Ecologia

Os organismos da Terra não vivem isolados interagem uns com os outros e com o meio ambiente. Ao estudo dessas interações chamamos Ecologia.
A palavra ecologia vem de duas palavras gregas : Oikós que quer dizer casa, e logos que significa estudo. Ecologia significa, literalmente a Ciência do Habitat .


Alguns conceitos importantes
ESPÉCIE- é o conjunto de indivíduos semelhantes (estruturalmente, funcionalmente e bioquimicamente) que se reproduzem naturalmente, originando descendentes férteis. Ex.: Homo sapiens

POPULAÇÃO- é o conjunto de indivíduos de mesma espécie que vivem numa mesma área em um determinado período. Ex.: população de ratos em um bueiro, em um determinado dia; população de bactérias causando amigdalite por 10 dias, 10 mil pessoas vivendo numa cidade em 1996, etc.

COMUNIDADE OU BIOCENOSE- é o conjunto de populações de diversas espécies que habitam uma mesma região num determinado período. Ex.: seres de uma floresta, de um rio, de um lago de um brejo, dos campos, dos oceanos, etc.

ECOSSISTEMA OU SISTEMA ECOLÓGICO- é o conjunto formado pelo meio ambiente físico, ou seja, o BIÓTOPO (formado por fatores abióticos como: solo, água, ar) mais a comunidade (formada por componentes bióticos - seres vivos) que com o meio se relaciona.

HABITAT- é o lugar específico onde uma espécie pode ser encontrada, isto é, o seu "ENDEREÇO" dentro do ecossistema. Exemplo: Uma planta pode ser o habitat de um inseto, o leão pode ser encontrado nas savanas africanas, etc.

BIÓTOPO- Área física na qual determinada comunidade vive. Por exemplo, o habitat das piranhas é a água doce, como, por exemplo, a do rio Amazonas ou dos rios do complexo do Pantanal o biótopo rio Amazonas é o local onde vivem todas as populações de organismos vivos desse rio, dentre elas, a de piranhas.

NICHO ECOLÓGICO- é o papel que o organismo desempenha, isto é, a "PROFISSÃO" do organismo no ecossistema. O nicho informa às custas de que se alimenta, a quem serve de alimento, como se reproduz, etc. Exemplo: a fêmea do Anopheles (transmite malária) é um inseto hematófago (se alimenta de sangue), o leão atua como predador devorando grandes herbívoros, como zebras e antílopes.

ECÓTONO- é a região de transição entre duas comunidades ou entre dois ecossistemas. Na área de transição (ecótono) vamos encontrar grande número de espécies e, por conseguinte, grande número de nichos ecológicos.

BIOSFERA- toda vida, seja ela animal ou vegetal, ocorre numa faixa denominada biosfera, que inclui a superfície da Terra, os rios, os lagos, mares e oceanos e parte da atmosfera. E a vida é só possível nessa faixa porque aí se encontram os gases necessários para as espécies terrestre e aquáticas: oxigênio e nitrogênio.
Biosfera

A biosfera refere-se a região do planeta ocupada pelos seres vivos. É possível encontrar vida em todas as regiões do planeta, por mais quente ou frio que elas sejam.
O conceito de biosfera foi criado por analogia a outros conceitos empregados para designar parte de nosso planeta.

De modo qual, podemos dizer que os limites da biosfera se estendem desde às altas montanhas até as profundezas das fossas abissais marinhas.

Ecossistemas

Conjunto formado por uma biocenose ou comunidade biótica e fatores abióticos que interagem, originando uma troca de matéria entre as partes vivas e não vivas. Em termos funcionais, é a unidade básica da Ecologia, incluindo comunidades bióticas e meio abiótico influenciando-se mutuamente, de modo a atingir um equilíbrio.
Dimensão

É muito variável a dimensão de um ecossistema. Tanto é um ecossistema uma floresta de coníferas, como um tronco de árvore apodrecido em que sobrevivem diversas populações de seres minúsculos. Assim como é possível associar todos os ecossistemas existentes num só, muito maior, que é a ecosfera, é igualmente possível delimitar em cada um, outros mais pequenos, por vezes ocupando áreas tão reduzidas que recebem o nome de microecossistemas.

