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CURSO DE ECOSSISTEMAS E POLÍTICAS PÚBLICAS PARTE II. TIPOS DE ECOSSISTEMAS
A Parte II introduz os principais tipos de ecossistemas. Onde quer que haja condições similares, desenvolvem-se ecossistemas similares. Um recife de coral no Oceano Índico é semelhante a um no Oceano Pacífico, pode-se encontrar os mesmos tipos de plantas e animais ainda que não exatamente as mesmas espécies. O deserto da Argentina é parecido a desertos em regiões da mesma zona climática nos Estados Unidos. Um tipo de ecossistema encontrado em climas similares por todo mundo chama-se bioma. A Parte II descreve os aspectos gerais dos principais biomas.
A Figura II.1 tem um diagrama simplificado dos principais biomas terrestres; nele é mostrado onde se situam em cada continente. No segundo diagrama, encontram-se as principais zonas climáticas da Terra. Onde existem climas semelhantes, os ecossistemas são semelhantes. A zona climática determina o bioma existente. Conhecer os principais cinturões climáticos facilita o conhecimento dos biomas. A latitude (distância do Equador) e as posições leste-oeste do continente são fatores importantes que afetam a temperatura e a pluviosidade.
Sempre há variações nas condições locais dentro de um bioma. Por exemplo, dentro da floresta setentrional de coníferas, existe uma área baixa que se enche de água e se converte em um pântano. Essa área se revela um pouco diferente da floresta que a circunda. Diferentes rochas geológicas afetam a formação do solo , causando diferenças locais. Os biomas se misturam em suas fronteiras, normalmente há um gradiente a medida em que se muda de um bioma a outro.
Em alguns lugares da Terra, pode-se encontrar diferentes biomas, uns perto dos outros. As montanhas elevadas são um bom exemplo, já que diferentes altitudes são caracterizadas por temperaturas e regimes pluviométricos próprios. Ao subir uma montanha é possível observar algumas mudanças climáticas, como percorrer centenas de milhas em direção aos pólos. Portanto, em uma montanha, se encontram biomas de regiões frias a poucas milhas de biomas de regiões quentes de baixa altitude. Em certos lugares da Cordilheira Andina ou das Montanhas Rochosas, simplesmente escalando pode-se ir do deserto ao bosque de coníferas, à tundra, condições polares, etc.
A medida que se proceda a descrição de vários biomas, consulte a Figura II.1 para familiarizar-se com sua localização no hemisfério setentrional.
Quando se desenvolve um novo ecossistema sobre um solo aberto, ou em um novo estanque (lagoa), as espécies transladam-se e são substituídas por outras. Usualmente os ecossistemas são simples, ao princípio, mas vão tornando-se cada vez mais complexos a medida que se incluem outros organismos. As etapas neste desenvolvimento são chamadas sucessão. Durante a sucessão normalmente existe um crescimento na biomassa total, crescimento do armazenamento de nutrientes, e um aumento na diversidade das espécies participantes.
Figura II.1 a) Distribuição típica de biomas em um continente virtual. 1. Gelo Polar; 2. Tundra; 3. Bosque temperado pluvial; 4. Taiga; 5. Bosque de Chaparral; 6. Pradarias; 7. Deserto; 8. Bosque estacional; 9. Bosque subtropical perene. 10. Savana; 11. Selva tropical estacional; 12. Selva tropical pluvial. b) Zonas de ventos e precipitação pluvial em um hemisfério. 13. Alta pressão polar e ar descendente com algo de neve; 14. Ventos polares do leste; 15. Zona de frente polar e
tormentos ciclônicos passando de leste a oeste, com chuva pesada e neve; 16. Ventos do oeste;
- Alta pressão subtropical e ar descendente com algo de chuva; 18. ventos ascendentes do leste;
- Zona de convergência intertropical, chuvas do cinturão equatorial.
Depois de algum tempo, o contínuo crescimento se detém. Se as condições climáticas mudam levemente, o ecossistema pode variar muito pouco e tende a reproduzir-se por si mesmo: os organismos que morrem são substituídos por outros do mesmo tipo. O ecossistema está, então, em um estado de equilíbrio, e essa etapa se denomina clímax. As características do ecossistema maduro são a diversidade, um rico ciclo de nutrientes, grande armazenamento de matéria orgânica, e uma complexa rede de plantas e animais capazes de sobreviver usando luz solar e outros recursos.
