2) FATORES LIMITANTES E O Meio Físico.ppt

Prévia do material em texto

*
Ecossistemas
Fatores limitantes / Fatores Ecológicos:
 “todo organismo está submetido no meio em que vive às ações simultâneas de agentes climáticos, edáficos, químicos ou bióticos”
	 Fator Ecológico/Limitante - todo elemento do meio susceptível de agir diretamente sobre os seres vivos, ao menos durante uma fase de seu ciclo de desenvolvimento (Dajoz, 1983)
	
	* Altitude (temperatura, Pressão, insolação) e profundidade (pressão, iluminação) - efeito indireto
 * Atuação sobre os seres vivos:		
 * Eliminação de espécies - Características climáticas ou físico-
 químicas - distribuição geográfica
 * Modificando taxas de fecundidade e mortalidade - migrações 
 - ação sobre a densidade
* Favorecendo o aparecimento de modificações adaptativas (metabolismo, diapausa, hibernação, estivação, reações fotoperiódicas
*
FATOR ECOLÓGICO / LIMITANTE
 É todo o elemento capaz de agir diretamente sobre os organismos de uma determinada área.
 Tudo o que atua diretamente sobre o indivíduo e seu desenvolvimento.
Intervém na capacidade ou no sucesso que um determinado organismo tem de invadir ou permanecer no meio. Ex.: pH, salinidade, oxigenação.
	Obs.: cada ser vivo apresenta, em relação a um determinado fator ecológico, limites de tolerância independentes dos demais seres vivos que ali vivem.
ÓTIMO ECOLÓGICO
 Melhor performance do ser vivo em relação a um fator ecológico (entre o limite superior e inferior).
*
Ecossistemas
Fator Ecológico = Fator Limitante - ausente ou reduzido abaixo de um mínimo crítico ou excede o máximo tolerável
	 Lei do Mínimo de Liebig 
 “Sob condições de estado Constante, o material essencial que está disponível em quantidades que mais se aproximam da necessidade mínima tende a ser o fator limitante
	 Lei de Tolerância de Shelford
“ Os organismos apresentam um mínimo e um máximo ecológicos que representam os limites de tolerância” 	
* Seres vivos - - limites de tolerância entre os quais se encontra o ótimo ecológico
	
*
Dajoz, 1983
Ecossistemas
*
Valência Ecológica
	* possibilidade de uma espécie povoar meios diferentes caracterizados por variações mais ou menos grandes dos fatores ecológicos
	* regula de maneira direta as possibilidades de expansão dos seres vivos
	* sp. Estenoécias
	* sp. Euriécias
	* Fenômeno de adaptação fisiológica - limites de tolerância são frequentemente fixados por um mecanismo genético nas formas locais chamadas raças ecológicas ou ecótipos
	* Raças fisiológicas - ignora-se se o mecanismo adaptativo tem base genética
*
Dajoz,1983
Classificações dos fatores ecológicos com a indicação das correspondências entre os diversos grupos
Por Dajoz 1983
*
Fatores Abióticos
 Fatores Climáticos
 Características do Solo
 Composição Físico-Química da Água	
Fatores Bióticos
 Predação
 Competição
 Parasitismo	
Classificação em grande parte arbitrária- vantagem apenas na simplicidade – às vezes é difícil classificar umfator numa ou noutra categoria (ex. Temperatura – fator abiótico modificado pela presença dos seres vivos.)
 abelhas – microclima da colméia (25a 30°C)
 larvas – aglomerados (27 °C); Insetos em silos; Atividade microbiana-resíduos
 Florestas, desertos....
microclima condicionado pela densidade da população
*
 Fatores Dependentes da Densidade:
 sobretudo fatores bióticos (importantes na dinâmica de populações)	 
 Fatores Independentes da Densidade
 sobretudo de ordem climática	
Mondchaski: Classificação racional - deve levar em conta principalmente as particularidades das reações dos seres submetidos a esses fatores; deve considerar o grau de aperfeiçoamento dessas adaptações – tanto mais perfeitas quanto mais antigas.
Prenant: a idéia essencial da ecologia é a de uma adaptação – correlação entre o organismo e seu meio
 Fatores periódicos Primários
Adaptação – primeiro em função de fatores com variações periódicas regulares, diária, lunar, estacional, anual – Consequência direta da rotação regular da Terra em torno de seu eixo e de sua revolução ao redor do sol ou da sucessão das fases lunares (anteriores à vida-fixadas ao patrimônio hereditário)
*
 
