Lista2_2021

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1. A figura abaixo se refere ao percentual de radiação incidente em diferentes profundidades nas zonas litorânea e pelágica (central) do reservatório de Itaipu (Brasil-Paraguai) em fevereiro de 1998 (UEM/NUPELIA). Com base nesses resultados, responda as questões abaixo:
a) Considerando as características físicas e químicas das duas zonas do reservatório descritas na figura acima, quais os padrões esperados para as distribuições das macrófitas aquáticas submersas e flutuantes em ambos os compartimentos?
A ação do Fetch pode influenciar na distribuição de algas e macrófitas, espera-se que as macrófitas se acumulem nas margens. Se muito intenso pode danificar as plantas e reduzir a biomassa de macrófitas devido a pressão mecânica que exerce sobre esses organismos, causando a mortandade de vários indivíduos.
As macrófitas flutuantes tendem a ficar nas margens do reservatório (região litorânea), tanto pela disponibilidade de alimento que é mais abundante ali quanto pelo contato direto com o ecossistema terrestre que propicia fixação para o caso de macrófitas flutuantes. As macrófitas submersas preferem a região pelágica com menor turbidez, que possui radiação e é profunda o suficiente para estarem submersas no caso das livres.
b) Quais as consequências do padrão para a distribuição de outros grupos de organismos, como invertebrados aquáticos e peixes?
Os invertebrados (plâncton) e peixes (nectons) preferem a zona pelágica ou limética, onde a capacidade de locomoção permite a migração e consequentemente a alimentação. 
c) A matéria orgânica dissolvida tenderá a influenciar mais a atenuação da radiação solar na zona litorânea ou na pelágica? Justifique sua resposta.
Na região litorânea via de regra pode ser observada maior quantidade de material inorgânico e orgânico em suspensão de origem alóctone assim sendo acontece forte atenuação de radiação especialmente em períodos de chuva.
A matéria orgânica tende a ser mais decisiva para atenuação da penetração da luz na zona litorânea, pois é esperado que sua concentração na zona pelágica seja baixa, na medida em que a decomposição da matéria orgânica se concentra na zona litorânea ou no fundo da zona pelágica. 
 
d) Suponha que o resultado apresentado na figura acima seja de um reservatório com vegetação ciliar íntegra. Quais as alterações a curto prazo que você esperaria encontrar nessa resposta para ambas as zonas, se houvesse a completa supressão dessa vegetação?
Tendo a vegetação ciliar sido removida, haveria a curto prazo aumento no nível de matéria orgânica disponível, trazendo um excesso de nutrientes que aumentaria a produção fotossintética e a proliferação de fungos e bactérias que ao consumirem oxigênio disponível tornariam o meio anóxio, radiação mais incidente devido a perda da cobertura vegetal que serve como um filtro solar. Reduz a profundidade da zona litorânea. 
2. A figura a seguir apresenta os principais mecanismos de transferência de calor através da superfície de um sistema aquático continental. Os processos principais consistem em radiação, condução de calor, reflexão e evaporação. O fluxo líquido de calor é descrito como uma condição da zona de contato ar-água, diretamente na superfície livre. A partir dos fluxos de radiação apresentados na figura, responda as questões abaixo: 
 
a) A absorção da radiação não ocorre só na interface ar-água, mas também em uma camada de água próxima à superfície. Explique dois fatores que podem promover uma variação na espessura dessa camada de absorção da radiação. Quais as implicações dessa variação para a ecologia dos organismos desse ambiente aquático, considerando os organismos autótrofos e heterótrofos?
Os fatores que influenciam na espessura da camada de absorção da radiação são a turbidez que absorve a radiação não permitindo que ela reflita na água e o outro fator é a dispersão que é a alteração da direção da trajetória da luz que acaba se perdendo na forma de radiação difusa. As implicações desses fatores influenciam principalmente na cadeia alimentar, onde se a radiação diminui faz diminuir também a produção fotossintética ficando a cadeia desprovida de energia.
b) Quais as implicações das variações diurnas nas transferências de calor para esse balanço térmico apresentado na figura acima. Exemplifique.
