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Mapa da Serra da Boa Viagem com Trilhos (Triângulo do Cabo Mondego)

sexta-feira, 12 de abril de 2013

ECOLOGIA ECOSSISTÊMICA

ECOLOGIA ECOSSISTÊMICA

ECOLOGIA ECOSSISTÊMICA

OS COMPONENTES DO ECOSSISTEMA

Conceito de ecossistema

Tamanho e partes do ecossistema

Propriedades do ecossistema

Níveis tróficos

Cadeia alimentar

Teia alimentar

Equilíbrio ecológico

FLUXO DE ENERGIA: A ENERGIA EM MOVIMENTO

Características do fluxo de energia

Biomassa

Produtividade do ecossistema

Produtividade primária no mundo

Eficiência ecológica

Pirâmides ecológicas

Ecologia energética e agricultura

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS: A MATÉRIA EM MOVIMENTO

Ciclo da água

Acidente nuclear de Chernobyl e chuva radiativa

Ciclo do carbono

Efeito estufa e as queimadas

Ciclo do oxigênio

A camada de ozônio

Ciclo do nitrogênio

Nitrogênio e agricultura

Ciclo do cálcio

Calagem e aproveitamento do cerrado

Ciclo de enxofre

A chuva ácida

OS GRANDES ECOSSISTEMAS DO MUNDO

Biosfera

Hipótese Gaia

Poluição espacial

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Meio urbano

Lixo: a poluição nossa de cada dia

Poluição sonora e saúde mental

Meio rural

Poluição por agrotóxicos

Limnociclo

Águas lênticas

Eutrofização de represas

Águas lóticas

Recuperação dos rios poluídos

Talassociclo

Biomas

Plâncton

Zonas de ressurgência e pesca

Nécton

Contaminação por metais pesados

Bentos

Derramamentos de petróleo: o oceano em agonia

OS GRANDES ECOSSISTEMAS NO BRASIL: FITOGEOGRAFIA BRASILEIRA

Floresta Amazônica

Mata Atlântica

Caatinga

Cerrado

Mata de Araucárias

Pampas

Pantanal

Zona dos Cocais

Manguezais

Dunas e restingas

Atóis e recifes

Reflorestamento: solução ou problema?

 

OS COMPONENTES DO ECOSSISTEMA

Conceito de ecossistema

         A idéia do ecossistema já existia, ao menos implicitamente, desde o final do século XIX. Os naturalistas Karl Möbius, alemão, e o russo Morozov empregaram o termo biocenose. Forbes, no livro " O lago como um microcosmo " de 1887, usa o conceito de ecossistema sem defini-lo claramente nem dando-lhe um nome. Quem o fez foi o ecólogo inglês A. G. Tansley, em 1935. Ao criar o termo, definiu-o como sendo o " sistema resultante da integração de todos os fatores vivos (bióticos) e não vivos (abióticos) do ambiente ".

         Esta é uma definição simples e abrangente para um dos conceitos mais abstratos e fundamentais da Ecologia. Para muitos, é a unidade principal de estudo dessa ciência e, por isso, vários outros ecólogos procuraram atribuir definições mais sofisticadas, detalhadas e caracterizadas.

Tamanho e partes do ecossistema

         De uma maneira simplista e esclarecedora, o ecossistema pode ser definido - como o fez Tansley - pelas duas partes que o compõem: a comunidade (também chamada de biocenose) e os conjuntos de fatores abióticos que atuam sobre a comunidade (denominado biótopo). A partir de agora, o termo biocenose será usado para se referir a comunidade, enquanto inserida num ecossistema.

         Do mesmo modo que para as comunidades, o tamanho físico de um ecossistema nem sempre é claramente determinado. Na verdade, o seu tamanho depende da abrangência da comunidade que o compõe. Pode ser considerado como um ecossistema, uma floresta inteira ou uma simples bromélia (planta da família do abacaxi), dessa floresta, em cujo interior acumula-se água permitindo o desenvolvimento de uma comunidade isolada.

         Desta maneira, as dimensões do ecossistema são ditadas pela conveniência do pesquisador que deve - ao fazer a apresentar o seu estudo - deixar bem claros os limites e tamanho do seu objeto de pesquisa. Uma grande floresta e uma pequena bromélia. Ambas podem ser ecossistemas.

