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Distribuição espacial. Distribuição geográfica Massas d água – apresentam propriedades físico- químicas e ecológicas particulares que são mais uniformes.

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1 Distribuição espacial

2 Distribuição geográfica Massas d água – apresentam propriedades físico- químicas e ecológicas particulares que são mais uniformes na origem e ocupam um horizonte específico de acordo com a densidade. Barreiras físico-químicas:Temperatura Salinidade Nutrientes Luz Turbulência Espécies meso e batipelágicas distribuição mais ampla devido a menor influência de barreiras em águas profundas

3 Distribuição das espécies depende: 1.Fatores Biológicos 2.Fatores físicos - circulação oceânica: Tolerância aos fatores físicos – fisiologia Alimentos

4 Distribuição geográfica 1.Horizontal: Latitude/longitude e costeira/oceânica Forte gradiente de temperatura N-S Distribuição associada a um tipo de água particular - espécie indicadora (exs: foraminífera, copépodos e quetognatas

5 AS GRANDES DIVISÕES DO MEIO MARINHO PROVÍNCIA NERÍTICAPROVÍNCIA OCEÂNICA ZONAÇÃO PELÁGICA LITORAL BATIAL TALUDE PLANÍCIE ABISSAL SISTEMA LITORAL PLATAFORMA CONTINENTAL Pères, 1945 & Tait, 1985 (adapt)

6 Distribuição geográfica Espécies Indicadoras Caracterizam um tipo de água Determinam o movimento de massas d água, mudanças ambientais e previsões de pesca Carreadas por longas distâncias, são expatriadas através da mistura Uma boa espécies indicadora deve ser: 1) específico e comum em uma determinada área; 2) fácil de coletar; 3) restritivo em sua capacidade de reprodução

7 Distribuição geográfica 2.Vertical: profundidade

8 Distribuição geográfica 3) Manchas Causadas devido a alimentação, reprodução, comportamento e eventos físico-químico (nutrientes, níveis de turbulência). Escalas espacial e temporal da formação e duração de manchas – depende do que as formou Importância ecológica e dificuldades de estudo

9 Variações temporal

10 Fatores que interferem na variação da biomassa primária

11 Mortalidade (principalmente predação), migrações e produção – crescimento somático e reprodutivo Taxas de crescimento/produção podem variar de dias (protozoários) a anos (eufausiaceos na Antártica), dependendo dos ciclos de vida Fatores que interferem na variação da biomassa do zooplâncton (secundária)

12 O que regula as taxas de produção do zooplâncton? Temperatura Suprimento alimentar Mortalidade

13 Variações de temperatura –Determinante dos processos metabólicos, inclusive crescimento –Ciclo de vida mais curto em temperaturas mais elevadas

14 Variação do suprimento alimentar –Depende de nutrientes, intensidade luminosa, ventos e ressurgência que por sua vez variam temporalmente em diversas escalas. –Variação qualitativa do suprimento alimentar.

15 Variação da mortalidade –Geralmente devido ação de predadores –Controla a biomassa e, consequentemente, a produção total da população –Também varia nas escala de tempo e espaço

16 Variações temporais em dias Células de rápido crescimento respondem rapidamente ao encontro de manchas alimentares. Caso estes organismos não sejam predados, formarão florações de curta duração (dias) e de pequena distribuição espacial. Quanto mais rápidas as taxas de crescimento do zooplâncton, mais curtas poderão ser as variações temporais de biomassa e produção.

17 Variações temporais em dias Variações de maré provocando áreas de mistura tendem a aumentar a produção do suprimento alimentar e conseqüentemente do zooplâncton Importantes em regiões costeiras com grande amplitudes de maré

18 Variações temporais em meses Variações sazonais Padrões –Áreas temperadas do Atlântico Norte –Oceanos tropicais –Áreas Ártica e Antártica

19 Luz Latitude Produtividade polar Nutrientes Produtividade temperada Produtividade tropical Inverno Primavera Verão Outono Inverno Nutrientes Luz Suprimento alimentar – produção fitoplanctônica (Lalli & Parsons 1997 mod.)

