Aula 4 - Alocação de recursos e reprodução de organismos.

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Alocação de recursos para a 
reprodução de organismos
Estratégias r e K (estratégias genéricas)
• Refere-se à alocação de recursos para a reprodução de 
organismos em geral. 
• Os organismos com estratégia r alocam mais, com estratégia K 
alocam menos. 
• O extremo r representa um "vácuo-ecológico", com ausência 
de competição; a estratégia ótima é colocar o máximo de energia 
e matéria na reprodução.
•
• O extremo K representa o máximo de saturação do meio com 
organismos, com máxima competição; a estratégia ótima é
canalizar o máximo de energia e matéria na manutenção e na 
produção de poucos e bem capacitados descendentes.
Teoria da seleção r-K
Sucessão Ecológica
Conceito: Alterações que uma comunidade ecológica sofre ao longo do tempo, 
fazendo com que esta atinja uma estabilidade e resistência maiores a perturbações 
externas.
Sucessão primária - o ponto de partida para o desenvolvimento da comunidade é
um substrato isento de vegetação, muitas vezes sem solo (após erupções 
vulcânicas). 
Sucessão secundária – Quando uma comunidade sofre algum tipo de distúrbio (p. 
Ex. Fogo).
Existem três partes da sucessão, a primeira, comunidade pioneira (ecese), a 
segunda comunidades intermediarias (séries) e a terceira comunidade 
“clímax”.
Como correlacionar a Seleção r – K com os 
mecanismos de Sucessão Ecológica?
Sucessão Ecológica
Nutrientes 
essenciais à vida
• Esses nutrientes, presentes na 
matéria orgânica produzida pelos 
organismos (excretas, o próprio 
corpo) passa para o meio ambiente, 
quando os organismos morrem, 
perdem parte de sua estrutura 
corporal (ex: folhas, galhos, etc.) ou 
eliminam suas excretas.
Nutrientes essenciais à vida
• Cerca de 20 a 30 elementos químicos são essenciais para os 
processos metabólicos possam ocorrer;
Macronutrientes: necessários em quantidades relativamente 
elevadas.
1- constituem mais do que 1% do peso da matéria orgânica seca: 
carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e fósforo.
2- constituem entre 0.2 a 1 % do peso da matéria orgânica seca : 
enxofre, cloro, potássio, sódio, cálcio, magnésio, ferro e cobre.
Micronutrientes: aqueles necessários em quantidades traço.
1- Geralmente constituem menos de 0.2 % do peso da matéria 
orgânica seca. 
2- Exemplos: alumínio, boro, cromo, cobalto, gálio, iodo, manganês, 
molibidênio, selênio, silicio, estrôncio, titânio, vanádio, zinco.
Ciclos Biogeoquímicos
• Ao contrário da energia que apresenta 
um fluxo unidirecional, nos ecossistemas 
os elementos e materiais reciclam e 
são constantemente reutilizados;
• Estas vias são geralmente circulares, 
passando da biosfera para a litosfera, 
hidrosfera e atmosfera.
• Os CICLOS BIOGEOQUÍMICOS recebem 
esse nome, devido ao conhecimento de 
que os elementos químicos tendem a 
circular na biosfera em vias características 
(cada um de uma forma e de acordo com 
o meio em que se encontra). Esses 
elementos químicos transitam do 
ambiente aos organismos (seres vivos) e 
destes, novamente, ao ambiente.
Ciclos Biogeoquímicos
Ciclo biogeoquímico
Rota completa que um elemento químico segue 
através do sistema Terra, ou seja seu movimento 
entre a atmosfera, a água, o solo e os organismos 
vivos
Os padrões de ciclagem de nutrientes na biosfera 
envolvem não apenas o metabolismo biológico, mas 
também uma série de reações químicas 
estritamente abióticas.
Portanto, 
BIOGEOQUÍMICA pode ser definida como:
A integração entre biologia, geologia, química, e 
outras disciplinas, para entender o funcionamento 
da natureza.
O estudo dos ciclos BGQs 
envolve entender:
• Movimento da matéria de um ponto para outro (fluxo);
• Quantidades armazenadas nos vários compartimentos;
• Vias de trocas;
• Fatores controladores ;
• Tempos de residência nos compartimentos (quantidade/saída).
No processo de ciclagem de elementos, a cada transformação 
bioquímica que ocorre no ecossistema, um ou mais elementos são 
transformados de uma forma em outra.
Cada um destes estados pode ser representado como um 
compartimento no qual ocorrem movimentos de entrada e saída 
de átomos, controlados por processos físicos, químicos e 
biológicos.
Os elementos químicos, incluindo todos os elementos 
essenciais do protoplasma, tendem a circular na biosfera 
em vias características, do ambiente (ar, água, solos, 
rochas) para os organismos (biota) e destes, novamente, 
para o ambiente.