Em muitas áreas florestais, em terrenos limpos abandonados, primeiro crescem ervas silvestres, logo árvores coníferas e finalmente árvores robustas formando um bosque (que evitam incêndios). Em várias terras úmidas recém devastadas, primeiro crescem plantas silvestres, logo arbustos, e eventualmente chegam ao clímax com árvores típicas dessas zonas. Os animais exercem controles importantes no processo de sucessão, tanto em disponibilidade de sementes como de diversidade.
Durante a sucessão inicial, as plantas crescem e se produz muito mais matéria orgânica do que se consome. Depois, no clímax, há mais consumidores, e grande parte do que é produzido é consumido no mesmo ano.
Cada bioma tem etapas características de sucessão e modelos característicos de clímax. Exemplos e mais discussões sobre sucessão e clímax serão abordados com maior detalhe no Capítulo 15.
O clímax de um ecossistema não é permanente, porque existem ciclos climáticos que causam mudanças no bioma. Por exemplo, quando períodos glaciais aparecem e desaparecem, as zonas climáticas que controlam o ecossistema também aparecem e desaparecem. Além disso, existem ciclos de renovações causados pelas oscilações na atividade de vida de organismos dentro do ecossistema. Por exemplo, os pastos constituem um depósito de vegetação que é consumido por manadas de ruminantes de vida livre, ou pelo fogo. Cada bioma possui diferentes modelos de oscilações. Veja os modelos de oscilação do Capítulo 9. Depois que o clímax é perturbado por um fator externo ou interno, a sucessão opera novamente.
As águas azuis de mar aberto, os campos de algas e os pântanos de água salgada são exemplos de ecossistemas similares no oceano, que se desenvolveram a partir de condições semelhantes. Onde o uso humano da natureza é parecido, desenvolveram-se ecossistemas similares de controle humano, como são as plantações florestais e sistemas agrícolas, algumas vezes denominados agro-ecossistemas. Este tipo de ecossistema também está incluído na Parte II.
Figura II.2 Relação de biomas com avaliação à temperatura e precipitação. Fonte: "Ecoscience: Population, Resources, Enviroment.", Paul R. Ehrlich, and John P. Holden, W. H. Freeman, New York, 1977.
por migração animal e por movimento das águas profundas. Esse movimento é chamado correntes de ressurgência. O plâncton (organismos suspendidos na água) se move junto a estas correntes.
Apesar de que a vida na área oceânica seja dispersa, também é diversa e interessante. Ela tem muitos tipos de minúsculos fitoplânctons. O zooplâncton se move perto da superfície durante a noite, quando não é tão visível para os carnívoros, e mais profundamente durante o dia. Muitos animais maiores, incluindo peixes, também se movem desde a superfície ao fundo (até 800 metros) em seu ciclo diário; são auxiliados por grandes e turbulentos remoinhos gerados pelas correntes, ventos, ondas e marés.
Esses organismos refletem o sonar (ondas sonoras), que as embarcações usam para visualizar o fundo do mar, parecendo um falso fundo marinho que sobe na noite e desce de dia. Observe a camada de dispersão na Figura 10.4.
Figura 10.4 Migração diária da camada de organismos.
Os alimentos convergem através da cadeia alimentar em peixes que nadam rápido, como o
atum. A enorme variedade de animais marinhos (como o marlim e o peixe espada) são importantes atrações para turistas.
O sistema oceânico tem algas do tipo sargaço-marrom que forma colunas paralelas em
direção ao vento. Ondas dirigidas pelo vento causam redemoinhos que movem o sargaço flutuante por essas linhas, onde as águas superficiais convergem e giram para voltar por outro caminho. Muitos dos animais que flutuam nesse ecossistema são azuis- brilhante, como a medusa "caravela portuguesa".
A Figura 10.5 é um diagrama de um ecossistema marinho. A organização do ecossistema tem a mesma forma básica de outros sistemas; tem fontes externas, produtores e consumidores. Como seja, no sistema oceânico, a turbulência é de especial importância, pois causa as misturas verticais e horizontais de nutrientes e gases. A turbulência é água com muitos redemoinhos circulares e correntes que mudam de direção constantemente. Ventos e diferenças de pressão da água mantém a água em constante movimento. Essas energias se mostram no diagrama de sistema, como redemoinhos turbulentos e correntes de ressurgência.
Figura 10.5 Diagrama de um ecossistema marinho mostrando fluxos de energia dentro e fora da água profunda.