Constituintes e Funcionamento dos Ecossistemas

De acordo com a sua situação geográfica, os principais ecossistemas podem ser classificados em: terrestres ou aquáticos.
Em qualquer dos casos, são quatro os seus constituintes básicos:
Fatores abióticos - compostos não vivos do meio ambiente;
Fatores bióticos - formados pelos organismos vivos. Estes podem ser classificados em:

• Produtores - seres autotróficos, na maior parte dos casos plantas verdes, capazes de fabricar a seu próprio alimento a partir de substâncias inorgânicas simples;
• Consumidos - organismos heterotróficos, quase sempre animais, que se alimentam de outros seres ou de partículas de matéria orgânica;
• Decompositores - seres heterotróficos, na sua maioria bactérias e fungos que decompõe as complexas substâncias dos organismos, libertando substâncias simples que, lançadas no ambiente podem ser assimiladas pelos produtores.

Os fatores limitantes do ecossistema

Fatores Abióticos
O conjunto de todos os fatores físicos que podem incidir sobre as comunidades de uma certa região.
Estes influenciam o crescimento, atividade e as características que os seres apresentam, assim como a sua distribuição por diferentes locais. Estes fatores variam de valor de local para local, determinando uma grande diversidade de ambientes.
Os diferentes fatores abióticos podem agrupar-se em dois tipos principais - os fatores climáticos, como a luz, a temperatura e a umidade, que caracterizam o clima de uma região - e os fatores edáficos, dos quais se destacam a composição química e a estrutura do solo.

Luz

A luz é uma manifestação de energia, cuja principal fonte é o Sol. É indispensável ao desenvolvimento das plantas. De fato, os vegetais produzem a matéria de que o seu organismo é formado através de um processo - a fotossíntese - realizado a partir da captação da energia luminosa. Praticamente todos os animais necessitam de luz para sobreviver. São exceção algumas espécies que vivem em cavernas - espécies cavernícolos - e as espécies que vivem no meio aquático a grande profundidade - espécies abissais.

Certos animais como, por exemplo, as borboletas necessitam de elevada intensidade luminosa, pelo que são designadas por espécies lucífilas. Por oposição, seres como o caracol e a minhoca não necessitam de muita luz, evitando-a, pelo que são denominadas espécies lucífugas.

A luz influencia o comportamento e a distribuição dos seres vivos e, também, as suas características morfológicas.

A Luz e os Comportamentos dos Seres Vivos

Os animais apresentam fototatismo, ou seja, sensibilidade em relação à luz, pelo que se orientam para ela ou se afastam dela. Tal como os animais, as plantas também se orientam em relação à luz, ou seja, apresentam fototropismo. Os animais e as plantas apresentam fotoperiodismo, isto é, capacidade de reagir à duração da luminosidade diária a que estão submetidos - fotoperíodo. Muitas plantas com flor reagem de diferentes modos ao fotoperíodo, tendo, por isso, diferentes épocas de floração. Também os animais reagem de diversos modos ao fotoperíodo, pelo que apresentam o seu período de atividade em diferentes momentos do dia.

Temperatura

Cada espécie só consegue sobreviver entre certos limites de temperatura, o que confere a este fator uma grande importância. Cada ser sobrevive entre certos limites de temperatura - amplitude térmica - não existindo nem acima nem abaixo de um determinado valor. Cada espécie possui uma temperatura ótima para a realização das suas atividades vitais. Alguns seres têm grande amplitude térmica de existência - seres euritérmicos - enquanto outros só sobrevivem entre limites estreitos de temperatura - seres estenotérmicos.

A Temperatura e o Comportamento dos Animais

Alguns animais, nas épocas do ano em que as temperaturas se afastam do valor ótimo para o desenvolvimento das suas atividades, adquirem comportamentos que lhes permitem sobreviver durante esse período:

• animais que não têm facilidade em realizar grandes deslocações como, por exemplo, lagartixas, reduzem as suas atividades vitais para valores mínimos, ficando num estado de vida latente;
• animais que podem deslocar com facilidade como, por exemplo, as andorinhas, migram, ou seja, partem em determinada época do ano para outras regiões com temperaturas favoráveis.

