescimento 
real no meio. 
A resistência ambiental contribui para regular o número de indivíduos de uma população, pelo 
equilíbrio dinâmico entre as taxas de natalidade e mortalidade, impedindo sua multiplicação a 
índices ilimitados. 
 
 
3. AS ASSOCIAÇÕES BIOLÓGICAS 
 
3.1. INTRODUÇÃO 
As biocenoses que compõem os ecossistemas são formadas por seres vivos que interagem entre si 
de diversas maneiras. 
Denominamos harmônicas as interações biológicas que resultam em benefício de ambos os seres 
associados, ou de apenas um deles, sem que o outro seja prejudicado. 
As associações desarmônicas são aquelas em que um ser se beneficia prejudicando o outro. 
As associações biológicas observadas entre os seres de uma mesma espécie são denominadas 
intraespecíficas, e entre os seres de espécies diferentes, denominadas interespecíficas. 
O neutralismo é ausência de interações entre as populações de duas espécies diferentes. 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
10 
 
As associações biológicas podem tornar possível a sobrevivência de determinadas espécies, além de 
contribuir para o equilíbrio do ecossistema através do controle natural das populações de seres 
vivos. 
 
3.2. TIPOS DE INTERAÇÕES BIOLÓGICAS 
 
3.2.1. Relações harmônicas intraespecíficas 
 
3.2.1.1 Colônias 
As colônias são associações nas quais os seres de uma mesma espécie vivem juntos, ligados 
fisicamente. Os organismos que a compõem se caracteriza por apresentar, na sua maioria, uma 
dependência biológica não tendo condições de sobreviver quando isolados. 
Quando a colônia é constituída por seres morfologicamente iguais, não existe uma divisão de 
trabalho, desempenhando todas as mesmas funções, como é verificado nas colônias formadas por 
corais. 
Quando os seres são morfologicamente diferentes,ocorre uma divisão de funções, como é 
verificado nos celenterados da espécie Physalia Physalis (ou simplesmente Caravela), onde cada 
tipo de organismo exerce atividades específicas de proteção, reprodução, flutuação e locomoção. 
 
3.2.1.2. Sociedades 
As sociedades se caracterizam pelo agrupamento de indivíduos de uma mesma espécie, de maneira 
cooperativa, sem estarem unidos fisicamente. 
Em uma sociedade constituída por seres morfologicamente iguais estes não exercem uma função 
específica, suas relações são de conveniência, e a interação acaba quando os motivos que a 
condicionaram deixam de existir. São exemplos: as manadas, os cardumes e a sociedade dos 
homens. 
Quando os seres que constituem uma sociedade são morfologicamente diferentes ocorre uma 
divisão de trabalho por castas, onde cada um desempenha uma função específica. Como exemplo, 
temos as sociedades formadas pelas abelhas, pelas formigas e pelos cupins. 
 
3.2.2. Relações harmônicas interespecíficas 
 
3.2.2.1. Mutualismo 
É a associação de espécies da qual resulta benefícios mútuos. As espécies tornam-se dependentes e 
sua sobrevivência pode se prejudicada em caso de separação. 
Os liquens representam uma associação entre as algas e os fungos. Através da fotossíntese, as algas 
produzem nutrientes orgânicos que fornecem aos fungos, e estes contribuem com água e sais 
minerais. Esta associação possibilita o desenvolvimento destas espécies em regiões onde 
dificilmente sobreviveriam isoladamente. 
Os térmitas, assim como os animais herbívoros, não sintetizam a enzima celulase, o que tornaria 
difícil a assimilação de nutrientes se não fosse pela presença de protozoários em seu estômago, que 
digerem a celulose, recebendo em troca alimento e abrigo. 
Alguns autores consideram o mutualismo como sinônimo de simbiose, porém o biologista alemão 
Anton de Bary definiu em 1879 o termo simbiose de maneira mais abrangente, significando viver 
junto, caracterizando então qualquer tipo de associação biológica entre indivíduos de espécies 
diferentes. 
 
3.2.2.2. Protocooperação 
Este tipo de associação caracteriza-se pela cooperação entre seres de espécies diferentes, na qual 
ambas se beneficiam sem que seja, no entanto essencial para sua sobrevivência. 
 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
11 
 
Como exemplo, temos a associação que ocorre entre o Paguro-eremita (crustáceo marinho) e as 
actínias (anêmonas-do-mar). O Paguro, ou Bernardo-eremita como também é conhecido, se aloja 
numa concha vazia de caramujo e sobre esta se fixam uma ou mais anêmonas. Estas, ao serem 
transportadas pelo Paguro, têm sua área alimentar aumentada, além de se utilizarem dos restos 
alimentares deixados por esse crustáceo. O Paguro, por sua vez, recebe em troca proteção, contra a 
ação de seus predadores, graças à ação de substâncias urticantes elaboradas pelos tentáculos das 
anêmonas. 
 
3.2.2.3. Comensalismo 
É a associação em que um ser vivo, denominado comensal, se utiliza dos restos alimentares 
deixados por outro, sem lhe prejudicar. 
Um exemplo típico é a associação que ocorre entre a rêmora, também conhecido como peixe-
piolho, que se fixa através de suas ventosas dorsais no corpo do tubarão, de maneira a aproveitar 
seus restos alimentares. 
 
3.2.2.4. Inquilismo 
Este é um tipo de associação muito parecido com o comensalismo, onde uma espécie se beneficia 
sem prejudicar a outra. No inquilinismo um ser encontra suporte ou proteção no corpo do outro. 
Como exemplo citamos à associação em que o peixe-agulha (Fierasfer), buscando proteção, penetra 
no corpo do pepino-do-mar (Holotúrla), daí só saindo para nutrir-se. 
O inquilinismo, quando ocorre entre as plantas, é conhecido como epifitismo (epi = em cima de, 
tifo = planta) e as espécies beneficiadas, como epífitas. 
Como exemplo citamos as orquídeas e samambaias que se desenvolvem nos troncos das árvores 
para obter uma quantidade de energia solar tal que possibilite a realização de sua fotossíntese. 
 
