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ECOSSISTEMAS UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL Ciências do Ambiente – 1703103 Turma 01 – Quinta 09:00 às 12:00 Prof. Leonardo Vieira Soares É a unidade funcional básica do estudo da ecologia, onde os vegetais, animais e microrganismos encontram-se ligados entre si através de uma rede de relações e influências de maneira equilibrada, seja pela reciclagem de matéria, como pelo uso eficiente da energia solar. Em um ecossistema, a matéria inorgânica, ou sem vida - como a água, a luz, o solo e o ar - são os elementos abióticos e seu conjunto denomina-se BIÓTOPO, enquanto os seres vivos são os elementos bióticos e o conjunto destes denomina-se BIOCENOSE. ECOSSISTEMAS Os ecossistemas apresentam quatro características básicas: • continuidade: todos os ecossistemas do planeta estão interligados, formando um grande ecossistema – a BIOSFERA; • sistema aberto: sob o ponto de vista da termodinâmica, todos os ecossistemas são abertos e mantidos pelo fluxo contínuo de energia solar; • homeostase: mecanismo de auto-regulação que torna o ecossistema capaz de resistir (ou de se recuperar) às mudanças naturais ou antrópicas que lhe são impostas, voltando ao estado de equilíbrio inicial; • sucessão ecológica: é o desenvolvimento do ecossistema desde a sua fase inicial até a sua obtenção ou estado de equilíbrio entre seu componentes, denominado de CLíMAX. Pode ser primária ou secundária. ECOSSISTEMAS Sucessão Ecológica Fonte: Miller, G. Tyler (2007) ECOSSISTEMAS Biomas ECOSSISTEMAS • É cada combinação distinta entre plantas e animais que formam uma comunidade clímax, desenvolvida a partir de processos naturais de adaptação ao meio ambiente. • A biosfera divide-se entre biomas aquáticos e terrestres, cujas diferenças básicas, além do substrato, são: nos biomas aquáticos, a luz é o fator limitante, enquanto, nos terrestres, a água pode limitar o desenvolvimento dos seres vivos; as variações de temperatura são mais acentuadas no meio terrestre que no meio aquático; no meio terrestre, a circulação de ar provoca uma rápida reciclagem e distribuição de gases, enquanto, no meio aquático, o oxigênio, às vezes, é um fator limitante. BIOMAS • Os biomas aquáticos têm suas características e propriedades diretamente influenciadas pela luz, pelo teor de oxigênio dissolvido, pela presença de nutriente, pela profundidade e pela salinidade. ÁGUA SALGADA ÁGUA DOCE BIOMAS AQUÁTICOS • Os oceanos e os mares; Características: são profundos e contínuos (Pacífico, Atlântico e Índico); tamanho ( 70% da superfície); salinidade ( 35g/L); marés e correntes provocadas pelos ventos e pela própria rotação da Terra; temperatura (-2oC a 32oC); luminosidade e profundidade. BIOMAS DE ÁGUAS SALGADAS OU TALÁSSICOS Plataforma Continental – zona que se inicia na praia, com declive de até 200m (Fig.1); Costões Rochosos – zona onde as águas se chocam em grandes paredões (Fig.2); Zona Oceânica – mar aberto: são as massas de água que rodeiam os continentes (Fig. 3). 1 2 3 BIOMAS DE ÁGUAS SALGADAS OU TALÁSSICOS BIOMAS DE ÁGUAS SALGADAS OU TALÁSSICOS • Rios, riachos, lagoas, lagos, represas; • Características influenciadas pela temperatura, turbidez, tensão superficial, movimento das águas, gases (O2 e CO2), sais minerais dissolvidos (nutrientes); • Dividem-se em dois grupos: os lênticos, como os lagos e os pântanos, e os lóticos, como os rios, as nascentes e as corredeiras. Podem ser classificados quanto: • à quantidade de nutrientes; • à variação de temperatura; • à quantidade de luz solar; • aos organismos. BIOMAS DE ÁGUA OU LÍMNICOS CLASSIFICAÇÃO BASEADA NA QUANTIDADE DE