Energia no Ecossistema Fluxo de energia nos ecossistemas

Energia no Ecossistema Fluxo de energia nos ecossistemas naturais Introdução à Ecologia Prof. Msc. Carlayle Alves de Brito

A transferência de energia e materiais Ø Para construir e manter a vida são necessários energia e materiais. Ø Organismos que vivem em um mesmo habitat além de apresentarem tolerâncias semelhantes, interagem uns com os outros, estabelecendo diversas relações alimentares – teias alimentares.

Ø Charles Elton (1920) foi o proponente desse ponto de vista ecológico. Ø Tansley (1930) ao considerar animais e plantas, junto com os fatores físicos no seu entorno, originou o termo ecossistema. Ø Tansley unificou a dependência dos animais e plantas em seus ambientes físicos.

Teia alimentar Ø Caminhos por onde se dá a transferência de energia e substâncias entre os organismos dos ecossistemas. Ø Em 1942 Raymond Lindeman ecossistema como um sistema transformador de energia. definiu o Ø Antes porém, Alfred J. Lotka (químico) considerou as populações e comunidades como transformadores de energia.

Ø Para Lotka um ecossistema obedecia aos princípios termodinâmicos – as transformações de energia dos ecossistemas crescem na proporção direta do seu tamanho. Ø Lotka não teve suas ideias apreciadas pelos ecólogos. “Máquinas pesadas e eficientes consomem mais combustíveis para operar do que as máquinas mais leves e mais lentas”.

Cadeia alimentar Ø É a sequência das relações tróficas pelas quais a energia passa através do ecossistema. Ø A incorporação da energia e materiais aos sistemas biológicos é denominada produtividade. Ø A produtividade é dividida em níveis tróficos. Ø Os níveis tróficos ligados entre si, formam as teias alimentares.

R E D E A L I M E N T A R

Por que compreender uma cadeia alimentar?

Ø Como os demais seres vivos vivemos graças a energia transferida através da alimentação ao longo de cadeias e teias alimentares. Ø Quanto da produção de algas é necessário para sustentar o nosso consumo de peixes? Quanto podemos extrair?

Componentes da cadeia alimentar Ø Produtores primários; Ø Consumidores.

Componentes da cadeia alimentar Ø Produtores primários: organismos que dão início a produtividade através da fixação e armazenamento de energia vinda de fora do ecossistema. Ø Portanto os produtores primários são os organismos fotossintetizantes.

Componentes da cadeia alimentar Ø Consumidores: incluem herbívoros, carnívoros e os mais importantes, os decompositores.

Níveis tróficos Ø São os elos da cadeia alimentar.

Capturado da internet. Rede alimentar em ecossistema aquático. Um organismo pode ocupar mais de um nível trófico na teia alimentar.

Fluxo de Energia Ø Em todos os ecossistemas qualquer organismo precisa de energia para se manter vivo. Ø Os produtores usam a energia luminosa para sintetizar moléculas orgânicas ricas em energia química a partir das quais produzem energia biológica (ATP). Ø Os consumidores ao se alimentarem usam a energia química acumulada nas substâncias orgânicas.

Ø Eugene Odum (1913 -2002), foi o proponente desta abordagem, em 1953.

Fluxo de Energia Ø Cada organismo tem seu próprio balanço energético. Ø Portanto cada um precisa obter energia suficiente para atender a seus custos metabólicos para viver, crescer, reproduzir. Ø A energia parte do sol e atinge todos os níveis tróficos.

Componentes da energia total Ø Produtividade Primária Bruta (PPB); Ø Produtividade Primária Líquida (PPL); Ø Respiração (R).

Produtividade Primária Bruta (PPB) Ø É a quantidade total de energia assimilada pela fotossíntese, representada pelas substâncias orgânicas produzidas (C 6 H 12 O 6). Ø É como se fosse o salário bruto de um trabalhador, sem descontos. Ø As plantas usam parte desta energia para se manterem.

Produtividade Primária Líquida (PPL) Ø É a energia armazenada nos tecidos do produtor como biomassa e portanto disponível para os consumidores. O balanço energético Ø Pode ser expresso pela equação seguinte: PL = PB – R (respiração)

Ø A energia acumulada pelos produtores nas substâncias produzidas na fotossíntese é maior do que a energia incorporada na sua biomassa. Isto porque parte dessa energia é gasta nas funções vitais (crescimento, transporte, etc. ). Ø O mecanismo da respiração permite a transformação da energia química acumulada nas substâncias orgânicas em energia utilizável (ATP).

Fluxo de Energia de Odum

Pirâmides Ecológicas Ø São construídas a partir da análise das cadeias alimentares em termos de biomassa que compõem cada nível trófico. Ø Representam números ou biomassa.

Pirâmide de número ou pirâmide eltoniana Ø Charles Elton foi o pioneiro deste esquema.

Ø A pirâmide de números representa os números de organismos em cada nível trófico. Ø Fornece uma ideia da grande diferença de números de organismos em cada parte da cadeia, confirmando que grandes predadores são mais raros do que os pequenos animais dos quais se alimentam.

Pirâmide de biomassa Ø Representa a massa total dos organismos em cada nível trófico.

Ø Apresentam uma redução nas camadas superiores, pois a biomassa e energia são perdidas a cada transferência de nível. Ø Em alguns ecossistemas aquáticos, onde os produtores (algas) têm ciclos de vida curtos e reposição rápida, a pirâmide pode ser invertida. Ø O fitoplâncton tolera grande exploração por parte do zooplâncton.

Ø Uma pessoa pesa mais do que o estoque de comida que mantém em casa, mas este estoque é reposto rapidamente.

Pirâmide de energia Ø Demonstra as taxas de transferência entre os níveis tróficos.

Ø Nunca é invertida, pois a energia que sai nunca pode ser maior do que a que entra. Ø É útil para descrever a estrutura de uma comunidade, pois baseia-se na produção. Ø Mesmo em uma pirâmide de números invertida, a produtividade de fitoplâncton excede a de zooplâncton.

Ø Apenas 5% a 20% da energia passam de um nível trófico para outro. Ø Os consumidores são mais ativos do que os produtores e gastam mais energia para manutenção. Ø A assimilação da energia depende da digestibilidade (carnívoro ou herbívoro) da dieta.

Referências HICKMAN, C. P. JR. ; ROBERTS, L. S; LARSON, A. Ecologia Animal. Princípios Integrados de Zoologia. 11ª edição. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan S. A, 2004. 846 p. p. 788 -791. Ø RICKLEFS, R. E. A Economia da Natureza. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan S. A, 2003. 503 p. p. 115 -120. Ø