A maior rede de estudos do Brasil

Grátis
24 pág.
2012-1 Ciclagem de Elementos parte I

Pré-visualização | Página 1 de 1

P f  D  Vi i i  F F j llProf. Dr. Vinicius F Farjalla
Departamento de Ecologia ‐ IB
Universidade Federal do Rio de Janeiro
O que é “Ecossistema”?O que é  Ecossistema ?
Eugene P. Odum
“qualquer unidade que abranja 
todos os organismos vivos
Eugene P. Odum
todos os organismos vivos 
(comunidade biótica) de uma dada 
área, interagindo com o ambiente , g
físico de tal forma que um haja um 
fluxo de energia e uma ciclagem 
de materiais entre as partes vivas 
e não‐vivas.” 
(Odum & Barrett 2007)(Odum & Barrett 2007) 
F t l k d
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Foto: people.wku.edu
Ciclagem de NutrientesCiclagem de Nutrientes
C, N, P, S, Fe, etc.
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Ciclagem de NutrientesCiclagem de Nutrientes
. Ciclos biogeoquímicos – Vias, mais ou menos circulares, 
nas quais todos os elementos tendem a circular na biosfera, 
do ambiente ao organismos e destes, novamente, ao 
bambiente;
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Exemplo
M
ad
Exemplo
der
(1998))
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Ciclagem de NutrientesCiclagem de Nutrientes
. Ciclos biogeoquímicos – Vias, mais ou menos circulares, 
nas quais todos os elementos tendem a circular na biosfera, 
do ambiente ao organismos e destes, novamente, ao 
bambiente;
. Ciclagem de nutrientes – movimento dos elementos 
dentro dos ciclos biogeoquímicos;
. Dois compartimentos: reservatório (componente maior, de p ( p ,
movimentos lentos, geralmente não‐biológico) e lábil
(menor, de ciclagem mais rápida, geralmente biológico); 
. Dois tipos de reservatórios principais: gasoso (atmosfera e 
hidrosfera) e sedimentares (crosta terrestre).
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Exemplo
M
ad
Exemplo
der
(1998))
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Escalas Espaço‐TemporaisEscalas Espaço‐Temporais
. Escala local: mineralização dos elementos da matéria
orgânica morta (decomposição) e mobilização dos 
elementos entre diferentes compartimentos em curtos
períodos de tempo (intra‐ecossistema);
. Escala global: transporte dos elementos entre grandes
distâncias e reservatórios, geralmente em longos, g g
períodos de tempo (inter‐ecossistemas).
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Exemplo
M
ad
Exemplo
der
(1998))
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Elementos EssenciaisElementos Essenciais
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Sterner & Elser (2002) 
Macro e MicronutrientesMacro e Micronutrientes
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Sterner & Elser (2002) 
Ciclo do CarbonoCiclo do Carbono
. Principal componente (não H ou O) dos organismos;
. 4 elétrons no último orbital – ligações covalentes (4) estáveis, 
altamente energéticas com uma grande variedade de elementos (C, 
H N S)H, N, S);
. Ligações duplas e triplas – alta variedade de compostos 
(arquitetura de moléculas);(arquitetura de moléculas);
. Base para a construção de moléculas flexíveis, estáveis, diversas, 
energéticasenergéticas.
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Ciclo do CarbonoCiclo do Carbono
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Ciclo do Carbono – Grandes EstoquesCiclo do Carbono Grandes Estoques
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Ciclo do Carbono ‐ EstoquesCiclo do Carbono ‐ Estoques
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Ciclo do Carbono – Na BiotaCiclo do Carbono Na Biota
4 M (CH )‐ 4
2 Metanotrofia
Metano (CH4)
Metanogênese‐2
i
d
a
ç
ã
o
Metanotrofia Metanogênese
+0
o
 
d
e
 
O
x
i
Fermentação
F t í t R i ã
CH2O
+2
E
s
t
a
d
o
ç
Respiração AnaeróbicaFotossíntese Respiração
+ 4
Óxico Anóxico
CO2
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Óxico Anóxico
Ciclo do Carbono ‐ CiclagemCiclo do Carbono ‐ Ciclagem
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Ciclo do Carbono ‐ PerdasCiclo do Carbono ‐ Perdas
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Ciclo do Carbono ‐ AlteraçõesCiclo do Carbono ‐ Alterações
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Ciclo do NitrogênioCiclo do Nitrogênio
. Assume diversas formas de compostos estáveis, reduzidos e 
d d ( ) â b íoxidados (NH4+, NH3, N2, N2O, NO2‐, NO3‐) – importância bioquímica
. Grupo amina (R‐NH2) em pH neutros encontra‐se protonado (R‐
NH +) A i á id té iti di õ i dNH3+). Aminoácidos retém carga positiva em condições normais da 
célula, fator‐chave para as interações inter e intramoleculares das 
proteínas;proteínas;  
. Coordena a troca de elétrons, junto com o Mg (clorofila) e o Fe 
(hemoglobina) em processos celulares. ( g ) p
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Ciclo do NitrogênioCiclo do Nitrogênio
‐ 3 A ô iNitrogênio
o
Amônia
(NH3)
Fixação do 
Nitrogênio
Nitrogênio
Orgânico Amonificação
+0
O
x
i
d
a
ç
ã
o
Nitrogênio
Molecular (N2) 
Nitrificação
+1
d
o
 
d
e
 
O
Nitrificação
Redução
Nitrogênio Óxido Nitroso (N2O) 
Óxido Nítrico (NO)
+3
E
s
t
a
d
Nitrito (NO2−)
Nitrificação
Óxido Nítrico (NO) 
+5
Ó i ó
Nitrato (NO3−)
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Óxico Anóxico
Ciclo do Nitrogênio ‐ EstoqueCiclo do Nitrogênio ‐ Estoque
Rickle
principal reservatório
efs
(2007)
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Ciclo do Nitrogênio ‐ CiclagemCiclo do Nitrogênio ‐ Ciclagem
Rickleefs
(2007)
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ
Ciclo do Nitrogênio ‐ AlteraçõesCiclo do Nitrogênio ‐ Alterações
Rickleefs
(2007)
Prof. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJProf. Vinicius Farjalla – Depto Ecologia / UFRJ