NUTRIENTES: BIOMAS DE ÁGUA OU LÍMNICOS LAGO OU PÂNTANO? EUTRÓFICOS MESOTRÓFICOS OLIGOTRÓFICOS EPLÍMNIO: camada superior dos lagos, onde a água é mais quente e rica em oxigênio; METALÍMNIO: camada intermediária caracterizada por uma rápida variação de temperatura e no oxigênio dissolvido com o aumento da profundidade; HIPOLÍMNIO: camada mais inferior dos lagos, onde a temperatura é mais fria e pobre em oxigênio. CLASSIFICAÇÃO BASEADA NA TEMPERATURA: BIOMAS DE ÁGUA OU LÍMNICOS EUFÓTICA: zona iluminada do ecossistema, onde a fotossíntese é intensa; DISFÓTICA: zona fracamente iluminada; AFÓTICA: zona totalmente escura, onde é ausente a vida vegetal, predominando a fauna de carnívoros. CLASSIFICAÇÃO BASEADA NA PROFUNDIDADE: BIOMAS DE ÁGUA OU LÍMNICOS PLÂNCTONS: são organismos em suspensão na água, sem meios de locomoção própria, que acompanham as correntes aquáticas. São divididos em fitoplânctons (algas) e zooplânctons, em sua maioria protozoários; BÊNTONS: são microrganismos que vivem na superfície sólida submersos, podendo ser fixos ou móveis; NÉCTONS: são os organismos providos de meios de locomoção como os peixes e tartarugas. CLASSIFICAÇÃO BASEADA NA PROFUNDIDADE: BIOMAS DE ÁGUA OU LÍMNICOS • têm o clima (temperatura e precipitação) e o solo como principais responsáveis pela sua formação; • apresentam grandes variações de temperatura, umidade, luz, pressão e grande variedade florística e faunística, que dão origem aos mais variados tipos de ecossistemas: FLORESTAS MONTANHAS CAMPOS CAVERNAS DESERTOS PRAIAS MANGUES ECOSSISTEMAS TERRESTRES Campos e Pastagens – Compostos, principalmente, por vegetação rasteira, onde predominam as gramíneas. Deserto ou Dunas – Caracterizam-se por apresentarem solos arenosos, vegetação rasteira - porém escassa - e uma fauna pouco diversificada. Florestas – no Brasil são formados por vegetação de cerrado, caatinga, matas ciliares, mata atlântica e floresta amazônica. ECOSSISTEMAS TERRESTRES Praias – Transição entre ecossistemas. Local de vegetação pobre (perto do mar) e rica nas restingas. Montanhas – Ambiente com pouco oxigênio e vegetação variável, além de possuir baixa temperatura. Mangues – Regiões propícias à invasão do mar, apresentam solo lodoso. ECOSSISTEMAS TERRESTRES Com base nestes tipos de ecossistemas, identifica-se, na biosfera, os seguintes biomas terrestres: • TUNDRA • TAIGA • FLORESTA TEMPERADA • FLORESTA TROPICAL • CAMPOS • DESERTOS BIOMAS TERRESTRES Principais características dos biomas terrestres Fonte: http://pagrupoa.pbworks.com/Pesquisa. BIOMAS TERRESTRES BIOMAS TERRESTRES TUNDRA FLORESTA CONÍFERA FLORESTA TEMPERADA FLORESTA TROPICAL CAMPOS DESERTO BIOMAS TERRESTRES • Os principais biomas brasileiros são: • Amazônia; • Caatinga; • Campos Sulinos; • Cerrado; • Mata Atlântica; • Pantanal; • Zona Costeira; • Zonas de Transição. BIOMAS BRASILEIROS • Ocupa a região Norte do Brasil, abrangendo cerca de 47% do território nacional (4,1 milhões de km2); • Nela, vivem e se reproduzem mais de um terço das espécies existentes no planeta; • Sistema hídrico correspondente a 1/5 de toda água doce do planeta; • A vazão do Rio Amazonas corresponde a 20% da vazão conjunta de todos os rios da terra. A Amazônia é, também, a principal fonte de madeira de florestas nativas do Brasil. O setor florestal contribuiu com 15% a 20% do Produto Interno Bruto (PIB) dos estados do Pará, Mato Grosso e Rondônia. BIOMAS BRASILEIROS AMAZÔNIA BIOMAS BRASILEIROS AMAZÔNIA SUAS AMEAÇAS: • expansão desordenada da agricultura, pecuária e extração vegetal; • 80% da produção madeireira da Amazônia provêm da exploração ilegal; • Segundo estimativas oficiais, até 2020 a Amazônia