Ao longo do ano, certas plantas sofrem alterações no seu aspecto, provocados pelas variações de temperatura. Os animais também apresentam características próprias de adaptação aos diferentes valores de temperatura. Por exemplo, os que vivem em regiões muito frias apresentam, geralmente, pelagem longa e uma camada de gordura sob a pele.

Água

É fator limitante de extrema importância para a sobrevivência de uma comunidade. Além de seu envolvimento nas atividades celulares, não podemos nos esquecer da sua importância na fisiologia vegetal (transpiração e condução das seivas). É dos solos que as raízes retiram a água necessária para a sobrevivência dos vegetais.

Disponibilidade de nutrientes

É outro fator limitante que merece ser considerado, notadamente em ambientes marinhos.

Fatores bióticos
Conjunto de todos seres vivos e que interagem uma certa região e que poderão ser chamados de biocenose, comunidade ou de biota.
Como vimos, de acordo com o modo de obtenção de alimento, a comunidade de um ecossistema, de maneira geral, é constituída por três tipos de seres:

• Produtores: os seres autótrofos quimiossintetizantes (bactérias) e fotossintetizantes (bactérias, algas e vegetais). Esses últimos transformam a energia solar em energia química nos alimentos produzidos.
• Consumidores primários: os seres herbívoros, isto é, que se alimentam dos produtores (algas, plantas etc.) os carnívoros que se alimentam de consumidores primários (os herbívoros).
• Poderá ainda haver consumidores terciários ou quaternários, que se alimentam, respectivamente, de consumidores secundários e terciários.
• Decompositores: as bactérias e os fungos que se alimentam dos restos alimentares dos demais seres vivos. Esses organismos (muitos microscópicos) têm o importante papel de devolver ao ambiente nutrientes minerais que existiam nesses restos alimentares e que poderão, assim, ser reutilizados pelos produtores.

Cadeias alimentares

Nos ecossistemas, existe um fluxo de energia e de nutrientes como elos interligados de uma cadeia, uma cadeia alimentar. Nela, os “elos” são chamados de níveis tróficos e incluem os produtores, os consumidores (primários, secundários, terciários etc.) e os decompositores.
Em um ecossistema aquático, como uma lagoa por exemplo, poderíamos estabelecer a seguinte seqüência:
Ecossistema aquático:

FLORA	PRODUTORES	Composto pelas plantas da margem e do fundo da lagoa e por algas microscópicas, as quais são as maiores responsáveis pela oxigenação do ambiente aquático e terrestre; à esta categoria formada pelas algas microscópicas chamamos fitoplâncton.
FAUNA	CONSUMIDORES PRIMÁRIOS	Composto por pequenos animais flutuantes (chamados Zooplâncton), caramujos e peixes herbívoros, todos se alimentado diretamente dos vegetais.
	CONSUMIDORES SECUNDÁRIOS	São aqueles que alimentam-se do nível anterior, ou seja, peixes carnívoros, insetos, cágados, etc.,
	CONSUMIDORES TERCIÁRIOS	As aves aquáticas são o principal componente desta categoria, alimentando-se dos consumidores secundários.
	DECOMPOSITORES	Esta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora, alimentando-se no entanto dos restos destes, e sendo composta por fungos e bactérias.

Visualize um exemplo de ecossistema aquático:



Já em um ecossistema terrestre, teríamos.
Ecossistema terrestre:

FLORA	Produtores	Formado por todos os componentes fotossintetizantes, os quais produzem seu próprio alimento (autótrofos) tais como gramíneas, ervas rasteiras, liquens, arbustos, trepadeiras e árvores;
FAUNA	Consumidores primários	São todos os herbívoros, que no caso dos ecossistemas terrestres tratam-se de insetos, roedores, aves e ruminantes;
	Consumidores Secundários	Alimentam-se diretamente dos consumidores primários (herbívoros). São formados principalmente por carnívoros de pequeno porte;
	Consumidores terciários	Tratam-se de consumidores de porte maior que alimentam-se dos consumidores secundários;
	decompositores	Aqui também como no caso dos ecossistemas aquáticos, esta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora e sendo composta por fungos e bactérias.

