INTRODUÇÃO:
ESTUDO DOS ECOSSISTEMAS - A Dinâmica
dos Ecossistemas
Ecologia é
a parte da Biologia que estuda os seres vivos no seu relacionamento entre si e
com o meio ambiente onde vivem.
Etimologicamente,
o nome vem do grego oikos, ‘casa, ambiente’, e logos, ‘estudo, tratado’.
É o estudo
dos ecossistemas.
Ecossistema
é um complexo sistema de relações mútuas, com transferência de matéria e
energia, entre o meio abiótico e os seres vivos de determinada região.
Em cada
ecossistema há um complexo mecanismo de passagem de matéria e energia do meio abiótico
para os seres vivos, com retorno ao primeiro.
As plantas
(autótrofos) utilizam a energia da luz e compostos inorgânicos para formar
compostos orgânicos que encerram, em suas cadeias de carbono, uma certa
quantidade daquela energia obtida da luz.
A matéria
orgânica passa aos animais (heterótrofos) herbívoros e destes para os
carnívoros.
Matéria e
energia vão passando dos produtores aos consumidores.
Dejetos e
restos de animais e plantas são decompostos por bactérias e fungos, os
decompositores, voltando à sua condição de matéria inorgânica.
Todo
ecossistema é formado de fatores bióticos (organismos vivos) e fatores
abióticos (elementos físicos e químicos do ambiente: luz, calor, pH,
salinidade, variações de pressão da água e do ar, etc.).
São exemplos
de ecossistemas: uma floresta, uma campina, uma faixa mais profunda ou mais
superficial das águas, um aquário ou até mesmo uma poça de água.
Cadeia
Alimentar
Cadeia
alimentar é uma série de sucessivas transferências pela qual passa a matéria
desde os produtores até os decompositores, tendo como intermediários os
consumidores.
Os seres
vivos que compõem um ecossistema são denominados de biotas e se organizam em
três categorias: produtores, consumidores e decompositores.
Os
produtores são representados pelos seres autótrofos como os vegetais e as algas
do fitoplâncton. Corresponde ao primeiro nível trófico.
Os
consumidores são os organismos heterótrofos. Os herbívoros, sendo os primeiros
a consumir a matéria orgânica elaborada pelos produtores, são chamados de
consumidores primários; seguidos dos consumidores secundários (nutrem-se de
herbívoros), terciários, etc., formando o segundo, terceiro nível trófico.
Os
decompositores (bactérias e fungos) decompõem as proteínas e outros compostos
orgânicos em uréia, amônia, nitratos, nitritos, nitrogênio livre, etc.,
devolvendo a matéria inorgânica ao meio abiótico.
Fluxo de
matéria na cadeia alimentar
A matéria
se mantém num ciclo interminável, ora passa por uma fase inorgânica, ora
atravessa uma fase orgânica.
A energia,
entretanto, não segue um caminho cíclico. Ela é unidirecional, pois se dispersa
dos seres para o ambiente, sob a forma de calor, não mais sendo recuperável
pelos organismos.
Dinâmica
energética de um ecossistema
Teia
alimentar é o fluxo de matéria e energia que passa, num ecossistema, dos
produtores aos consumidores por numerosos caminhos opcionais que se cruzam.
Nos
ecossistemas, muitas vezes as cadeias alimentares se superpõem, formando um
emaranhado de linhas que indicam os caminhos que podem seguir os fluxos de
matéria e energia. Essa superposição é chamada de teia alimentar.
As
Pirâmides Ecológicas
O fluxo de
matéria e energia nos ecossistemas pode ser representado por meio de pirâmides,
que poderão ser de energia, de biomassa (matéria) ou de números.
Nas
pirâmides ecológicas, a base é quase sempre mais larga que o topo.
A
quantidade de matéria (biomassa) e de energia transferível de um nível trófico
para outro sofre um decréscimo de 1/10 a cada passagem, ou seja, cada organismo
transfere apenas um décimo da matéria e da energia que absorveu.
Eventualmente,
a pirâmide de números pode se mostrar invertida.
Em uma
floresta, o número de insetos é bem maior que o número de árvores.
Hábitat e
Nicho Ecológico
Hábitat é o
tipo de local ou lugar físico normalmente habitado pelos indivíduos de uma
espécie.
Nicho
Ecológico é o ‘lugar funcional’ ocupado por uma espécie dentro do seu sistema.
Podemos
dizer que o tubarão tem hábitat aquático (água salgada) e a onça tem hábitat
terrestre.
Dentro da
água e sobre a terra, podemos ainda diferenciar inúmeros hábitats.
Um mesmo
hábitat comporta diferentes espécies.
O nicho
ecológico compreende o que a espécie faz no meio ambiente: como utiliza a
energia circulante; o que come, onde, como e em que momento do dia isso ocorre;
como procede em relação às outras espécies e ao próprio ambiente; em que horas
do dia ou em que estação do ano tem maior atividade; quando e como se reproduz;
de que forma serve de alimento para outros seres ou contribui para que naquele
local se instalem novas espécies.
É
praticamente impossível que duas espécies ocupem o mesmo nicho ecológico.
POPULAÇÕES
E COMUNIDADES
A população
é um conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que convivem numa área comum,
mantendo ou não um certo isolamento em relação a grupos de outra região.