20 Variação temporal de nutrientes em função da termoclina Inverno Primavera Verão Outono Polar Temperado Tropical

21 J F M A M J J A S O N D Área do Atlântico Norte Fitoplâncton zooplâncton Variação temporal da biomassa planctônica

22 Fitoplâncton Zooplâncton J F M A M J J A S O N D Áreas Ártica e Antártica J F M A M J J A S O N D Áreas Tropicais Variação temporal da biomassa planctônica

23 Variações temporais em meses Áreas de ressurgência Fortemente influenciadas pela intensidade e duração dos ventos trazendo nutrientes para a zona eufótica Suprimento alimentar Biomassa e produção do zooplâncton

24 Por que regiões de ressurgência são mais produtivas? Cadeias alimentares curtas Ressurgências contribuem para a maioria da captura pesqueira

25 Variações temporais em anos El NiñoNormal

26 Resultando Normal El Niño

27 Alterações climáticas podem alterar os padrões temporais da biomassa e produção do plâncton Mudanças no padrão e intensidade dos ventos: –Mais fracos mantém as termoclinas por mais tempo ou permanentes e as ressurgências são afetadas –Mais fortes- efeito contrário Aumento da temperatura da água constituindo termoclinas mais estáveis

28 Conseqüências das variações temporais de biomassa e produção do plâncton Variações na biomassa e produção do plâncton irão interferir diretamente em seus predadores provocando um efeito em cascata sobre peixes, mamíferos aquáticos e aves. Importância das teias tróficas pelágicas

29 Relações tróficas

30 Cadeias alimentares arranjos lineares da transferência de energia e matéria através dos níveis tróficos. A energia diminui a cada nível trófico, e portanto, existe um limite do número de níveis tróficos na comunidade. Biomassa total de cada nível trófico é similar, mas o tamanho dos indivíduos e do ciclo de vida é maior para os indivíduos de topo. Teias Tróficas

31 Plantas Herbívoros Carnívoro terciário Carnívoro secundário Carnívoro primário Pirâmide de energia

32 No entanto, algumas vezes as pirâmides de número ou biomassa podem ser invertidas Devido as rápidas taxas de reposição

33 Cadeia alimentar representa simplificação das teias tróficas. Teias tróficas são complexas, já que muitas espécies não se ajustam a um só nível trófico (mixotróficas, onívoras, parasitas e canibais ) Cadeia simples Teia trófica

34 Determinantes das cadeias alimentares Padrões de cadeia devido ao clima, estação do ano, circulação da água, local, tamanho do fitoplâncton nutrientes grandes diatomáceas filtradores nutrientes Fito pequeno e bactérias microzoo mesozooplâncton Elos da cadeia: oceanos 6; região costeira 4; ressurgências 3 Teias tróficas nas latitudes mais altas e polares são mais simples (Antártica)

35 Microbial Loop Alça microbiana Azam et al. 1983) Alça da cadeia alimentar clássica Importante papel de bactérias heterotróficas utilizando material orgânico particulado e dissolvido para converter em biomassa. Bactérias são predadas pelo nanoplâncton, microzooplâncton, apendicularia e salpas.

36 Microbial Loop – Alça microbiana Cadeias clássica e microbiana presente em todos os sistemas, mas a relevância varia com local, período do ano. Ex: cadeia clássica em águas frias ou de ressurgência e microbiana em águas mais quentes e oligotróficas.