Exemplos de cadeia de maior complexidade

Teias alimentares

Podemos notar entretanto, que a cadeia alimentar não mostra o quão complexas são as relações tróficas em um ecossistema. Para isso utiliza-se o conceito de teia alimentar, o qual representa uma verdadeira situação encontrada em um ecossistema, ou seja, várias cadeias interligadas ocorrendo simultaneamente.
Os esquemas abaixo exemplificam melhor este conceito de teias alimentares:







Cadeia de detritívoros

Nos ecossistemas, a especialização de alguns seres é tão grande, que a tendência atual entre os ecologistas é criar uma nova categoria de consumidores: os comedores de detritos, também conhecido como detritívoros. Nesse caso, são formadas cadeias alimentares separadas daquelas cadeias das quais participam os consumidores habituais.
A minhoca, por exemplo, pode alimentar-se de detritos vegetais. Nesse caso, ela atua como detritívora consumidora primária. Uma galinha, ao se alimentar de minhocas, será consumidora secundária. Uma pessoa que se alimenta da carne da galinha ocupará o nível trófico dos consumidores terciários.

Os restos liberados pelo tubo digestório da minhoca, assim como os restos dos demais consumidores, servirão de alimento para decompositores, bactérias e fungos. Certos besouros comedores de estrume de vaca podem também ser considerados detritívoros consumidores primários. Uma rã, ao comer esses besouros, atuará no nível dos consumidores secundários. A jararaca, ao se alimentar da rã, estará atuando no nível dos consumidores terciários, e a siriena, ao comer a cobra, será consumidora de quarta ordem.

Fluxo de energia nos ecossistemas

A luz solar representa a fonte de energia externa sem a qual os ecossistemas não conseguem manter-se. A transformação (conversão) da energia luminosa para energia química, que é a única modalidade de energia utilizável pelas células de todos os componentes de um ecossistema, sejam eles produtores, consumidores ou decompositores, é feita através de um processo denominado fotossíntese. Portanto, a fotossíntese - seja realizada por vegetais ou por microorganismos - é o único processo de entrada de energia em um ecossistema.

Muitas vezes temos a impressão que a Terra recebe uma quantidade diária de luz, maior do que a que realmente precisa. De certa forma isto é verdade, uma vez que por maior que seja a eficiência nos ecossistemas, os mesmos conseguem aproveitar apenas uma pequena parte da energia radiante. Existem estimativas de que cerca de 34% da luz solar seja refletida por nuvens e poeiras; 19% seria absorvida por nuvens, ozônio e vapor de água. Do restante, ou seja 47%, que chega a superfície da terra boa parte ainda é refletida ou absorvida e transformada em calor, que pode ser responsável pela evaporação da água, no aquecimento do solo, condicionando desta forma os processos atmosféricos. A fotossíntese utiliza apenas uma pequena parcela (1 a 2%) da energia total que alcança a superfície da Terra. É importante salientar, que os valores citados acima são valores médios e nãos específicos de alguma localidade. Assim, as proporções podem - embora não muito - variar de acordo com as diferentes regiões do País ou mesmo do Planeta.

Um aspecto importante para entendermos a transferência de energia dentro de um ecossistema é a compreensão da primeira lei fundamental da termodinâmica que diz: “A energia não pode ser criada nem destruída e sim transformada”. Como exemplo ilustrativo desta condição, pode-se citar a luz solar, a qual como fonte de energia, pode ser transformada em trabalho, calor ou alimento em função da atividade fotossintética; porém de forma alguma pode ser destruída ou criada.
Outro aspecto importante é o fato de que a quantidade de energia disponível diminui à medida que é transferida de um nível trófico para outro. Assim, nos exemplos dados anteriormente de cadeias alimentares, o gafanhoto obtém, ao comer as folhas da árvore, energia química; porém, esta energia é muito menor que a energia solar recebida pela planta. Esta perda nas transferências ocorrem sucessivamente até se chegar aos decompositores.



