fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

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Page 1: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas
Page 2: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

ApostilaCapítulo 5

Página 98 a 107

Page 3: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

Todos os seres vivos necessitam de matéria-prima para o seu crescimento, reprodução e reparação de partes desgastadas.

Necessitam também de energia para a realização de seus processos vitais.

Todas essas necessidades são supridas pelo alimento.

O alimento produzido pelos autótrofos é utilizado por eles mesmos e pelos heterótrofos.

Seres autótrofos:

Seres heterótrofos: ???

FOTOSSÍNTESE

Page 4: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

CADEIA ALIMENTAR

Sequência linear de organismos pela qual flui a energia, originalmente captada pelos seres autótrofos, e a matéria por eles produzidas e armazenada.

Esquema que demonstra o fluxo linear de matéria e energia entre os membros de uma comunidade.

Relações de alimentação entre os organismos de uma comunidade, iniciando-se nos produtores e passando pelos herbívoros, predadores e decompositores, por esta ordem.

Page 5: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

Nível trófico : cada componente de uma cadeia alimentar, representado por um grupo de seres vivos.

1) Produtores

2) Consumidores

3) Decompositores

ATENÇÃO

O fluxo de energia é unidirecional e diminui gradativamente de um nível trófico para outro

Page 6: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

1) PRODUTORESCapazes de fixar a energia luminosa sob a forma de energia química.

São seres autótrofos.

São a porta de entrada de energia e de matéria no mundo vivo.

A base de toda cadeia alimentar, indispensáveis para a manutenção da vida em um ecossistema.

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Page 8: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

PRODUTORES FOTOSSINTETIZANTES:

* Equação geral da fotossíntese:

12 H2O + 6 CO2 + energia → C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2

Page 9: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

PRODUTORES FOTOSSINTETIZANTES: * São as plantas , algas e fitoplâncton.

Page 10: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

IMPORTÂNCIA DOS PRODUTORES

São a base de toda cadeia alimentar. A partir deles a energia luminosa é convertida em energia química (armazenada nas moléculas orgânicas produzidas durante a fotossíntese) e transferida para toda a cadeia alimentar. Transferem matéria e energia para os consumidores primários, destes para os consumidores secundários, e assim por diante. Sem os produtores, não haveria cadeias alimentares.

Page 11: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

2) CONSUMIDORES

São organismos que não produzem seu alimento (heterótrofos) e nutrem-se dos produtores (direta ou indiretamente).

A eliminação de um determinado grupo de consumidores pode afetar consideravelmente o equilíbrio de um ecossistema e a dinâmica das populações.

* Consumidores primários (C1): são os animais herbívoros e parasitas de plantas.

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Page 13: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

* Consumidores secundários (C2): são os carnívoros que se alimentam de herbívoros.

Page 14: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

* Consumidores terciários (C3): são os carnívoros que se alimentam de outros carnívoros.

Page 15: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

3) DECOMPOSITORES

Decompõem matéria orgânica morta em matéria inorgânica, num processo natural de reciclagem de matéria. Liberam sais minerais para o solo. Promovem a reciclagem de nutrientes na natureza. Ao decompor a matéria orgânica, eles a transformam em substâncias inorgânicas (sais minerais), que retornam ao solo, de onde foram anteriormente retiradas pelos produtores.

ATENÇÃO: Atuam em TODOS os níveis tróficos.

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Page 18: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

Numa CADEIA ALIMENTAR, o NÍVEL TRÓFICO é a posição do organismo na cadeia.

PLANTA     HERBÍVORO      CARNÍVORO1º Nível Trófico           2º Nível Trófico         3º Nível Trófico

Produtor Consumidor Consumidor Primário Secundário

Page 19: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

Classificação dos seres vivos nas cadeias alimentaresClassificação dos seres vivos nas cadeias alimentares

Capim Grilo Sapo Cobra Seriema

Fungos e bactérias

Hábito alimentar

Grau de consumo

Nível trófico (NT)

Produtor

Produtor

Herbívoro Carnívoros

Consumidorprimário

Consumidorsecundário

Consumidorterciário

Consumidorquaternário

1° NT 2° NT 3° NT 4° NT 5° NT

São classificados como decompositores

A classificação de onívoro não aparece, no hábito alimentar, para os animais representados em A classificação de onívoro não aparece, no hábito alimentar, para os animais representados em cadeias, mas somente em teias alimentares.cadeias, mas somente em teias alimentares.

Page 20: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

Quando se constrói uma cadeia alimentar, as setas indicam sempre o trajeto do alimento.

REPRESENTAÇÃO LINEAR DE UMA CADEIA ALIMENTAR

Page 21: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

plantas gafanhotos sapo cobra gavião

produtor consum.1ário

consum.2ário

consum.3ário

consum.4ário

decompositores

SOL

Page 22: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

TEIA ALIMENTAR

Obs: a posição trófica de determinados organismos numa teia alimentar pode ser variável

É um conjunto de várias cadeias alimentares interconectadas, geralmente representado como um diagrama das relações entre os diversos organismos de um ecossistema.

Nas teias aparecem os organismos onívoros (possuem uma dieta variada, com alimentos de origem vegetal e animal).

Page 23: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

plantas gafanhotos sapo cobra gavião

produtor consum.1ário

consum.2ário

consum.2,3ário

consum.2,3,4ário

pássarosconsum.

1ário

roedorconsum.

