Ecologia - Aula 12 - Ecossistemas aquáticos

Ecossistemas Aquáticos

Introdução aos Ecossistemas Aquáticos

• Os ecossistemas aquáticos são divididos em água doce e marinha, com os primeiros incluindo rios e lagos (sistemas lóticos e lênticos).

• Reservatórios ou represas atuam como intermediários entre rios e lagos, mas se assemelham mais a lagos.

• Os ecossistemas marinhos são mais diversificados devido à complexidade do ambiente, incluindo zonas de maré, recifes de coral e fontes hidrotermais.

Compartimentos Bióticos nos Ecossistemas Aquáticos

• A biota aquática é dividida em plâncton (organismos que não nadam ativamente), nécton (organismos que nadam contra a correnteza) e bentos (organismos associados ao fundo).

Plâncton

• O fitoplâncton é a fração autotrófica do plâncton, enquanto o zooplâncton é heterotrófico; diatomáceas são um exemplo importante do fitoplâncton.

Nécton

• O nécton inclui organismos como cefalópodes, peixes, répteis marinhos e mamíferos como cetáceos.

Bentos

• O bentos abrange organismos que vivem no fundo dos corpos d'água; podem ser vegetais ou animais.

Categorias Adicionais de Organismos

• O pleuston refere-se a organismos na superfície da água com estruturas fora d'água; exemplos incluem aguapés.

• O neuston está associado à superfície da água; larvas de mosquitos exemplificam essa categoria por ficarem penduradas na superfície.

Biofilme e Outros Organismos

• O periphyton é uma camada fina formada por bactérias e algas unicelulares que recobre superfícies submersas.

Ecossistemas de Água Doce: Ambientes Lênticos

Estrutura dos Lagos

• Lagos têm uma camada superficial onde a luz penetra chamada zona eurifótica; abaixo dela está a zona profunda onde não há luz.

Estratificação da Água em Lagos e Rios

Fenômenos de Estratificação em Lagos

• A água em lagos pode apresentar estratificação, onde a densidade e temperatura influenciam a distribuição das camadas. A camada superficial é mais quente e rica em oxigênio, enquanto as camadas mais profundas são mais frias e podem ter pouco ou nenhum oxigênio.

• Quando a água na superfície está mais quente que no fundo, ocorre uma separação entre as camadas. A camada superior (epilimnion) é aquecida pelo sol e favorece a fotossíntese, enquanto o fundo (hipolimnion) pode ficar estagnado.

• Entre essas duas camadas existe uma zona de transição chamada metalinônio, onde há variação de temperatura. Essa estratificação é comum em lagos temperados.

• Durante o outono, a temperatura da superfície diminui, levando à mistura das águas. Nutrientes do fundo se elevam para a superfície, aumentando a produtividade primária devido à disponibilidade de luz.

• No inverno, a água superficial congela devido à anomalia térmica da água. Isso impede a circulação vertical e mantém os nutrientes no fundo disponíveis para quando o gelo derreter na primavera.

Dinâmica dos Rios

• Nos rios, há uma zonagem longitudinal: começa nas nascentes (crenal), passa pelas cabeceiras (reino), até chegar ao curso médio e finalmente ao estuário.

• O perfil do rio muda ao longo do seu percurso; desde um leito rochoso nas nascentes até sedimentos finos como areia fina e lama próximo ao oceano.

• Na zona do canal (crenal), há pouca diversidade biológica devido às condições adversas. À medida que se avança para as zonas seguintes, como o reino, aumenta-se a biomassa com material alóctone proveniente das margens.

• O reino caracteriza-se por um consumo predominante de nutrientes devido à baixa produção orgânica. Contudo, com o aumento de material alóctone na zona de transição, ocorre um aumento na quantidade de nutrientes disponíveis.

