Aula 05 - ENERGIA E MATÉRIA NOS ECOSSISTEMAS

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Energia e matéria nos ecossistemas
· Fluxo de energia e o ciclo da matéria 
Não há reaproveitamento da energia liberada – unidirecional – FLUXO DE ENERGIA
A matéria pode ser reciclada – ciclo da matéria – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS 
· E energia se dissipa, e a matéria se cicla 
· IMPORTÂNCIA DOS DECOMPOSITORES 
- Ciclos da matéria 
- Ciclagem de nutrientes
- Minhocas, tatu de jardim
- Fragmentação da matéria orgânica para a mineralização dos nutrientes pelas bactérias e fungos 
- Os nutrientes são reabsorvidos pelas plantas 
	NITROGÊNIO
· Usado pelos seres vivos para a produção de moléculas complexas necessárias ao seu desenvolvimento (AA, proteínas, ácidos nucleicos)
· 74% da atmosfera
· Na natureza apenas os procariontes conseguem converter biologicamente N2 (gás) em formas assimiláreis de nitrogênio 
- Bactérias fixadoras de nitrogênio 
- Cianobactérias
- Nas raízes de leguminosas 
· Nem animais e nem plantas conseguem captar o N2 da atmosfera 
· Pode ocorrer a fixação do Nitrogênio em processos industriais 
- Fertilizantes químicos para serem aplicados no solo
CICLO DO NITROGENIO
· Nitrogenio atmosferico – fixado por bacterias fixadoras (fixação do nitrogenio) 
· As bacterias podem estar livres no solo ou nas raizes das leguminosas
· As bacterias fixam o nitrogênio atmosferico em amônia
· Se a bacteria está na raiz da planta ela incorpora a amonia direto 
· Ou podem se fixar no solo, e outros grupos de bacterias fazem a nitrificação
· Que transforma em nitrito e então nitrato 
· E o nirato vai ser absorvido para o solo 
· Na agua é o mesmo ciclo 
· Quando tem execesso de nitrogenio no solo (em areas mal drenadas, pantanos, areas umidas) ocorre o processo que não utiliza o oxigenio por bacterias denitrificantes que perde o nitrogenio para a atmosfera 
· O execesso de nitrogenio pode chegar na agua, que leva o crecimento excessivo das algas que diminuem a qualidade da agua, devido a quantidade de bacteria que comem as algas mortas 
· Ocorre também quando entra esgoto dentro da agua ou quando ocorre a erosão do solo, levando a um exesso de N e P
· Inoculantes – para promover o potencial da planta, bactérias que ajudam a planta na fixação de N
· Cianobactérias podem produzir toxinas, devido à alta carga orgânica 
· EUTROFIZAÇÃO – excesso de nutrientes no ambiente aquático, esgoto ou mau manejo de solos agrícolas
ADUBAÇÃO VERDE
· Pratica de adicionar leguminosas na superfície do solo para enriquecê-lo nutricionalmente
· Os fixadores de N trabalham com mais intensidade quando o suprimento de N no seu ambiente é baixo 
· Adicionar fertilizante nitrogenado a plantações de leguminosas pode inibir a fixação de N
· Solo degradado ou melhorar o solo 
FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO (FBN)
· Johanna Dobereiner
· Descobriu a existência de bactérias fixadoras de nitrogênio em solos tropicais
· Eliminação de adubos nitrogenados na cultura da soja
· Economia anual de 2B
· Descobertas nove espécies de bactérias diazotróficas associadas a gramíneas, cereais e tuberosas 
RELAÇÃO DOS AVIARIARIOS E O CICLO DO NITROGENIO
· Arejamento muito importante 
· Produção de amônia nos excrementos 
· Troca da cama do aviário, resíduos não tratados e pode ser aplicado em área agrícola depois de tratado 
INTOXICAÇÃO BOVINA POR URÉIA
· Pastagens que possuem alta concentração de nitrogênio
· As bactérias do rumem não conseguem decompor o N, o que causa liberação de amônia e intoxica os animais pela formação de Meta-hemoglobina 
· Não conseguem então fazer o transporte de O2
URÉIA COMO COMPLEMENTO ALIMENTAR
· Pode acontecer a intoxicação alimentar se não controlada 
· Conversão em proteína 
· Ao atingir o rúmen, a ureia é rapidamente, hidrolisada gerando compostos amoniacais (NH4 e NH3) e CO2 por ação da enzima urease. Essa amônia ruminal possui duas possíveis rotas: 
1) conversão em proteína microbiana no rúmen; 
2) será convertida em uréia no fígado. 