3.2.3. Relações desarmônicas intraespecíficas 
 
3.2.3.1. Canibalismo 
Neste tipo de interação desarmônica, um ser se alimenta de outro da mesma espécie. 
Este fato pode ser observado entre determinadas espécies de aranha em que a fêmea, após a cópula, 
mata e devora o macho. 
Sob determinadas condições o canibalismo contribui para o equilíbrio populacional. Em 
experimentos realizados com camundongos em uma área física restrita, verificou-se um aumento 
populacional decorrente do fornecimento irrestrito de nutrientes. À medida que o espaço foi ficando 
insuficiente para comportar todos os indivíduos da população aconteceram disputas onde foram 
observadas interações de canibalismo que levaram ao equilíbrio populacional. 
 
3.2.4. Relações desarmônicas interespecíficas 
 
3.2.4.1. Predatismo 
É a relação biológica em que um organismo, denominado predador, se alimenta de outro 
organismo, presa, matando-o antes ou durante sua ingestão. O predador age violenta e rapidamente 
sobre a presa. 
Os predadores geralmente são maiores que suas presas e sua população têm um número menor de 
indivíduos do que a população de presas, atuando na manutenção do equilíbrio da cadeia alimentar 
da qual faz parte. 
Desequilíbrios nos ecossistemas podem ocasionar um grande aumento no número de predadores, 
levando à extinção de populações de presas. 
O predador pode se alimentar de apenas uma única espécie de presa (monófago) de algumas 
(oligófago) ou de várias espécies (polífago). 
 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
12 
 
Os predadores, assim como suas presas, desenvolveram mecanismos de adaptação que permitem 
que esta interação ocorra sob certo equilíbrio. Assim sendo, podemos verificar o desenvolvimento 
de garras nas aves de rapina, dos dentes caninos nos animais carnívoros, a síntese de substâncias 
venenosas pelas cobras e a construção de teias pelas aranhas, que auxiliam a captura de suas presas. 
As presas se utilizam de mecanismos de defesa como as carapaças encontradas nas tartarugas e 
tatus, espinhos desenvolvidos pelo ouriço e a síntese de substâncias de odores desagradáveis, como 
é verificado no gambá. 
Tanto os predadores como as presas se utilizam da camuflagem (mimetismo) para enganar seu 
opositor, confundindo-se com o meio em que vivem. 
 
3.2.4.2. Parasitismo 
É a associação em que o organismo parasitado, denominado hospedeiro, é prejudicado pelo 
organismo parasita, hóspede, que dele retira nutrientes para sua alimentação. 
Em geral, o parasita não mata o hospedeiro, pois isto poderia ocasionar sua própria morte, além de 
limitar o desenvolvimento de seus descendentes. 
O parasita quando vive dentro do hospedeiro é denominado endoparasita. Como exemplo, temos 
os protozoários giárdia e tripanossoma cruzi, que parasitam o homem. A giárdia pode se localizar 
no interior do intestino provocando distúrbios digestivos, e o tripanossoma pode se instalar nas 
fibras cardíacas, causando o mal de Chagas. 
Outro exemplo de endoparasita é representado pelo bicho da goiaba, uma mosca que durante seu 
estágio de larva se desenvolve no interior de vários frutos, como a goiaba, o pêssego e o caqui, 
alimentando-se de sua polpa. 
Os piolhos e as pulgas são exemplos de espécies parasitas que se localizam sobre a superfície do 
corpo dos hospedeiros, sendo então denominados ectoparasitas. 
Os pulgões são ectoparasitas que vivem sobre as plantas, das quais obtêm o alimento necessário 
através da seiva orgânica que sugam de seus tecidos, podendo ocasionar a morte de seu hospedeiro.Os parasitas quando se especializam em uma única espécie de hospedeiro são denominados 
monófagos. Quando parasitam algumas espécies são denominados oligófagos e quando se associam 
a muitas espécies, polifagos. 
Quando vários parasitas atuam em um mesmo ser hospedeiro ocorre o chamado Complexo 
Parasitário. 
Geralmente os parasitas se especializam em uma única espécie, ao contrário do que ocorre com os 
predadores, sendo por isso o estudo das interações parasitárias importantes para o controle biológico 
das pragas que atuam nas espécies que são úteis ao homem. 
 
3.2.4.3. Amensalismo 
É um tipo de associação desarmônica na qual uma espécie inibe o crescimento e desenvolvimento 
de outra, dita amensal. 
Como exemplo, citamos determinadas bactérias que são amensais aos antibióticos produzidos por 
alguns fungos. 
Algumas espécies de algas do fito plâncton marinho (peridinianos marinhos de gênero Gonyaulax) 
são responsáveis pelo fenômeno das “marés vermelhas" decorrente de eliminação de substâncias 
tóxicas que podem provocar a morte de várias espécies de seres aquáticos, cujo efeito pode ser 
observado em uma grande extensão devido à veiculação hídrica. 
 
3.2.4.4. Escravagismo 
Neste tipo de interação biológica uma espécie captura a outra para se utilizar de seu alimento ou de 
seu trabalho. 
Certas formigas utilizam-se dos pulgões para obter alimentos. Estas espécies parasitas, após 
sugarem a seiva elaborada das plantas, são capturadas pelas formigas, que estimulam a eliminação 
do excesso de nutrientes ingeridos, com os quais se alimentam. Feito isto, os pulgões são 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
13 
reconduzidos às plantas hospedeiras. 
Existem também certos pássaros, como o cuco, que botam seus ovos nos ninhos de outras espécies 
de pássaros, utilizando-os como chocadeiras. 
 