 Fatores periódicos Primários
 Temperatura
 Iluminação (reações fotoperiódicas)
 Ritmo das marés
 Determinam a existência das grandes zonas climáticas terrestres – limitação das áreas de distribuição das espécies *** (Biomas);
 Intervém na regulação do número de indivíduos nos limites das áreas de distribuição - no seu interior quando existe nunca é primordial
 Papel predominante (exceção meio abissal e 
 cavernícola – variações nulas ou atenuadas
Ação ecológica da temperatura – princípio ecológico fundamental*
*
 Fatores Periódicos Secundários
Consequência da variação dos fatores periódicos primários
 * quanto mais próximo do fator primário mais se manifesta regularmente 
 Umidade Relativa do Ar – estreitamente dependente
 da temperatura
Pluviosidade – climas tropicais -periodicidade cotidiana ou
 estacional 
Alimentação de origem vegetal – periodicidade –ciclo da vegetação
Modificações estacionais da presa ou do hospedeiro – condicionam predadores e parasitas
 Influências bióticas intra-específicas ligadas aos ciclos anuais
*
Meio Aquático:
 teor de oxigênio
 sais dissolvidos
 turbidez
 circulação horizontal e vertical
 variações de nível
 velocidade da corrente 
* periodicidade irregular – dependência dos fatores periódicos primários é bastante frouxa
menor antiguidade – adaptações mais recentes e menos rigorosas – mais diversificadas nos diferentes grupos zoológicos (UR – importante só depois do surgimento da vida terrestre)
 Regra geral – Modificam a abundância das espécies no interior de sua área de distribuição mas influem pouco sobre a extenção desta área
*
Fatores não Periódicos:
Não existem no habitat – aparecem bruscamente – caráter fortuito – organismos não têm tempo para se adaptar
 Fatores climáticos – vento, tempestades e incêndios 
 Atividades Humanas (todas)
 Ação de espécies predadoras, parasitas ou patogênicas (fatores bióticos à exceção das interações entre indivíduos da mesma espécie)
* Raças resistentes – tratamentos inseticidas sobre numerosas gerações criam adaptações tornando-se fatores periódicos secundários
*
O Meio Físico
*
Meio Terrestre
*
Escala de processos ecológicos
*
SOLOS
Parte mais superficial da crosta terrestre. Trata-se de um complexo composto de mineral, material orgânico e gases.
Pedologia – ramo da geografia que estuda os solos
*
*
*
*
Classificação de Koppen
*
*
*
Formação do solo
*
*
*
*
*
*
Intemperismo químico 
 Dissolução completa do mineral com carreamento dos constituintes dissolvidos através do escoamento superficial ou através do solo para o lençol freatico
 Alteração do mineral original em novos minerais tais como feldspatos e micas em :
Argilominerais
Minerais Primários Residuais – Quartzo
Minerais Secundários Neoformados – Oxido-hidroxido de Ferro e Alumínio.
Minerais Secundários transformados – Filossilicatos – 
*
Reação mais importante dos minerais silicatados é a hidrolise. A molécula de água reage com os minerais facilmente intemperizados. A reação se processa mais eficientemente em presença de íons H+ gerados principalmente pela formação de acido carbônico. 
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- 
 