Temos como
exemplo a população de bactérias da flora intestinal humana ou a de carrapatos
que infestam um cão ou o capim de um terreno.
A
comunidade biótica representa o conjunto de populações que habitam o mesmo
ecossistema, mantendo entre si um relacionamento.
São também
chamadas de biocenoses.
Em um
jardim temos uma comunidade formada por plantas, insetos, microorganismos,
anelídeos, crustáceos, etc.
Normalmente
as populações tendem a crescer até alcançar uma dimensão estável.
O aumento
exagerado de uma população pode criar condição para um desequilíbrio ecológico,
bem como a redução pode indicar que alguma coisa está errada, ameaçando a sua
sobrevivência.
O tamanho
de uma população é determinado pelas taxas de natalidade, longevidade,
mortalidade, emigração e imigração.
Existem na
natureza mecanismos intrínsecos e extrínsecos que buscam manter estável o
equilíbrio das populações.
Os
mecanismos intrínsecos dependem da própria população. A competição
intra-específica ocorre quando todos os indivíduos de uma mesma população
consomem o mesmo alimento, o crescimento desordenado leva à falta de
alimentação, desnutrição, doenças e morte; a população diminui e volta à
dimensão ideal. A redução da taxa de reprodução é outro mecanismo intrínseco de
controle populacional.
Os
mecanismos extrínsecos dependem de fatores externos. Compreendem a competição
interespecífica, as restrições de alimento e espaço, os intemperismos, o
parasitismo e o predatismo. Isso representa a resistência ambiental.
Comunidades
em Desenvolvimento - Sucessões Ecológicas
As
comunidades ou biocenoses estão continuamente sujeitas a modificações em função
das alterações do meio ambiente.
Quando
surge uma região nova, ainda não habitada, nela vão se instalando,
gradativamente, uma sucessão de espécies que estabelecem condições para o
desenvolvimento de uma nova comunidade. É o caso de um pasto abandonado ou de
uma ilha vulcânica.
A essa
sucessiva implantação de espécies chamamos sera ou sucessão ecológica.
Esquema de
uma sucessão primária, isto é, uma sucessão que se instala num local nunca
antes habitado.
ECÉSIS
------> SUCESSÃO -----> CLÍMAX
Nascente--->algas--->algas,
bactérias, protozoários, anelídeos, crustáceos.
A primeira
etapa de uma sera ou sucessão ecológica recebe o nome de ecésis. Corresponde à
chegada dos primeiros organismos vivos (pioneiros) que vão colonizar a região,
geralmente as algas cianofíceas, seguidas de liquens.
Após
sucessivas transformações e a instalação de organismos diversos, a sucessão
atinge seu desenvolvimento máximo compatível com a natureza física do local,
ela chegou ao seu clímax.
Quando a
sucessão acontece num local novo, desabitado, é chamada de primária.
Quando a
sucessão se faz a partir de uma comunidade antiga é considerada uma sucessão
secundária.
Biomas
São as
comunidades-clímax dos ecossistemas de terra firme, as grandes formações
faunísticas e florísticas que formam as paisagens.
Campos,
florestas, desertos, praias e montanhas representam os padrões gerais dos
ambientes onde se desenvolvem os principais biomas.
Entre as
florestas podemos destacar a floresta tropical úmida, a floresta temperada, a
floresta de mangues e a floresta de coníferas.
A floresta
tropical úmida é o bioma mais exuberante da terra com imensa variedade de
espécies. A floresta amazônica e a mata atlântica são exemplos.
A floresta
temperada decídua é caracterizada por árvores que perdem as folhas
periodicamente e são comuns em regiões de verões quentes, úmidos e chuvosos,
como nos EUA e na América Central.
A floresta
de mangues é um ambiente de transição entre o biociclo marinho e o dulcícola, é
importante como fonte de alimento e local de reprodução dos animais marinhos.
As florestas
de coníferas (gimnospermas) ocorrem em regiões frias e montanhosas.
Os campos
são muitos variáveis. Podemos distinguir a campina, a pradaria, a savana, o
pampa, a tundra, a estepe, o cerrado, a taiga, etc.
A caatinga
é um meio termo entre o campo e o deserto.
Entre os
desertos podemos destacar o Saara, o de Gobi e o do Arizona, todos com aspectos
bem diferentes.
Microclima
É o termo
usado para designar o conjunto de características ambientais ou climáticas de
cada um dos diversos estratos de um local.
A Dispersão
das Espécies
É a
tendência de propagação para novos ambientes, uma tentativa de conquista de
novas áreas e de alargamento dos próprios domínios, mais notável nos animais,
ocorre também nos vegetais.
A dispersão
pode ocorrer por dois mecanismos: a dispersão passiva e a dispersão ativa.
A dispersão
é passiva quando se faz por fatores alheios à espécie. É mais freqüente nos
vegetais. Seus grãos de pólen, esporos e sementes são transportados pelo vento,
água ou por animais. Entre os animais a dispersão passiva pode ocorrer quando
são carregados pelo vento ou por corrente aquáticas até regiões distantes. É
comum também que os animais sejam dispersos pelo homem, direta ou
indiretamente.
A dispersão
ativa depende dos recursos próprios de locomoção da espécie. Nos animais ocorre
por nomadismo ou por migração.