3.2.5. Competição intra e interespecífica 
A competição ocorre quando os seres vivos competem pelos recursos do meio ambiente necessários 
à sua sobrevivência, como luz, espaço e alimento. 
A competição entre os indivíduos de uma mesma espécie geralmente é motivada por disputas 
territoriais, agindo como reguladora no tamanho da população. 
Os seres de espécies diferentes normalmente competem devido à sobreposição de seus nichos 
ecológicos, levando à extinção das espécies mais fracas ou a outra distribuição geográfica. 
 
 
4. O FLUXO DE ENERGIA E OS CICLOS DA MATÉRIA NOS ECOSSISTEMAS 
 
4.1. INTRODUÇÃO 
Uma característica de todo ecossistema é a relação alimentar que se estabelece entre os seres da 
biocenose de maneira a suprir suas necessidades energéticas. Esta relação constitui a cadeia 
alimentar, que possui diferentes níveis tráficos, de acordo com a maneira pela qual os seres vivos 
obtêm energia dentro do ecossistema. 
O sol é a fonte primária de energia que possibilita a existência dos ecossistemas. Através do 
processo da fotossíntese, sua energia radiante é transformada em energia química potencial, na 
forma de carboidratos. A partir destes são sintetizados os demais compostos orgânicos que fazem 
parte da estrutura dos seres vivos, como os lipídeos e as proteínas. 
Em todas as cadeias alimentares as plantas verdes constituem o primeiro nível trófico, sendo as 
energias por elas armazenadas transferidas para os níveis tráficos seguintes. 
Logo, as cadeias alimentares através de seus níveis tráficos, representam, de maneira simplificada, a 
seqüência com que a matéria e a energia são transferidas em um ecossistema. 
 
4.2. O FLUXO DE ENERGIA 
A quantidade de energia recebida pelos organismos de um determinado nível trófico é sempre maior 
do que a disponível para os organismos do nível seguinte. Este fato é decorrente da utilização de 
parte desta energia na manutenção do metabolismo biológico, através do qual os seres vivos a 
irradiam para o meio ambiente na forma de calor. Além disso, parte do alimento ingerido pelos 
consumidores é eliminada na forma de dejetos. 
Segundo alguns ecologistas, cada nível trófico recebe cerca de 10% de energia recebida pelo nível 
anterior. Sendo assim, quanto mais próximo estiver o homem do início da cadeia alimentar, maior 
será a quantidade de energia disponível; portanto, maior será o número de indivíduos beneficiados 
pelos produtores de determinada área. 
Vimos então que o fluxo energético em uma cadeia alimentar caracteriza-se por ser unidirecional, 
tendo seu início a partir da fixação de energia pelos produtores e finalizando com a ação dos 
decompositores. Ao longo dos níveis tráficos, esta energia é transformada em calor e irradiada para 
o meio ambiente. (Figura 4.1). 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
14 
 
Figura 4.1. Fluxo de energia em uma cadeia alimentar. 
 
4.3. AS PIRÂMIDES ALIMENTARES 
Os níveis tróficos de uma cadeia alimentar podem ser representados quantitativamente através das 
pirâmides alimentares. Em sua base são representados os produtores e a seguir, em direção ao 
vértice superior, os consumidores, pela ordem de transferência energética. 
Uma pirâmide pode ser construída com base em três diferentes aspectos da cadeia alimentar, ou 
seja, o número de indivíduos que constituem cada nível trófico, a massa total dos indivíduos em 
cada nível ou a quantidade de energia em cada nível à disposição do elo seguinte. 
 
4.3.1. Pirâmide de números 
Na pirâmide de números é representada apenas a quantidade de indivíduos presentes em cada nível 
tráfico, sem levar em conta a massa e a quantidade de energia transferida através da cadeia 
alimentar. 
Cada nível trófico é representado por retângulos da mesma altura, cujo comprimento é proporcional 
ao número de indivíduos. 
Nas cadeias alimentares constituídas por predadores, o número de indivíduos diminui de um nível 
trófico para outro, ocorrendo o inverso nas cadeias constituídas por parasitas. Deste modo, a 
representação quantitativa através da pirâmide de números de uma cadeia de parasitas será 
invertida. (Figura 4.2). 
 
 
 
Figura 4.2. Pirâmide de números de predadores e parasitas. 
 
As pirâmides de números não são pirâmides perfeitas na representação das cadeias alimentares 
mistas. (Figura 4.3). 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
15 
 
Figura 4.3. Pirâmide de números mista. 
 
Temos também algumas cadeias alimentares formadas por predadores que não são representadas 
por pirâmides perfeitas. (Figura 4.4). 
 
Figura 4.4. Pirâmide irregular de predadores. 
 
As pirâmides de números, por só quantificarem o número de indivíduos presentes em cada nível 
trófico, não representam adequadamente a quantidade de energia disponível em cada nível. 
 
4.3.2. Pirâmide de biomassa 
A pirâmide de biomassa representa a quantidade de matéria orgânica “viva”, ou biomassa (peso 
seco por unidade de área), presente em cada nível trófico. 
Estas pirâmides representam a quantidade de massa orgânica presente em um determinado instante, 
não levando em conta o tempo gasto para serem produzidas. 
Isto faz com que as pirâmides que representam os ambientes aquáticos apresentem em sua base 
menor biomassa do que a dos níveis tráficos superiores. Este fato se deve à rapidez com que o 
fitoplâncton é consumido pelo zooplâncton. (Figura 4.5). 
 
Figura 4.5. Pirâmides de biomassa. 
 
 
4.3.3. A pirâmide de energia 
A pirâmide de energia é a que representa de maneira mais adequada a transferência de energia ao 
longo da cadeia alimentar. 
Nela observamos o gasto energético nos processosfisiológicos e metabólicos dos organismos que 
ocupam os diferentes níveis tróficos, e a energia disponível para o nível seguinte. (Figura 4.6). 
 