Efeitos da Luz e Nutrientes nos Ecossistemas Aquáticos

Penetração da Luz e Produção Primária

• A penetração da luz afeta a distribuição de produtores aquáticos, que se concentram nas margens dos lagos devido à maior disponibilidade de nutrientes provenientes de detritos.

• O ciclo vital nos ecossistemas aquáticos é composto por três fases: consumo predominante, produção predominante e decomposição predominante.

Características Gerais dos Oceanos

• Os oceanos são divididos em dois domínios principais: o domínio pelágico (massa d'água) e o domínio bentônico (fundos oceânicos).

• O domínio bentônico inclui zonas como a zona das marés, plataforma continental (até 200 metros de profundidade), talude continental (200 a 4000 metros) e planícies abissais.

Sedimentos Marinhos

• Os sedimentos marinhos têm origens diversas: sedimentação continental, biogênica (esqueletos microscópicos), vulcânica e autóctone (precipitação química).

• Sedimentos biogênicos podem acumular centenas de metros de espessura ao longo do tempo, formando camadas compostas por esqueletos calcários ou silicose.

Fatores Ecológicos nos Oceanos

• Nos oceanos, os fatores ecológicos são classificados em vetoriais (onde direção importa) e escaladores.

• As ondas são um exemplo de fator vetorial; elas se formam longe da costa devido aos ventos e alteram seu comportamento ao se aproximar do fundo marinho.

Comportamento das Ondas na Costa

• Quando as ondas atingem uma profundidade crítica, começam a sofrer refração, mudando sua direção conforme se aproximam da praia.

• Em costas sinuosas, como no litoral norte de São Paulo, as ondas interagem com formações geográficas criando padrões distintos na energia das ondas.

Efeito das Marés no Litoral

• As marés variam entre vivas e mortas dependendo do alinhamento do sol e da lua. Esse fenômeno é causado pela atração gravitacional desses astros sobre as massas d'água.

Dinâmica das Marés e Correntes Oceânicas

Influência da Lua e do Sol nas Marés

• A interação entre a gravidade da lua e do sol causa variações nas marés, sendo mais pronunciada durante as quadraturas.

• Durante os períodos de quadratura, as forças gravitacionais não se somam, resultando em marés menos intensas.

Importância das Correntes Oceânicas

• As correntes oceânicas são cruciais para a distribuição de energia térmica pelo planeta, influenciando o clima continental.

• A corrente quente do Golfo aquece a Europa, tornando-a significativamente mais quente que regiões da América do Norte em latitudes semelhantes.

Salinidade e Temperatura dos Oceanos

• A salinidade varia entre diferentes oceanos; por exemplo, no Mar Morto chega a quase 300 gramas de sal por litro.

• A temperatura dos oceanos apresenta uma termoclina que pode atingir até mil metros de profundidade, com variações na salinidade.

Densidade e Partículas Orgânicas

• À medida que a água esfria, sua densidade aumenta; partículas orgânicas afundam até igualar sua densidade à da água.

• Entre 500 e 1000 metros de profundidade, acumulam-se detritos orgânicos que são processados por bactérias.

Concentração de Oxigênio nos Oceanos

• O oxigênio é abundante na superfície devido à fotossíntese, mas diminui drasticamente perto dos 500 metros.

• Águas frias originadas nos polos trazem oxigênio para as camadas inferiores do oceano.

Luz e Produtividade Primária nos Oceanos

Fotossíntese e Ponto de Compensação

• O ponto de compensação é onde a fotossíntese supera a respiração celular; acima desse ponto há produtividade primária.

Zonas Eufórica e Disfórica

• Na zona disfórica ainda há luz suficiente para organismos autótrofos viverem temporariamente, mas sem produção primária significativa.

Ecossistemas Abissais

• Descobertas recentes mostram comunidades vivendo em planícies abissais baseadas em quimiossíntese ao invés de fotossíntese.

Nutrientes nos Oceanos

• Os nutrientes são escassos na superfície devido à assimilação pela biomassa durante a fotossíntese.