OS SERES
VIVOS E SUAS RELAÇÕES
Adaptações
- A Adequação ao Meio
Desde que a
vida surgiu sobre a terra, as espécies evoluíram à custa de mutações que
tornavam os indivíduos mais adaptados às condições do meio.
Quando uma
mutação torna o indivíduo mais adequado ao ambiente ela se constitui uma
mutação adaptativa ou simplesmente uma adaptação.
As
adaptações são caracteres que ajustam ou adeqüam melhor as espécies às suas
condições de vida ou ao seu meio ambiente e que resultam de mutações ocorridas
no passado em ancestrais dessas espécies.
Podemos
classificar as adaptações em dois tipos fundamentais: morfológicas e
fisiológicas.
As
adaptações morfológicas consistem em alterações anatômicas ou estruturais da
espécie. Podemos citar as nadadeiras das baleias e as asas dos morcegos e aves.
As
adaptações fisiológicas consistem numa adequação funcional do organismo ao tipo
de ambiente em que vive. Um peixe de água doce e um de água salgada são
anatomicamente semelhantes, porém seus organismos têm comportamento funcional
diferente para controlar a diferença entre a pressão osmótica de suas células e
a concentração salina da água onde vivem.
Camuflagem
e Mimetismo são adaptações morfológicas que oferecem às espécies melhores
condições de defesa ou de ataque.
Quando a
espécie revela a mesma cor ou possui uma forma que se confunde com coisas do
ambiente, está manifestando uma adaptação chamada de camuflagem. É o caso do
camaleão, bicho-pau, etc.
Quando os
indivíduos de uma espécie se assemelham bastante aos de outra espécie, levando
vantagem com essa semelhança, o fenômeno é chamado de mimetismo. Temos como
exemplo a falsa-coral, cobra não venenosa.
As Relações
entre os Seres
De forma
geral, podemos classificar as relações entre seres vivos como harmônicas ou
desarmônicas.
Considera-se
como relação harmônica todas as formas de relacionamento em que nenhuma das
espécies participantes do processo sofre qualquer tipo de prejuízo. Essas
relações podem ser intra-específicas (dentro da mesma espécie) ou
interespecíficas (entre espécies diferentes).
As relações
harmônicas intra-específicas compreendem as colônias e as sociedades.
Colônias
são agrupamentos de indivíduos da mesma espécie ligados fisicamente e que
revelam alto grau de interdependência. Os corais e as esponjas formam colônias.
Sociedades
são agrupamentos de indivíduos da mesma espécie que vivem coletivamente, mas
podem sobreviver isolados. Esses grupos apresentam uma divisão de trabalhos. No
formigueiro e na colméia existe uma rainha (reprodutora), operárias, soldados e
machos, cada qual com sua função específica.
As relações
harmônicas interespecíficas compreendem a protocooperação, o mutualismo e o
comensalismo. Nos dois primeiros casos, ambas as espécies são beneficiadas.
Na
protocooperação os indivíduos podem viver isoladamente, como o paguro e a
actínia.
No
mutualismo ou simbiose a associação é imprescindível para a sobrevivência de
ambos os seres. Os liquens são a união de algas e fungos. Baratas e cupins
vivem em mutualismo com protozoários.
No
comensalismo apenas um dos indivíduos se beneficia sem prejudicar o outro, e
ambos podem viver isoladamente. A rêmora é comensal do tubarão.
As relações
desarmônicas implicam sempre em prejuízo para uma das espécies. Compreendem o
amensalismo, a competição, o predatismo e o parasitismo.
No
amensalismo ou antibiose um organismo produz substâncias que inibem o
desenvolvimento de outra. Fungos produzem antibióticos que destroem bactérias
(espécie amensal).
A
competição acontece entre espécies que ocupam, numa mesma área, nichos
similares. Os herbívoros da savana africana competem pela pastagem.
O
predatismo consiste no ataque de uma espécie a outra, para matá-la e devorá-la.
Quando o predatismo envolve seres da mesma espécie é chamado de canibalismo.
O
parasitismo é a relação em que uma espécie se instala no corpo de outra,
prejudicando-a. O organismo que abriga o parasita é chamado de hospedeiro.
OS CICLOS
BIOGEOQUÍMICOS
"Na
Natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma".
Este é o
princípio de conservação da matéria, enunciado por Lavoisier.
Os
elementos químicos ora estão participando da estrutura de moléculas
inorgânicas, na água, no solo ou no ar, ora estão compondo moléculas de
substâncias orgânicas, nos seres vivos. Pela decomposição cadavérica ou por
suas excreções e seus excrementos, tais substâncias se decompõem e devolvem ao
meio ambiente os elementos químicos, já na forma de compostos inorgânicos.
O Ciclo do
Carbono
Essencial
para a atividade fotossintética dos seres clorofilados e para a manutenção do
calor fornecido pelo Sol, o dióxido de carbono (CO2) entra na composição do ar
atmosférico na proporção de 0,04%.
A atividade
respiratória dos seres vivos e as combustões em geral, lançam anualmente mais de
cinco bilhões de toneladas desse gás na atmosfera, provocando poluição.
O aumento
significativo de gás carbônico na atmosfera vem provocando um aquecimento cada
vez maior do planeta, reduzindo a perda de calor para o espaço exterior (efeito
estufa).
