Revisão – Vest UFES 2015 Aula 6 – Ecologia – página 13

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Márcio Germello Ecologia Ecossistema, biosfera e relações tróficas entre os seres vivos

Sucessão ecológica

E a produtividade líquida?
A atividade de um ecossistema pode ser avaliada pela produtividade primária bruta (PPB), que corresponde ao total de matéria orgânica produzida em gramas, durante certo tempo, em uma certa área ambiental: PPB = massa de matéria orgânica produzida/tempo/área Descontando desse total a quantidade de matéria orgânica consumida pela comunidade, durante esse período, na respiração (R), temos a produtividade primária líquida (PPL), que pode ser representada pela equação: PPL = PPB – R A produtividade de um ecossistema depende de diversos fatores, dentre os quais os mais importantes são a luz, a água, o gás carbônico e a disponibilidade de nutrientes. Produtividade Primária Bruta (PPB) = Taxa fotossintética total   Produtividade Primária Líquida (PPL) = PPB - Respiração dos autótrofos  Produtividade Líquida da comunidade (PLC) = PPL - Consumo por herbívoros

E a produtividade líquida?
Eficiência ecológica Eficiência ecológica é a porcentagem de energia transferida de um nível trófico para o outro, em uma cadeia alimentar. De modo geral, essa eficiência é, aproximadamente, de apenas 10%, ou seja, cerca de 90% da energia total disponível em um determinado nível trófico não são transferidos para a seguinte, sendo consumidos na atividade metabólica dos organismos do próprio nível ou perdidos como restos. Em certas comunidades, porém a eficiência pode chegar a 20%.

Questão complementar - gabarito
a) Grupo 3. Estas espécies realizam maior produção de matéria orgânica em intensidades luminosas mais altas, em consequência da maior taxa de fotossíntese. b) A produtividade primária líquida tende a estabilizar-se porque, embora ocorra um aumento da produtividade primária bruta, passa também a haver um aumento proporcional da respiração. A biomassa tende a aumentar.

Questão 1 Num campo, vivem gafanhotos que se alimentam de plantas e servem de alimento para passarinhos. Estes são predados por gaviões. Essas quatro populações se mantiveram em números estáveis nas últimas gerações. a) Qual é o nível trófico de cada uma dessas populações? b) Explique de que modo a população de plantas poderá ser afetada se muitos gaviões imigrarem para esse campo. c) Qual é a trajetória dos átomos de carbono que constituem as proteínas dos gaviões desde sua origem inorgânica? d) Qual é o papel das bactérias na introdução do nitrogênio nessa cadeia alimentar?

Questão 1 - Gabarito a) Plantas são produtores, gafanhotos são consumidores primários, pássaros são consumidores secundários e os gaviões são consumidores terciários. b) O aumento populacional dos gaviões acarretará de imediato uma diminuição no número de pássaros. Este fato tem como conseqüência o aumento no número de insetos herbívoros. O resultado esperado será, então, uma diminuição na população de plantas da região. c) O gás carbônico é fixado pelos proutores, através da fotossíntese, em compostos orgânicos, entre os quais glicose, aminoácidos etc. As proteínas vegetais, produzidas a partir do encadeamento dos aminoácidos, serão transferida pela cadeia alimentar até o nível trófico ocupado pelos gaviões. d) As bactérias atuam nos ecossistemas realizando os seguintes fenômenos: fixação biológica do nitrogênio, decomposição da matéria orgânica e nitrificação de compostos nitrogenados produzidos através da excreção dos animais e da decomposição da matéria morta. Esses processos produzem amônia e nitratos que podem ser absorvidos e aproveitados pelos produtores do ecossistema.

Questão 2 O ciclo da água pode ser afetado em função de fatores decorrentes da atividade humana. De que maneira o aumento crescente de pavimentação de ruas e estradas, do teor de CO2 na atmosfera e da poluição particulada (poeira) interfere nesse ciclo? (Considere cada fator isoladamente.)

Questão 2 – gabarito A pavimentação de ruas e estradas dificulta o escoamento das águas das chuvas, impermeabilizando o solo. Tal fato explica, em parte, as enchentes verificadas nas cidades em épocas chuvosas. O aumento no teor de CO2 atmosférico causa o agravamento do "efeito estufa" que pode acarretar o descongelamento de geleiras e das calotas polares com conseqüente aumento do nível do mar e inundação das cidades litorâneas. A poluição particulada causa a "chuva ácida". Os poluentes liberados pelas indústrias contém substâncias como o SO2, SO3 e NO2 que, reagindo com o vapor d'água, formam ácido sulfúrico e nítrico na atmosfera. As precipitações ácidas acarretam danos em edificações, à agricultura e problemas respiratórios e cutâneos em seres humanos e animais.

Questão 3 A ação inadequada do homem sobre o ecossistema pode prejudicar os ciclos biogeoquímicos de alguns elementos, como por exemplo o nitrogênio, cuja disponibilidade é limitada no planeta Terra. Explique um mecanismo que permite a fixação biológica do nitrogênio. b) Apresente um exemplo dessa ação inadequada e explique sua conseqüência sobre o ciclo do nitrogênio.