terá perdido 25% de sua cobertura nativa. BIOMAS BRASILEIROS AMAZÔNIA • Ocupa área de 736.833 km² do território nacional; • Abrange os estados do Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Sergipe, Alagoas, Bahia, sul e leste do Piauí e norte de Minas Gerais. ASPECTOS GERAIS: • Região de clima semiárido com solo raso e pedregoso; • Índice pluviométrico varia entre 300 e 800 mm anualmente; • Apresenta três estratos: arbóreo (8 a 12 metros), arbustivo (2 a 5 metros) e o herbáceo (abaixo de 2 metros); • A perda das folhas da vegetação é estratégica. Sem folhas, as plantas reduzem a superfície de evaporação. BIOMAS BRASILEIROS CAATINGA A Paraíba tem 203 municípios inseridos em área de caatinga, o equivalente a 93,42% da área territorial e abriga 69,47% da população. BIOMAS BRASILEIROS CAATINGA Caatinga – época de estiagem Caatinga – época de chuva BIOMAS BRASILEIROS CAATINGA E o homem complicou ainda mais a dura vida no sertão: • A irrigação foi incentivada sem o uso de técnica apropriada. O resultado foi a salinização do solo. O problema acaba agravado pelas características da região, com solos rasos e intensa evaporação de água provocada pelo forte calor; • A contaminação das águas por agrotóxicos que, depois de aplicados nas lavouras, escorrem das folhas para o solo, levados pela irrigação, e daí para as represas, matando os peixes; • O desmatamento de espécies nativas para servirem como lenha. • Cerca de metade da paisagem de Caatinga já foi deteriorada pela ação do homem. • De 15% a 20% do bioma estão em alto grau de degradação (com risco de desertificação). BIOMAS BRASILEIROS CAATINGA • Região com 200 mil Km2 - estende-se do Rio Grande do Sul para além das fronteiras com a Argentina e o Uruguai; • Chuvas bem distribuídas e baixa temperatura, o que influi em baixas taxas de evaporação; • A vegetação herbácea dos campos varia entre 10 e 50 cm de altura. • Atualmente a agricultura, a pecuária e a indústria reduziram a mata dos pinhais a 2% da cobertura nativa. BIOMAS BRASILEIROS CAMPOS SULINOS • O Cerrado é a segunda maior formação vegetal brasileira, superado apenas pela Floresta Amazônica. São 2 milhões de km2 espalhados por 10 estados, ou 23,1% do território brasileiro; • Nele, a vegetação herbácea coexiste com mais de 420 espécies de árvores e arbustos esparsos, e o solo é profundo, ácido e de baixa fertilidade com altos níveis de ferro e alumínio; • É cortado por três das maiores bacias hidrográficas da América do Sul (Tocantins, São Francisco e Prata); • As principais ameaças à biodiversidade do Cerrado estão relacionadas a duas atividades econômicas: a monocultura intensiva de grãos e a pecuária extensiva de baixa tecnologia. BIOMAS BRASILEIROS CERRADO • Tinha 1,3 milhões de Km2 – cobria 12% do território nacional. Hoje, 93% da área está devastada; • Esse bioma, originalmente, estendia-se por toda a costa nordeste, sudeste e sul do país, com faixa de largura variável, que atravessava as regiões onde hoje estão as fronteiras com Argentina e Paraguai; • Espécies imponentes de árvores são encontradas no que ainda resta deste bioma, como o jequitibá-rosa, que pode chegar a 40 metros de altura e 4 metros de diâmetro ; • 70% da população brasileira vive na região da Mata Atlântica. Além de abrigar a maioria das cidades e regiões metropolitanas do país, a área original da floresta também concentra os grandes pólos industriais, petroleiros e portuários do Brasil, respondendo por nada menos de 80% do PIB nacional. BIOMAS BRASILEIROS MATA ATLÂNTICA • Patrimônio natural do Brasil – 210 mil Km2 (140 mil Km2 no Brasil). É a maior área úmida continental do planeta; • Possui grande