Mg2SiO4 + 4H+ + 4OH- 2 Mg2+ + 4OH- + H4SiO4
Olivina + 4 moléculas de água ionizadas = Íons em solução + Acido silícico em solução
Hidrolise
*
A reação de intemperismo mais comum na terra é a hidrolise de minerais do grupo dos feldspatos por acido carbônico. O acido carbônico é melhor fornecedor de íons H+ para a hidrólise quea água pura.
2KAlSi3O8 + 2 H2CO3 + 9H2O -------- Al2Si2O5(OH)4 + 4 H4SiO4 + 2K+ +2HCO3 Ortoclasio + Acido carbônico + Água ---- Caulinita + Acido silícico + Íons K Bicarbonato
(feldspato potassico)
Feldspatos de Cálcio e sódio (coletivamente designados plagioclásios) hidrolisam-se ainda mais facilmente que o ortoclasio, em águas ácidas. 
- Destino dos constituintes em solução	
K - A maior parte do K liberado pela dissolução dos feldspatos potássicos são prontamente adsorvido por minerais argilosos ou usados pelas plantas.
Na - Acumula-se no mar
Ca e HCO3 - Absorvidos por organismos marinhos que os usam para construir seus esqueletos carapaças ou conchas.
SiO4 – Carapaça de Diatomáceas 
*
*
Intemperismo MINERAL - STABILITY OF MINERALS GOLDICH WEATHERING SERIES
*
*
*
Silicatos – argilo Minerais
Aluminosilicates tem uma estrutura cristalina definida. Formado pela alteração de minerais existentes ou pela síntese de elementos.
< .002 mm de tamanho (somente visto a mmicroscópio eletrônico)
Dois tipos básicos de Argilo Minerais 1 : 1 e 2 : 1
*
Construção básica de argilo Minerais
Sílica – Tetraedro de Oxigênio (Si2O5-2)
*
Arquitetura Básica - 2
Octaédro de Aluminio (Gibsita)
Al(OH)6-3
*
Tipos de Argilo Minerais
1) Caolinita: Argilo mineral 1:1
1 folha de silica e 1 folha de gibsita
0.0072 cm espessura 
Propriedades: 
Grandes partículas baixo CTC - 3-15 MEQ/100G
 
*
*
Minerais Argilosos
Caolinita tem uma camada de tetrahedro de Si e uma camada de Octaedro de Al, conectetado com pontes de H.
Área superficial menor que a Montmorinolita
*
Argilo minerais
Montmorilonita tem uma camada de Tetraedro de Si e uma camada de octaédro de Al, com uma camada de íons hidratados .
Argila expansível com alta área supericial em alta capacidade de troca catiônica
*
2 : 1 Argilo Minerais
1. Mica hidratada ou Illita
Substituição do Si4+ por Al+3 em 25% dos tetraedros, cada substituição leaves carga negativa 1 neg charge site also K+ ions are a bridge between layers and hold them tightly together
K
Space
Propriedades
1) não-expansivel
2) Baixa CTC 30 meq/100
*
Horizontes do Solo
*
Os horizontes e suas características
*
Classificação dos solos
Quanto a origem:
Eluviais ou Zonais: Quando o solo se forma a partir do intemperismo local, ou seja, decomposição da rocha matriz local.
Principais características:
 Tem o fator climático como principal elemento de formação.
 São solos maduros (fase podzólica), ou seja, possuem horizontes A, B e C.
Tipos de solos zonais:
	Latossolo : Típico de clima quente e úmido, muito profundo; pobre em minerais.
	Podzol: Típico de clima temperado; fértil; pouco profundo, porém ácido.
	Brunizen ou Pradaria: Típico do clima temperado sub-úmido; raso; bastante fértil
	Desértico: Típico de climas árido; rasos; Horizonte A arenoso; pouco fértil.
	Tundra: Típico de clima frio; raso; fertilidade média
	
*
Aluviais ou Azonais: Quando se formam a partir de sedimentos oriundos de outros locais e transportados através dos rios e ventos. 
Principais características:
 Não se apresentam bem desenvolvidos
 São geralmente desprovidos de horizonte B.
 São solos jovens (litossólicos, podendo chegar a Cambissólicos)
	Típicos de regiões em declive
Tipos de solos azonais:
	Litossolo: Típico de relevo inclinado; rasos
	Regossolo: Típico de locais com suave declividade; rasos
	Aluvião: Típico do desenvolvimento em função do acumulo de sedimentos fluviais; rasos
	Cambissolo: Com incipiente desenvolvimento do Horizonte B
*
Interzonal ou orgânico: Quando se formam a partir da erosão local e de sedimentos trazidos de outros locais.
Principais características:
	Sofrem ação de um agente local
Tipos de solos interzonais:
Hidromórfico: Típicos de locais alagados; fértil (quando drenados); espessura média
Salino ou Halomórfico: Típicos de locais áridos ou semi-áridos; baixa fertilidade e espessura média
Grumossolo: Típico de topografia plana; argiloso; boa fertilidade; espessura média.
*
Substituição Isomórfica
Tetredro de Sílica: quatro átomos de oxigênio envolvidos por um atomo de silica
Espaço entre os átomos de silicio podem acomodar atomos até 0.414 vezes o raio do O2 (5.8 x 10-9 m): incluindo sílicio e aluminio. 
O mesmo para o octaedro: 0.732 vezes o raio do O2 (1.02 x 10-8 m): Fe, Mg, Al, Mn, Ti, Na, Ca.
*
Radio Iônico dita a substituição isomorfica
 
