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PRODUÇÃO PRIMÁRIA E PRODUTIVIDADE PESQUEIRA Prof. Cassiano Monteiro Neto Laboratório ECOPESCA Eficiência em fixar energia em uma determinada área num intervalo de tempo. CO2 + H2O CH2O + O2 (compostos orgânicos ricos em energia) Unidade: g de C/m2/ano. PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA PRODUTORES PRIMÁRIOS • Fitoplâncton • Cianobactérias • Microalgas bentônicas • Macroalgas • Plantas de mangue e marisma • Associações simbióticas com algas PRODUÇÃO PRIMÁRIA BRUTA NOS AMBIENTES MARINHOS • Produção Primária nos ecossistemas marinhos: –40% da produção primária global –30 – 60 x 109/ano de carbono orgânico • Produção Primária Nova – Montante de produção resultante da incorporação de nitrogênio oriundo de fora da zona fótica. Intimamente relacionada com o fluxo de material orgânico para águas profundas. • Produção Primária Regenerada – Produção derivada do uso do nitrogênio reciclado (ou regenerado) na zona eufótica pela trama trófica. Responsável pela manutenção das tramas tróficas pelágicas em equilíbrio. FATORES QUE AFETAM A PRODUÇÃO PRIMÁRIA • LUZ – intensidade de radiação e penetração da luz • NUTRIENTES – disponibilidade no ambiente Nitrogênio – nitrato (NO3-), nitrito (NO2-) e amônio (NH4+) Fosfato (PO43-). • TURBULÊNCIA – circulação na coluna d’água • PROFUNDIDADE CRÍTICA - profundidade na qual a fotossíntese da população de fitoplâncton da coluna d’água iguala a sua respiração total. Ganho fotossintético se iguala a respiração População se desenvolve somente se profundidade de mistura for menor que a profundidade crítica. (Produção líquida>0) Turbulência VARIAÇÃO GEOGRÁFICA DA PRODUTIVIDADE NOS OCEANOS VARIAÇÃO GEOGRÁFICA DA PRODUTIVIDADE NOS OCEANOS • Regiões Temperadas –Inverno- Baixa intensidade luminosa, portanto baixa produtividade; –Verão- Produtividade baixa, mesmo com níveis luminosos favoráveis; –Outono- Pequeno pico produtivo; –Primavera- Pico de produtividade. VARIAÇÃO GEOGRÁFICA DA PRODUTIVIDADE NOS OCEANOS • Regiões Tropicais – Termoclina permanente, produtividade constante e baixa o ano inteiro; • Regiões Polares – Produtividade restrita ao verão; • Regiões Costeiras – Produtividade média maior que em regiões oceânicas. Concentração alta de nutrientes, produtividade elevada o ano inteiro. VARIAÇÃO GEOGRÁFICA DA PRODUTIVIDADE NOS OCEANOS PRODUÇÃO PRIMÁRIA DOS AUTOTRÓFICOS FITOPLÂNCTON – 90% da produção primária marinha; • 25% da produtividade fitoplanctônica ocorre em 8% da área total oceânica, 50% em 24% e 75% em 54% da área; • Produção Primária bruta – 45-50 Gt C y-1 •Plataforma continental – 100-160 g C.m-2.ano-1 •Oceanos Tropicais – 18-50 g C.m-2.ano-1 •Oceanos Temperados – 70-120 g Cm-2.ano-1 •Oceanos Antárticos - 100 g Cm-2.ano-1 •Oceano Ártico - < 1 g Cm-2.ano-1 MACROALGAS Laminaria – 1200-1900 g C.m-2.ano-1 Macrocistis – 800-1000 g C.m-2.ano-1 Ecklonia – 600-1000 g C.m-2.ano-1 MANGUEZAIS 1000-2000 até 5000 g C.m-2.ano-1 RECIFES DE CORAL 2000-4000 g C.m-2.ano-1 GRAMAS MARINHAS E PLANTAS DE MARISMA 2000-4000 g C.m-2.ano-1 PRODUÇÃO PRIMÁRIA DOS AUTOTRÓFICOS PRODUÇÃO HETEROTRÓFICA • Dependente da herbivoria, decomposição e armazenagem (compostos acumulados no sedimento); • A maior parte da produção de macroalgas plantas de mangue e marisma