Aula_03_Decomposição da materia organica

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Decomposição da 
Matéria Orgânica
José Luiz Attayde
Matéria Orgânica
 Matéria Orgânica Dissolvida (MOD)
MOD = MO < 0,2 μm
 Matéria Orgânica Particulada (MOP)
MOP = MO > 0,2 μm
Fina = MOP < 1 mm
Grossa = MOP > 1mm
Como se mede decomposição?
Método mais comum: litter bag
Monitora-se a perda de peso seco dos detritos que foram 
colocados nos sacos em intervalos regulares de tempo. 
Geralmente, manipula-se o tipo de detrito e o tamanho das malhas 
em condições normais de temperatura e umidade 
M
a
ss
a
 d
e
 D
e
tr
it
o
s 
(g
 P
.S
.)
Tempo (dias)
1 2 3 4 5 25
Dinâmica da Decomposição
Lixiviação (MOD)
Decomposição do MOP
dD/dt = - kD, onde D é a massa de detritos e k é a taxa de 
decomposição. Integrando a equação acima temos: Dt = D0 e
-Kt
Após transformação logaritimica temos: ln (Dt/D0) = - kt
Dinâmica da Decomposição
 1ª Etapa - Lixiviação;
 Liberação dos compostos solúveis;
 Até 30% da perda de peso;
 Dura até 24 ou 48 horas;
 Produção de compostos lábeis, ou seja, compostos de 
rápida decomposição.
 2ª Etapa – Decomposição do Material Particulado 
Colonização microbiológica
 Utilização por macroinvertebrados
Processos 
facilitadores 
entre si 
[M
O
D
] 
 (
μ
M
 C
)
Tempo (horas)
1 2 3 4 5 25
Dinâmica da Decomposição -
MOD
A
B
C
D
E
F
G
H
➢ Cada decaimento individual, representa um 
composto orgânico diferente;
➢ A ordem de decomposição vai do mais lábil 
para o mais refratário;
➢ Ex. Açúcares - carboidratos – aminoácidos –
proteínas ... 
Organismos responsáveis
 Bactérias – MOD
 Responsáveis pela decomposição de 
matéria orgânica dissolvida e matéria 
orgânica particulada fina 
 Fungos – MOP 
 Responsáveis pela decomposição de 
matéria orgânica particulada grossa 
 Invertebrados – MOP
 Responsáveis pela fragmentação e 
decomposição de matéria orgânica 
particulada grossa 
Controle da decomposição 
 Fatores intrínsecos
 Qualidade do detrito 
Conteúdo de compostos orgânicos complexos 
(e.g. lignina)
Conteúdo de nutrientes (e.g. N e P)
Conteúdo de compostos secundários (e.g. 
fenóis)
 Fatores extrínsecos
 Temperatura
 Umidade do solo 
 pH 
 Concentração de oxigênio
 Concentração de nutrientes
 Radiação solar
Os fatores intrínsecos e extrínsecos interagem entre si afetando as taxas 
de decomposição, que também dependem da comunidade microbiana
Estequiometria da decomposição
Bacteria
C:N = 5:1
ECB = 50%
Substrato 1
C = 50 e N = 1
C:N = 50:1
Produção 
5C e 1N
Respiração
5 CO2
Resíduo
C = 40
Substrato 2
C = 50 e N = 25
C:N = 2:1
Produção
25C e 5N
Respiração
25 CO2
Resíduo
N = 20
Premissa: Eficiência de crescimento bacteriano 
(ECB) = Produção/(Produção + Respiração) = 50% 
Incompleta
Limitada por N
Demanda N
Completa
Limitada por C
Libera N
Foto-degradação da 
Matéria Orgânica
P a r t i c u l a d a & D i s s o l v i d a
CO2
MOD
CO2
MOD
MOD
Bactérias
Anaerobiose Metanogenese
Aerobiose
Foto-degradação MOP
Foto-degradação MOD
Radiação UV e a foto-
degradação da MOP
UV-A
Controle
UV-A + UV-B
(Anésio et al. 1999).µ
g
 C
ID
/m
g
 p
e
so
 s
e
c
o
Horas
Foto-degradação da MOD 
e crescimento bacteriano
Amado 2008
Na região semiárida da patagônia argentina, a radiação solar 
(foto-degradação) foi mais importante do que a atividade 
biológica para a decomposição dos detritos vegetais. Porque? 
Decomposição em 
ecossistemas terrestres
Fauna do solo
Produção e estoque de serapilheira 
em diferentes tipos de florestas
Em condições de equilíbrio:
Coeficiente de decomposição = k = produção/estoque de detritos
Tempo de residência = 1/k = estoque/produção de detritos
Principais constituintes 
químicos em cada fase 
Efeito da qualidade do detrito no 
coeficiente de decomposição
Efeitos da temperatura na 
respiração do solo
PPL e respiração do solo 
Fatores controladores da 
respiração heterotrófica no solo 
Correlação entre NEP (GPP- ER) e variáveis 
climáticas em florestas da Europa
IWA = razão entre evapotranspiração atual e potencial 
Balanço liquido de C no ecossistema = dC/dt
(NECB)
E o que acontece com o detrito 
(MOP e MOD) exportado dos 
ecossistemas terrestres? 
Balanço de carbono e o conceito 
de continuidade de riachos e rios
Processamento de uma folha 
em um riacho temperado
Leitura obrigatória
 Weathers, K.C. et al. 2013 Fundamentals of
Ecosystem Science. Academic Press Capitulo 4
 Chapin, F.S. et al. 2011. Principles of Terrestrial
Ecosystem Ecology. Springer. 529 pp. Capitulo 7