CNE0148 - Ecologia de Ecossistemas ECOLOGIA GERAL Fluxo de energia nos ecossistemas: cadeias e teias alimentares e níveis tróficos Profs. M.Victoria R. Ballester e Reynaldo L. Victoria

Cadeia e teias alimentares Porém, como geralmente ocorre, é mais complicado do que isso: na cadeia da pastoreio existem multiplos predadores para cada presa e vice-versa, omnivorismo e, em alguns casos, canibalismo Os detritívoros são importantes mas geralmente pouco estudados, lembrando que são elementos chave no contrôle da ciclagem de nutrientes e, portanto, da dinâmica da população O que determina a estrutura e o tamanho das teias alimentares?

Teias alimentares: Descrevem os padrões complexos de fluxo de E em um ecossitemas pela modelagem de quem consome quem.

CNE0148 - Ecologia de Ecossistemas Figure: 51.7a Caption: (a) An example of a food chain in an intertidal zone. Cadeia Teia Profs. M.Victoria R. Ballester e Reynaldo L. Victoria

Pirâmides tróficas Cadeias alimentares: sistemas morfológicos que descrevem o fluxo de energia Este fluxo dentro das cadeias alimentares pode ser também descrito quantitativamente, através de vários modelos propostos na literatura.

Exemplos: Modelo de pirâmides de biomassa: quantifica a biomassa total em cada nível trófico Modelo de pirâmides de energia: quantifica a quantidade de energia presente em cada nível trófico

Forma gráfica de representar a estrutura e função tróficas Pirâmides Ecológicas Tipos Pirâmides de números: são representados o número de organismos individuais presentes em cada nível Pirâmides de biomassa: são representados o peso seco total ou o valor calórico ou outra medida da quantidade de material vivo Pirâmides de energia: são representados o fluxo energético e/ou a produtividade em níveis tróficos sucessivos

Pouco instrutiva em termos ilustrativo: Pirâmides de Números Odum, 1983) Pouco instrutiva em termos ilustrativo: Exemplos: Florestas: produtores primários - poucos indivíduos grandes Oceanos: produtores primários – muitos indivíduos, pequenos Números variam muito de acordo com o tipo de comunidades, dependendo do tamanho dos indivíduos Muitas vezes os números entre um nível trófico e outro apresentam variações muito grandes, dificultando sua representação na mesma escala São estáticas: demostram os estados instantâneos

5- São estáticas: demostram os estados instantâneos Pirâmides de Biomassa Odum, 1983) 1- Proporciona um quadro mais claro das relações de biomassa existentes entre os grupos ecológicos como um todo 2- Espera-se uma pirâmide de inclinação gradativa, desde que o tamanho dos indivíduos não difira muito 3- Esta pirâmide pode ser invertida quando os indivíduos dos níveis tróficos iniciais são bem menores do que os dos níveis mais elevados (ex. Lagos e oceanos) 4- Apesar do fluxo de E ser maior dos produtores para os consumidores, o metabolismo acelerado e a taxa de reposição maior dos produtores implicam em uma menor biomassa em qualquer tempo 5- São estáticas: demostram os estados instantâneos

4- Forma da pirâmide não é afetada pelo tamanho ou taxas metabólicas Pirâmides de Energia Odum, 1983) 1- Proporcionam a melhor imagem geral da natureza funcional das comunidades 2- O número e a massa de organismos que podem ser sustentados em um dado nível, em uma dada situação não dependem da quantidade de E fixada presente, em um dado momento no nível imediatamente inferior, mas sim da velocidade com que o alimento está sendo produzido 3- São dinâmicas: demostram a velocidade da passagem da massa alimentar ao longo da cadeia trófica 4- Forma da pirâmide não é afetada pelo tamanho ou taxas metabólicas 5- Se todas as fontes forem consideradas deve estar sempre na posição direta, devido à Lei da Entropia

Pirâmides de Energia Problema básico com a dissipação de E: pouca E disponível nos níveis tróficos superiores O conteúdo biomassa/E x no de indivíduos: a E disponível diminui e a E/individuo tende a ser maior a medida que aumenta o nível trófico

Ecossistema terrestre Ecossistema aquático As ineficiências (ou eficências) nas cadeias alimentares resultam em pirâmides de energia e biomassa distintas Biomassa Produtor Primário Produtor Secundário Consumidor Primário Consumidor Secundário Fluxo de E Ecossistema terrestre Ecossistema aquático

Pirâmide de número de organismos: Diminuição do número de organismos com um aumento do número de níveis tróficos Base da pirâmide de uma floresta temperada é estreita pois os organismos são grandes 1.5000.000 100.000 10.000 1 2 120.000 50.000 300

Entrada de E no ecossitema: Energia solar não utilizada na fotossíntese 1679190 5465 1095 46 6 Entrada de E no ecossitema: 1 700 000 Produtores Herbívoros Carnívoros Carnívoros Decomposi- tores 3368 383 20810 21 11979 1890 316 13 6612 20810 Perdas de E metabolismo RFA: 1.2% E perdiada: 98.8% Carnívoros: 21 Carnívoros: 383 Decompositores: 6612 Herbívoros: 3368 Produtores: 20810

Crescimento (biomassa nova) Limites ao tamanho das cadeias: fluxo de energia Maetrial vegetal Ingerido pelo herbívoro Respiração Crescimento (biomassa nova) Fezes 100 J 33 J 200 J 67 J Eficiência ecológica: depende da eficiência metabólica, ou seja a quantidade de energia utilizada em outras atividade, como por exemplo a endotermia Que, por sua vez,

Transferências energéticas dentro de cada nível trófico Envolvem vários componentes: Ingestão: energia contida no alimento ingerido Excreção: energia contida nos dejetos Assimilação: energia contida no alimento ingerido que é absorvida pelo organismo Respiração: energia consumida nos processos de manutenção vital Produção: energia residual utilizada no crescimento e reprodução

Relações energéticas fundamentais O balanço energético de um consumidor resulta das seguintes relações: ENERGIA INGERIDA - ENERGIA EXCRETADA = ENERGIA ASSIMILADA ENERGIA ASSIMILADA - RESPIRAÇÃO - EXCREÇÃO = PRODUÇÃO

E disponível para o próximo nível Alocação da energia dentro de um nível trófico da cadeia alimentar Ingestão Ejecta Digestão e Assimilação Miller, 2001 E disponível para a cadeia de detritos Excreção Respiração Crescimento e Reprodução E utilizada para executar trabalho, perdida como calor, indisponível para o resto da comunidade Morte E disponível para o próximo nível