         No caso do ecossistema de capim-batatais, os seus limites seriam os do próximo campo, onde essa gramínea é a espécie dominante. Um ecólogo, por outro lado, poderia determinar os seus limites em função das cercas da fazenda onde realiza seu estudo; ainda que o campo de capim-batatais se estenda pelas propriedades vizinhas. Naturalmente, o cientista terá em conta que a parcela do ambiente - arbitrariamente determinada - que ele estuda faz parte de um todo maior e que sobre ele atua.

Propriedades do ecossistema

         O ecossistema não é simplesmente a "soma" de duas partes justapostas (biocenose e biótopo). É, mais do que isso, um novo nível de organização da vida que possui características próprias cujas partes estão interligadas por uma complexa rede de interações, de modo a atuar como um sistema, uma unidade funcional.

         Dai concluísse que a principal propriedade do ecossistema, e que o define como tal, seja a homeostase. É a capacidade de manter em equilíbrio suas características e componentes essenciais, ajustando-se às pequenas perturbações que sofra.

         Uma entidade pode ser, legitimamente, considerada como ecossistema, desde que tenha os seus principais componentes operando conjuntamente para obter uma espécie de estabilidade funcional; sem depender de nenhum elemento externo, que não seja uma fonte energia, como o Sol.

         Pode-se considerar como ecossistema, qualquer parcela do ambiente (um aquário por exemplo), na medida em que é independente de outros ecossistemas e ambientes. No caso do aquário, ele seria um verdadeiro ecossistema se conseguisse manter-se apenas como fornecimento de luz.

         Se o ecossistema for comparado a uma máquina, a biocenose e o biótopo seriam suas peças. Mas o que produziria a sua operação?

         Como qualquer máquina, produziria circulação de energia e transformações de materiais. Isso significa que, no caso do ecossistema, ocorrem dois fenômenos básicos (mantenedores da vida): um fluxo de energia   - cuja fonte primária é o Sol - e um ciclo de matéria  (nutrientes: sais minerais e elementos químicos) - sempre reaproveitada - que circula entre todos os seres vivos que pertencem ao ecossistema.

         Deste modo, pode-se dizer que uma das principais propriedades do ecossistema é de por em movimento energia e matéria.

         Outra propriedade do ecossistema; conseqüência da sua homeostase; é a capacidade de auto-regulação, pela qual se controla os padrões de circulação de energia e matéria, a estrutura da biocenose e o tamanho das populações. Esta propriedade é denominada, popularmente, de equilíbrio ecológico.

Níveis tróficos

         No ecossistema, o fluxo de energia e o ciclo de materiais dão-se através das relações de alimentação. Ao servir de alimento para outro membro da biocenose, o ser vivo lhe fornece energia e matéria; e assim estas vão passando de organismo a organismo.

         As espécies que formam uma biocenose podem ser classificados em função de sua posição na seqüência de alimentação, que é denominada nível trófico.

         Em todo ecossistema existem 3 níveis tróficos básicos:

Produtores : inclui os organismos autótrofos; são os vegetais capazes de realizar a fotossíntese (transformar energia solar em energia química: alimentos) e as bactérias quimiossintetizantes.

Consumidor : são os heterótrofos; os animais (predadores ou parasitas) que obtêm energia e matéria (nutrientes) de outro ser vivo (vegetal ou animal). Entre eles podem haver vários níveis tróficos, que são:

Consumidor primário  ou de  primeira ordem : quando se alimentam de produtores (vegetais). São os herbívoros, como o gafanhoto, preás, cavalos, formigas, capivaras.

Consumidor secundário  ou de segunda ordem : quando se alimentam de consumidores primários. São os carnívoros comedores de herbívoros como a cobra, aranha, lagarto, gato.

Consumidor terciário  ou de terceira ordem : quando se alimenta de consumidores secundários. São os carnívoros comedores de carnívoros; como a onça, falcão, cachorro.

Decompositor : são os organismos que se alimentam de cadáveres e excrementos; reciclando os materiais para os produtores. São principalmente, as bactérias e os fungos; mas incluem também, os insetos detritívoros (formiga, larva de mosca), aves (urubus, abutres), mamíferos (hiena).

         O nível trófico de uma espécie depende de hábito alimentar e isso pode ser determinado pela observação direta de seu comportamento ou pela análise do conteúdo estomacal, que revela o que comeu.

Cadeia alimentar

         Para o ecólogo interessa conhecer os caminhos percorridos pela energia e pela matéria, dentro de um ecossistema. Para isso é preciso saber quem se alimenta de quem, como são as relações alimentares (tróficas) dentro da biocenose.