Nos seres
vivos, o carbono tem um papel estrutural e seus compostos são consumidos como
reservatórios de energia.
Ao fim dos
processos respiratórios, que visam a liberação da energia contida nas moléculas
orgânicas, o gás carbônico reaparece com um dos produtos finais, sendo
devolvido ao meio abiótico para reiniciar o ciclo.
O Ciclo do
Oxigênio
Encontrado
no ar numa proporção de 20,94%.
Seu ciclo
está intimamente ligado ao ciclo do carbono.
Durante a
fotossíntese, os organismos retiram CO2 do ambiente e desprendem oxigênio (O2).
O oxigênio
liberado para a atmosfera é proveniente da quebra de moléculas de água durante
a fotossíntese. À medida que a atividade fotossintética produz e libera O2
livre, esse gás vai sendo reprocessado na respiração aeróbia, restaurando a
água como produto final.
Durante a
respiração, os seres aeróbios, consomem O2 e liberam CO2 para o ambiente.
O Ciclo do
Nitrogênio
Encontrado
no ar atmosférico numa proporção de 78,09%, o nitrogênio (N2) é indispensável à
formação dos aminoácidos que constituem as proteínas, porém os organismos
superiores não conseguem absorvê-lo diretamente do ar.
As plantas
absorvem o nitrogênio do solo na forma de nitratos (NO3).
No solo e
nos ecossistemas aquáticos, o nitrogênio é transformado em nitratos pelos organismos
fixadores de nitrogênio (cianobactérias), pelas bactérias nitrificantes e pelos
decompositores.
As
descargas elétricas dos relâmpagos combinam átomos de nitrogênio com átomos de
oxigênio, formando nitratos que se precipitam para o solo.
As bactérias
do gênero Rhizobium que formam nódulos nas raízes das leguminosas, retêm o
nitrogênio livre, formando nitratos. Elas se nutrem dos carboidratos produzidos
pelas leguminosas e fornecem os nitratos que produziram. As cianobactérias
também são capazes de assimilar o nitrogênio livre, produzindo nitratos. Alguns
fungos também são assimiladores de N2.
Entretanto
os decompositores e as bactérias nitrificantes do solo desempenham os papeis
mais importantes no ciclo do nitrogênio.
As
bactérias de putrefação decompõem as proteínas produzindo, entre outros, a
amônia (Nh2) e os íons amônio (Nh2+). Algumas plantas absorvem os íons amônio.
As
bactérias nitrificantes ou nitrosas (Nitrosomonas sp. e Nitrosococcus sp.)
oxidam a amônia dando ácido nitroso que reage com outras substâncias e origina
nitritos (NO2).
As
bactérias nítricas (Nitrobacter) oxidam os nitritos em nitratos.
As
bactérias denitrificantes decompõem a uréia e a amônia, liberando nitrogênio
molecular para a atmosfera.
O Ciclo da
Água
A água no
estado líquido está continuamente evaporando.
Nas altas
camadas atmosféricas ela se condensa, formando as nuvens, de onde resultam as
chuvas. Ela pode também se precipitar na forma de neve ou de granizo.
A
precipitação pluvial ocasiona a formação de lençóis subterrâneos e de nascentes
de rios. Os rios drenam para os mares.
Parte dessa
água é absorvida pelos seres vivos e utilizada em seu metabolismo. Através da
transpiração, respiração e excreção os seres vivos devolvem a água para o
ambiente.
O Ciclo do
Cálcio
Todos os
minerais (cálcio, ferro, fósforo, enxofre, etc.) circulam pelos seres vivos,
pela água, pelo ar e pelo solo. Vamos tomar como exemplo o cálcio.
Os
carbonatos e fosfatos de cálcio são encontrados na organização do corpo dos
espongiários (espículas), corais, conchas de moluscos, carapaças de crustáceos
e nos esqueletos dos equinodermos e dos vertebrados.
Após a
morte desses animais, essas estruturas se decompõem lentamente e seus sais se
dissolvem na água e no solo.
Com o
passar do tempo, pode ocorrer a deposição e sedimentação desses sais, surgindo
os terrenos sedimentares de calcário (mármore, etc.).
A erosão
das rochas calcárias devolve os sais de cálcio para as águas onde poderão
voltar a ser absorvidos pelos seres vivos.
POLUIÇÃO AMBIENTAL
Apesar do
fato de que os elementos químicos estão em contínuo reprocessamento na
natureza, alguns compostos resultantes de fenômenos naturais ou das atividades
humanas, se acumulam na atmosfera, no solo ou nas águas, provocando a poluição
ambiental e pondo em risco o equilíbrio ecológico.
Eutrofização
Fenômeno
causado pelo aumento exagerado da concentração de nutrientes e fertilizantes
nas águas, provenientes das indústrias e lavouras, provocando a proliferação
exagerada de organismos aquáticos.
As marés
vermelhas causadas pelos dinoflagelados (pirrófitas) se enquadram nesse
processo.
O excesso
de nutrientes causa a superpopulação de algas e outros organismos aquáticos,
ocasionando um consumo exagerado de oxigênio e redução desse gás nas águas
profundas; o aumento da população reduz a penetração de luz nas camadas
profundas, o que prejudica a fotossíntese das plantas imersas, reduzindo a
oferta de oxigênio e o aumento do gás carbônico. O ambiente se torna inóspito à
vida e surge a mortandade. Com o aumento do número de seres em decomposição,
aumenta o número de seres anaeróbios (decompositores).