1ário

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Page 25: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

PIRÂMIDES ECOLÓGICAS

Representações gráficas das cadeias alimentares.

Mostra o fluxo de matéria e de energia nos diversos níveis tróficos de uma cadeia alimentar.

Constituídas por uma série de degraus ou retângulos superpostos, que representam os níveis tróficos de uma cadeia alimentar.

Podem ser Pirâmides de: Número, Biomassa e Energia.

Page 26: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

PIRÂMIDES ECOLÓGICAS

1000 plantas

100 gafanhotos

20 sapos

10 cobras

5 gaviões

Numérica normal (predador-presa)

1 planta

200 pulgões

100000 protozoários

200000 bactérias

Numérica invertida (parasita-hospedeiro)

Page 27: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

10000 Kg de biomassa de produtores1000 Kg de biomassa de cons.1

100 Kg de biomassa de cons. 2

10 Kg de biomassa de cons. 3

1 Kg de biomassa de cons. 4

Biomassa

Indicam a quantidade de biomassa (matéria viva) acumulada em cada nível trófico.

Biomassa = massa orgânica de um ecossistema. Expressa em termos de quantidade de matéria orgânica por unidade de área, em um dado momento.

Uma pequena parcela da biomassa adquirida através dos alimentos é verdadeiramente transformada em matéria viva.

A maior parte dessa biomassa é utilizada como fonte de energia e eliminada para o meio ambiente, na forma de resíduos respiratórios (CO2 e H2O) e fezes e urina.

Page 28: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

BIOMASSA PRODUTORES

BIOMASSA PRODUTORES

BIOMASSA PRODUTORES> >

Biomassa Normal

ALFAFA=8t

BOI=1t

HOMEM=7OKg

Page 29: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

Biomassa Invertida

FITOP.=4g/m²

ZOOPLÂNCTON= 20g/m² Exceção nas pirâmides de biomassa.

Ocorre em ecossistemas marinhos.

Fitoplâncton (produtores) são seres microscópicos.

Possuem pouca massa acumulada e morrem rapidamente (curto ciclo de vida).

Servem de alimento para o zooplâncton.

Conseguem sustentar a cadeia marinha porque possuem elevada taxa de reprodução, o que repõe a perda constante.

Não acumulam biomassa porque nascem e morrem muito rapidamente.

Já o zooplâncton possui um ciclo de vida relativamente mais longo e acumula mais biomassa.

Page 30: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

Energia mantida no sistema Energia perdida pelo sistema

produtores

consumidor 1

consumidor 2

consumidor 3

consumidor 4Energia

Representa a quantidade de energia presente em um nível trófico e que está disponível para o nível trófico seguinte.

A energia diminui à medida que passa dos produtores para os consumidores.

Parte dessa energia é usada para a realização dos processos vitais do próprio organismo e outra parte é perdida para o ambiente, sob a forma de calor.

Fluxo de energia = UNIDIRECIONAL e DIMINUI gradativamente ao longo da cadeia

Page 31: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

PRODUTOR

CONS. PRIM.

CONS.SEC.

ENERGIADISSIPADAEM FORMADE CALOR

OBSERVAÇÃO: NÃO EXISTE PIRÂMIDE INVERTIDANESTE CASO.

Page 32: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

Fluxo de energia nas cadeias alimentaresFluxo de energia nas cadeias alimentaresAu

men

to d

o ní

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o

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ia d

ispo

níve

l

Page 33: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

Por que é difícil encontrarmos cadeias Por que é difícil encontrarmos cadeias alimentares com muito elos?alimentares com muito elos?

A transformação da energia luminosa em química,

denominada fotossíntese, é responsável pela entrada de energia nos

ecossistemas.

Um aspecto importante para se entender a transferência de

energia dentro de uma cadeia alimentar é a compreensão da primeira

Lei da Termodinâmica, que diz: “A energia não pode ser criada nem

destruída, e sim transformada.” Outro aspecto importante é o fato de

que a quantidade de energia disponível diminui à medida que é

transferida de um nível trófico ao outro.

A explicação para este decréscimo energético de um nível

trófico ao outro é o fato de cada organismo gasta grande parte da

energia absorvida na manutenção das funções vitais.

Page 34: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

A energia apresenta fluxo decrescente ao longo da cadeia alimentar.

Quanto mais distante dos produtores estiver um nível trófico, menor será a quantidade de energia útil recebida.

Apenas cerca de 10% na energia disponível em um nível trófico seja utilizada pelo nível trófico seguinte.

Dificilmente haverá mais do que 5 elos em uma cadeia alimentar.

Por isso as cadeias alimentares são finitas. Não há, por exemplo um consumidor de 10ª ordem!!

Page 35: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

Efeito cumulativo (Magnificação Trófica) Capacidade de algumas substâncias se acumularem no corpo dos organismos que os absorvem.

Impactos ambientais associados a liberação de compostos tóxicos nos ecossistemas.

Não há biodegradação.

Ocorre acumulação nas células, tecidos e órgãos dos seres que compõem as cadeias alimentares.

A concentração dessas substâncias aumenta a cada nível trófico.

Cada organismo de um nível trófico superior geralmente se alimenta de diversos organismos do nível trófico anterior e assim, o poluente tende a se concentrar ainda mais nos níveis tróficos superiores.

Page 36: Fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas

DDT: acumulação nos consumidores DDT: acumulação nos consumidores

de último nívelde último nível