Este modelo de compartimentos pode ser aplicado ao 
ecossistema como um todo, o qual pode ser visto agora como 
um conjunto de compartimentos entre os quais os elementos 
químicos circulam.
Reservatórios
São compartimentos, esferas ou locais que contém o elemento 
de interesse, como atmosfera, oceanos, sedimentos, litosfera, 
matéria orgânica contida na biomassa animal e vegetal. São 
formados pelos principais compartimentos da biosfera nos 
quais os elementos são armazenados.
Um ciclo biogeoquímico pode ser representado por um 
conjunto de armazenamentos (reservatórios ou caixas) e 
de transferências (fluxos). 
Características das fases 
orgânica e inorgânica
• A eficiência no movimento dos nutrientes entre 
os reservatórios orgânico e inorgânico determina 
a disponibilidade para os organismos a curto 
prazo;
• Os principais reservatórios dos elementos 
essenciais estão localizados na atmosfera, na 
litosfera (rochas, solos e sedimentos) ou na 
hidrosfera; 
• O fluxo na fase inorgânica, de modo geral, 
tende a ser mais lento do que o da fase 
orgânica. 
Tipologia dos ciclos 
biogeoquímicos
1) Tipos gasosos – Reservatório situado na atmosfera ou 
hidrosfera. 
Ex: Nitrogênio e Oxigênio
2) Tipos sedimentares – Reservatório localizado na crosta 
terrestre.
Ex: Cálcio e Fósforo
3) Tipos mistos – Possuem ambos os compartimentos. 
Ex: Água, Carbono e Enxofre
Ciclo Hidrológico
Ciclo do Carbono
Ciclo do Nitrogênio
Ciclo do Fósforo
Outros exemplos: Cálcio, Magnésio, Sódio, Potássio, Alumínio
Ciclagem de Nutrientes
O movimento desses elementos e 
compostos inorgânicos essenciais e 
não essenciais para a vida é
denominado CICLAGEM DE 
NUTRIENTES. Do ponto de vista da 
biosfera como um todo.
Conceito de Poluição
Poluição pode ser definida como a introdução no 
meio ambiente de qualquer matéria ou energia 
que venha a alterar as propriedades físicas ou 
químicas ou biológicas desse meio, afetando, ou 
podendo afetar, por isso, a "saúde" das espécies 
animais ou vegetais que dependem ou tenham 
contato com ele, ou que nele venham a provocar 
modificações físico-químicas nas espécies 
minerais presentes.
Meio Atmosférico
COMPOSIÇÃO ATMOSFÉRICA
Gases % em Volume
Nitrogênio 
Oxigênio 
Vapor de água
Argônio 
Dióxido de Carbono
Neon 
Hélio 
Metano
78.1% 
21% 
varia de 0 - 4% 
0.93% 
por volta de 0.3% 
abaixo dos 0.002% 
0.0005% 
0.0002%
A TERRA: UMA GRANDE 
ESTUFA
Efeito Estufa natural Efeito Estufa natural : grande parte se deve a presença de água na atmosfera 
(em forma de vapor, 85% e partículas de água 12%)
Em conseqEm conseqüüência da poluiência da poluiççãoão: Se deve principalmente pelo dióxido de carbono 
(CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), clorofluorcarbonetos (CFCs), 
hidroclorofluorcarbonetos (HCFCs) e o hexafluoreto de enxofre (SF6)
Tudo começou com um 
fenômeno importante para a 
manutenção da vida, foi a 
transformação de parte do 
oxigênio que se acumulava na 
atmosfera em ozônio. Isso 
graças a interação das 
radiações ultravioletas do sol 
nas altas camadas da 
atmosfera. Essas reações 
originaram uma verdadeira 
barreira de ozônio, filtrando e 
impedindo a penetração de 
quantidades excessivas de 
raios ultravioletas, que são 
nocivos à vida.
ATERRA: UMA GRANDE ESTUFA
A TERRA: UMA 
GRANDE ESTUFA
Nos últimos 425.000 
anos, períodos frios 
coincidiram com épocas 
em que a concentração 
de CO2 na atmosfera 
estava mais baixa.
Quando há menos CO2 na 
atmosfera, o efeito estufa 
fica reduzido, e o mundo 
se resfria.
As linhas azul e vermelha indicam a variação na temperatura média global em comparação com 
a média de 1961–1990. A linha verde mostra a concentração de CO2 na atmosfera. 
O gráfico mostra quatro eras nas quais o mundo era mais frio do que é hoje. Estas são 
separadas por breves períodos quentes, como o que estamos agora.