Figura 4.6. Fluxo de energia no prazo de um ano. 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
16 
 
A pirâmide de energia leva em conta o fator tempo, que tem sua importância associada à 
produtividade. 
 
4.4. PRODUTIVIDADE DOS ECOSSISTEMAS 
A produtividade em cada nível trófico de um ecossistema é representada pelo total de matéria 
orgânica produzida por unidade de área e tempo. 
A produtividade primária representa a quantidade de biomassa produzida pelos seres produtores, 
sendo a base da existência de todos os ecossistemas. 
A quantidade de energia radiante que é transformada em energia química associada aos compostos 
orgânicos através do processo de fotossíntese corresponde à produtividade primária bruta. As 
plantas utilizam parte desta energia em seus processos metabólicos, ficando à disposição dos 
herbívoros a taxa líquida de biomassa produzida, que é denominada de produtividade primária 
liquida. 
A quantidade de matéria orgânica assimilada pelos seres consumidores representa a produtividade 
secundária, onde, como no caso dos produtores, a produtividade secundária líquida corresponde à 
taxa energética da biomassa incorporada que fica à disposição do nível tráfico seguinte. 
 
4.5. OS CICLOS DA MATÉRIA 
Ao contrário do fluxo de energia, que é unidirecional, exigindo uma fonte de energia externa ao 
ecossistema, a matéria percorre caminhos cíclicos, sendo constantemente reaproveitada pelos seres 
produtores. 
Desta maneira, 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. 
Temos então que 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. 
O ciclo dos elementos químicos entre o meio biótico e o meio abiótico geofísico é denominado 
ciclo biogeoquímico. 
Qualquer alteração no ciclo pode provocar profundo desequilíbrio nos ecossistemas presentes. 
Estudaremos os ciclos dos elementos essenciais, como a água, o carbono, o oxigênio, o nitrogênio, 
o fósforo, o enxofre e o mercúrio. 
 
4.5.1. O ciclo da água (H2O) 
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. 
A água presente nos corpos hídricos, como mares, rios e lagos, e na superfície dos solos sofre 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 a 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 também escoar sobre a 
superfície do solo, abastecendo os corpos hídricos. Parte desta água pode também evaporar na 
superfície do solo. 
As plantas aceleram a renovação da água por meio de seu ciclo biogeoquímico, devido ao aumento 
da área de evaporação através da superfície foliar causado pela transpiração que ocorre nos 
estômatos das folhas, fenômeno conhecido como evapotranspiração. 
 
 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
17 
 
Aproximadamente 1% da água encontrada na biosfera participa de maneira ativa dos processos 
metabólicos dos seres vivos, visto que 97% localizam-se nos oceanos e pouco mais de 2% nas 
geleiras. 
A água corresponde aproximadamente a 65% do peso de um homem, chegando a organismos, como 
a água-viva, a 98% de seu peso. 
A água é essencial para o metabolismo dos seres vivos, assumindo papel fundamental na 
manutenção do turgor dos vegetais e também como veículo para o transporte de substâncias 
inorgânicas que constituem sua seiva bruta. 
As plantas absorvem a água através de suas raízes, e os seres consumidores podem ingeri-la 
diretamente ou através do consumo de plantas e outros animais em seus processos nutricionais. 
Os organismos vivos eliminam a água para o meio ambiente através da respiração e da transpiração. 
Os seres consumidores também eliminam água através de seu sistema digestivo e urinário. A água 
que é incorporada em seus tecidos retorna ao meio ambiente pela ação dos seres decompositores. 
(Figura 4.7). 
 
 
Figura 4.7. Ciclo da água. 
 
4.5.2. O ciclo do carbono (C) 
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. 
 
Os seres autótrofos captam o gás carbônico do ar atmosférico, utilizando-o na produção de matéria 
orgânica que será consumida e incorporada aos tecidos dos seres 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 microrganismos decompositores, possibilitando o retorno do 
carbono, também na forma de gás carbônico, para o meio. 
O fato das concentrações de carbono permanecerem constantes na atmosfera indica um equilíbrio 
dinâmico entre síntese e degradação de compostos orgânicos, ou seja, entre os processos de 
fotossíntese e respiração. 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
18 
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. No 
período carbonífero, em remotas eras geológicas, a atmosfera rica em gás carbônico possibilitou a 
existência de flora e fauna abundantes, com a conseqüente formação de grandes reservas fósseis. 
O homem, pela queima crescente destes combustíveis fósseis, vem aumentando a quantidade do gás 
carbônico atmosférico, podendo levar às conseqüências indesejáveis do efeito estufa. 
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 lançado à atmosfera por ocasião das erupções vulcânicas. 
O carbono também é utilizado na formação da estrutura das conchas, que, após a morte do ser, 
passa a integrar o depósito calcário (Figura 4.8). 
 
Figura 4.8. Ciclo do carbono. 
 
4.5.3. O ciclo do oxigênio (O2) 
O oxigênio é um importante elemento comburente nos processos energéticos do metabolismo dos 
seres vivos. 
Este elemento é encontrado na forma gasosa (O2), na atmosfera ou dissolvido nas águas associado 
ao carbono, constituindo o gás carbônico, ou ainda associado ao hidrogênio na forma de água. 
O oxigênio constitui cerca de 21% da composição do ar atmosférico, sendo constantemente 
renovado através dos processos fotossintéticos. Nas águas, apresentaconcentrações variáveis, de 
acordo com as diferentes condições de pressão e temperatura. 
O oxigênio atmosférico, ou o dissolvido nas águas, é absorvido pelas plantas, por difusão, através 
dos estômatos de suas folhas, e pelos animais, assimilado por via pulmonar, traqueal, fito traqueal, 
branquial ou por difusão. Este processo, conhecido como respiração, consiste na óxido-redução de 
matéria orgânica, liberando gás carbônico, água e energia. 
 