Magnificação
Trófica
Alguns
produtos, por não serem biodegradáveis, permanecem nos ecossistemas e entram
nas cadeias alimentares, passando dos produtores aos consumidores dos diversos
níveis.
Como apenas
cerca de 10% da matéria e energia de um determinado nível trófico são
efetivamente aproveitados pelo nível imediatamente superior, os componentes de
um certo nível trófico têm que consumir uma biomassa dez vezes maior do que a
sua própria. Assim, produtos tóxicos não-biodegradáveis, como o DDT e o
mercúrio, vão passando do ambiente para os produtores e desses para os
consumidores, sempre numa concentração acumulativa e crescente.
O DDT
(dimetil-difenil-tricloroetano) era largamente usado como inseticida no combate
aos piolhos, moscas, mosquitos e pragas da lavoura no mundo todo. Ele é um
produto sintético que atua sobre o sistema nervoso dos insetos, causado-lhes a
morte. Logo aumentou o número de espécies resistentes ao DDT. Criou-se então o
BHC (benzeno-hexaclorito), mais venenoso e também não-biodegradável. Embora
proibidos, esses e outros pesticidas e agrotóxicos continuam a ser
industrializados e comercializados, pondo em risco a saúde do homem, dos outros
animais e o próprio ambiente.
O
estrôncio-90 (Sr-90), resultado da fissão do urânio em experiências nucleares,
atua competitivamente com o cálcio. Os átomos de Sr-90 são radioativos e
circulam na natureza entre os átomos de cálcio (Ca). São absorvidos pelas plantas,
passam para os animais, através das cadeias alimentares, e se instalam nos
ossos, afetando as estruturas hematopoéticas e se tornando responsáveis por
grande incidência de leucemias e cânceres ósseos. O homem adquire o Sr-90
principalmente através do leite contaminado por esse radioisótopo, proveniente
de vacas que ingeriram vegetais que, por sua vez, haviam absorvido tal elemento
do solo.
Efeito
Estufa
Nos últimos
anos o homem tem realizado muito desmatamento e efetuado muitas queimadas. Isso
fez aumentar a proporção de CO2 na atmosfera, pois não há vegetação suficiente
para utilizá-lo na fotossíntese.
O CO2
atmosférico forma uma camada que impede o escapamento das radiações
infravermelhas que a Terra recebeu do Sol. Isso faz com que haja deflexão dessas
radiações, e a volta dela à Terra produz um superaquecimento do planeta.
Esse
fenômeno, chamado efeito estufa, está preocupando muito os cientistas e
ambientalistas, pois poderá acarretar futuramente um degelo das calotas
polares, aumentando o nível das águas dos mares, provocando inundações.
Se as
concentrações de CO2 na atmosfera continuarem a aumentar, a vida na Terra
sofrerá muitas alterações. A fauna e a flora terão dificuldade de se adaptarem
às rápidas mudanças do clima. Isto influirá sobre a época e os métodos de
plantio; sobre a disponibilidade de água; sobre o estilo de vida nas cidades; a
desova de peixes; etc.
A
Destruição da Camada de Ozônio
Na
estratosfera e mesosfera, o O2 se transforma em O3, por ação das radiações
ultravioleta do Sol.
O ozônio
funciona como um filtro, refletindo parte da radiação ultravioleta dos raios
solares.
Em pequena
quantidade, a radiação ultravioleta é indispensável à realização da
fotossíntese, logo, indispensável à vida. Em grandes quantidades, essa radiação
causa mutações gênicas, provocando câncer de pele nos humanos e comprometendo a
atividade agrícola e o fitoplâncton.
O
clorofluorcarbono ou CFC, gás usado em sprays, nos circuitos de refrigeração de
geladeiras e ar condicionado e em embalagens porosas de sanduíches e ovos, é
inócuo na camada inferior da atmosfera (troposfera), porém, ao chegar às camadas
superiores, sob a ação dos raios ultravioleta, ele se decompõe.
O cloro
resultante dessa decomposição reage com o ozônio, descompondo-o. Esse efeito
dura muitos anos, cada átomo de cloro pode reagir inúmeras vezes com outras
moléculas de ozônio.
Desde 1987
tenta-se a redução na produção de CFC, buscando substitutos não agressivos ao
meio ambiente.
A Inversão
Térmica
A camada de
ar próxima à superfície do globo terrestre é mais quente.
Sendo menos
densa ela sobe e à medida que atinge alturas maiores vai esfriando.
Com o
movimento do ar as partículas nele contidas sofrem dispersão.
No inverno
pode ocorrer a inversão térmica, isto é, nas camadas próximas do solo fica o ar
frio e acima dessa camada, o ar quente.
Os
poluentes liberados na camada de ar frio não se dispersam. É por isso que,
nessas condições, a poluição fica aumentada.
ALGUNS
POLUENTES AMBIENTAIS
Dióxido de
Carbono - CO2
Gás
eliminado no processo de respiração celular e em todas as combustões (queima de
combustíveis fósseis e outros pelas indústrias e automóveis). Absorvido pelos
seres clorofilados é usado no processo de fotossíntese. Seu aumento na
atmosfera é responsável pelo chamado efeito estufa.