         Uma maneira, a mais simplista, de representar essas relações é através da cadeia alimentar, que é a seqüência linear de seres vivos indicando as relações tróficas existentes num ecossistema. Nessa forma de representação, cada espécie ocupa um nível trófico diferente.

         Há uma tendência geral de que o tamanho dos indivíduos aumente em cada nível trófico e o seu número diminua.

         Os ecossistemas "jovens", com biocenose no início do processo da sucessão, costumam ter menos níveis tróficos do que os já "maduros", com comunidade clímax.

         É interessante notar que a população de uma espécie é controlada pelo que ocupa o nível trófico superior, que é sua predadora. Assim, se a população de sabiá crescer muito, a de jararaca também crescerá e caçará mais sabiás fazendo sua população retornar aos níveis normais. A eliminação de uma espécie terá efeitos negativos para os níveis tróficos superiores e, para a espécie que está dois níveis tróficos abaixo. Sem jararacas, a população de sábias crescerá muito e poderá afetar gravemente o capim, eliminando todas as suas sementes.

Teia alimentar

         Na realidade, o decompositor não se alimenta apenas de restos do último do consumidores, mas de todos os membros da biocenose, inclusive das partes mortas do produtor.

         Além disso, nos ecossistemas reais há muitos animais que são onívoros (consomem vários tipos de alimentos) e esse hábito alimentar generalista é uma boa estratégia de adaptação ao ambiente, pois quando falta o recurso alimentar preferido, outros podem ser consumidos.

         Deste modo, um animal pode ocupar - num mesmo ecossistema - vários níveis tróficos simultaneamente, rompendo a linearidade da cadeia alimentar, que passa a ser uma representação parcial das reais relações alimentares, ao mostrar apenas um dos caminhos por onde energia e matéria podem seguir.

         Em ecossistemas mais complexos, os caminhos por onde fluem matéria e energia cruzam-se em várias espécies, formando verdadeiras redes. Para representar melhor essa situação, o ecólogo pode usar as teias alimentares . São conjuntos de cadeias alimentares entrelaçadas, indicando as relações tróficas num ecossistema.

         Pode-se notar que se o hábito alimentar (e portanto, o nicho ecológico ocupado) mudar numa das espécies, a estrutura da teia alimentar altera-se radicalmente. No campo II, há dois ocupantes num mesmo nível trófico (consumidor primário). Nessas situações utiliza-se o conceito de  guilda  para referir-se à parcela da biocenose que ocupam o mesmo nível trófico e tem semelhantes nichos.

Equilíbrio  Ecológico

         Todas as espécies de um ecossistema são igualmente importantes? Podem algumas delas ser suprimidas ou substituídas sem prejuízo para o todo? Existem espécies indispensáveis?.

         É razoável que questões como essas, aflorem na mente naqueles momentos em que se pretende realizar alguma forma de alteração num ecossistema.

         A resposta a elas pode ser encontrada, analisando algumas situações reais ocorridas nos últimos anos.

         A pirambeba é um peixe carnívoro e voraz, da família da piranha, e costuma viver nas lagoas marginais dos rios do Pantanal e na bacia do Tietê. Quando se construíram as represas no Tietê (Urubupungá, Nova Avanhandava e Promissão) criaram-se condições para uma maior reprodução desses peixes. Simultaneamente, a caça do jacaré eliminou um predador natural da pirambeba.

         Com isso, a população desse peixe aumentou muito e passou a ocupar as represas. O seu número excessivo fez escassear a alimentação (peixes menores e filhotes) disponível. A introdução da corvina (outro peixe muito voraz) pela CESP, em 1976, para testar espécies para repovoamento das lagoas e represas; trouxe surpresas desagradáveis. Ao contrário das previsões dos cientistas, a corvina adaptou-se bem e sua população cresceu muito, passando a competir com a pirambeba, pelo alimento.

         Não tendo o seu alimento tradicional disponível em quantidade suficiente, as pirambebas ficaram mais agressivas e passaram a atacar os banhistas, causando graves ferimentos.

         A lampreia é um animal marinho (semelhante a enguia), que vive, normalmente, na costa atlântica da América do Norte e migra para os rios, onde desova. O adulto é um parasita de peixes, dos quais suga os fluídos corporais, por meio de uma cavidade que escava as suas vítimas. No ecossistema que ocupa, sua população não é muito numerosa.