O diagrama mostra o fluxo da turbulência em direção ao fitoplâncton e zooplâncton. A
turbulência mantém o plâncton em movimento, ajudando a prover suas necessidades e levando à superfície aqueles que estão no fundo do mar. O fitoplâncton é o produtor no ecossistema marinho (diatomáceas, dinoflagelados e outras algas microscópicas). O zooplâncton está composto por animais em suspensão, que em sua maior parte se alimenta do fitoplâncton. Nestes incluem-se muitos tipos de organismos, desde protozoários microscópicos até medusas.
O diagrama do ecossistema marinho também ilustra como funciona a circulação para prover nutrientes, os materiais perdidos da rede alimentar marinha se dirigem às águas profundas antes de sua decomposição. Decomposições subsequentes liberam os nutrientes da matéria orgânica. A água marinha de ressurgência devolve esses nutrientes perdidos à
superfície onde estimulam o crescimento do fitoplâncton, e depois daí, toda a cadeia alimentar. As áreas de ressurgência criam ricas zonas pesqueiras. Observe a Figura 10.6.
Figura 10.6 Correntes, costa continental, e áreas de ressurgência importantes para a pesca. Mapa de: Espensade, E.B., ed., 1950, Goode's School Atlas. Rand McNally, NY. Resumo de correntes oceânicas, ressurgências e costas continentais de: Scientific American, 1971, Oceanography, W. H. Freeman, San Francisco.
As baleias dependem de cardumes de pequenos camarões chamados "krill" para se
alimentarem (Figura 10.7). Vivendo de fitoplâncton em águas férteis, o "krill" se desenvolve em enormes quantidades. Especialmente em águas árticas e antárticas, fortes correntes concentram fitoplâncton para alimentar o krill. Normalmente, a energia que passa através da cadeia alimentar necessitaria de vários passos intermediários para passar de organismos tão pequenos como o fitoplâncton a organismos tão grandes como as baleias, mas fortes correntes fazem que menos passos sejam necessários. Devido aos muitos anos de caça indiscriminada, é possível que haja apenas um décimo da população original de baleias hoje em dia; e algumas espécies estão correndo perigo de extinção. Tratados internacionais reduziram a caça à baleias, e algumas populações estão restabelecendo-se. Aparentemente, outros peixes, aves marinhas e gaivotas comem o krill que não é aproveitado.
Figura 10.7 Rede alimentar de baleia e atum, mostrando o importante papel das correntes. Onde e como as pessoas se enquadram neste sistema?
10.2 ECOSSISTEMA DE PLATAFORMA CONTINENTAL.
O ecossistema de plataforma continental não é tão profundo como o sistema das águas
azuis, já que desde a praia o declive é de até 200 metros; assim, as águas costeiras se encontram mais influenciadas pelos ventos quentes e frios da terra; os sedimentos e nutrientes são arrastados pelo movimento das águas na praia. Os animais das zonas profundas são substituídos pelos muitos tipos de animais que vivem no fundo arenoso, e sobre este. A água da costa continental é mais turva e por isso parece mais verde, nela o fitoplâncton realiza mais processos fotossintéticos.
A plataforma continental também tem correntes circulares, estas são em parte originadas pelos rios. Assim que os rios entram no mar, suas águas viram para a direita devido a que a Terra está rodando em direção contrária (observando-se que neste caso a direção é contrária porque os rios deságuam no Oceano Pacífico; caso os rios deságüem no Oceano Atlântico, a direção é a mesma). Esse giro para a direita é chamado força de Coriolis. No hemisfério sul, a força de Coriolis gira para a esquerda.
As populações de plâncton e larvas de importantes espécies (como camarões, caranguejos e peixes) podem permanecer na mesma área, movendo-se junto com as águas costeiras em padrões circulares.
Muitas das espécies costeiras, quando estão prontas para procriar, emigram a mar aberto onde há condições uniformes de salinidade e temperatura. As fases juvenis geralmente retrocedem e crescem em estuários (desembocadura de rios no mar, onde há alimento em abundância por causa das correntes). Veja Figura II.1.
das ondas para abastecer o oxigênio para respiração, nutrientes para o crescimento, carbonatos para os esqueletos e outros alimentos.
Algumas das características dos ecossistemas de recifes de coral se dão nas Figuras 10.10 e 10.11. Sua principal característica, a alta diversidade de coloração de seus animais e plantas, é difícil de expressar no papel. Há muitas relações simbióticas entre os organismos. Como em outros sistemas com alta diversidade, há muitos tipos de organismos mas pequenas populações de cada tipo.