Mudanças Climáticas
• 1988 - A primeira reunião entre governantes e cientistas sobre as mudanças 
climáticas, descreveu seu impacto potencial inferior apenas ao de uma guerra 
nuclear. Desde então, uma sucessão de anos com altas temperaturas têm 
batido os recordes mundiais de calor.
• 1990 - O primeiro informe com base na colaboração científica de nível 
internacional foi o IPCC - estabilizar os crescentes níveis de dióxido de carbono 
(CO2) – o principal gás-estufa – na atmosfera, seria necessário reduzir as 
emissões de 1990 em 60%.
• 1992 - Mais de 160 governos assinam a Convenção Marco sobre Mudança 
Climática na ECO-92. O objetivo era “evitar interferências antropogênicas 
perigosas no sistema climático”. 
• 1995 - O segundo informe de cientistas do IPCC chega a conclusão “a análise 
das evidências sugere um impacto significativo de origem humana sobre o 
clima global”.
• 1997 - Em Kyoto, Japão, é assinado o Protocolo de Kyoto, um novo 
componente da Convenção, que contém, pela primeira vez, um acordo 
vinculante que compromete os países do Norte a reduzir suas emissões. Os 
detalhes sobre como será posto em prática ainda estão sendo negociados (COP 
15).
Do que trato o Protocolo de 
Kyoto?
Princípio do MDL 
• Países em desenvolvimento podem implementar projetos que contribuam para a 
sustentabilidade e apresentem uma redução ou captura de emissões de gases 
causadores do efeito estufa, obtendo como resultado as Reduções Certificadas 
de Emissões (RCEs). Os RCEs podem ser negociados no mercado global.
• Países industrializados possuem cotas de redução de emissões de gases 
causadores do efeito estufa, estes podem adquirir os RCEs de desenvolvedores de 
projetos em países em desenvolvimento para auxiliar no cumprimento de suas 
metas.
• O Brasil ocupa o 3º lugar em número de projetos registrados sob o MDL, com 
207 projetos, sendo que em primeiro lugar encontra-se a China com 2244 e, em 
segundo, a Índia com 875 projetos do total de 4496 projetos registrados em 22 de 
agosto de 2012.
• Para desenvolver um projeto de MDL você pode consultar as metodologias já
aprovadas, disponíveis no site do Ministério da Ciência e Tecnologia.
� Acordo internacional, assinado por 84 países, em 1997, em Kyoto no Japão, que 
estabelece, entre 2008 e 2012, a redução de 5,2% dos gases-estufa, em relação 
aos níveis em 1990.
� Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) um dos instrumentos propostos 
pelo Protocolo de Kyoto
Convenção-Quadro das Nações Unidas 
sobre Mudança do Clima (UNFCCC)
• A COP-15, Conferência das Partes (UNFCCC - Copenhague – 2013)
• “ A temperatura da Terra não pode aumentar mais do que 2º C, em relação à
era pré-industrial, até o final deste século” (4º relatório do IPCC – 2007).
• Estratégias:
- redução do uso de combustíveis fósseis, 
- matrizes energéticas mais limpas e renováveis, 
- Controle do desmatamento e
- mudança de nossos hábitos de consumo. 
• Consequências:
- a floresta amazônica transformada em savana;
- rios com menor vazão e sem peixes;
- uma redução global drástica da produção de alimentos;
- o derretimento irreversível de geleiras;
- o aumento da elevação do nível do mar; 
- a migração em massa de populações em regiões destruídas e
- o aumento de doenças tropicais como dengue e malária.
A Convenção vai trabalhar com o princípio das responsabilidades 
comuns
• Os países industrializados - assumam metas de redução de 25% a 40% de 
seus níveis de emissão em relação ao ano de 1990, até 2020.
• Os países emergentes - opção por um modelo econômico mais verde. 
COMO A CAMADA DE OZÔNIO 
PROTEGE A TERRA?
Quimicamente temos:
COMO SE FORMA O BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO?
Os CFCs sobem lentamente para camadas superiores à camada de ozônio. Os raios 
ultravioletas decompõe os CFCs, liberando átomos de Cloro (Cl). O cloro como é
mais denso, desce, voltando para a camada de ozônio, destruindo-o.
Quimicamente temos:
OClClO
OClOOCl
+→
+→+ 23
COMO A CAMADA DE OZÔNIO ESTÁ
SENDO DESTRUÍDA?
A camada de ozônio impede a passagem dos raios ultravioleta do sol. 
Esses raios têm efeitos nocivos à saúde, podendo provocar câncer e 
outras doenças. Porém, durante o inverno e a primavera nas regiões dos 
polos, a proteção é atacada regularmente por compostos contendo cloro 
(CFC, metil clorofórmio e o brometo de metila) utilizado pelo homem 
nos sistemas de refrigeração e aerossóis, além de outros processos 
industriais. A produção de CFC é quase nula atualmente, graças ao 
protocolo firmado em 1985 em Montreal, no Canadá.