 
Na
+
 
0.097
 
0.693
 
Ca
2+
 
0.099
 
0.707
 
K
+
 
0.133
 
0.950
 
Ba
2+
 
0.13
4
 
0.957
 
Rb
+
 
0.147
 
1.050
 
 
Acessa o tetraedro
 íons com raio <0.41
que o do oxigênio
 
 
 
 
Acessa o octaedro
 íons com raio < 0.732 
que o do oxigênio
 
 
 
*
Capacidade de Troca Catiônica
Fonte de cargas para argilas
Camada de silicatos – 
Tetraedro de Silica 
Octaedro de Alumínio
Substituição Isomórfica
Al 3+ por Si 4+ na camada tetraédrica = Carga líquida -1
Mg 2+ ou Fe 2+ por Al 3+ na camada octaédrica = Carga líquida -1
Area Surperficial
10 – 800 m2/g
1 A Silt loam = 40 - 50 x area of Illinois 
*
Capacidade de Troca Catiônica (CTC)
Cargas Negativas nas partículas podem atrair eletrostaticamente cations.
*
Troca catiônica
 O grau em que cátions presente no solo são trocados por outros cations é quantificado como capacidade de troca catiônica (CTC) que é medido como:
CEC = cmol de carga positiva/kg
cmol(+) é igual a 10 Miliequivalentes (meq)
1 CEC =1 meq por 100 gramas de solo. 
Tipicos valores de CTC 
 10 para Caolinita
Entre 15 e 40 para ilita, 
Entre 80 e 150 para montmorilonita.
*
Expansão das argilas
*
Plantas nescesitam de minerais na forma de Ions
Tipo de estrutura do tipo resina de troca catiônica
Mudanças no pH afetam a capacidade de sorção de ions
Imoveis
Hidrogêio
Alumínio
Removivel em Ordem
Cálcio
Magnésio
Potássio
Amônio
Sódio
*
Capacidade de Troca Catiônica 
Somatório dos Cations Trocaveis expressos em meq/100g (Ca++, Mg++, K+, Na+, H+, Al+++)
Quantidade de cátions mensuráveis que neutralizam cargas negativas em solos 
Troca de um cation por outro em uma fase solúvel
Capacidade do solo em adsorver cátions de uma solução aquosa de e mesmo pH, força iônica, constante dielétrica e composição encontrada no campo .
Extração da amostra em solução neutra 1 N de acetato de amonia. (NH4OAc)
 Complexo trocavel torna-se saturado com NH4
Extrai-se o mesmo solo com 1N KCl, K+ substitui NH4
quantidade de NH4 no sobrenadante é medido como CEC
examplo:
	- O sobrenadante tem 0.054 g of NH4	
	(20 g de solo extraído)
	1 meq de NH4 = (14+4)/1000
	= 0.018g/meq de18g/eq
	0.054/0.018 = 3 meq 	
	3 meq/20g = 15meq/100g
Al+++>H+>Ca++>Mg++>K+=NH4+>Na+
*
Capacidade de Troca Catiônica e Tipo de Material
From Horowitz, 1991
*
Adsorção
Nutrientes ligam-se a superfície de minerais
Sorção de P em óxidos
Fe
OH
Fe
Fe
OH
OH
Oxide Mineral
+ H2PO4-
+ H2O
Oxide Mineral
Low pH
OH
Fe
O
Fe
Fe
OH
OH
OH
P
OH
OH
O
*
pH Dependent Charge on Oxides
+ OH-
Increase pH
+ H2O
Oxide Mineral
Oxide Mineral
*
pH Dependencia em Óxidos
3.0		5.0		7.0
Carga Líquida
¯
+
pH Solo 
Ponto de Carga zero (PCZ)
*
Carga pH dependencia em Matéria Orgânica
*
Argilo Minerais 
Exportação de Íons
Ordem: Ca - Mg - Na - K
Capacidade de Troca Catiônica (CTC) Varia com: Tipo de Argilo Mineral 	Quantidade de Argila 	Matéria Orgânica
*
Dependência de pH na matéria Orgânica
+ OH-
Aumento de pH
+ H2O
OH
Grupo Fenol
O¯
+ OH-
Aumento de pH
+ H2O
OH
Grupo Carboxila
O¯
R=O
R=O
*
Materia Orgânica
*
How does Soil Hold Water?
*
Estrutura Física de Corpos Aquáticos
*
*
*
*
*
*
*
Ciclo da Água
*
*
**
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Termoclina
*
*
*
*
*
*
*
Haloclina
*
*
Estrutura de densidade dos oceanos
*
Difusao e solubilidade 
*
Processos de transporte e difusao de gases
*
*
*
Sistema de Equilibrio para o carbono dissolvido
*
*
*
O sistema CO2
*
*
*
*
*
*
*
*
Circulação nas Média & Altas Latitudes
Captura ar das células de circulação de Hadley criando altas pressões nos subtrópicos
Circulação modificadas
Efeito de Coriolis
Monsoons
Fluxo de ar frio de altas latitudes