E por que isso ocorre? A explicação para este decréscimo energético de um nível trófico para outro, é o fato de cada organismo; necessitar grande parte da energia absorvida para a manutenção das suas atividades vitais, tais como divisão celular, movimento, reprodução, etc.

O texto sobre pirâmides, a seguir, mostrará as proporções em biomassa, de um nível trófico para outro. Podemos notar que a medida que se passa de um nível trófico para o seguinte, diminuem o número de organismos e aumenta-se o tamanho de cada um (biomassa).



Pirâmides ecológicas: Quantificando os Ecossistemas

Pirâmides ecológicas representam, graficamente, o fluxo de energia e matéria entre os níveis tróficos no decorrer da cadeia alimentar. Para tal, cada retângulo representa, de forma proporcional, o parâmetro a ser analisado.


Esta representação gráfica por ser:
Pirâmide de números

Representa a quantidade de indivíduos em cada nível trófico da cadeia alimentar proporcionalmente à quantidade necessária para a dieta de cada um desses.



Em alguns casos, quando o produtor é uma planta de grande porte, o gráfico de números passa a ter uma conformação diferente da usual, sendo denominado “pirâmide invertida”.



Outro exemplo de pirâmide invertida é dada quando a pirâmide envolve parasitas, sendo assim os últimos níveis tróficos mais numerosos.

Pirâmide de biomassa
Pode-se também pensar em pirâmide de biomassa, em que é computada a massa corpórea (biomassa) e não o número de cada nível trófico da cadeia alimentar. O resultado será similar ao encontrado na pirâmide de números: os produtores terão a maior biomassa e constituem a base da pirâmide, decrescendo a biomassa nos níveis superiores.



Tal como no exemplo anterior, em alguns casos pode ser caracterizada como uma pirâmide invertida, já que há a possibilidade de haver, por exemplo, a redução da biomassa de algum nível trófico, alterando tais proporções.
Pirâmide de energia
A energia solar captada pelos produtores vai-se dissipando ao longo das cadeias alimentares sob a forma de calor, uma energia que não é utilizável pelos seres vivos. À medida que esta energia é dissipada pelo ecossistema, ocorre uma permanente compensação com a utilização de energia solar fixada pelos produtores, passando depois através de todos os outros elementos vivos do ecossistema.
O nível energético mais elevado, nos ecossistemas terrestres, é constituído pelas plantas clorofiladas (produtores). O resto do ecossistema fica inteiramente dependente da energia captada por eles, depois de transferido e armazenada em compostos orgânicos. O nível imediato é constituído pelos herbívoros. Um herbívoro obterá, portanto, menos energia das plantas clorofiladas do que estas recebem do Sol. O nível seguinte corresponde ao dos carnívoros. Apenas parte da energia contida nos herbívoros transitará para os carnívoros e assim sucessivamente.
Foi adaptado um processo de representação gráfica desta transferência de energia nos ecossistemas, denominado pirâmide de energia, em que a área representativa de cada nível trófico é proporcional à quantidade de energia disponível. Assim, o retângulo que representa a quantidade de energia que transita dos produtores para os consumidores de primeira ordem é maior do que aquele que representa a energia que transita destes para os consumidores de segunda ordem e assim sucessivamente.
As cadeias alimentares estão geralmente limitadas a 4 ou 5 níveis tróficos, porque há perdas de energia muito significativas nas transferências entre os diferentes níveis. Consequentemente, a quantidade de energia que chega aos níveis mais elevados já não é suficiente para suportar ainda outro nível trófico.



