Profª Priscila Binatto · aproveitamento de energia na natureza apresentam muitas peculiaridades....
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Profª Priscila Binatto
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Energia
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Modelo universal do Fluxo de Energia Ecológico (ODUM)
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Primeira Lei da Termodinâmica (Conservação)
• A energia pode ser transformada, mas não criada ou destruída
Segunda Lei da Termodinâmica (Entropia)
• Nenhuma transformação espontânea de energia é 100% eficiente, pois parte se perde em energia térmica não disponível.
ENERGIACapacidade de
executar trabalho
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Exemplo de transformação de energia
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Leis da termodinâmica
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Ecossistemas e organismos são...
para reduzir a entropia interna e aumentar a externa
que trocam energia e matéria com o ambiente
Sistemas termodinâmicos aberto em estado de não equilíbrio
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Fluxo de energia é UNIDIRECIONAL
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Relembrando a Fotossíntese
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Fotossíntese - Respiração celular
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(Ueg 2013) As transformações, a distribuição e oaproveitamento de energia na natureza apresentammuitas peculiaridades. Dentre elas, destaca-se:
a) a energia na forma de luz é convertida em energiaquímica dos alimentos e perde-se na forma de calor, quenão é reutilizado.
b) a fotossíntese transforma energia luminosa em energiafísica que, por sua vez, é armazenada na matéria orgânica.
c) a quantidade de energia aumenta a cada transferênciade um ser vivo para outro, confirmando a entropianatural.d) nos ecossistemas, a energia tem fluxo unidirecional, ouseja, é constantemente reciclada e reaproveitada.
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Produtividade
Matéria Orgânica incorporada
Taxa de produção de substâncias orgânicas
(foto e quimiossíntese)
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Produtividade: conceitos e unidades
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Produtividade na cadeia alimentar
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Produtividade na cadeia alimentar
Produtividade Primária Bruta (PPB) = Taxa fotossintética total
Produtividade Primária Líquida (PPL) = PPB - Respiração dos autótrofos
Produtividade Líquida da comunidade (PLC) = PPL - Consumo por herbívoros
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(ENEM 2013) “Estudos de fluxo de energia em ecossistemasdemonstram que a alta produtividade nos manguezais estádiretamente relacionada às taxas de produção primárialíquida e à rápida reciclagem dos nutrientes. Como exemplode seres vivos encontrados nesse ambiente, temos: aves,caranguejos, insetos, peixes e algas. Dos grupos de seres vivoscitados, os que contribuem diretamente para a manutençãodessa produtividade no referido ecossistema são”
a) aves.
b) algas.
c) peixes.
d) insetos.
e) caranguejos.
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CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)
Transferência de energia alimentar da sua fonte deprodução (autótrofos) por meio de uma série deorganismos que consomem e são consumidos.
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PRODUTORES: capazes de fixar a energia luminosa sob a forma de energia química. São chamados autótrofos.
Dividem-se em:* Produtores fotossintetizantes;* Produtores químiossintetizantes.
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PRODUTORES FOTOSSINTETIZANTES:* Equação geral da fotossíntese:
12 H2O + 6 CO2 + energia → C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
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PRODUTORES QUIMIOSSINTÉTICOS:* A matéria orgânica é proveniente da oxidação de
compostos inorgânicos;* Ocorrem em certas bactérias.
Primeira etapa:
Composto Inorgânico + O2 →
Compostos Inorgânicos oxidados + Energia Química
Segunda etapa:
CO2 + H2O + Energia Química → Compostos Orgânicos + O2
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CONSUMIDORES: são organismos que não produzem seu alimento (heterótrofos) e nutrem-se dos produtores (direta ou indiretamente).
* Consumidores primários (C1): são os herbívoros e parasitas de plantas verdes.* Consumidores secundários (C2): são os carnívoros que se alimentam de herbívoros.* Consumidores terciários (C3): são os carnívoros que se alimentam de carnívoros.(...)
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SAPRÓTROFOS (DECOMPOSITORES): decompõematéria orgânica morta em inorgânica, numprocesso natural de reciclagem de matéria.
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Numa CADEIA ALIMENTAR o NÍVEL TRÓFICO é a posição do organismo na cadeia.
PLANTA > HERBÍVORO > CARNÍVORO1º Nível Trófico 2º Nível Trófico 3º Nível Trófico
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Classificação 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 cadeias, mas somente em teias alimentares.
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CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica)Quando se constrói uma cadeia alimentar, as setas indicam sempre o trajeto do alimento.
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TEIA ALIMENTARÉ um conjunto de cadeias alimentares interconectadas,geralmente representado como um diagrama das relaçõesentre os diversos organismos de um ecossistema.
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EXEMPLO DE UMA TEIA ALIMENTAR DO PANTANAL
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Podemos demonstrar graficamente as
relações de número, biomassa e fluxo de
energia
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Pirâmide de Número
• Representa a quantidade de indivíduos emcada nível trófico da cadeia alimentarproporcionalmente à quantidade necessáriapara a dieta de cada um desses.
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Pirâmide de Biomassa
• Representa a massa corpórea (biomassa) enão o número de cada nível trófico da cadeiaalimentar.
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Pirâmide de Energia
A área representativa de cada nível trófico éproporcional à quantidade de energiadisponível.
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Fluxo de energia nas cadeias alimentares
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men
to d
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ível
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fico
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da
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gia
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po
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el
Cadeias e teias alimentares
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Fluxo de energia e ciclagem de matéria
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Exercício para discussão
UFRJ - Duas ilhas têm o mesmo potencial deprodução agrícola. Uma das ilhas tem umapopulação humana de hábito alimentaressencialmente vegetariano e a outra temuma população humana de hábito alimentaressencialmente carnívoro.
Considerando apenas o fluxo de energia numecossistema, explique em que ilha apopulação humana poderá ser maior.
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Bioacumulação / Biomagnificação
Bioacumulação (ou bioconcentração):
ocorre quando os poluentes se acumulam emelevadas concentrações nos organismos, ao longoda vida.
Biomagnificação:
ocorre quando o poluente se acumulaprogressivamente em níveis tróficos superiores; ouseja, a transferência ocorre ao longo das teiasalimentares.
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Capacidade Máxima (K)
P=R
Depende da biomassa e do consumo de energia per capita
Capacidade ótimasuporta longos
períodos
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Manteremos uma capacidade ótima???
Controle populacional
Religiosos
Sociais
EconômicosCrenças
Mitos
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Sustentabilidade
• Manter, permanecer, suportar, guardar
• Ligado ao conceito de capacidade suporte
• Manutenção do capital e dos recursos naturais (GOODLAND, 1995)
• Ex.: Capital natural gerando econômico sem degradar?
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