C6 H12 O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + energia 
(glicose) 
 
 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
19 
 
O oxigênio fixado associa-se a átomos de hidrogênio formando moléculas de água, que podem 
fornecer hidrogênio e oxigênio para a síntese de matéria orgânica, ou ser eliminada pela 
transpiração, excreção ou respiração dos seres vivos. O oxigênio que compõe a matéria orgânica é 
liberado para o meio, como água e gás carbônico, nos processos de queima de matéria orgânica, 
como respiração e decomposição. 
A água utilizada nos processos fotossintéticos tem suas moléculas quebradas, passando o 
hidrogênio a fazer parte da matéria orgânica sintetizada, com a liberação do oxigênio para o meio 
ambiente. 
Como vimos, o metabolismo dos seres vivos promove uma troca constante dos átomos de oxigênio 
entre as moléculas de oxigênio, gás carbônico e água, levando a um íntimo relacionamento entre os 
ciclos do oxigênio e do carbono. (Figura 4.9). 
 
Figura 4.9. Ciclo do oxigênio. 
 
4.5.4. O ciclo do nitrogênio (N2) 
O nitrogênio faz parte da composição das moléculas de proteínas e bases nitrogenadas dos ácidos 
nucléicos, sendo indispensável à continuidade da vida. 
O nitrogênio na forma molecular (N2) constitui cerca de 78% da composição do ar atmosférico. 
Embora presente em grandes quantidades, 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. 
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 (aerábias), 
clostridium (anaeróbias) e rhodospirilum (fotossintetizantes) e, por algas cianoficias 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 nitrificação. Estes, solúveis em água, são então absorvidos pelos vegetais e 
utilizados na síntese dos compostos orgânicos nitrogenados, que chega aos consumidores ao longo 
da cadeia alimentar. 
A matéria orgânica dos organismos vivos, por ocasião de sua morte, é degradada pelos 
microrganismos decompositores que transformam as proteínas e aminoácidos em amônia (NH3). 
Estes microrganismos atuam também sobre os excretos nitrogenados, subprodutos do metabolismo 
dos seres consumidores, como amônia, ácido úrico e uréia. Este processo é denominado 
amonificação. 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
20 
 
A amônia é então transformada em nitratos (NO3) por ação das bactérias nitrificantes. Este processo 
é realizado em duas etapas. Inicialmente as bactérias quimiossintetizantes do gênero nitrossomonas 
transformam amônia em nitritos NO2
-
, em um processo denominado nitrosação: 
 
amônia + O2  nitritos + H2O + energia 
(NH3) (NO3
-
) 
 Nitrosação 
 
Os nitritos são tóxicos para as plantas, acumulando-se muito raramente no solo. A seguir, são 
transformados em nitratos pelas bactérias quimiossintetizantes do gênero nitrobacter em um 
processo conhecido como nitratação. Estes nitratos podem ser utilizados diretamente pelas plantas. 
 
nitritos + O2  nitratos + energia 
 (NO2
-
) (NO3
-
) 
 Nitratação 
 
As bactérias desnitrificantes ou denitrificantes, como as do gênero pseudomonas denitrificantes, 
transformam a amônia (NH3) ou os nitratos (NO3
-
) em nitrogênio molecular (N2), possibilitando seu 
retorno à atmosfera. Este processo é mais intenso em condições anaeróbias. 
A fixação do nitrogênio molecular pelas bactérias de vida livre é de aproximadamente 4 a 6 kg por 
hectare ao ano. As bactérias simbiônticas fixam uma quantidade muito maior, cerca de 350 kg por 
hectare ao ano. Este fato faz com que os agricultores utilizem as leguminosas como adubo verde. 
Após a colheita dos grãos, estes vegetais são enterrados, fornecendo grandes quantidades de 
compostos nitrogenados para o solo, aumentando sua produtividade. 
O nitrogênio também é fixado, em menor escala, por fenômenos físicos ionizantes, como 
relâmpagos, que fornecem a energia necessária para a realização do processo. O nitrogênio reage 
com o oxigênio atmosférico formando óxidos que a seguir são transformados em nitritos e nitratos. 
(Figura 4.10). 
 
Figura 4.10. Ciclo do nitrogênio. 
 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
21 
 
Pelo crescente cultivo de plantas leguminosas, assim como em decorrência da fabricação de adubos 
químicos, o homem vem aumentando as quantidades de nitrogênio atmosférico fixadas de tal 
maneira que esta etapa do ciclo vem excedendo a etapa de desnitrificação. 
O acúmulo de substâncias nitrogenadas no solo pode levar a um comprometimento dos corpos 
hídricos, decorrente da proliferação excessiva de algas, que, além de competirem com outros seres 
aquáticos pelo oxigênio disponível\, podem liberar substâncias tóxicas ocasionando a mortandade 
de muitos seres. 
 
4.5.5. O ciclo do fósforo (P) 
O fósforo é um importante elemento integrante da estrutura dos ácidos nucléicos. 
As reservas de fósforo se constituem nas rochas fosfatadas originadas em remotas eras geológicas. 
Por ação de intemperismos, estas rochas são desagregadas, fornecendo fosfatos que serão utilizados 
pelos seres produtores, ficando disponíveis para os seres consumidores ao longo da cadeia 
alimentar. 
Por ocasião da morte das plantas e animais os seres decompositores degradam a matéria orgânica 
liberando o fósforo na forma de fosfato assimilável pelos seres autótrofos. 
Parte do fósforo é depositado nos oceanos em decorrência da erosão e apenas uma parte é reciclada 
pelo consumo de seres aquáticos. 
A erosão acelerada e o processamento das rochas fosfatadas pelas indústrias de fertilizantes vêm 
ocasionando granes perdas deste mineral nos sedimentos oceânicos profundos. Nos locais onde 
ocorrem ressurgências das águas oceânicas, como no Pacífico, às costas do Peru, este nutriente 
volta a fertilizar o ciclo continental através dos excrementos das aves (guano) e dos cadáveres de 
seres aquáticos. 
O excesso de fósforo nos corpos hídricos também ocasiona uma indesejável proliferação de algas 
(Figura 4.11). 
 
