Matéria e energia nos ecossistemas

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1 Aula de hoje Matéria e energia nos ecossistemas

2 Matéria e energia nos ecossistemas A forma e funcionamento dos organismos vivos evoluiu parcialmente il em respostas às condições prevalecentes no mundo físico. Assim, quando os organismos vivos se encontram em um ambiente adequado, dentro de seus limites de tolerância, requerem do ambiente unicamente duas coisas: Substâncias químicas para elaborar a matéria viva Energia, que é a força necessária para levar as substâncias a seu destino final. Desta forma, para seu funcionamento todo ecossistema precisa: A estrutura trófica e o fluxo de energia através dos ecossistemas. Os ciclos de matéria dentro e/ou entre os ecossistemas. A diversidade biológica.

3 A estrutura biótica de todos os ecossistemas é semelhante, e estão baseadas nas relações de alimentação. Apresentam as mesmas categorias de organismos que interagem da mesma forma. Os organismos vivos que geralmente constituem os ecossistemas podem ser classificados como: I. produtores II. consumidores III. Saprófitos e decompositores. AUTÓTROFOS HETERÓTROFOS

4 Autótrofos Elaboram sua própria matéria orgânica a partir de nutrientes e energia do ambiente Heterótrofos Se alimentam de matéria orgânica para obterem energia PRODUTORES Plantas fotossintéticas: utilizam a clorofila e a energia luminosa Bactérias fotossintéticas: utilizam a pigmentos e a energia luminosa Bactérias quimiossintéticas: utilizam compostos químicos inorgânicos altamente energéticos como o sulfeto CONSUMIDORES Consumidores primários: animais que se alimentam de vegetais Omnívoros: animais que se alimentam de plantas e outros animais Consumidores de ordem superior: Animais que se alimentam de outros animais Parasitas: vegetais ou animais que se alimentam de outras plantas ou animais SAPRÓFITOS E DECOMPOSITORES Organismos que se alimentam de matéria orgânica morta. Decompositores: degradam a matéria orgânica morta: fungos e bactérias Saprófitos: Organismos que se alimentam dos detritos

5 As principais relações bióticos dentro do ecossistema são de alimentação A seqüência geral de quem come, decompõe ou degrada num ecossistema, se chama de CADEIA ALIMENTAR

6 Existe uma enorme diferença de biomassa entre cada nível trófico. Os heterótrofos decompõem os tecidos orgânicos para obterem energia. Como esse processo é ineficiente parte dessa biomassa e energia é perdida. Parte de biomassa consumida se perde na forma de calor 80% a 96% da energia é perdida P i iâ id ã Por isso as pirâmides não tem mais do que 5 níveis

7 As cadeias alimentares não são isoladas Elas se relacionam formando uma REDE ou TEIA ALIMENTAR FLUXO DE ENERGIA E MATÉRIA NOS ECOSSISTEMAS

8 A forma e funcionamento dos organismos vivos evoluiu parcialmente em respostas às condições prevalecentes no mundo físico. Assim, quando os organismos vivos se encontram em um ambiente adequado, dentro de seus limites de tolerância, requerem do ambiente unicamente duas coisas: Substâncias químicas para elaborar a matéria viva Energia, que é a força necessária para levar as substâncias a seu destino final. Desta forma, para seu funcionamento todo ecossistema precisa: A estrutura trófica e o fluxo de energia através dos ecossistemas. Os ciclos de matéria dentro e/ou entre os ecossistemas. A diversidade biológica.

9 A Energia no Ecossistema A energia é a capacidade de produzir trabalho, A energia é trabalho armazenado. A energia dentro do ecossistema está sujeita as mesmas leis que no mundo físico, e são a primeira e a segunda leis fundamentais da termodinâmica Pi Primeirai leida termodinâmica: i Pelo princípio da conservação da energia, em qualquer mudança química ou física não se cria nem se destrói a energia, mas se transforma em outras formas. É impossível obter mais energia num processo que aquela que é fornecida para que o processo aconteça. Segunda lei da termodinâmica: Em uma transformação de energia em trabalho, parte da energia inicial é degradadad d emumaforma de energia menosútil, de menorqualidade d emais dispersa.

10 Água Dióxido de carbono Oxigênio Produtores Matéria orgânica (energia de alta qualidade) Dióxido de carbono Consumidores ou decompositores Água Calor energia de alta qualidade A fotossíntese é o processo pelo qual as plantas convertem a energia da luz em energia química. A respiração é o processo mediante o qual a energia química é liberada para realizar trabalho dentro das plantas e animais. A fotossíntese e a respiração são os mecanismos básicos por meio dos quais a matéria e a energia se movem dentro dos ecossistemas.

11 Não ocorre nenhum desperdício no funcionamento dos ecossistemas naturais. Todos os organismos, mortos ou vivos, são fontes de potenciais de alimento para outros organismos (CADEIAS OU TEIAS ALIMENTARES) Cada organismo ocupa um lugar distinto no processo de circulação de energia no sistema (NÍVEIS TRÓFICOS) Diferente da energia, que em última instancia vem da luz dosol sol, e deixa o ecossistema como calor, os nutrientes são reciclados e mantidos dentro dosistema.

12 Para todos os ecossistemas a fonte primária de energia é a luz solar O aproveitamento da luz solar como fonte básica de energia é fundamental para a sustentabilidade por dois motivos: 1.Não contamina 2.Não esgota

13 A matéria no ecossistema Nas cadeias ou teias alimentares, cada grupo é a comida e os nutrientes essenciais do outro grupo. A matéria orgânica e o oxigênio produzido pelas plantas são o alimento e o oxigênio necessário dos consumidores. O dióxido de carbono e outros rejeitos que são gerados durante a decomposição são os nutrientes das plantas. Esta reciclagem é fundamental porduasrazões: 1. Evita desperdícios e acúmulos que causariam problemas 2. Assegura que o ecossistema não se quedará sem elementos essenciais.

14 A energia flui através de um ecossistema de maneira praticamente linear, e emerge finalmente como calor. Entretanto, os nutrientes essenciais para a vida seguem uma via circular ou cíclica, chamada de ciclos biogeoquímicos. Ciclos biogeoquímicos: Processos naturais que reciclam os nutrientes desde o ambiente não vivo até os seres vivos e depois deregresso para o ambiente não vivo no ecossistema Os materiais naturais, portanto são reciclados uma e outra vez no ecossistema num equilíbrio relativo de entradas e saídas. No entanto a atividade desenvolvida pelos seres humanos está No entanto, a atividade desenvolvida pelos seres humanos está afetando esse delicado ciclo natural.

15 Recursos essenciais à nossa sobrevivência, como água, carbono, nitrogênio, enxofre e fósforo, não estão mais em equilíbrio. Entrada de matéria Ecossistema Saída de matéria Matéria orgânica Excesso da entrada de matéria Excesso na saída de matéria

16 Ciclo da água

17 Ciclo do nitrogênio

18 Ciclo do fósforo

19 Ciclo do carbono

20 Através dos ciclos biogeoquímicos e da cadeia alimentar é realizada a reciclagem dos nutrientes. Essa reciclagem é fundamental por duas rações: 1. Evita acúmulo de resíduos, que provocaria problemas 2. Assegura que o ecossistema ste tenha sempre e os elementos necessários para seu funcionamento