biodiversidade (263 espécies de peixes, 122 espécies de mamíferos, 93 espécies de répteis, 1.132 espécies de borboletas e 656 espécies de aves); • As chuvas são fortes e as cheias chegam a cobrir até 2/3 da área pantaneira; • Região pouco explorada, mas que sofre com a agricultura, construção de hidroelétricas, garimpos e a caça. BIOMAS BRASILEIROS PANTANAL • ZONA COSTEIRA Brasil possui 7.367 km de linha costeira, sem levar em conta os recortes litorâneos (baías, reentrâncias, etc.), que ampliam essa extensão significativamente, elevando-a para mais de 8,5 mil km. BIOMAS BRASILEIROS • ZONA DE TRANSIÇÃO Apresenta características específicas existentes entre os principais biomas brasileiros. Foram identificadas e separadas para facilitar as tarefas e esforços de conservação. MATA DOS COCAIS (Pará, Piauí e Maranhão) Ecossistemas Humanos • Ambiente artificial; • Necessita do controle ambiental; • Depende de fontes externas de energia, dos diferentes ciclos e das complexas inter-relações com os ecossistemas naturais. ECOSSISTEMA HUMANO CLASSE 1 – ECOSSISTEMA NATURAL MADURO Estão em seu estado natural – áreas silvestres, montanhas e oceanos. CLASSE 2 – ECOSSISTEMA NATURAL CONTROLADO O homem controla para estudos, pesquisas, recreação – parques, reservas, áreas de caça etc. DIVIDIDO EM: ECOSSISTEMA HUMANO CLASSE 3 – ECOSSISTEMA PRODUTIVO Criado pelo homem para produção de alimento e energia – minas, fazendas, granjas etc. CLASSE 4 – ECOSSISTEMA URBANO O homem vive e trabalha – cidades, povoados, áreas industrializadas etc. ECOSSISTEMA HUMANO Ecossistemas Naturais Ecossistemas Humanos Energia Radiação solar e não acumulação. Combustíveis fósseis e degradação do ambiente. População Níveis de população dentro dos limites naturais. Crescimento acima da capacidade de produção de alimentos. Comunidade Muitas espécies dispersas no ecossistema. Exclusão de espécies e ocupação perto da água. Equilíbrio Governados por processos naturais – disponibilidade de luz e água. Governados por valores culturais, políticos e econômicos. ECOSSISTEMA HUMANO • Aumento das classes 2, 3 e 4 sobre a classe 1 – fruto do crescimento populacional; • Necessidade de Fontes de Energia e Alimento; • Falta de gerenciamento de seu próprio ecossistema. DEGRADAÇÃO AMBIENTAL DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS FOME E POBREZA DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS • O desequilíbrio nutricional entre ricos e pobres tem sido impulsionado por fatores sociais; • Hoje, 800 milhões não recebem alimento suficiente, e centenas de milhões estão subalimentados; • A nível global, a desnutrição é responsável por quase 10% da carga total de enfermidade. DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS • Um terço da população mundial vive em países que sofrem de falta de água. Esta fração está aumentando, enquanto a demanda de água cresce; • Mais de 1 bilhão de pessoas carecem de abastecimento de água limpa e segura, enquanto 2,6 bilhões de pessoas carecem de soluções para o destino adequado dos dejetos; • 1,7 milhões, em sua maioria crianças, em países em desenvolvimento, morrem cada ano das enfermidades associadas à falta de água potável, destino inadequado dos dejetos e falta de higiene. DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS • A geração e o consumo de energia causam uma série de impactos à saúde; • A poluição do ar agrava as doenças de coração e de pulmão. DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS DEGRADAÇÃO AMBIENTAL DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS Que soluções você daria para combater este desequilíbrio socioeconômico e ambiental? EXERCÍCIO