Metabolismo de lagos Limnologia

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Metabolismo de lagos 
 Denise Tonetta 
Bióloga 
Doutoranda do PPG Ecologia - UFSC 
Curso de Verão em Limnologia 
Um mergulho na ecologia de águas continentais 
Florianópolis, SC 
Fevereiro de 2015 
Apresentar os conceitos de 
produtividade primária e 
respiração, 
 
 Entender o que é o 
metabolismo líquido dos 
ecossistemas aquáticos, 
 
Mostrar a origem e destino 
do carbono nos ambientes 
aquáticos, 
 
 Falar sobre alguns resultados 
obtidos até o momento. 
Objetivos: 
O que são Ecossistemas??? 
...abrange todos os organismos que funcionam em conjunto, em 
uma determinada área, interagindo com o ambiente físico, de tal 
modo que haja fluxo de matéria e energia através dos diferentes 
componentes bióticos e abióticos dos sistemas. 
O que são Ecossistemas??? 
...abrange todos os organismos que funcionam em conjunto, em 
uma determinada área, interagindo com o ambiente físico, de tal 
modo que haja fluxo de matéria e energia através dos diferentes 
componentes bióticos e abióticos dos sistemas. 
A nível de indivíduos... 
Modelo Geral 
Energia 
Respiração 
a 
a 
Respiração Respiração Respiração 
Fotossíntese 
Decomposição 
Nutrientes 
Fluxo de Matéria e Energia 
Capturam a energia solar 
incorporando o CO2 no 
ecossistema 
Transferem matéria e energia 
Decompõem a MO, 
liberando CO2 para a 
atmosfera e nutrientes para 
o solo. 
Produção primária 
Produção secundária Produção secundária Produção secundária 
A nível de ecossistemas... 
...abrange todos os organismos que funcionam em conjunto, em 
uma determinada área, interagindo com o ambiente físico, de tal 
modo que haja fluxo de matéria e energia através dos diferentes 
componentes bióticos e abióticos dos sistemas. 
Ciclos Biogeoquímicos 
Energia 
Respiração 
a 
a 
Respiração Respiração Respiração 
Fotossíntese 
Decomposição 
Nutrientes 
Fluxo de Matéria e Energia 
Capturam a energia solar 
incorporando o CO2 no 
ecossistema 
Transferem matéria e energia 
Decompõem a MO, 
liberando CO2 para a 
atmosfera e nutrientes para 
o solo. 
Produção primária 
Produção secundária Produção secundária Produção secundária 
Vamos pensar no 
metabolismo aquático 
 304 milhões de lagos (estimativa) 
 
 Cobrem 3% da superfície continental 
 
(Downing et al. 2006) 
O Ciclo do Carbono 
Altamente energético 
 
Produção primária 
Respiração 
Decomposição 
Ambientes: 
terrestre, 
aquático e 
atmosfera 
Produção Primária 
Estoque de energia através da formação de matéria orgânica a partir da 
matéria inorgânica 
organismos 
autotróficos 
Luz, nutrientes, 
temperatura 
Restrita a 
horas do dia 
Produção Primária Bruta 
• Energia potencial para biomassa 
• Parte é gasta na respiração 
 
 Produção Primária Líquida 
PPB-R 
• Energia armazenada em biomassa 
 
 
Remineralização 
Plantas**, fitoplâncton**, bactérias, 
macrófitas, zooplâncton, peixes 
 
Respiração 
Dia ≠ noite 
Decomposição 
• Degradação da matéria orgânica 
 
 
Ephemeroptera 
Odonata Diptera 
Trichoptera Plecoptera 
Hemiptera 
Coleoptera Megaloptera Lepidoptera 
Variação diária 
Variação temporal 
Variação horizontal 
Variação vertical 
Produtividade líquida do ecossistema 
• Ambiente heterotrófico 
• Ambiente autotrófico 
GPP>R 
 
GPP=R 
 
GPP<R 
(Staehr et al., 2010) 
Outputs Inputs 
Outputs Inputs 
Outputs Inputs 
Evolução dos modelos 
 
Respiration 
Sedimentation 
Burial 
Sedimentation 
Burial 
Outputs Inputs 
Outputs Inputs 
Outputs Inputs 
Evolução dos modelos 
 
Respiration 
Sedimentation 
Burial 
Sedimentation 
Burial 
Outputs Inputs 
Outputs Inputs 
Outputs Inputs 
Evolução dos modelos 
 
Respiration 
Sedimentation 
Burial 
Sedimentation 
Burial 
(Cole et al., 2007; Tranvik et al., 2009) 
(Cole et al., 2007; Tranvik et al., 2009) 
CO2 
Litoral 
CO2 
Pelágico 
CO2 
Pelágico Litoral 
CO2 
Fontes ou depósitos de 
Carbono??? 
(Cole et al., 2007; Tranvik et al., 2009) 
Controle ascendente: 
• Luz 
• Temperatura 
• Nutrientes 
 
 
 
Controle descendente: 
• Competição 
• Predação - Herbivoria 
 
 
Bactérias 
Controles 
Interações tróficas 
Cascata trófica 
Interferência na 
produtividade do 
ecossistema 
Nutrientes 
Entrada direta de CO2 
Influências externas 
 
(Kosten, 2010) 
Temperatura 
Aumento da temperatura 
 
Lagos quentes 
 emitem mais CO2 
 
 
 
 
(Kosten et al., 2010) 
Os organismos heterotróficos 
respondem mais rápido ao 
aumento da temperatura do 
que os organismos autotróficos 
Temperatura 
Aumento da temperatura 
 
Lagos quentes 
 emitem mais CO2 
 
 
 
 
(Kosten et al., 2010) 
Os organismos heterotróficos 
respondem mais rápido ao 
aumento da temperatura do 
que os organismos autotróficos 
Respiração na água e no sedimento 
• CO2 e CH4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Reservatório da Pampulha (MG) 
Eutrofização 
Se os lagos emitem CO2 naturalmente, então qual é o problema? 
Se os lagos emitem CO2 naturalmente, então qual é o problema? 
 através da incubações em garrafas 
Como estimar o metabolismo aquático? 
Pressão parcial do CO2 
 direto ou indireto 
Alta frequência e tempo real 
PP= OD final – OD inicial 
R= OD inicial – OD final 
 
O
xi
gê
ni
o 
D
is
so
lv
id
o 
(m
g/
L)
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
Litoral 
Pelágico 
____________ ____________________ __________
 18-02-2014 19-02-2014 20-02-2014
Te
m
pe
ra
tu
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a 
ág
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 (º
C
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si
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)
25,5
26,0
26,5
27,0
27,5
28,0
28,5
29,0
29,5
Litoral 
Pelágico 
____________ ____________________ __________
 18-02-2014 19-02-2014 20-02-2014
 
Obrigada! 
Contato 
denisetonetta@yahoo.com.br