Calculou-se que uma superfície de 40000m² pode produzir, em condições adequadas, arroz em quantidade suficiente para alimentar 24 pessoas durante um ano. Se esse arroz, em vez de servir de alimento ao Homem, fosse utilizado para a criação de gado, a carne produzida alimentaria apenas uma pessoa nesse mesmo período.
Quanto mais curta for uma cadeia alimentar, maior será, portanto, o aproveitamento da energia. Em países com falta de alimentos, o Homem deve optar por obtê-los através de cadeias curtas.
Para cálculo da eficiência nas transferências de energia de um nível para o outro, há necessidade de avaliar a quantidade de matéria orgânica ou de energia existente em cada nível trófico, ou seja, é necessário conhecer a produtividade ao longo de todo o ecossistema.
A produtividade do Ecossistema

A atividade de um ecossistema pode ser avaliada pela produtividade primária bruta (PPB), que corresponde ao total de matéria orgânica produzida em gramas, durante certo tempo, em uma certa área ambiental:

PPB = massa de matéria orgânica produzida/tempo/área

Descontando desse total a quantidade de matéria orgânica consumida pela comunidade, durante esse período, na respiração (R), temos a produtividade primária líquida (PPL), que pode ser representada pela equação:

PPL = PPB – R

A produtividade de um ecossistema depende de diversos fatores, dentre os quais os mais importantes são a luz, a água, o gás carbônico e a disponibilidade de nutrientes.

Em ecossistemas estáveis, com freqüência a produção de (P) iguala o consumo de (R). Nesse caso, vale a relação P/R = 1.



Produtividade Primária Bruta (PPB) = Taxa fotossintética total
Produtividade Primária Líquida (PPL) = PPB - Respiração dos autótrofos
Produtividade Líquida da comunidade (PLC) = PPL - Consumo por herbívoros


Eficiência Ecológica

Eficiência ecológica é a porcentagem de energia transferida de um nível trófico para o outro, em uma cadeia alimentar. De modo geral, essa eficiência é, aproximadamente, de apenas 10%, ou seja, cerca de 90% da energia total disponível em um determinado nível trófico não são transferidos para a seguinte, sendo consumidos na atividade metabólica dos organismos do próprio nível ou perdidos como restos. Em certas comunidades, porém a eficiência pode chegar a 20%.



A grande diversidade de ecossistemas

Ecossistemas naturais - bosques, florestas, desertos, prados, rios, oceanos, etc.
Ecossistemas artificiais - construídos pelo Homem: açudes, aquários, plantações, etc.
Atendendo ao meio físico, há a considerar:

• Ecossistemas terrestres
• Ecossistemas aquáticos

Quando, de qualquer ponto, observamos uma paisagem, percebemos a existência de descontinuidades - margens do rio, limites do bosque, bordos dos campos, etc. que utilizamos frequentemente para delimitar vários ecossistemas mais ou menos definidos pelos aspectos particulares da flora que aí se desenvolve. No entanto, na passagem, por exemplo, de uma floresta para uma pradaria, as árvores não desaparecem bruscamente; há quase sempre uma zona de transição, onde as árvores vão sendo cada vez menos abundantes. Sendo assim, é possível, por falta de limites bem definidos e fronteiras intransponíveis, considerar todos os ecossistemas do nosso planeta fazendo parte de um enorme ecossistema chamado ecosfera. Deste gigantesco ecossistema fazem parte todos os seres vivos que, no seu conjunto, constituem a biosfera e a zona superficial da Terra que eles habitam e que representa o seu biótopo. Ou seja:

BIOSFERA + ZONA SUPERFICIAL DA TERRA = ECOSFERA

Mas assim como é possível associar todos os ecossistemas num só de enormes dimensões - a ecosfera - também é possível delimitar, nas várias zonas climáticas, ecossistemas característicos conhecidos por biomas, caracterizados por meio do fator Latitude. Por sua vez, em cada bioma, é possível delimitar outros ecossistemas menores.
Bioma é conceituado no mapa como um conjunto de vida (vegetal e animal) constituído pelo agrupamento de tipos de vegetação contíguos e identificáveis em escala regional, com condições geoclimáticas similares e história compartilhada de mudanças, o que resulta em uma diversidade biológica própria.

Os principais biomas do ambiente terrestre


Tundra

Localiza-se no Círculo Polar Ártico. Compreende Norte do Alasca e do Canadá, Groelândia, Noruega, Suécia, Finlândia, Sibéria.