entram na cadeia como detritos; • A matéria orgânica produzida pelos autotróficos é consumida pelos heterotróficos, que produzem resíduos que serão reciclados pelos microorganismos, fazendo um link entre todos os níveis da cadeia alimentar. EFICIÊNCIA DE TRANSFERÊNCIA • Eficiência de Crescimento Bruto – Proporção do carbono da presa convertida a carbono do predador; • Eficiência de Transferência – Produto da eficiência de crescimento bruto e da eficiência de predação; • Eficiência de Transferência sempre < Eficiência de Crescimento Bruto; • Perda de carbono a cada nível da cadeia alimentar; • Não existe 100% de eficiência na digestão e absorção do que é consumido; • Gastos na respiração, reprodução, locomoção, alimentação, etc. • Tende a ser menor quanto maior o número de níveis tróficos; • Organismos que consomem diretamente produtores primários e secundários têm maiores taxas de produção, que os que consomem no ápice da cadeia; • Uma vez que a eficiência de transferência não é 100%, os organismos possuem estratégias alimentares que visam aumentar o consumo e diminuir os gastos de energia. EFICIÊNCIA DE TRANSFERÊNCIA • Ryther (1969) dividiu os oceanos mundiais em oceano aberto, regiões costeiras e de ressurgência e assumiu um número de elos de 5 para os oceanos abertos e 1,5 para as regiões de ressurgência; • A eficiência de transferência seria de 10%, desta forma a produção pesqueira global sugerida estaria em torno de 24x107 t/ano. • Regiões Temperadas – 20-50 g C.m-2.ano-1 • Recifes Tropicais – 14-35 g C.m-2.ano-1 EFICIÊNCIA DE TRANSFERÊNCIA EFICIÊNCIA DE TRANSFERÊNCIA PRODUÇÃO PRIMÁRIA E PRODUTIVIDADE PESQUEIRA PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA E RESSURGÊNCIA • Produtividade em ressurgências dependem de: – intensidade do vento – diferenças espaciais no fluxo de marés – aumento da turbulência – altamente sazonal – produção nova geralmente supera a produção regenerada; • Produção fitoplanctônica zooplanctônica pesqueira; • 25% da captura total de peixes marinhos vem de 5 áreas de ressurgência que ocupam 5% da área oceânica; PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA E RESSURGÊNCIA • Correntes associadas as áreas de ressurgência: – Califórnia – Peru – Canarias (NW África) – Benguela (Namíbia) – Somalia; PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA E RESSURGÊNCIA PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA E RESSURGÊNCIA PRODUÇÃO PRIMÁRIA E PRODUTIVIDADE PESQUEIRA��Prof. Cassiano Monteiro Neto�Laboratório ECOPESCA Slide Number 2 PRODUTORES PRIMÁRIOS PRODUÇÃO PRIMÁRIA BRUTA NOS AMBIENTES MARINHOS FATORES QUE AFETAM A PRODUÇÃO PRIMÁRIA Slide Number 6 Slide Number 7 VARIAÇÃO GEOGRÁFICA DA PRODUTIVIDADE NOS OCEANOS VARIAÇÃO GEOGRÁFICA DA PRODUTIVIDADE NOS OCEANOS VARIAÇÃO GEOGRÁFICA DA PRODUTIVIDADE NOS OCEANOS Slide Number 11 PRODUÇÃO PRIMÁRIA DOS AUTOTRÓFICOS PRODUÇÃO HETEROTRÓFICA EFICIÊNCIA DE TRANSFERÊNCIA EFICIÊNCIA DE TRANSFERÊNCIA EFICIÊNCIA DE TRANSFERÊNCIA EFICIÊNCIA DE TRANSFERÊNCIA PRODUÇÃO PRIMÁRIA E PRODUTIVIDADE PESQUEIRA PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA E RESSURGÊNCIA PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA E RESSURGÊNCIA Slide Number 21 PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA E RESSURGÊNCIA Slide Number 23