Monóxido de
Carbono - CO
Gás
produzido pelos veículos a combustão, compete com o oxigênio, pois se combina
com a hemoglobina das hemácias, formando um composto estável - a
carboxiemoglobina - que impede o transporte dos gases respiratórios. Também
bloqueia a citocromoxidase, na cadeia respiratória, dentro das mitocôndrias.
Dióxido de
Enxofre - SO2
Gás
proveniente da combustão do petróleo e do carvão. Ataca os pulmões, irrita os
olhos e a pele e destrói o esmalte dos dentes. Reage com a água, na atmosfera,
formando o ácido sulfúrico, de onde resultam as chuvas ácidas que provocam
danos à vegetação, ao solo, às edificações e monumentos.
Benzopireno
Poluente
liberado pela combustão. É um hidrocarboneto de ação cancerígena.
Óxidos de
Nitrogênio
Produzidos
por aviões, fornos, incineradores e fertilizantes. São responsáveis por
afecções respiratórias, câncer de pulmão e formação de chuvas ácidas.
Chumbo-tetraetila
O chumbo é
adicionado aos combustíveis dos veículos automotores para aumentar a
resistência à combustão. Misturado ao ar, o chumbo-tetraetila é aspirado e
provoca a inibição de enzimas.
Substâncias
radioativas
Os
materiais radioativos como estrôncio-90, césio-127, plutônio-239 e outros,
depois de usados deixam um lixo atômico cujas radiações permanecem no ambiente
por milhares de anos. Essas radiações aumentam a taxa de mutação gênica,
produzindo vários tipos de câncer, muitos ainda incuráveis.
Pesticidas
São os
produtos químicos utilizados no combate às pragas. Podem ser inseticidas,
fungicidas, herbicidas, raticidas, acaricidas, nematicidas, etc. o uso
excessivo provoca o envenenamento do solo, dos lençóis freáticos, dos alimentos
e do próprio homem, bem como o surgimento de linhagens resistentes, o que
provoca o uso de produtos cada vez mais tóxicos.
Metais
pesados
O mercúrio
se concentra ao longo das cadeias alimentares, intoxicando seres aquáticos e
todos que se alimentam deles. Provoca danos neurológicos. O chumbo se acumula
no corpo do homem, causando o saturnismo (perturbações nervosas, nefrites
crônicas, cólicas, paralisia cerebral, confusão mental, etc.).
Petróleo
Os
derramamentos nos mares compromete a fotossíntese das algas, dificultando a
oxigenação e provocando a morte por asfixia dos seres aeróbios; prejudica todo
o ecossistema aquático.
Fonte:
uol.com.br
ECOLOGIA
O termo
ECOLOGIA foi empregado pela primeira vez pelo biólogo alemão Ernest Haeckel, em
1869, em seu livro "Morfologia geral dos organismos". Deriva da
palavra grega oikos, que significa casa, e logos, que significa estudo. ;É
portanto a ciência que estuda o ambiente, com todos os seus habitantes, bem
como as diversas interações e ligações existentes entre eles.
A ecologia
sempre acompanhou a humanidade, desde os primórdios de seu desenvolvimento. As
tribos precisavam conhecer o ambiente para conseguir alimento e abrigo.
Precisavam conhecer os hábitos dos animais, onde viviam, tinham de lidar com as
dificuldades impostas pela natureza, mesmo depois de dominarem o fogo.
Desde os
tempos da pré-história, grande quantidade de conhecimento "ecológico"
começou a ser adquirida e transmitida através das gerações. A ecologia de cunho
científico já era abordada por filósofos da Grécia antiga como Hipócrates e
Aristóteles, mas foi apenas a partir de 1900, que se desenvolveu como um campo
específico da biologia. Não se pode deixar de mencionar Darwin, como um dos pioneiros
da ecologia (principalmente devido a seu trabalho "A origem das
Espécies" de 1859).
Atualmente
a ecologia é uma ciência em pleno desenvolvimento, tendo adquirido importante
'status' na sociedade. Está vinculada não só ao estudo do meio ambiente mas
também à preservação dos ecossistemas em uma era pontilhada pelos mais diversos
estresses e impactos ambientais.
O objeto de
estudo da ecologia tem como unidade o indivíduo, a partir do qual vários níveis
de organização se seguem. Indivíduos formam populações, que constituem
comunidades, que formam biocenoses. biocenoses podem compor os biomas, os quais
constituem a Biosfera. Dentro deste amplo contexto, o ecólogo tem liberdade
para investigar desde detalhes sobre uma população específica, (por exemplo seus
hábitos alimentares, taxas de crescimento, mortalidade, estratégias
reprodutivas, defesa de território, etc) até aspectos complexos dos
ecossistemas, como suas características funcionais (produtividade primária,
respiração, exportação de matéria, etc) e estruturais (diversidade, densidade,
dominância, entre outros). Esta última representa um ramo avançado da ecologia
denominado de Ecologia de Sistemas.
A ecologia
é uma ciência essencialmente interdisciplinar, ou seja, necessita de
informações integradas das mais diversas áreas das ciências, como matemática,
física, química, estatística, zoologia, botânica, bioquímica, entre outras.