*
Efeito de Coriolis
Ar que se movimenta de sistemas de altas para baixas pressões é deflectado pela rotação da terra
Clockwise rotation in the northern hemisphere
Counterclockwise rotation in the southern hemisphere
*
*
Circulacao Oceanica?
Circulação na troposfera é causada por gradientes de pressão atmosférica
- Resultado das diferenças de temperatura vertical ou horizontal
- As variações de temperatura são provocadas por diferenças latitudinais em relação ao aquecimento solar
Superfícies oceânicas são aquecidas pela radiação da superfície de entrada
- A circulacao oceanica e funcao da mesma razão que a atmosfera?
*
90% da radiação solar que penetra oceanos absorvido em cerca de 100 m superior
- Água quente, a superfície é menos densa do que a água mais fria abaixo
- Coluna de água é inerentemente estável
Muito pouco mistura vertical
A água tem uma capacidade de calor de alta
- Grande quantidade de calor necessária para uma pequena mudança na temperatura
Diferenças de temperatura lateral e de salinidade são pequenas em grandes áreas
*
Circulacao Oceanica
Em última análise, impulsionado por energia solar
Distribuição de energia solar impulsiona os ventos globais
Cinturões de vento latitudinais produzem correntes oceânicas
Determinando padrões de circulação no oceano superior
Distribuição das temperaturas de superfície do oceano influenciam fortemente a estrutura de densidade
Estrutura de densidade de oceanos move a circulação do oceano profundo
Negative feedback
Surface temperature gradients drive circulation
Net effect is to move warm water to poles and cold water towards tropicstrópicos
*
Transferência de Calor nos Oceanos
O aquecimento ocorre no oceano superior
Mistura vertical é mínima
Profundidade da camada média mista ~ 100 m
Transferência de calor do equador para o pólo por correntes oceânicas
Oceanos redistribui cerca de metade do calor para a atmosfera
*
Currentes Surperficiais
Circulação de superfície impulsionada por ventos
Como resultado da fricção, os ventos arrastam a superfície do oceano
O movimento da água confinada a camada superior a 100 
Embora haja correntes bem desenvolvidos km
Exemplos, Gulf Stream, Kuroshiro Current 
Efeito Coriolis influencia as correntes oceânicas
-Água desviado para a direita em N. hemisfério
-Água desviado para a esquerda no hemisfério S.
*
*
Espiral Eckman
Eckman teoria prediz
1) correntes de superfície irá fluir a 45 ° para o caminho do vento superfície
2) o fluxo será invertido em ~ 100 m abaixo da superfície
3) de fluxo a profundidade será consideravelmente reduzido em velocidade
*
Eckman Transport
Observations confirm net transport of surface water is at a right angle to wind direction
Net movement of water referred to as Eckman Transport
*
*
*
Gyre Circulation
Wind driven and large scale
Sea level in center 2 m higher than edge
Eckman transport producing convergence
Circulation extends to 600-1000 m
Volume of water moved is 100 x transport of all Earth’s rivers
Flow towards equator balanced by flow toward pole on westward margin
In Atlantic, by Gulf Stream and North Atlantic Drift
*
Downwelling
In areas of convergence
Surface water piles up in center of gyre
Sea level in the center of gyre increases
Surface layer of water thickens
Accumulation of water causes it to sink
Process known as downwelling
*
Equatorial Divergence
Areas of the ocean where divergence of surface currents occurs
Equatorial divergence (e.g., Atlantic)
In N. hemisphere, NW trades result in westward flowing N. equatorial current
Eckman transport moves water to N