Questão 3 - gabarito a) Processo de amonificação: conversão de nitrogênio (N2) em amônia (NH3) e íons de amônia (NH4+), realizada em grande parte por bactérias simbiontes ('Rihizobium') presentes em raízes de plantas leguminosas e também por organismos de vida livre, como, por exemplo, bactérias aeróbicas ('Azobacter') e anaeróbicas ('Clostridium'), cianobactérias e fotossintetizantes ('Rhodospirillum'). Esse processo possibilita a absorção da amônia pelos vegetais em geral e sua utilização na síntese de compostos nitrogenados. b) Alguns exemplos da ação inadequada do homem sobre o ecossistema e suas conseqüências sobre o ciclo do nitrogênio: queimadas - destruição dos microrganismos e de cobertura vegetal, limitando a fixação do nitrogênio utilização de fertilizantes químicos - deposição de nitratos em excesso, provocando eutrofização desmatamento - retirada da cobertura vegetal, reduzindo a fixação do nitrogênio monocultura - exposição excessiva do solo a um tipo de cultura, provocando o seu desgaste pecuária intensiva - pastagem e pisoteio excessivo, provocando destruição da vegetação, esgotamento do solo e, conseqüentemente, redução da fixação do nitrogênio e a continuidade do ciclo; poluição atmosférica - oxidação do nitrogênio em ácido nítrico (NO), depositado no solo por ação da chuva ácida, interferindo no ciclo do nitrogênio (fixação biológica, nitrificação e desnitrificação).

Questão 4 Leia o texto a seguir. "Quente, seco e perigoso do ponto de vista ambiental. A onda de calor que causou milhares de mortes na Europa em 2003 teve consequências também terríveis para o crescimento das formações vegetais(...). Os cientistas constataram que o crescimento das vegetações temperada europeias foi 30% menor do que em anos anteriores. Pior do que isso. Em vez de funcionar como sorvedouros de carbono, as plantas viraram fonte. Isso, se repetido, poderá potencializar ainda mais o aquecimento global em termos regionais(...). A expectativa é que novas ondas de calor, como as de 2003, ocorram novamente na Europa, na mesma intensidade, até 2025(...). Episódios quentes e secos, como o de 2003, podem impedir que o continente consiga cumprir as exigências do Protocolo de Kyoto (...)." Considere o texto e responda: I - Qual o nome do fenômeno relacionado ao aquecimento global? II - Como as atividades humanas podem contribuir para agravar esse fenômeno? III - De acordo com o texto, explique como a vegetação poderia atenuar e acentuar o fenômeno de aquecimento global. IV - Cite uma das exigências do Protocolo de Kyoto (Quioto).

Questão 4 - gabarito I. Efeito Estufa. II. Nos últimos anos, a concentração de dióxido de carbono na atmosfera tem aumentado cerca de 0,4% anualmente; este aumento se deve à utilização de petróleo, gás e carvão e à destruição das florestas tropicais. A concentração de outros gases que contribuem para o Efeito Estufa, tais como o metano e os clorofluorcarbonetos, também aumentou rapidamente. O efeito conjunto de tais substâncias pode vir a causar um aumento da temperatura global (aquecimento global), estimado entre 2 e 6 °C nos próximos 100 anos. IV - Cooperar com outras Partes no aumento da eficácia individual e combinada de suas políticas e medidas adotadas. Para esse fim, essas Partes devem adotar medidas para compartilhar experiências e trocar informações sobre tais políticas e medidas, inclusive desenvolvendo formas de melhorar sua comparabilidade, transparência e eficácia. A Conferência das Partes na qualidade de reunião das Partes deste Protocolo deve considerar maneiras de facilitar tal cooperação, levando em conta toda a informação relevante.

Questão 5 A ilustração ao lado mostra parte do ciclo do carbono, indicando seu caminho através de diferentes sistemas. Considerando a ilustração, a) explique o papel das plantas no ciclo do carbono; b) explique como as atividades humanas afetam o ciclo do carbono de modo a provocar o aquecimento global; c) indique uma medida que pode ser adotada pelo homem para reduzir o aquecimento global e explique como ela afetaria diretamente o ciclo do carbono.

Questão 5 - gabarito a) As plantas utilizam o dióxido de carbono (CO2) atmosférico para produção de matéria orgânica, através da fotossíntese. Assim, fixam o carbono atmosférico na matéria orgânica, que por sua vez circulará pelos diferentes níveis tróficos da cadeia alimentar e será progressivamente eliminado pelos processos de degradação da matéria orgânica. b) Basicamente pela conversão do carbono armazenado nos compostos orgânicos em dióxido de carbono. Com a remoção da cobertura florestal ou a queima de combustíveis fósseis, o Homem reduz a quantidade de carbono armazenado na forma de compostos orgânicos e aumenta a concentração do dióxido de carbono na atmosfera. Isso resulta no aumento do efeito estufa e consequente aumento da temperatura. c) Diminuindo o consumo de combustíveis fósseis, através da diminuição do consumo de energia ou da utilização de energia de fontes renováveis, ocorreria uma redução na taxa de aumento do dióxido de carbono na atmosfera. Assim, o efeito estufa diminuiria ou se estabilizaria.

Questão casa A produtividade primária em um ecossistema pode ser avaliada de várias formas. Nos oceanos, um dos métodos para medir a produtividade primária utiliza garrafas transparentes e garrafas escuras, totalmente preenchidas com água do mar, fechadas e mantidas em ambiente iluminado. Após um tempo de incubação, mede-se o volume de oxigênio dissolvido na água das garrafas. Os valores obtidos são relacionados à fotossíntese e à respiração. a) Por que o volume de oxigênio é utilizado na avaliação da produtividade primária? b) Explique por que é necessário realizar testes com os dois tipos de garrafas. c) Quais são os organismos presentes na água do mar responsáveis pela produtividade primária?

Questão 6 - gabarito a) O oxigênio liberado na fotossíntese serve como parâmetro para se medir a produção de matéria orgânica pelo fitoplâncton. b) Na garrafa iluminada ocorre fotossíntese com produção de matéria orgânica e oxigênio. A garrafa escura funciona como controle do experimento pois nessa situação não há fotossíntese. Comparando-se o teor de oxigênio nas duas garrafas têm-se a medida da taxa de fotossíntese. c) Algas microscópicas componentes do fitoplâncton.

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