Pode-se
subdividir portanto a Ecologia em duas linhas básicas de trabalho: a
autoecologia investiga os processos adaptativos dos organismos ao meio em que
vivem. Concentra-se no estudo das relações de uma única espécie como o meio em
que vive. Procura explicar o funcionamento dos indivíduos quanto às adaptações
a tensores ambientais. A sinecologia trabalha a nível de comunidade, descrevendo
as interações entre as populações e entre elas e o ambiente.
Atualmente
novos ramos da ecologia estão surgindo como a dinâmica de populações, ecologia
humana, ecologia social, ecologia comportamental, ecologia matemática, entre
outras. Dezenas de livros, jornais, periódicos, congressos e simpósios
especializados em ecologia são lançados todos os anos, em todos os países do
mundo.
A abordagem
política da ecologia tem crescido muito na última década, principalmente devido
ao fato de que esta ciência é a que possibilita o entendimento das
transformações causadas pelo homem no ambiente, e das suas conseqüências para a
humanidade. O congresso mundial de meio ambiente, a ECO-92, a AGENDA 21, são
exemplos de transformações políticas impulsionadas pela ecologia e pelas
ciências ambientais.
Ecossistema
Um
ecossistema é representado por um conjunto de organismos vivendo e interagindo
em uma área definida, com características ambientais típicas. Portanto, um
ecossistema é uma unidade ecológica composta por uma fração viva, denominada
biocenose, e uma fração não viva, o ambiente propriamente dito, denominada
biótopo.
Internamente
o ecossistema é controlado por três grandes componentes fundamentais; a
comunidade biológica presente, que se desenvolve e mantém através do fluxo de
energia através dos diferentes níveis tróficos. A ciclagem de nutrientes
proporciona a reposição dos minerais utilizados pela comunidade, através da
decomposição.
Todos os
ecossistemas são sistemas abertos, ou seja, apresentam portas de entrada e
saída de energia, essenciais para o seu equilíbrio. A energia entra no
ecossistema sob a forma de luz solar, materiais, organismos., entre outras
fontes. Pela porta de saída, energia e materiais processados são exportados
para outros ecossistemas. A emigração de organismos também representa uma forma
de saída de energia.
O
ecossistema é uma unidade ecológica extremamente complexa devido às numerosas
interações existentes entre os organismos e entre eles e o ambiente.
Basicamente as características do ecossistema podem ser classificadas como
funcionais ou estruturais. Algumas características funcionais são as taxas de
respiração, fotossíntese, produtividade e decomposição, enquanto que aspectos
estruturais são a composição de espécies, diversidade, dominância, biomassa e
densidade, entre outros.
Toda a
fauna e flora que compõe a biocenose do ecossistema é controlada biologicamente
através das interações bióticas, principalmente predação e competição. Por
outro lado, a abundância de espécies também é controlada pelos parâmetros ambientais
como disponibilidade de nutrientes, oxigênio, luz, etc.
Através
destas interações e vínculos o ecossistema tende a atingir um estado de
equilíbrio dinâmico, uma situação mais ou menos estável, denominada estado
contínuo (steady state). O equilíbrio do ecossistema não representa uma
situação estática, mas sim uma estabilidade dinâmica a qual reflete flutuações
e variações em muitos parâmetros, por exemplo, ao longo do ano, de acordo com
as estações (primavera, verão, outono e inverno). Assim, um ecossistema
equilibrado pode perfeitamente apresentar diferenças cíclicas estruturais e
funcionais ao longo do tempo.
Atividades
humanas destrutivas como a poluição, desmatamento, caça predatória, exploração
industrial e comercial têm causado perturbações graves nos ecossistemas em todo
o planeta. Uma vez que todos os compartimentos de um ecossistema estão
interligados, qualquer perturbação em um deles afetará muitos outros. Isto
significa que perturbações aparentemente pequenas podem ter conseqüências
desastrosas e imprevisíveis para o ecossistema.
Campos,
praias, manguezais, costões rochosos, cavernas, regiões abissais, rios, lagos,
estuários, bosques, florestas, desertos, recifes de coral e pântanos, são
alguns exemplos de ecossistemas.
Biodiversidade
Cientificamente,
o conceito de diversidade é um indicador ecológico relacionado com a quantidade
de espécies e indivíduos presentes nos ecossistemas.
Este
parâmetro é constituído basicamente por dois componentes distintos: riqueza e
dominância.
A riqueza é
a quantidade de espécies presentes no ambiente, enquanto que a dominância é um
indicador da distribuição dos indivíduos em cada espécie. Diversidades elevadas
ocorrem quando há grande numero de espécies (riqueza) e os indivíduos estão
distribuídos em quantidades mais ou menos similares entre as espécies. Assim,
um ambiente com 10 espécies, cada uma delas composta por uma população de 5
indivíduos, tem maior diversidade que um ambiente com as mesmas 10 espécies,
mas tendo duas populações com 100 indivíduos cada e as outras oito populações
com 7 indivíduos.
A
diversidade pode ser medida através de índices ecológicos, como os de Shannon,
Margalef, entre outros, e são características fundamentais dos ecossistemas.