         A passagem das lampreias para os Grandes Lagos (no norte dos EUA) esteve bloqueada - pelas Cataratas do Níagara - até 1829, quando se abriu um canal de comunicação com o mar.

         Em 1921 a primeira lampreia foi encontrada no Lago Erie, um dos grandes lagos. Em 1936 já estava no Lago Michigan; em 1937 no Lago Huron e, em 1945, no Lago Superior.

         Ao entrar nesse novo ambiente, não encontrou predadores naturais, como havia no mar; mas, sim, uma grande fonte de alimento: as trutas, importante fonte de renda para os pescadores locais.

         A captura de trutas foi reduzida praticamente a zero, em vinte anos de existência da lampreia no local. Na década de 60, já não se conseguia pescar trutas em vários dos Grandes Lagos.

         Acredita-se que, durante a colonização, os portugueses trouxeram - inadvertidamente - ao Brasil o mosquito do gênero Aedes , originário do norte da África e da Ásia, onde suas populações são pequenas no ecossistema original. Eles são transmissores da febre amarela e dengue; doenças que já causaram muitas mortes.

         Durante o século XIX, com a expansão da fronteira agrícola pelo interior do Estado de São Paulo, os ecossistemas naturais foram destruídos ou alterados profundamente, eliminando-se os predadores desses mosquitos. Além do mais, com o crescimento das cidades surgiu - para eles - um novo e propício ambiente para ser ocupado, inóspito para vários de seus inimigos naturais.

         Conseqüentemente, irrompeu uma grande epidemia de febre amarela que tirou a vida de milhares de pessoas.

         Com o advento dos inseticidas químicos, a partir dos anos 1940, realizaram-se muitas campanhas para a erradicação do principal transmissor, o Aedes aegypti . Em 1967, essa espécie já era considerada eliminada do território brasileiro.

         Entretanto, em 1982 houve uma epidemia de dengue em Boa Vista (RR), o que indicava o reaparecimento do Aedes  no Brasil, vindo da Venezuela. Três anos depois, focos de A. aegypti  já eram encontrados na região do Estado de São Paulo (São José do Rio Preto, Araçatuba e Presidente Prudente). A partir de então, sua distribuição têm se ampliado cada vez mais em São Paulo, aumentando os riscos de uma nova e grande epidemia de dengue e febre amarela.

         Essa reinfestação de mosquitos Aedes  ocorreu porque o seu nicho - restrito principalmente ao ambiente urbano - não foi ocupado por nenhuma espécie com grande potencial competitivo. Além de que não tem inimigos naturais eficientes para controlar suas populações. Assim, ao voltar para o Estado de São Paulo, encontrou um "lugar" vago e cômodo no ecossistema urbano que ocupava, facilitando sua rápida disseminação.

         O único competidor a altura do A. aegypti  é Aedes albupictus  (outro mosquito do mesmo gênero), também conhecido como tigre asiático. A. aegypti  prefere as regiões mais quentes (como o oeste do Estado de São Paulo) onde supera a outra espécie na competição. Já o A. albupictus  compete melhor em áreas com temperaturas menores, ocupa criadouros naturais e tem menor capacidade de transmissão de doenças.

         A análise desses três casos parece mostrar um encaminhamento para a resposta às questões iniciais. Num ecossistema em equilíbrio cada espécie - que compõem sua biocenose - tem um papel relevante; e é justamente por isso que ela e o ecossistema mantêm-se tal como são. Modificações no biótopo (como construções de represas); retirada de espécies ou diminuição de população (como no caso dos jacarés com relação à pirambeba; e introdução de espécies novas (corvinas e lampreias) podem abalar o equilíbrio - algumas vezes já precário - dos ecossistemas, com graves conseqüências até para o próprio homem. Outra lição que pode ser tirada é a de que, em alguns casos, a simples eliminação de espécies indesejáveis para nós (mosquitos de dengue, por exemplo) nem sempre resolve o problema, pois o ecossistema pode absorver esse "golpe" e deixar vago o nicho anteriormente ocupado por ela, o que facilita sua reintrodução.

         A conclusão que se apresenta deixa ver claramente que, dado o escasso conhecimento sobre a estrutura e a dinâmica dos ecossistemas, qualquer forma de interferência deve ser evitada ou, então, ser feita com muito critério e precedida por profundos estudos; para não vir a acontecer que o "feitiço se volte contra o feiticeiro".

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