Figura 10.11 Ecossistemas de recifes de coral. M.O. partículas de matéria orgânica na água. Clique na figura com o botão direito do mouse para vizualizá-la melhor
Os vários corais, mariscos, esponjas e algas se fixam uns aos outros para formar complexas superestruturas porosas, nas quais vivem outros animais.
Quando os corais morrem, os esqueletos de pedra calcária são logo invadidos por algas não simbióticas de vida livre. A estrutura do recife é uma fonte rica de alimento para vários consumidores, como por exemplo o peixe papagaio, que utiliza o coral vivo e morto como fonte de alimento. Os pepinos do mar digerem fragmentos de recifes. Partículas de matéria orgânica (resíduos) na areia calcária, entre os corais, são consumidos por crustáceos e pequenos peixes. São comuns os grandes carnívoros, como as "moréias" que vivem nos recifes, e barracudas e pequenos tubarões que vivem em suas margens.
As espécies comestíveis dos recifes de coral são vulneráveis à pesca, porque há muitos tipos de organismos, mas suas populações são pequenas e são facilmente sobrepescadas. Muitas espécies estão desprotegidas, porque os recifes são rasos e a água clara; por exemplo, a lagosta espinhosa tem sido pescada em excesso por mergulhadores e pescadores com redes. A manutenção da população de lagostas depende de soltar grande número de larvas na água para que sejam dispersas por várias milhas. Quando as populações de lagostas se tornam escassas em áreas muito extensas, o número de larvas pode estar abaixo do mínimo necessário para manter as populações desta área. Parece necessário estabelecer acordos internacionais para que a produtividade da pesca não decaia excessivamente e a indústria pesqueira continue viável.
Apesar das temperaturas e regimes de iluminação variarem pouco durante o ano, há ciclos periódicos de reprodução e vida; algumas vezes se apresentam picos de consumo e crescimento. Por exemplo, uma epidemia de um tipo de estrela do mar gigante e carnívora, Acanthaster, pode consumir corais, deixando atrás de si um recife deserto de cabeças brancas de coral.
10.4 CAMPOS DE ALGAS MARINHAS.
Ao longo da costa rochosa pouco profunda, onde as águas são frias e as ondas são favoráveis, como no litoral da Califórnia, desenvolvem-se ecossistemas de algas. Trata-se de uma alga gigante e marrom fixadas no fundo, tem folhas carnudas e largas que alcançam a superfície e que possuem bolsas cheias de gás que as mantém na superfície. A produção fotossintética é grande. Veja as Figuras 10.12 e 10.13. Existem muitos animais típicos do ecossistema de algas, tais como o "peixe alga", madrepérolas e lontras marinhas. Os ouriços do mar tendem a cortar as algas livres, fazendo necessário um novo crescimento. Quando o "peixe alga" é pescado em excesso, os ouriços aumentam em número e as algas se reduzem. Essas pescas excessivas causam oscilações no sistema.
Figura 10.12 Ecossistemas de algas.
Figura 10.13 Ecossistemas de algas.
10.5 ECOSSISTEMAS DE INCRUSTRAÇÕES SOBRE ROCHAS EM ENTRE-MARES.
Onde as rochas ou outras superfícies duras encontram-se entre a alta e baixa maré (zona de entre- maré), desenvolve-se um ecossistema especial com organismos fixos e que podem viver por algumas horas tanto dentro como fora da água. As plantas são de igual maneira resistentes ao ressecamento, são algas fixas de cor vermelha e marrom. A maioria dos animais possuem esqueletos protetores, tais como crustáceos, ostras e mexilhões. A comunidade de organismos se adapta para utilizar os nutrientes e partículas de alimentos que são arrastados pela maré e rompimento de ondas. Também fazem parte do sistema os peixes predadores, que ingressam a comunidade quando a maré está alta.
10.6 PRAIAS.
Os ecossistemas de praias são importantes como atração turística e como um lugar onde a energia das ondas é utilizada. As praias se formam quando há um abastecimento de areia e energia de ondas regulares que conservam a praia organizada e limpa. Muita da areia que forma parte das praias, foi trazida pela corrente marinha através de milhões de anos. Essa corrente é gerada na zona de rompimento das ondas que vem a partir da praia de forma angular. As ondas enviam sua energia em correntes ao longo da praia levando areia na direção em que essas ondas rompem. Veja as Figuras 10.14 e 10.