O frio intenso continua a ser o fator principal da destruição do ozônio, 
através do fenômeno conhecido como "vórtice polar". Pelo efeito do frio, 
o vapor da água e as moléculas de ácido nítrico se condensam e formam 
nuvens nas camadas inferiores da atmosfera. Nessas nuvens o cloro é
formado e finalmente provoca a destruição do ozônio.
Geralmente, o buraco é muito maior sobre a Antártida onde faz mais frio 
do que no Ártico. 
COMO A CAMADA DE OZÔNIO ESTÁ
SENDO DESTRUÍDA?
Poluentes Atmosféricos 
Qualquer contaminação do ar por meio de 
desperdícios gasosos, líquidos, sólidos, ou por 
quaisquer outros produtos que podem vir (direta ou 
indiretamente) a ameaçar a saúde humana, animal ou 
vegetal, ou atacar materiais, reduzir a visibilidade ou 
produzir odores indesejáveis pode ser considerada 
poluição atmosférica. 
Entre os poluentes do ar oriundos de fontes 
naturais, o Radão (Rn) - gás radioativo, é o único 
altamente prejudicial à saúde humana. O Radão é
originado pela degradação do Urânio e quando se 
liberta torna-se perigoso para os organismos vivos. 
Poluentes Atmosféricos 
Poluente Principal Fonte Comentários
Monóxido de Carbono 
(CO)
Escape dos veículos motorizados; 
alguns processos industriais.
Limite máximo suportado: 10 mg/m3 em 8 h (9 ppm); 
40 mg/m3 numa 1 h (35 ppm)
Dióxido de Enxofre (SO2) Centrais termoelétricas a petróleo ou 
carvão; fábricas de ácido sulfúrico
Limite máximo suportado: 80 mg/m3 num ano (0,03 
ppm); 365 mg/m3 em 24 h (0,14 ppm)
Partículas em suspensão Escape dos veículos motorizados; 
processos industriais; centrais 
termoelétricas; reação dos gases 
poluentes na atmosfera
Limite máximo suportado: 75 mg/m3 num ano; 260 
mg/m3 em 24 h; compostas de carbono, nitratos, 
sulfatos, e vários metais como o chumbo, cobre, ferro
Chumbo (Pb) Escape dos veículos motorizados; 
centrais termoelétricas; fábricas de 
baterias
Limite máximo suportado: 1,5 mg/m3 em 3 meses; 
sendo a maioria do chumbo contida em partículas 
suspensão.
Óxidos de Azoto (NO, 
NO2)
Escape dos veículos motorizados; 
centrais termoelétricas; fábricas de 
fertilizantes, de explosivos ou de ácido 
nítrico
Limite máximo suportado: 100 mg/m3 num ano (0,05 
ppm)- para o NO2; reage com Hidrocarbonos e luz solar 
para formar oxidantes fotoquímicos
Oxidantes fotoquímicos-
Ozônio (O3)
Formados na atmosfera devido a reação 
de Óxidos de Azoto, Hidrocarbonos e 
luz solar
Limite máximo suportado: 235 mg/m3 numa hora (0,12 
ppm)
Etano, Etileno, Propano, 
Butano, Acetileno, Pentano
Escape dos veículos motorizados; 
evaporação de solventes; processos 
industriais;lixos sólidos; utilização de 
combustíveis
Reagem com Óxidos de Azoto e com a luz solar para 
formar oxidantes fotoquímicos
Dióxido de Carbono (CO2) Todas as combustões São perigosos para a saúde quando em concentrações 
superiores a 5000 ppm em 2-8 h; os níveis atmosféricos 
aumentaram de cerca de 280 ppm, há um século atrás, 
para 350 ppm atualmente, algo que pode estar a 
contribuir para o Efeito de Estufa
Smog fotoquímico 
O Smog fotoquímico também pode ser proveniente de:
óxido de azoto (NO) que sai da válvula de escape dos carros. Quando entra em 
contato com o oxigênio presente na atmosfera, reage, transformando-se em 
dióxido de azoto (NO2). O NO2 causa irritação nos pulmões e diminui a resistência 
às infecções respiratórias. Aqueles que sofrem de asma, bronquite crônica ou 
qualquer outra doença respiratória são os mais prejudicados.
óxidos de azoto (NOx) produzidos pela indústria. Destaque que a substância 
liberada pelas fábricas, por si só, não é prejudicial, mas torna-se poluente ao 
entrar em contato com os raios solares e a umidade da atmosfera, formando ácido 
nítrico (HNO3).