37 Papel chave transferindo energia de produtores primários para níveis tróficos superiores Controla a produção do fitoplâncton - predação do zooplâncton ajuda a esclarecer paradoxo de regiões ricas em nutrientes, mas com baixa clorofila Zooplâncton nas teias alimentares Recentemente demonstrou-se que o microzooplâncton tem grande importância no controle da produção primária (predação no ritmo da produção do fitoplâncton). CONTROLES NAS TEIAS TRÓFICAS

38 Predação Biomassa zooplâncton Suprimento alimentar Bottom-up Suprimento alimentar Predação Biomassa zooplâncton

39 Predação Biomassa zooplâncton Top-down Suprimento alimentar Predação Biomassa zooplâncton Suprimento alimentar

40 Métodos de Estudos do Plâncton

41 Métodos de coleta Vantagens: Amostras discretas, certeza do volume amostrado Não destrói organismos frágeis Pode-se determinar vários parâmetros da água Desvantagens: Vários organismos são capazes de escapar Pequeno volume de água coletado Garrafas Garrafas de Nansen

42 Informacão qualitativa. Permite detectar presença de espécies que se encontram em baixa concentração que não se detectam nas contagens. Identificação in vivo Redes para coleta de fitoplâncton Redes de plancton (10 –60 µm):

43 Redes de zooplâncton Vantagens: Vários tipos e tamanhos coletando diferentes grupos Amostra grandes áreas e volumes de água Desvantagens: Alguns grupos são destruídos Sofre colmatação Determinação do volume filtrado não é tão precisa quanto os demais amostradores

44 (método do microscópio invertido ou método de Utermöhl, 1958) Sub amostragens 2 L- garrafa 100 mL fixados 20 mL sedimentados Volume a ser preservado Mar – 500 a 2000 mL Águas pouco produtivas – 200 a 1000 mL Águas muito produtivas – 2 a 10 mL O método da sedimentação

45 Método Utermöhl, 1958 (câmaras de sedimentação) Volume das câmaras f (tamanho amostra): ml Câmaras simples Câmaras compostas

46 Como estudar? (Metodologia) Analisar amostras vivas Estruturas de locomoção Coloração Morfologia

47 Como estudar? (Metodologia) Aumento adequado 100x 400x

48 Como estudar? (Microscopia ótica) Campo claroCampo diferencial DICContraste de fase Histioneis hippoperoides Histioneis michellana Ceratium geniculatum

49 Como estudar? (Microscopia Eletrônica) Varredura (Scanning) Transmissão Rhodomonas N Ornithocercus magnificus www-ocean.tamu.edu

50 flagelado heterotrófico bactéria heterotrófica cianobactéria diatomácea Luz azul cianobactéria Luz verde Luz UV - DAPI O QUE VEMOS? Microscopia fluorescência

51 cloroplastos núcleo Organismos (foto) autotróficos AZUL ULTRA VIOLETA VERDE Ciliado fotoautotrófico com cloroplastos de criptofíceas Dinophysis (fissão binária) 10 µm

52 Importância do plâncton

53 Manutenção do equilíbrio ecológico: a qualidade da água e as relações tróficas dos ecossistemas estão relacionadas com a diversidade de microalgas Clima da Terra: Produção de O2, absorção de CO2 Farmacologia: a variabilidade de espécies com fisiologia distinta garante um estoque de substâncias químicas de importância farmacológica

54 Importância do plâncton Importância econômica: aplicações na produção de combustível a partir de biomassa de algas, maioria dos organismos de interesse comercial faz parte do meroplâncton e se alimentam do plâncton em algum estágio de vida, o conhecimento do número de ovos ou larvas permite a estimativa do recrutamento pesqueiro. Importante na aqüicultura – alimento vivo vantajoso em relação a rações

55 Fermentação biológica – gás metano E bioconversão de energia PRODUÇÃO DE MICROALGAS & SUAS UTILIZAÇÕES salinidadetemperatura luzpHágua Requerimentos Físicos Requerimentos Nutritivos Macronutrientes Micronutrientes E Metais traços NO 3 PO 4 SO 4 CULTIVO DE MICROALGAS Produção de O 2 Tratamento de efluentes domésticos e/ou recuperação de água Indústria química e farmacêutica Alimento para o Homem Aquacultura Moluscos Larva de Peixes Zooplâncton Larva de crustáceos Suplemento alimentar para animais

56 O zooplâncton é um elo entre a produção primária e consumidores de topo. Alterações na produção do zooplâncton poderão então afetar os níveis inferiores (fitoplâncton) e também os superiores (peixes) e até no bentos. Importância do Zooplâncton


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