As variações diurnas são responsáveis pelo aquecimento e resfriamento térmico e pelo comportamento das massas de água em diferentes períodos do dia e da noite.
c) Explique três fatores físicos que potencialmente pode influenciar o fluxo líquido de calor (φn) de um ambiente aquático, considerando φn = φs – φsr + φa – φar – φbr – φe – φc. Caso alguns dos fatores citados na resposta dessa questão reduzam o fluxo líquido de calor, quais as repercussões desse evento para os organismos que vivem nesse ambiente?
Relacionado ao fluxo líquido de calor de um lago, a turbidez, profundidade e a ação dos ventos podem influenciar na variação desse fluxo, em razão das diferentes mudanças estruturais que cada variável dessa promove no sistema aquático. A turbidez absorve ou reflete a radiação; a profundidade permite maior dispersão da radiação ao longo da coluna de água, com isso maior absorção de calor; os ventos geram turbulência na superfície, reduzindo a reflexão e aumentando a possibilidade de entrada da radiação mesmo em situações de incidência de baixos ângulos de inclinação da radiação incidente com a superfície do ambiente aquático (quando se esperaria mais reflexão).
Menor fluxo líquido de calor implica em menor temperatura da massa de água ao longo da coluna de água, reduzindo a velocidade do conjunto das reações químicas, não apenas aquelas relacionadas à decomposição, mas afetando os próprios processos fisiológicos dos organismos. Além disso, poderia promover a desestratificação térmica do sistema ao longo do tempo, promovendo mistura da massa de água em razão do gradiente vertical de temperatura e densidade. Essa eventual desestratificação térmica tenderá a alterar tomo o metabolismo do sistema, pois implicará em homogeneização da oxigenação e distribuição de nutrientes ao longo da coluna de água.
Os três fatores físicos são: fetch, estratificação térmica e turbidez. No fetch com maior agitação da superfície da água os raios solares penetram mais na coluna d’água causando menos reflectância e mais aquecimento na profundidade. Na estratificação térmica se a coluna d’água está estratificada significa que a camada do epilímnio é mais quente que a do metalímnio impedindo que o fluxo de calor se altere. A turbidez da água, porque impede a passagem de luz solar na coluna d’água. Com a diminuição do fluxo líquido de calor, os organismos que necessitam de uma temperatura maior para sobreviver enfrentarão dificuldades, já os organismos que se adaptam melhor a temperatura mais fria, terão mais chances de conseguir sobreviver. 
3. As figuras abaixo apresentam as medidas do saldo de radiação solar (Rn) sobre a superfície de um lago, obtidas com o sensor durante um dia de céu limpo e outro de céu nublado. Rn corresponde ao balanço entre as entradas e saídas de radiação de ondas curtas e longas na superfície. A partir desses dados, responda as questões a seguir. 
a) Em razão dos padrões do saldo de radiação apresentados, em sua opinião, em qual(is) período(s) ao longo do dia os produtores primários do ambiente aquático conseguem aproveitar de forma mais eficiente a radiação fotossinteticamente ativa?
No período entre 7 e 19 horas que é quando o saldo de radiação solar é positivo.
b) Observe que a variação diária do Rn é afetada pela presença das nuvens não só durante o dia, mas também durante a noite. Por quê?
A presença de nuvens interfere na intensidade luminosa que chega até o corpo hídrico durante o dia. No dia de céu limpo a radiação solar que chega até o corpo hídrico será maior e em consequência a energia absorvida será maior e ao anoitecer a saída da radiação também será maior em relação a radiação em dia de céu nublado. 
c) Considere que o lago citado nas figuras acima estejana zona equatorial do planeta. Quais mudanças você esperaria nos resultados caso esse lago fosse da zona temperada?
A intensidade luminosa na zona equatorial é superior às zonas inferiores a ela. Isso ocorre porque os raios solares atingem perpendicularmente nos pontos próximos ao equador, pois é o ponto da terra onde está ‘’mais próximo do sol”. Na medida em que se afasta para os paralelos os raios atingem a superfície de forma mais inclinada e com menor intensidade, como é o caso da zona temperada. 