Ecossistemas Marinhos e sua Produtividade

Correntes de Ressurgência

• As correntes verticais, como as de ressurgência, trazem nutrientes à superfície, resultando em um florescimento significativo da vida vegetal e animal nos oceanos. Essas regiões são consideradas as mais produtivas do planeta.

Costões Rochosos

• Os costões rochosos são locais ideais para observar fenômenos ecológicos e organismos marinhos devido à exposição durante a maré baixa.

• A alta densidade populacional e a riqueza de espécies nos costões tornam esses ambientes fascinantes para estudo e observação.

• A topografia diversificada dos costões cria micro hábitats variados, aumentando a diversidade biológica presente na região.

• A zonação nos costões é influenciada pela tolerância dos organismos ao dessecamento e suas interações biológicas com outros membros da comunidade.

Organismos nos Costões Rochosos

• Na parte superior do costão, encontramos organismos como o caramujo litorina que se alimenta de biofilmes nas rochas.

• Cracas, bivalves (como ostras e mexilhões), além de moluscos gastrópodes também habitam essa região, contribuindo para a biodiversidade local.

Praias Arenosas

• As praias arenosas apresentam um ambiente instável devido ao dinamismo das ondas e correntes, dificultando a sobrevivência dos organismos que tendem a se enterrar na areia.

• Muitos organismos nas praias estão enterrados ou vivem em galerias construídas na areia, tornando-os menos visíveis durante observações superficiais.

Características dos Organismos das Praias Arenosas

• Entre os organismos característicos das praias estão pulgas do mar (anfípodes), caranguejos fantasmas e poliquetas que desempenham papéis importantes no ecossistema.

Recifes Coralinos: Estruturas Vitais

Formação dos Recifes Coralinos

• Os recifes coralinos são formados por algas calcárias e corais que criam estruturas complexas em águas tropicais ricas em luz e temperatura adequada.

Mutualismo entre Corais e Algas

• Existe uma relação mutualística entre algas unicelulares e pólipos de corais onde ambos trocam nutrientes essenciais para sua sobrevivência.

Impacto da Sedimentação nos Corais

• A sedimentação excessiva pode prejudicar os pólipos de corais ao bloquear luz necessária para as algas, desestabilizando o mutualismo vital entre eles.

Tipos de Recifes Coralinos

Ecossistemas Marinhos e os Recifes de Coral

A Beleza dos Recifes de Coral

• O Nordeste brasileiro, como Porto Seguro, apresenta recifes com ondas arrebentando e formações de corais em círculos, conhecidos como atóis, que abrigam uma rica diversidade animal.

Problemas dos Recifes de Coral

• Os recifes de coral enfrentam sérios problemas devido ao aquecimento global, que causa o aumento da temperatura da água e afeta a sobrevivência dos corais.

• O processo de branqueamento ocorre quando as algas são eliminadas dos corais, resultando na morte desses organismos. Imagens mostram a rápida degradação entre dezembro de 2014 e agosto de 2015.

Consequências do Aquecimento Global

• As áreas com corais mortos aumentaram significativamente devido ao aquecimento global, evidenciando um grande problema ambiental.

Fontes Hidrotermais nas Profundezas do Oceano

Descobertas Recentes

• Pesquisadores descobriram fontes hidrotermais submarinas que liberam água quente a 400 graus Celsius, ricas em nutrientes químicos essenciais para a vida marinha.

Ecossistemas Independentes

• Esses ecossistemas não dependem da matéria orgânica da superfície; as bactérias presentes sintetizam energia para produzir matéria orgânica, sustentando uma biodiversidade significativa.

Diversidade Animal

• As fontes hidrotermais abrigam uma vasta gama de animais marinhos, incluindo peixes e moluscos grandes. É sugerido que se busque mais informações sobre esses ecossistemas únicos.

Conclusão do Estudo