A praia é um fantástico filtro. Cada rompimento de onda esparrama água através da areia e quando a água retorna, está filtrada; a praia é algo semelhante ao filtro de areia usado em redes de tratamento de água. O espaço entre grãos contem animais minúsculos e micróbios que consomem matéria orgânica e retornam nutrientes a água.
Figura 10.14 Zonas em uma praia típica.
Reprinted with permission from Environment and Society in Florida - (Cat#SL0802) Copyright CRC Press, Boca Raton, Florida - 1997.
Figura 10.15 Sistema das praias. M.O.= matéria orgânica.
Com a maré alta, os lixos e resíduos flutuantes se reúnem em direção às linhas de arraste da
corrente. Esses resíduos incluem sargaços, outras plantas marinhas, troncos, galhos (que foram parar ao mar através dos rios), e todos os tipos de lixo humano. Minúsculos crustáceos incrustados vivem nessas linhas de arraste.
As ondas mantém a forma da praia de acordo com a intensidade de sua força. Fortes ondas que rompem fazem que a areia da praia seja grossa, pois a areia fina é arrastada com a água.
Neste século ouve um aumento geral do nível mundial do mar, aproximadamente 30 cm. Algumas estruturas construídas ao nível do mar tem sido ameaçadas pelo movimento marinho; para deter a areia foram construídas paredes de rochas, com o objetivo de eliminar o fluxo normal de nova areia pela corrente, que causa mais erosão na praia.
- (^) Descreva um modelo do ecossistema oceânico usando os símbolos de energia.
- Descreva porque e como a força Coriolis afeta os oceanos do mundo.
- Descreva a sucessão de um sistema de dunas
CAPÍTULO 11. ESTUÁRIOS
OBJETIVOS:
- Nomear as plantas e animais representativos encontrados nos estuários.
- Fazer uma lista das características de um sistema de estuário.
- Desenhar o diagrama de energia de um estuário.
- Descrever como se forma um recife de ostras.
- Comparar um recife natural de ostras com um recife comercial.
- Desenhar um diagrama de energia de um ecossistema de recife natural de ostras.
- Desenhar um diagrama de energia de um típico sistema de cultivo de ostras.
- Comparar diversidade versus produtividade nas planícies de algas de fundo.
Um estuário é uma área ao longo da costa onde um rio se junta ao mar. Os estuários estão sempre rodeados de terras úmidas : marismas ou terrenos alagadiços com pastos halo- tolerantes ou pântanos com árvores de raízes aéreas que permanecem fora da água a maior parte do tempo. O estuário é rico em energia e nutrientes, possui um grande número de plantas e animais. Esta riqueza se deve em parte às correntes de água doce e água salgada.
11.1 TÍPICO SISTEMA ESTUÁRIO.
As fontes de energia externa de um sistema de estuário são: a água doce dos rios e a água
salgada do oceano que vem com a maré. O estuário recebe energia cinética (movimento) da água; a maré entra, se mistura com a água do rio, e vai embora. As ondas formadas pelo vento ajudam na mistura de água doce com água salgada, e assim à energia cinética do estuário. A energia cinética aumenta a produtividade do estuário por causa da circulação de nutrientes, comida, plâncton e larvas.
Os estuários tem uma 'explosão' de produtividade na primavera e uma alta taxa de crescimento no verão. As espécies de ostras e caranguejos comerciais são principalmente de estuários. Muitos tipos de camarões comercialmente importantes, em suas etapas adultas vivem e procriam próximos aos estuários, e entram nestes quando são larvas. O sável (peixe marinho da família dos clupeídeos) procria na nascente dos riachos e enquanto é jovem passa pelo estuário em seu caminho ao mar, crescendo rapidamente no tempo que passa por ali. Devido à grande quantidade de larvas de espécies marinhas que crescem nos estuários, são considerados usualmente como uma 'maternidade'. Muitos invertebrados vivem no lodo das marismas. A marisma oferece excelente proteção para as larvas e os pequenos peixes que vão e vem com as marés.