Figura 4.11. Ciclo do fósforo. 
 
4.5.6. O ciclo do enxofre (S) 
O enxofre, encontrado nas rochas, nos sedimentos e em menor quantidade na atmosfera, é um 
elemento constituinte de certos aminoácidos, sendo assimilado pelos seres autótrofos na forma de 
sulfatos (SO4). 
Na crosta terrestre os microrganismos oxidam o enxofre, tornando-o disponível para os organismos 
autótrofos. 
Grandes quantidades de enxofre são introduzidas na biosfera, em decorrência de atividades 
vulcânicas. 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS– Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
22 
 
O enxofre assume um papel importante na recuperação do fósforo. Quando se formam sulfetos de 
ferro nos sedimentos, o fósforo é transformado em sua forma solúvel, podendo ser então assimilado 
pelos organismos vivos. 
A queima de combustíveis fósseis vem aumentando as quantidades de dióxido de enxofre (SO2), 
componente transitório do ciclo. Este, altamente tóxico, destrói os tecidos vegetais, comprometendo 
o processo fotossintético (Figura 4.12). 
 
Figura 4.12. Ciclo do enxofre. 
 
4.5.7. O ciclo do mercúrio (Hg) 
A incorporação do mercúrio nos seres vivos ocorre por via respiratória, cutânea e por ingestão 
direta. 
O mercúrio está presente em todas as partes da biosfera, sendo facilmente absorvido na forma de 
sulfato, e pode ser transformado pela ação de bactéria em metil e dimetil mercúrio. 
O mercúrio é altamente prejudicial aos seres vivos, podendo causar doenças patogênicas. 
O mercúrio é transmitido ao longo da cadeia alimentar, sendo devolvido ao meio por ocasião da 
morte do ser vivo. (Figura 4.13). 
 
Figura 4.13. Ciclo do mercúrio. 
 
 
5. O ECOSSISTEMA DO AR – A ATMOSFERA 
 
5.1. INTRODUÇÃO 
A atmosfera – ou ar, como é conhecida – é um composto gasoso com mais de mil quilômetros de 
espessura que envolve o globo terrestre. 
A ação que a força da gravidade exerce sobe suas moléculas assegura a presença constante deste 
invólucro de vital importância para a sobrevivência do homem na Terra. 
 
5.2. COMPONENTES DO AR 
No século XVII, cientistas descobriram que o ar não era um único elemento gasoso, mas um 
conjunto de vários gases. 
A presença de determinados elementos na composição do ar foi constatada pela primeira vez pelo 
químico francês Antoine Laurent Lavoisier, no final do século XVIII. Estudos realizados no final do 
século passado por cientistas ingleses levaram à descoberta da presença de gases nobres na 
composição do ar, mas, foi somente com o advento de balões-onda e satélites meteorológicos, já no 
século XX, que a atmosfera pode ser estudada com maior precisão. 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
23 
 
A composição do ar atmosférico ao longo das eras foi caracterizada por grandes transformações; 
contudo, devido à lentidão destas, podemos considerar que a concentração da maioria de seus gases 
se mantém praticamente constante em equilíbrio dinâmico em nossa era. 
Até os 100 km de altitude, são encontradas quantidades proporcionais em volume de nitrogênio 
(78%), oxigênio (21%) e argônio (0,93%), além de outros gases em menores concentrações. 
O gás carbônico (C02) é encontrado em uma concentração média de 0,033%, variando de 0,01 a 
0,1% de acordo com as variações de emissão natural que ocorrem em diferentes regiões da 
superfície do planeta. 
Na atmosfera terrestre também encontramos uma certa quantidade de material particulado, como 
poeira cósmica, e vapor de água em quantidades variáveis de 0 a 4% em função da evaporação das 
águas superficiais, evapotranspiração dos vegetais e respiração biológica. 
 
5.3. PRINCIPAIS COMPONENTES ATMOSFÉRICOS 
Entre os componentes atmosféricos essenciais para a sobrevivência dos seres vivos merece especial 
destaque o oxigênio (O2) e o gás carbônico (CO2), devido aos desequilíbrios ecológicos decorrentes 
de alterações em suas concentrações como resultado da atividade humana. 
 
5.3.1. O oxigênio (O2) 
Na formação da Terra, há cerca de 4,6 bilhões de anos, a atmosfera era composta basicamente de 
metano (CH4), amônia (NH3), vapor de água e hidrogênio (H). 
O oxigênio só surgiu há aproximadamente 2,4 bilhões de anos, como subproduto da fotossíntese de 
organismos anaeróbios. Este gás, então nocivo para os seres primitivos, foi de vital importância 
para a evolução biológica. 
As radiações ultravioletas, nocivas à vida, tiveram seus efeitos atenuados a partir da formação do 
oxigênio atmosférico, possibilitando um maior desenvolvimento dos seres vivos. Nas camadas 
atmosféricas superiores, a molécula de oxigênio por ação dos raios ultravioleta, é decomposta em 
sua forma atômica, que reagindo com o oxigênio molecular produz o ozônio (O3). A camada de 
ozônio formada constitui uma barreira às radiações ultravioleta nocivas, diminuindo sua incidência 
na superfície terrestre. 
Com a formação do oxigênio atmosférico, os seres primitivos foram desenvolvendo mecanismos 
contra a ação letal deste gás, possibilitando o aparecimento de seres aeróbios. Como o oxigênio 
utilizado no processo respiratório possibilita um grande aproveitamento energético da matéria 
orgânica, a vida pode evoluir para sua forma mais complexa e superior. 
Vimos então que o oxigênio presente no ar atmosférico originou-se de atividades fotossintéticas de 
seres autótrofos primitivos e, como resultado da evolução biológica, as quantidades de oxigênio 
atmosférico foram aumentando, atingindo, há aproximadamente 20 milhões de anos, níveis de 
concentração próximos aos atuais. 
 
