Alexander von Humboldt Carolus Linnaeus Charles Darwin.
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Fluxo de Energia nos ecossistemas
Primeiros Naturalistas
Alexander von Humboldt
Carolus Linnaeus
Charles Darwin
Conceito de teias alimentares (1920) Interdependência entre organismos;Relações sistemáticas entre organismos;
Incício do Século XX
Interdependência entre organismos e destes com o meio físico (conceito de ecossistema) - 1930
Charles Elton
Sir Arthur G. Tansley
Conceito termodinâmico de ecossistema:
Populações e comunidades como sistemas transformadores de energia;
Descrição de sistemas por equações que representam um conjunto de troca de matéria e energia;
Obediência a princípíos termodinâmicos;
Conservação;
Entropia;
Alfred J. Lotka
(1942) – Compreensão de sistemas ecológicos com base em princípios termodinâmicos:
Cadeia alimentar: seqüências de relações tróficas pelas quais a energia passava nos ecossistemas
Níveis tróficos: elos da cadeia alimentar
Pirâmide de energia: redução da energia nos níveis subseqüentesRaymond
Lindeman
Eugene P. Odum (1953) - diagramas de fluxo de energia:
Aplicações do modelo;
Considerações;
Eugene P. Odum
Fluxo de Energia
Tipos de Energia
Leis da Termodinâmica
Conceito de Energia
Particulada
Eletromagnética (ondas)Potencia
lQuímica
Modificações quantitativas e qualitativas na radiação solar;
Diferenças entre ambientes terrestres e aquáticos;
Geração de ventos e regimes de marés;
Absorção por organismos fotossintéticos:
Potencial de assimilação;
Ambiente Energético na Biosfera
Produção Primária
Transformação de energia luminosa em energia química
Potencial
Produtividade Primária (taxa quantificada):
Bruta (E-NU);
Líquida (A-R);
C oxidado C reduzido (maior valor energético)
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
De comunidade;
Pequena fração da radiação solar absorvida por pigmentos fotossíntéticos
Diferenças na concentração de clorofila;
Diferenças na eficiência fotossintéticas entre indivíduos e em um mesmo indivíduo;
Perdas; Reflexão (superfície foliar);
Respiração (calor);
Dependência de outros fatores na produção de compostos químicos;
Eficiência Fotossintética
Conversão de glicose em lipídios, amidos e celulose
Transporte e armazenamento
Combinados com nitrogênio, fósforo, enxofre e magnésio, os carboidratos simples derivados da glicose produzem um conjunto de proteínas, ácidos nucléicos e pigmentos.
Transformações Químicas
Luz e Temperatura: sensibilidade da produção primária
Plantas de sol e sombra;
Disponibilidade de água:Dependência de umidade do solo;
Seca fisiológica;Nutrientes:
Estímulos à base de fertilizantes (subsídios
Fatores Abióticos que Interferem na Fotossíntese
Apenas 5% a 20% passam de um nível trófico para o próximo
Energia utilizada no metabolismo de um nível trófico fica indisponível para o nível seguinte (perdas na respiração);
Herbívoros e carnívoros gastam mais energia que produtores;
Eficiência ecológica: percentual de energia transferida de um nível trófico para o outro
Transferência de Energia entre Níveis
Depende de combinações favoráveis de temperatura, umidade, luminosidade e nutrientes;
Variações na Produção Primária
Como é medida;
Alguns compostos de baixa qualidade:
Animal: pêlos, exoesqueleto, penas, ossos e cartilagens;
Vegetal: lignina, celulose e alguns compostos secundários;
Eficiência de assimilação depende da disgestibilidade do alimento;
Qualidade de Energia
Velocidade depende do tamanho e a complexidade das cadeias tróficas;
Conseqüências do aumento de tamanho e complexidade das cadeias:
Capacidade de suporte
Diferenças entre tamanho máximo e ótimo;
Quanto maior o tempo, maior a acumulação de energia;
A Energia Atravessa o Ecossistema em Velocidades Diferentes
Capacidade de suporte
Capacidade de suporte (K máx.)
Curvas de capacidade
Conseqüências do Aumento do Tamanho e Complexidade das Cadeias Tróficas
Reflete um equilíbrio entre créditos e débitos;
O ecossistema ganha energia através da assimilação fotossintética e do transporte de matéria orgânica
Entradas alóctones;
Entradas autóctones;
Balanço Energético
Caracterizam graficamente os níveis tróficos
Tipos:
Pirâmides Energéticas
Biomassa
Números
Energia
Principais desafios:
Equilíbrio entre produção e gasto;
Redução de consumo;
Desenvolvimento de novas tecnologias:
Aumento da eficiência energética;
Produção Energética para as Sociedades Humanas