A Figura 11.1 é o diagrama de energia de um estuário, nele se mostra o papel da energia cinética. As células de fitoplâncton se mantém suspendidas pelo movimento. O movimento ajuda na fotossíntese das plantas trazendo nutrientes, como dióxido de carbono (CO2 ), nitrogênio (N), e fósforo (P). Assim, a energia cinética ajuda ao processo de reciclagem. A agitação também mantém as partículas de matéria orgânica em suspensão e em movimento, de forma que os animais do fundo podem capturá-las e se alimentar delas atuando como filtros naturais.
Figura 11.1 Diagrama de energia de um estuário. M, microorganismos; N, nitrogênio; P, fósforo; Dejetos: matéria orgânica morta e micróbios; bentos, animais do fundo: certo tipo de ostras, caranguejos de rio, e minhocas. Combustíveis. Clique na figura com o botão direito do mouse para vizualizá-la melhor
A Figura 11.2 mostra como as marés e os rios causam correntes e trazem nutrientes inorgânicos e matéria orgânica. A interação das correntes e da matéria orgânica produz um fluxo de comida para as ostras adultas. As ostras adultas fazem o recife de conchas onde as larvas que crescem se fixam e se fazem adultas. A população de ostras se mantém baixa devido à predação natural, enfermidades e colheitas. O drill é um caracol que perfura a concha das ostras comendo a parte interna. O drill aumenta de número quando a salinidade do recife é moderadamente constante; quando o fluxo de água doce causa grandes variações de salinidade, a população diminui.
Figura 11.2 Ecossistema de um recife de ostras. L, larvas; C, taladros carnívoros; E, enfermidades; M, microorganismos; Mat Org., matéria orgânica. Clique na figura com o botão direito do mouse para vizualizá-la melhor
Os recifes de ostras de estuários comerciais têm uma alta produtividade. A diversidade e competitividade se mantém baixas devido à constante flutuação da salinidade. Outro habitat comercial está na zona de entremarés , onde a exposição alternada ao ar mantém outras espécies à margem. Todavia, os recifes de ostras na zona de entremaré não podem filtro alimentar-se quando a maré está baixa, isto impede que estes tipos de recife cresçam tão rápido quanto os recifes de estuário em águas profundas.
As ostras também vivem e crescem em plataformas de perfuração e próximos a recifes, mas a diversidade de espécies é alta e a produção é pouco comercial.
Um novo método de cultivo consiste em colocar uma balsa com uma estante por baixo, onde as ostras crescem.
Alguns recifes de ostras se contaminam com bactérias e vírus que foram filtrados da água contaminada do estuário. Estas ostras podem ser úteis porque abastecem ao estuário de larvas e se limparão novamente se as colocar em águas não contaminadas.
11.3 PLANÍCIE DE ALGAS.
Os estuários rasos, de um ou dois metros de profundidade, recebem luz suficiente para produzir um denso leito de plantas de fundo, chamado planície de algas. Estas podem ser espécies de água doce, na zona superior; outras espécies em zonas de baixa salinidade; e espécies halo-tolerantes adaptadas a zonas de alta salinidade. Em algumas baías onde o índice pluviométrico é baixo, a salinidade pode alcançar valores maiores à media da água do mar, que é de 3,5%. Poucas espécies estão adaptadas a salinidades de 4,5% e 5,0%, mas sua produtividade pode ser muito alta.
11.4 PERGUNTAS E ATIVIDADES PARA O CAPÍTULO 11.
- Defina os seguintes termos: 1..1 estuário 1..2 maternidade 1..3 invertebrados escavadores 1..4 filtro-alimentação 1..5 sedimento 1..6 salinidade 1..7 partes por mil
1..8 (^) fertilidade 1..9 recife 1..10 zona de entre maré 1..11 dejetos
- Dê exemplos de tipos de plantas e animais encontrados no estuário.
- Discuta as características físicas do estuário.
- Desenhe um diagrama de energia de um ecossistema de estuário.
- Como se forma um recife de ostras?
- Dê duas razões para a alta produtividade das planícies de algas.
Figura 12.1 (b) Ecossistema de um estanque que mostra o armazenamento e fluxo de energia. Herbívoros: larvas de insetos, caracóis, peixes. Animais do fundo: vermes, larvas de insetos, lagostinhas, peixes. Pequenos predadores: insetos, platelmintes, sapos, peixes, salamandras. Grandes predadores: peixes, serpentes. M: microorganismos.
12.2 ÁGUAS EUTRÓFICAS E OLIGOTRÓFICAS
A água com uma elevada concentração de nutrientes se denomina eutrófica , e aquela com baixa concentração de nutrientes: oligotrófica. Estes termos são úteis quando se descrevem ecossistemas de lagoas.