O termo
biodiversidade tem sido muito utilizado na última década, especialmente nos
foros de discussões científicas e políticas envolvidos com a preservação do
meio ambiente a nível global. Um bom exemplo disso é a convenção Eco-92, feita
no Rio de Janeiro. Nessa ocasião, os diversos segmentos da sociedade a nível
mundial consideraram a biodiversidade um ponto chave para o equilíbrio
ecológico do planeta. Nesse contexto, ela é entendida como todos os organismos
vivos presentes no planeta, distribuídos em espécies as quais povoam os mais
diversos ecossistemas naturais na terra e nos oceanos. É portanto um termo mais
geral, o qual não está vinculado a medidas ecológicas populacionais de cunho
científico.
Ainda não
foi possível avaliar cientificamente se a biodiversidade é maior na terra (nos
continentes, inclusive nos rios e lagos) ou no mar. Sabe-se por exemplo que em
termos de grandes grupos, os oceanos comportam pelo menos 43 dos 70 Filos de
organismos vivos presentes hoje no planeta.
Em termos
de ecossistema, pode-se dizer que manguezais, recifes de coral, florestas
tropicais úmidas e a zona costeira dos oceanos são redutos especiais do planeta
por possuírem a mais alta biodiversidade.
A nível
global a biodiversidade está sendo seriamente ameaçada pelas mais variadas
ações antrópicas em todos os ambientes do planeta. A poluição do ar, oceanos,
lagos rios e solo; a devastação das florestas como a Amazônia e a Mata
Atlântica; a exploração descontrolada dos recursos naturais; a expansão
imobiliária e a caça predatória são alguns exemplos das muitas causas da
redução progressiva da Biodiversidade do planeta. Calcula-se que dezenas de
espécies são extintas por ano em todo o mundo, muitas delas sem terem sido
sequer descobertas, descritas e estudadas. O numero de espécies de peixes já
descobertos no planeta é hoje de cerca de 21.000, mas todos os anos dezenas de
novas espécies são encontradas, acreditando-se que este número seja superior a
28.000 espécies. Na Amazônia e nas regiões abissais dos oceanos residem
centenas ou mesmo milhares de espécies ainda não descobertas.
CRESCIMENTO
DAS POPULAÇÕES
O
crescimento das populações é resultante da taxa da natalidade, mortalidade,
emigração e imigração. Se uma população se instala em um ambiente ideal,
ilimitado e despovoado, ela tende a crescer geometricamente e infinitamente. O
que refreia este crescimento são os fatores limitantes ambientais e as
interações ecológicas com outras espécies, o que é definido como a resistência
do meio.
O potencial
biótico é a capacidade de crescimento da população na ausência de tensores como
competição, predação, falta de recursos como alimento e espaço. O crescimento
sigmóide apresenta uma redução e estabilização no crescimento da população como
reflexo destes fatores, denominados resistência do meio. Como resultante tem-se
uma população em equilíbrio dinâmico. Isto é o que de fato acontece na
natureza. O termo equilíbrio dinâmico significa que a população não permanece
constante ao longo do tempo, mas sempre acompanhando as variações do próprio
ambiente.
Fatores
Limitantes
O pleno
desenvolvimento de uma população no ecossistema depende principalmente das
características do ambiente (biótopo). Para se desenvolver com sucesso em um
ecossistema, as espécies buscam condições ambientais ótimas, ideais às
necessidades de cada uma delas. Estas necessidades variam bastante de espécie
para espécie, o que favorece a ocupação e uso dos diferentes habitats e nichos
ecológicos disponíveis no ecossistema.
Quando um
fator ambiental qualquer apresenta-se em condições desfavoráveis (não ideais) a
uma população, pode interferir na sua abundância e distribuição. Quando a
condição deste fator ambiental atinge ou excede os limites de tolerância da espécie,
torna-se um fator limitante. Neste caso a espécie tem duas opções possíveis, ou
se adapta ou desaparece na área em questão.
Nos
ecossistemas aquáticos o oxigênio dissolvido pode ser considerado um bom
exemplo de fator limitante. Muitas regiões são muito bem oxigenadas, enquanto
que outras são pobres neste recurso. A água de alguns lagos e represas, rica em
matéria orgânica (por exemplo originada dos despejos de esgotos), tem pouco OD
(oxigênio dissolvido), o qual é absorvido pelas bactérias na decomposição dos
resíduos orgânicos. Portanto, neste caso o oxigênio torna-se um fator limitante
para os animais aquáticos como peixes e moluscos, os quais não conseguem
sobreviver em condições de hipoxia (pouco oxigênio).
Os
sedimentos lodosos , como os presentes nos manguezais, também são pobres em
oxigênio, ou mesmo anóxicos, com ausência total deste gás. Esta condição limita
ou mesmo impede a ocorrência de espécies não adaptadas no ambiente.
Nos
ecossistemas terrestres, por outro lado, o oxigênio não é um fator limitante,
uma vez que é um gás abundante na atmosfera. Por outro lado, a quantidade de
luz pode ser insuficiente em determinados locais, bem como a disponibilidade de
nutrientes, fatores estes que podem limitar a ocorrência de uma determinada
espécie.
Fonte:
terra.com.br
Para saber mais acesse: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/ecologia/ecologia-7.php
ATIVIDADE:
Elabore um texto pontuando a importância
da conservação/preservação do ecossistema, considerando sua relação com a
ecologia e o processo de controle e manutenção das populações. No mínimo 2 laudas
.
SUGESTÃO
DE LEITURA:
SUGESTÃO
DE VÍDEOS:
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