In S. hemisphere, SW trades result in westward flowing S. equatorial current
Eckman transport moves water to S
Divergence occurs along the equator
*
Equatorial Upwelling
As surface water diverges, sea level falls, surface layer thins and cold water “upwells”
*
Eckman Transport Along Coasts
Winds along a coast may result in Eckman transport that moves water towards or away from the coast
Divergence from easterly winds and southward moving currents
SW coast of N. America
W coast of N. Africa
Divergence from northward moving currents
West coasts of S. America and S. Africa
*
Coastal Upwelling
Coastal divergence results in upwelling as cold water rises to replace surface water
*
Geostrophic Currents
Eckman transport from wind-driven currents piles water up in gyre center
Gravity pulls water down slope
Slope is opposite to Coriolis effect
Net effect is flow 90° to slope
Result is a geostrophic current
Geostrophic currents push water in the same direction as the wind-driven flow
*
Boundary Currents
Gyre circulation pushes water to the west
Flow of water around gyres is asymmetric
In the western part of gyre water is confined to a narrow fast-moving flow
Western boundary current
In the eastern part of gyre flow is diffuse, spread out and slow
Eastern boundary current
Eastern currents tend to be divergent
Eckman transport away from continent
*
Gulf Stream
Western boundary current in Atlantic
Narrow, fast-moving from Cuba to Cape Hatteras
Decreases speed across N. Atlantic
Flow broadens and slows becoming N. Atlantic Drift
Movement to the south along the Canary Current is very slow, shallow and broad
*
Deep Ocean Circulation
Driven by differences in density
Density of seawater is a function of
Water temperature
Salinity
Quantity of dissolved salts
Chlorine
Sodium
Magnesium
Calcium
Potassium
*
Thermohaline Circulation
Deep ocean circulation depends on temperature (thermo) & salinity (hals)
Controls seawater density
Density increases as:
Salinity increases
Temperature decreases
Horizontal density changes small
Vertical changes not quite as small
Water column is stable
Densest water on bottom
Flow of water in deep ocean is slow
However, still important in shaping Earth’s climate
*
Vertical Structure of Ocean
Surface mixed layer
Interacts with atmosphere
Exchanges kinetic energy (wind, friction) and heat
Typically well mixed (20-100 m)
*
Vertical Structure of Ocean
Pychnocline (~1 km)
Zone of transition between surface and deep water
Characterized by rapid increase in density
Some regions density change due to salinity changes – halocline
Most regions density change due to temperature change – thermocline
Steep density gradient stabilizes layer
*
Bottom Water Formation
Deep-ocean circulation begins with production of dense (cold and/or salty) water at high latitudes
Ice formation in Polar oceans excludes salt
Combination of cold water and high salinity produces very dense water
Dense water sinks and flows down the slopes of the basin towards equator
*
Antarctic Bottom Water (AABW)
Weddell Sea major site of AABW formation
AABW circles Antarctica and flow northward as deepest layer in Atlantic, Pacific and Indian Ocean basins
AABW flow extensive
45°N in Atlantic
50°N in Pacific
10,000 km at 0.03-0.06 km h-1; 250 y
*
North Atlantic Deep Water (NADW)
Coastal Greenland (Labrador Sea) site of NADW formation
NADW comprises about 50% of the deep water to worlds oceans
NADWin the Labrador Sea sinks directly into the western Atlantic
NADW forms in Norwegian Basins
Sinks and is dammed behind sills
