Profª Priscila Binatto Energia ENERGIA Capacidade de executar trabalho 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, em energia potencial é 100% eficiente, pois parte se perde em energia térmica não disponível. Exemplo de transformação de energia 1
Fluxo de energia Leis da termodinâmica Ecossistemas e organismos são... Fluxo de energia é UNIDIRECIONAL Sistemas termodinâmicos aberto em estado de não equilíbrio que trocam energia e matéria com o ambiente para reduzir a entropia interna e aumentar a externa 2
Relembrando a Fotossíntese Fotossíntese - Respiração celular (Ueg 2013) As transformações, a distribuição e o aproveitamento de energia na natureza apresentam muitas peculiaridades. Dentre elas, destaca-se: a) a energia na forma de luz é convertida em energia química dos alimentos e perde-se na forma de calor, que não é reutilizado. b) a fotossíntese transforma energia luminosa em energia física que, por sua vez, é armazenada na matéria orgânica. c) a quantidade de energia aumenta a cada transferência de um ser vivo para outro, confirmando a entropia natural. d) nos ecossistemas, a energia tem fluxo unidirecional, ou seja, é constantemente reciclada e reaproveitada. Taxa de produção de substâncias orgânicas (foto e quimiossíntese) Produtividade Matéria Orgânica incorporada 3
Produtividade: conceitos e unidades 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 Produtividade na cadeia alimentar Produtividade bruta: Energia armazenada Produtividade Líquida: Energia disponível (ENEM 2013) Estudos de fluxo de energia em ecossistemas demonstram que a alta produtividade nos manguezais está diretamente relacionada às taxas de produção primária líquida e à rápida reciclagem dos nutrientes. Como exemplo de seres vivos encontrados nesse ambiente, temos: aves, caranguejos, insetos, peixes e algas. Dos grupos de seres vivos citados, os que contribuem diretamente para a manutenção dessa produtividade no referido ecossistema são a) aves. b) algas. c) peixes. d) insetos. e) caranguejos. CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica) Transferência de energia alimentar da sua fonte de produção (autótrofos) por meio de uma série de organismos que consomem e são consumidos. PRODUTORES:capazes de fixar a energia luminosa sob a forma de energia química. São chamados autótrofos. Dividem-se em: * Produtores fotossintetizantes; * Produtores químiossintetizantes. 4
PRODUTORES FOTOSSINTETIZANTES: * Equação geral da fotossíntese: 12 H2O + 6 CO2 + energia C6H12O6+ 6 H2O + 6 O2 PRODUTORES QUIMIOSSINTÉTICOS: * A matéria orgânica é proveniente da oxidação de compostos orgânicos; * Ocorrem em certas bactérias. 2 NH3+ 3 O2 2 NO2+ 2 H + + 2 H2O + energia Quimiossíntese 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. (...) SAPRÓTROFOS (DECOMPOSITORES): decompõe matéria orgânica morta em inorgânica, num processo natural de reciclagem de matéria. Numa CADEIA ALIMENTAR o NÍVEL TRÓFICO é a posição do organismo na cadeia. PLANTA > HERBÍVORO > CARNÍVORO 1º Nível Trófico 2º Nível Trófico 3º Nível Trófico 5
Classificação dos seres vivos nas cadeias alimentares São classificados como decompositores CADEIA ALIMENTAR (Cadeia Trófica) Quando se constrói uma cadeia alimentar, as setas indicam sempre o trajeto do alimento. Fungos e bactérias Capim Grilo Sapo Cobra Seriema Hábito alimentar Produtor Herbívoro Carnívoros Grau de consumo Produtor Consumidor primário Consumidor secundário Consumidor terciário Consumidor quaternário Nível trófico (NT) 1 NT 2 NT 3 NT 4 NT 5 NT A classificação de onívoro não aparece, no hábito alimentar, para os animais representados em cadeias, mas somente em teias alimentares. TEIA ALIMENTAR É um conjunto de cadeias alimentares interconectadas, geralmente representado como um diagrama das relações entre os diversos organismos de um ecossistema. 6
EXEMPLO DE UMA TEIA ALIMENTAR DO PANTANAL Podemos demonstrar graficamente as relações de número, biomassa e fluxo de energia Pirâmide de Número Representa a quantidade de indivíduos em cada nível trófico da cadeia alimentar proporcionalmente à quantidade necessária paraadietadecadaumdesses. Pirâmide de Biomassa Representa a massa corpórea (biomassa) e não o número de cada nível trófico da cadeia alimentar. 7
Pirâmide de Energia A área representativa de cada nível trófico é proporcional à quantidade de energia disponível. Fluxo de energia nas cadeias alimentares Cadeias e teias alimentares Aumento do nível trófico Diminuição da energia disponível Fluxo de energia e ciclagem de matéria Capacidade de suporte P=R Depende da biomassa e do consumo de energia per capita Sustentabilidade Ligado ao conceito de capacidade suporte Manutenção do capital e dos recursos naturais (GOODLAND, 1995) 8
Conteúdo virtual para estudo http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstr eam/handle/mec/22106/bdsv_biodiversidade fluxo_energia.swf?sequence=1 9