A máxima quantidade de gás que pode se dissolver na água (nível de saturação ) depende da temperatura. Por exemplo, a água doce saturada com oxigênio a 21ºC contém 9 ppm (partes por milhão) de oxigênio; quando a temperatura aumenta, a quantidade de oxigênio dissolvido diminui, causando um excedente que se difunde fora da água. Se a temperatura diminui, o potencial de saturação da água aumenta.
Em águas eutróficas, durante um dia ensolarado, a fotossíntese é rápida e em conseqüência, o oxigênio e a matéria orgânica se forma rapidamente. A quantidade de oxigênio pode flutuar entre 30 ou 40 ppm. Algo de oxigênio se difunde desde fora do sistema, mas a maior parte se utiliza na respiração animal e vegetal. No processo de decomposição de dejetos e dissolução de matéria orgânica, os micróbios consomem a maior quantidade do oxigênio produzido durante o dia. Isto pode baixar o nível de oxigênio em 1 ou 2 ppm ao final da noite. O nível mais baixo de oxigênio determina a capacidade de sustentação da lagoa para muitos organismos.
Figura 12.2 Mudanças na concentração de oxigênio, matéria orgânica e nutrientes numa lagoa oligotrófica (linhas tracejadas) e uma lagoa eutrófica (linhas sólidas) ao longo de dois dias (com suas noites). Os dados de oxigênio variam de 0 a 30 ppm.
Reprinted with permission from Environment and Society in Florida - (Cat#SL0802) Copyright CRC Press, Boca Raton, Florida - 1997.
A Figura 12.2 mostra essas mudanças. A variação em lagoas oligotróficas é menor devido a possuírem baixos níveis de nutrientes para estimular a fotossíntese. Como o segundo dia foi nublado, menos luz solar incidiu na lagoa e a fotossíntese foi menor, ocasionando menor produção de oxigênio e matéria orgânica. Plantas e animais respiram dia e noite, usando oxigênio e matéria orgânica para produzir nutrientes.
Ocasionalmente, uma mortandade de peixes pode seguir a um período de vários dias nublados. A respiração é muito maior que a produção de oxigênio e alguns peixes morrem por falta de oxigênio. Existem peixes que possuem bexigas de ar que funcionam como pulmões. Alguns peixes que vivem na superfície podem respirar tragando ar. Aves aquáticas (como patos, garças e cormoranes) vem a lagos eutróficos para se alimentarem.
As águas oligotróficas suportam menos biomassa. Os lagos claros, com poucas algas e plantas flutuantes não possuem muita variação na dissolução de oxigênio. Usualmente são bons habitats para peixes como a truta.
O desenvolvimento de assentamentos humanos provocou a descarga de enormes quantidades de águas servidas, resíduos de agricultura e escombros de estradas aos lagos e rios. Fazendo às águas eutróficas ainda mais eutróficas, e podendo fazer eutróficas as águas
oligotróficas. Com estas condições de riqueza de nutrientes, novas espécies de plantas tomam vantagem das oportunidades.
A introdução de plantas exóticas , como os jacintos de água e as aquileas asiáticas , se estende onde quer que as condições nutritivas sejam exageradas. Estas plantas tem sido tratadas como pestes: bloqueiam o movimento dos botes e interferem com a pesca e outras atividades recreativas. Em águas mais profundas, a acumulação de matéria orgânica se faz tão pesada que em climas nublados se consome muito oxigênio e se dá uma mortandade de peixes. Tentativas de remover estas plantas não têm tido êxito, a utilização de herbicidas coloca o material vegetal em decomposição na superfície da lagoa. Os decompositores liberam nutrientes e estimulam novamente o crescimento do mesmo tipo de plantas. O envenenamento rompe muitos outros aspectos do ecossistema. Criar peixes herbívoros, também acelera o ciclo de regeneração de nutrientes e plantas.
A melhor solução é "simples": manter os nutrientes 'extra' fora das águas navegáveis e de recreação. A medida que os fertilizantes se tornem cada vez mais caros, haverá um uso mais eficiente e menos residual. Tem-se realizado muitos esforços para conservar e reciclar nutrientes, eventualmente a maioria das águas residuais de agricultura e dejetos serão recicladas para fertilizar bosques, plantações e pastagens.