5.3.2. O gás carbônico (CO2) 
O gás carbônico origina-se, principalmente, durante a queima de matéria orgânica. Os processos de 
respiração biológica "queimam" compostos orgânicos na presença de oxigênio, liberando gás 
carbônico, água e energia. 
O gás carbônico é então utilizado pelos organismos autótrofos como matéria-prima na síntese de 
compostos orgânicos através de suas atividades fotossintéticas. 
É fundamental então a participação do gás carbônico na produção do oxigênio atmosférico através 
dos seres fotossintetizantes. 
O gás carbônico também contribui para o equilíbrio térmico do planeta, retendo as radiações 
infravermelhas do sol entre o solo e a atmosfera, evitando a perda de calor para o espaço e o 
conseqüente resfriamento excessivo do planeta, tornando possível a vida na Terra. 
 
 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
24 
 
5.4. OS ESTRATOS ATMOSFÉRICOS 
A atmosfera não é uniforme, dividindo-se em diversas camadas cujas características particulares 
lhes conferem diferentes funções. (Figura 5.1.). 
 
Figura 5.1. Esquema simplificado dos estratos atmoféricos. 
 
 Troposfera – é a camada próxima à superfície terrestre, com uma altitude média de 11 km. 
Caracteriza-se pelo decréscimo de temperatura com o aumento da altitude, favorecendo a 
dispersão dos poluentes, e pela ocorrência de manifestações climáticas como chuvas e 
ventos. 
 estratosfera – situada entre 12 e 80 km de altitude, sua concentração de ozônio (O3) forma 
uma barreira protetora contra a radiação ultravioleta. 
 ionosfera – este estrato, localizado entre 80 e 600 km de altitude, recebe este nome devido 
às ionizações constantes que ocorrem nos átomos do ar em decorrência de radiações 
cósmicas. Esta característica possibilita a reflexão de ondas de rádio, importantes na 
telecomunicação e radiodifusão. 
 exosfera – é a camada mais afastada da superfície terrestre. Tem início aos 600 km de 
altitude, apresentando uma espessura estimada de cerca de 1.000 quilômetros à partir do que 
suas moléculas escapam lentamente para o espaço. Seu componente predominante é o 
hidrogênio. 
 
5.5. DESLOCAMENTO DO AR ATMOSFÉRICO 
O deslocamento do ar atmosférico tem um papel fundamental na dispersão dos poluentes. O estudo 
das correntes de ar ascendentes e da formação, direção e velocidade dos ventos são essenciais para a 
compreensão dos mecanismos de transporte e dispersão dos contaminantes atmosféricos. 
Faremos um estudo simples, analisando a ação da temperatura sobre os deslocamentos do ar 
atmosférico, lembrandoque vários fenômenos concorrem para sua formação, assim como o próprio 
relevo terrestre. 
O ar desloca-se em função de uma variação de temperatura. Com o aumento de temperatura o ar 
tende a se expandir, tornando-se mais leve, subindo para maiores altitudes, enquanto o ar frio, mais 
pesado, ocupa a posição anteriormente ocupada pelo ar quente por ação da força da gravidade. 
(Figura 5.2.). 
 
Figura 5.2. Deslocamento do ar atmosférico. 
 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
25 
 
O deslocamento do ar atmosférico de acordo com sua velocidade recebe o nome de brisa, ventania 
ou furacão. 
As diferenças de temperatura ocasionam diferenças de pressão; sendo assim, o deslocamento de ar 
acontece de uma região de alta pressão (fria) para uma de baixa pressão (quente). 
Sendo a região equatorial a mais quente do planeta, forma-se uma corrente ascendente de ar quente 
de baixa pressão que origina vento regulares dos trópicos em direção aos pólos e equador (Figura 
5.3). 
 
Figura 5.3. Ciclo dos ventos regulares. 
 
Quando ocorrem diferenças de temperatura entre o oceano e o continente, por alterações das 
estações do ano, ocorre o deslocamento de massas de ar denominadas monções. (Figura 5.4.) 
 
Figura 5.4. Monções. 
 
As diferenças de temperatura que ocorrem durante o dia entre aterra e o mar provocam o 
deslocamento de pequenas quantidades de ar, conhecidas como brisas. 
As brisas e as monções são ventos periódicos que sopram ora em uma direção ora em outra, de 
acordo com alterações periódicas de temperatura. 
 
 
6. A POLUIÇÃO DO AR E SEU CONTROLE 
 
6.1. INTRODUÇÃO 
Diversas atividades do homem lançam no ar atmosférico quantidades consideráveis de resíduos 
gasosos e material particulado que podem causar danos aos seres vivos. 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
26 
 
Dizemos que o ar atmosférico está poluído quando sofre alterações em sua composição natural por 
introdução de elemento estranho ou por desequilíbrio na proporção de seus componentes, de 
maneira a causar prejuízos ambientais com danos à saúde e à economia. 
Os vários resíduos gasosos e material particulado lançados simultaneamente no ar atmosférico 
levam a um processo de degradação ambiental cujos efeitos isolados são agravados devido às 
interações que ocorrem entre os poluentes, fenômeno conhecido como sinergismo (syn = com, 
ergas = trabalho; portanto: trabalho conjunto). 
 