Between Greenland and Iceland and Iceland and the British Isles
NADW periodically spills over sills into the North Atlantic
*
Deep Atlantic Water Masses
Deep Atlantic water comes from high latitude N. Atlantic, Southern Ocean and at shallower depth, the Mediterranean Sea
*
AABW and NADW Interact
NADW flowing south in the Atlantic joins the Antarctic Circumpolar Current
NADW and AABW combine
Spin around Antarctica
Eventually branch off into the Pacific, Indian and Atlantic ocean basins
*
Ocean Circulation
Surface water at high latitudes forms deep water
Deep water sinks and flows at depth throughout the major ocean basins
Deep water upwells to replace the surface water that sinks in polar regions
Surface waters must flow to high latitudes to replace water sinking in polar regions
Idealized circulation – Thermohaline Conveyer Belt
*
Thermohaline Conveyor Belt
NADW sinks, flows south to ACC and branches into Indian and Pacific Basins
Upwelling brings cold water to surface where it eventually returns to N. Atlantic
*
Ocean Circulation and Climate
Warm surface waters move from equator to poles transferring heat pole-ward and into the deep oceans
Oceans vast reservoir of heat
Water heats and cools slowly
Pools of water warmer than normal heat the atmosphere
Pools of water colder than normal cool the atmosphere
Timescale of months to years
Time needed for heating/cooling of water
*
Ocean Circulation and Climate
On long timescales, average ocean temperature affects climate
Most water is in deep ocean
Average temperature of ocean is a function of
Process of bottom-water formation
Transport of water around ocean basins
Deep water recycle times is ~1000 y
Thermohaline circulation moderates climate over time periods of ~ 1000 y
*
Ice on Earth
Important component of climate system
Ice properties are different from water, air and land
Two important factors affecting climate
High albedo
Latent heat stored in ice 
*
Sea Ice
Salt rejection during sea ice formation
Important for bottom water formation
Sea ice stops atmosphere from interacting with surface mixed layer
*
Sea Ice Distribution
Most sea ice in Southern Ocean
Enormous amount form and melt each season
Average thickness ~1 m
Landmasses in Arctic prevent sea ice movement
Arctic sea ice persists for 4-5 years
Reach thickness of 4 m in central Arctic and 1 m on margins
*
Glacial Ice
Mountain glaciers
Equatorial high altitude or polar lower altitude
Few km long, 100’s m wide and 100’s m thick
*
Estrutura Fisica em Lagos Barragens e Represas
*
Formacao de Lagos
*
*
*
*
*
*
*
Paleoecological changes and charcoal deposition 
at Carajás during the Holocene
*
Lake 9 Serra Sul of Carajás – Charcoal records
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
pH
Cond.
(µS cm-1)
OD (µMol/l) 
Ponto 1
6.05
6.80
609.2
Ponto 2
5.22
8.32
Ponto 3
6.05
7.33
*
Alto Rio Negro
*
Morro dos Seis Lagos Localization
*
Lagoa da Pata
*
*
LAGOS DENTRO DA DINÂMICA FLUVIAL AMAZÔNICA: LAGOS DE VÁRZEA.
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Turnover time – Tempo de residência
A medida de tempo de movimento de um elemento em um ciclo biogeoquímico, a recíproca da taxa de rotatividade. O tempo de residência é calculado dividindo a quantidade do nutriente presente em um reservatório pela taxa de fluxo do elemento para dentro ou fora do reservatório. O tempo de residência, assim descreve o tempo que leva para encher ou esvaziar esse reservatório em relação a este elemento particular.
*
*
*
*
*
*
*
Modelo de Ecossistema
*
Atmosfera
*
Composição da Atmosfera
Kjdfjlhdhguehgoçe
Fjhbudhgjenrçgn
*
*
*
*
*
*
*