Um método para recoletar estes nutrientes tem sido desenvolvido utilizando terras úmidas naturais: pântanos e charcos. Com a localização destas terras úmidas entre as águas residuais e rios e lagos, os nutrientes podem filtrar-se para crescimento de árvores de pântanos e para manter "cinturões verdes" e áreas de vida selvagem.
Ainda existem lagoas oligotróficas em zonas onde a drenagem de águas inclui unicamente água de chuva ou captação de água de solos arenosos pobres em nutrientes. Apesar de que sua fertilidade não seja tão grande e a razão de crescimento seja baixo, a variedade e diversidade de sua flora e fauna é grande. Estes lagos estão rodeados de pastos e juncos, e tendem a ser abertos. São excelentes áreas para recreação.
12.3 CURSOS D`ÁGUA.
No fluxo de água, Figura 12.3, a rede alimentar começa com as algas e com resíduos
(palos, folhas, insetos mortos, etc.) da terra. As algas absorvem os nutrientes para a fotossíntese e estas por sua vez são consumidas diretamente por micróbios.
Muitos cursos d`água que fluem em zonas rochosas ou áreas arenosas são oligotróficas.
Podem converter-se em eutróficos se receberem suficientes nutrientes de depósitos minerais, águas servidas e drenagem de pastagens. Algo do resíduo é decomposto por micróbios, e outro tanto flui corrente abaixo. A contribuição de restos de terra é especialmente importante em pequenas correntes de bosques, onde a água superficial está na sombra e a população de algas é muito pequena; nestas correntes, os restos orgânicos são o suporte primário para a cadeia alimentar.
Os insetos de água doce passam a maior parte de suas vidas na água como larvas. Por exemplo, quando as "moscas de Maio", se desenvolvem, voam em um grande enxame através da água. Logo após copular, as fêmeas depositam seus ovos na água. As larvas de insetos se alimentam no lodo orgânico dos dejetos, e podem ser comidos por peixes carnívoros.
Alguns peixes como o salmonete, TARPOON (tarpão, camarupim) e enguias se reproduzem no mar e se transladam a cursos d`água doce. Outros, como o sávil e o salmão
água salgada do oceano não sobe muito longe no curso do rio, mas forma uma camada de sal em suas margens ao longo de várias milhas. Estes rios fluem com um pulso rítmico, fluindo lentamente quando a maré na foz é alta e correndo rapidamente quando a maré é baixa.
12.4 MANANCIAIS.
Alguns rios recebem uma grande quantidade de águas limpas de manancial, são bastante
claros, motivo que os tornam favoráveis para praticar mergulho e outras recreações aquáticas.
Uma parte da água se infiltra através de áreas de areia porosa, rochas calcárias ou rochas
de basalto até águas subterrâneas , estas podem surgir como um grande volume de água dura e clara de manancial. Este fluxo de água tem um moderado nível de nitratos e fosfatos. Como a água é clara, a penetração de luz é boa, e se desenvolvem correntes muito produtivas com algas, plantas enraizadas, larvas de insetos e peixes. A medida que estas correntes fluem por várias milhas, recolhem dejetos e dissolvem matéria orgânica, convertendo-se em correntes similares às outras. Esses cursos são importantes como suprimento de água, pontos de recreação e atração turística.
Outros mananciais possuem diferentes componentes químicos. Alguns cursos saem do solo sem oxigênio e suportam interessantes ecossistemas de algas verde-azuladas e bactérias sulfúricas brancas. Estes mananciais têm pequenas populações de peixes que tragam ar da superfície, mantendo as bolhas em suas gargantas.
12.5 PERGUNTAS E ATIVIDADES PARA O CAPÍTULO 12.
- Defina os seguintes termos: 1..1 água branda 1..2 água dura 1..3 água subterrânea 1..4 bênticas 1..5 hidroperíodo 1..6 aquático 1..7 eutrófico 1..8 oligotrófico 1..9 nível de saturação 1..10 turbidez 1..11 infiltração 1..12 sedimento 1..13 larvas
- Discuta as diferenças entre ecossistemas de cursos e lagoas.
- Desenhe o diagrama de energia para uma lagoa.
- Discuta como um lago oligotrófico pode converter-se em eutrófico.
- Em que se diferencia um curso de um manancial?
- (^) Discuta como é importante a vida animal e vegetal na determinação das características físicas dos ecossistemas de água doce (dissolução de gases).
- Por que os níveis de oxigênio e de dióxido de carbono em uma lagoa variam a noite e pela manhã?