6.2. AGENTES POLUIDORES ATMOSFÉRICOS 
Os agentes superiores atmosféricos são classificados quanto a sua origem em primários e 
secundários. 
O agente poluidor primário é aquele encontrado na atmosfera em sua forma original de emissão. 
Como exemplo citamos os óxidos de carbono (COx) e fuligem. 
O agente poluidor secundário é aquele que se origina de interações que ocorrem na atmosfera entre 
agentes poluidores primários. Como exemplo citamos ácido sulfúrico (H2SO4) e o ozônio (O3). 
Faremos, a seguir, um estudo dos principais poluentes atmosféricos segundo suas características 
químicas. 
 
6.2.1. Compostos nitrogenados, óxidos de nitrogênio (NOx) 
O monóxido de nitrogênio (NO) origina-se durante a queima de matéria orgânica a altas 
temperaturas, e sua principal fonte de emissão são as descargas de veículos automotores e as usinas 
de energia que se utilizam de combustíveis fósseis. 
Em decorrência da radiação solar, o monóxido de nitrogênio (NO) é oxidado a dióxido de 
nitrogênio (NO2), gás tóxico quando em altas concentrações que atua nas vias respiratórias 
induzindo o aparecimento de moléstias no homem como asma, bronquite, enfisema e câncer 
pulmonar. Quando na corrente sangüínea, o dióxido de nitrogênio (NO2) prejudica o transporte de 
oxigênio pela hemoglobina. 
Nas plantas, o dióxido de nitrogênio (NO2) provoca uma diminuição na atividade fotossintética. 
Nos materiais, seus efeitos são verificados pelo ataque químico às pinturas. 
 
6.2.2. Óxidos de carbono (CO, CO2) 
O monóxido de carbono (CO) origina-se da queima incompleta de combustíveis fósseis, tendo 
como sua principal fonte de emissão os veículos automotores. 
Caracteriza-se por ser um gás inodoro, incolor e altamente tóxico. Esta toxicidade deve-se à grande 
afinidade que o gás tem com a hemoglobina, proteína sanguínea responsável pelo transporte de 
oxigênio (O2). O monóxido de carbono (CO) liga-se à hemoglobina originando a 
carboxiemoglobina, dificultando com isso o transporte de oxigênio pelo sangue, podendo ocasionar 
morte de seres vivos por asfixia. 
O monóxido de carbono (CO), característico dos centros urbanos, é o mais abundante poluente 
atmosférico, sendo altamente deletério em ambientes fechados, como túneis e garagens. 
Seu baixo peso molecular permite que ele seja facilmente disperso na atmosfera, o que minimiza 
seus efeitos tóxicos. 
O dióxido de carbono (CO2) é um componente natural do ar atmosférico cujas concentrações vêm 
sendo aumentadas pelas crescentes queimadas e uso de combustíveis fósseis. 
Não sendo um gás tóxico, a não ser em concentrações muito elevadas, o aumento de sua 
concentração na atmosfera é prejudicial devido a suas propriedades de gás estufa. 
Durante o dia as radiações solares passam através da atmosfera, ind.o aquecer o solo. À noite, esta 
energia calorífica recebida é irradiada para o espaço na forma de radiação infravermelha. Como o 
dióxido de carbono (C02) presente na atmosfera absorve essas radiações, parte deste calor volta para 
a superfície da Terra, reaquecendo-a. 
 
Ecologia – Engenharia Agronômica – IFSULDEMINAS – Campus Muzambinho – 1º Período/2011 – Profª. DSc. Ariana Vieira Silva 
 
27 
 
Este fenômeno natural contribui para a manutenção do equilíbrio térmico da Terra. Contudo, se 
houver um aumento da concentração deste gás na atmosfera, maior quantidade de radiação 
calorífica será absorvida, levando a um aumento da temperatura do planeta. (Figura 6.1.). 
 
Figura 6.1. Efeito estufa. 
 
Antes da era industrial a taxa de gás carbônico (C02) presente na atmosfera era de 0,027%; em 1958 
era de 0,030%; e em 1988, de 0,035%. Este aumento crescente fez com que a temperatura média da 
superfície do planeta sofresse alterações, variando de 14,33°C para 15,26°C entre o início e o fim da 
década de 1980. 
Esta elevação da temperatura do planeta é conhecida como efeito estufa. Contribuem com 505 do 
fenômeno, outros gases estufa, como o gás metano (CH4), óxidos de nitrogênio (NOx) e 
clorofluorcarbonos (CFC). 
Devido à influência que as massas oceânicas e os vegetais exercem sobre o gás carbônico (CO2) 
presente na atmosfera, assim como pelo sinergismo dos efeitos dos gases estufa, é difícil prever 
com exatidão um significativo aumento de temperatura. Estima-se um aquecimento de 1,5°C a 4°C 
por volta do ano 2030, aumentando o nível oceânico de 0,2 m a 1,4 m. 
O aumento da temperatura do planeta acarretará um aumento do nível das águas oceânicas por 
expansão térmica das águas e degelo das geleiras, levando a problemas socioeconômicos e 
ecológicos decorrentes de inundações de terras costeiras situadas ao nível do mar. 
 
6.2.3. Compostos sulfurosos (SO2, H2S) 
O dióxido de enxofre (SO2) é originado, principalmente, na queima de óleo e carvão em usinas de 
energia elétrica, fábricas e veículos automotores. 
Tem efeito altamente irritante no trato respiratório e nas conjuntivas oculares. 
As plantas são muito sensíveis ao dióxido de enxofre (SO2), sofrendo alterações na fotossíntese com 
doses inferiores àquelas prejudiciais ao homem. Há o aparecimento de lesões nas folhas dos 
vegetais quando as concentrações

Outros materiais