4. O esquema abaixo ilustra alguns processos esperados ao longo do gradiente litoral-centro de um sistema aquático lêntico. A partir dessas tendências, responda as questões a seguir:
a) Explique como o fetch pode influenciar o padrão de distribuição de algas e macrófitas aquáticas desse lago.
O fetch é o responsável pela formação das ondas causando maior agitação na água. As algas e macrófitas, por não serem fixas sofrem com essa movimentação da água, por isso é mais difícil encontrá-las próximas as margens. Elas preferem zonas onde a movimentação é menor e onde os raios solares penetram menos na coluna d’água havendo um balanço entre luminosidade e nutrientes. 
b) O fetch pode alterar os coeficientes de extinção luminosa em um ambiente aquático lêntico? Justifique sua resposta
Sim, pois em um ambiente aquático lêntico a penetração da luz é menor e com o fetch haverá o aumento na penetração da radiação solar na coluna d’água.
c) Limnologicamente, a zona de mistura (Zw) exerce a mesma função que zona eufótica? Justifique sua resposta.
A zona de mistura seria o epilímnio, onde a camada de água sofre agitação em função do fetch, ocorrendo a mistura de nutrientes e sedimentos presentes. Já a zona eufótica é a camada que recebe luz e permite a fotossíntese e não se limita apenas ao epilímnio. 
d) A tendência é que tenhamos maior penetração da radiação fotossinteticamente ativa na zona litorânea ou na pelágica desse sistema lêntico? Quais as implicações da sua resposta para os organismos autótrofos e heterótrofos?
Na zona pelágica, porque terá menos efeito do fetch que aumenta a turbidez do corpo hídrico, já que na zona litorânea, por ter alto fetch, muitas macrófitas e baixa profundidade vai ter alta turbidez que será como um bloqueador da entrada da penetração. Nesta zona a atividade de organismos autótrofos será maior devido a maior incidência dos raios solares e com a presença maior desses organismos, haverá também a maior presença de organismos heterotróficos que necessitam do material orgânico formado pelos organismos anteriores.
5. A figura abaixo apresenta as relações entre a transparência da água e as concentrações de clorofila a (Fig. a) e de material inorgânico em suspensão - MSI (Fig. b) obtidas em diversas estações de amostragem ao longo do gradiente longitudinal do reservatório de Corumbá (GO). Dados da UEM/FURNAS (1998). Avalie os dados apresentados e responda as questões abaixo:
a) Dentre os parâmetros limnológicos apresentados, explique qual se revela mais influente sobre o coeficiente de atenuação luminosa neste reservatório. A partir dessa avaliação, o reservatório apresenta uma tendência à oligotrofia ou à eutrofia? Justifique sua resposta.
MSI pois nos primeiros metros de profundidade sua concentração é maior em relação a concentração de clorofila, apresenta tendência de oligotrofia pois o material inorgânico suspenso provavelmente não será consumido e irá atenuar a penetração da radiação e com isso o volume do epilímnio tenderá a reduzir com essa redução a relação epi/hipo<1 caracterizando oligotrofia. 
O MSI (material inorgânico em suspensão) e tende a oligotrofia, pois seria um lago pobre em nutrientes e, portanto, não haveria a ação dos decompositores. 
b) Considerando as zonas típicas de um reservatório (fluvial, transição e lacustre), quais as diferenças se espera encontrar na relação entre transparência e MSI na zona fluvial e na zona lacustre. Justifique sua resposta.
Na zona fluvial a transparência da água é menor, pois há turbulência e muito material em suspensão trazido pelo rio da bacia a montante, já na zona lacustre a transparência é máxima, em razão da sedimentação que ocorre ao longo do gradiente longitudinal do reservatório. E na zona de transição haverá valores médios de transparência da zona fluvial e lacustre. 
A zona lacustre teria maior transparência, pois é uma zona onde a agitação da água é menor permitindo a sedimentação do material inorgânico, por isso a radiação consegue penetrar mais profundamente. Na zona fluvial há maior quantidade de material inorgânico em suspensão devido a maior agitação da água. 
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