· A proteína microbiana será degradada no abomaso e intestino delgado promovendo a formação da proteína pelo próprio animal. 
· Em casos de intoxicação por ingestão excessiva, as bactérias do rumem não dão conta de converter a uréia em proteína bacteriana, deixando livre grande parte do NH3 (amônia) no rumem e esta é rapidamente absorvida pela corrente sanguínea intoxicando o animal.
	FÓSFORO
· Elemento crítico para os organismos 
· Presente nos ossos, dentes DNA e ATP animal
· Nas escamas de peixe
· Regulador do crescimento e reprodução vegetal 
· Nutriente limitante nos ecossistemas 
· Ele atua na floração e maturação de frutos, no crescimento das raízes e na multiplicação de células
· O atraso no florescimento, flores quebradiças e pequeno número de frutos e de sementes são indícios de falta de P
· A carência de fósforo em animais (bovinos) pode levar a fraqueza e apetite depravado 
· Nos solos a maior parte do P está em forma de fosfato 
· E as micorrizas ajudam a planta solubilizar o fosforo para conseguir absorver 
CICLO DO FOSFORO
· Rochas ricas em P, e no desgaste dessas rochas a agua leva o P
· Sai das jazidas e aplicado no solo para ser absorvido pelas plantas em forma de fosfato e absorvidos para os animais que depois volta para o ciclo
· Não possui faze atmosférica 
· Quando chega nos rios ele faz parte dos sedimentos
· Micorrizas – fungos que ajudam a planta a absorver o P
· RESERVATÓRIOS – os maiores depósitos de P estão nas rochas sedimentares de origem marítimas. Existem também grandes quantidades de P no solo, nos oceanos (forma dissolvida) e nos organismos 
· Guano – excremento de aves marinha que é rico em P e N, devido a alimentação 
NUTRIENTES
· N e P geralmente são os limitantes dos ecossistemas aquáticos 
· Quanto mais límpida a agua menor a carga orgânica 
· Crescimento limitados das aguas 
· Com a erosão causa um excesso de N e P na agua, que leva ao crescimento excessivo das algas que possuem vida curta. E com isso as bactérias ali presentes consomem esse material e o O2 da agua que leva ao fenômeno de EUTROFIZAÇÃO
	ENXOFRE
· Constituem alguns AA, DNA e RNA
· Maiores reservatórios: rochas, sedimentos e o oceano 
· Pirita e sulfato
· Os sulfatos constituem a forma reduzida que incorporada pelos autótrofos para fazer parte das proteínas 
CICLO DO ENXOFRE
· O ácido sulfúrico é responsável pela formação das chuvas acidas
· No solo quando há um pH mais ácido ocorre a liberação do alumínio que é toxico para as plantas 
· O enxofre é absorvido pelas plantas 
· Em áreas de mineração pode ocorrer a drenagem acida de minas
· As rochas como a pirita em contato com o oxigênio e a agua formam o ácido sulfúrico que leva a uma acidificação da agua 
· Atividade vulcânica 
	CARBONO
· Todos os organismos são compostos por C
· Movimento nos ecossistemas seguem a mesma trajetória do movimento de energia 
· Combustíveis fosseis 
· Maior parte na atmosfera 
CICLO DO CARBONO
· Muita queima de combustíveis fosseis libera o CO2
· A respiração libera CO2
· A floresta faz o sequestro de C 
· A degradação da matéria orgânico libera CO2 pela respiração da atmosfera
· Mudanças climáticas 
· GASES DO EFEITO ESTUFA (GEE)
- CO2
- CH4
- N2O
- Vapor de H2O
· Fotossíntese, respiração, queima de combustíveis fosseis, nutrição
	CICLO DA ÁGUA
· Rios voadores – agua que é liberada pelas florestas que gera chuva 
· Derretimento das calotas polares 
· Chuva 
· Água subterrânea 
· Rios 
· Oceanos 
· Processo de evaporação da agua do mar e chuva no território 
· Taxas de evaporação
· O desmatamento altera esse sistema 
CICLAGEM DE NUTRIENTES E O MANEJO DO AGROECOSSITEMA
· Em zonas temperadas – invernos intensos e o tipo de vegetação, maior parte da matéria orgânica retida na madeira, folhas
· Em zonas tropicais - umidade e calor, alta produtividade vegetal, maior C na madeira
- Plantio direto 
- Preservação do solo 
- O solo sem cobertura é prejudicial