Recebe pouca energia solar e pouca precipitação, esta ocorre geralmente sob forma de neve e o solo permanece a maior parte do ano gelado. Durante a curta estação quente (2 meses) ocorre o degelo da parte superior, rica em matéria orgânica, permitindo o crescimento dos vegetais. O subsolo fica permanentemente congelado (permafrost).

A Tundra caracteriza-se por apresentar poucas espécies capazes de suportar as condições desfavoráveis. Os produtores são responsáveis por capim rasteiro e com extensas áreas cobertas por camadas baixas de liquens e musgos. Existem raras plantas lenhosas como os salgueiros, mas são excessivamente baixas (rasteiras).

As plantas completam o ciclo de vida num espaço de tempo muito curto: germinam as sementes, crescem, produzem grandes flores (comparadas com o tamanho das plantas), são fecundadas e frutificam, dispersando rapidamente as suas sementes.
No verão a Tundra fica mais cheia de animais: aves marinhas, roedores, lobos, raposas, doninhas, renas, caribus, além de enxames de moscas e mosquitos.

Taiga

Também chamada de floresta de coníferas ou floresta boreal. Localiza-se no norte do Alasca, Canadá, sul da Groelândia, parte da Noruega, Suécia, Finlândia e Sibéria.
Partindo-se da Tundra, à medida que se desloca para o sul a estação favorável orna-se mais longa e o clima mais ameno.Em conseqüência disso a vegetação é mais rica, surgindo a Taiga.

Na Taiga os abetos e os pinheiros formam uma densa cobertura, impedindo o solo de receber luz intensa. A vegetação rasteira é pouco representada. O período de crescimento dura 3 meses e as chuvas são poucas.
Os animais são representados por aves, alces, lobos, martas, linces, roedores etc.

Floresta Caducifólia ou Floresta Decídua Temperada

Predomina no hemisfério norte, leste dos Estados Unidos, oeste da Europa, leste da àsia, Coréia, Japão e partes da China.
A quantidade de energia radiante é maior e a pluviosidade atinge de 750 a 1.000 mm, distribuída durante todo o ano. Nítidas estações do ano. Neste Bioma, a maioria dos arbustos e árvores perde as suas folhas no outono e os animais migram, hibernam ou apresentam adaptações especiais para suportar o frio intenso.


As plantas são representadas por árvores ditotiledôneas como nogueiras, carvalhos, faias. Os animais são representados por esquilos, veados, muitos insetos, aves insetívoras, ursos, lobos etc.

Floresta Tropical ou Floresta Pluvial ou Floresta Latifoliada

A floresta tropical situa-se na região intertropical. A maior área é a Amazônia, a segunda nas Índias Orientais e a menor na Bacia do Congo (África).
O suprimento de energia é abundante e as chuvas são regulares e abundantes, podendo ultrapassar 3.000 mm anuais. A principal característica da floresta tropical é a sua estratificação. A parte superior é formada por árvores que atingem 40 m de altura, formando um dossel espesso de ramos e folhas. No topo a temperatura é alta e seca.

Debaixo desta cobertura ocorre outra camada de árvores, que chegam a 20 m de altura, outras a 10 m e 5 m de altura.
Este estrato médio é quente, mais escuro e mais úmido, apresentando pequena vegetação. O estrato médio caracteriza-se pela presença de cipós e epífitas. A diversificação de espécies vegetais e animais é muito grande.

Campos

É um Bioma que se caracteriza por apresentar um único estrato de vegetação. O número de espécies é muito grande, mas representado por pequeno número de indivíduos de cada espécie.
A localização dos campos é muito variada: centro-oeste dos Estados Unidos, centro-leste da Eurásia, parte da América do Sul (Brasil, Argentina) e Austrália.

Durante o dia a temperatura é alta, porém a noite a temperatura é muito baixa. Muita luz e vento, pouca umidade. Predominam as gramíneas. Os animais, dependendo da região, podem ser: antílopes americanos e bisões, roedores, muitos insetos, gaviões, corujas etc.

Deserto

Os desertos apresentam localização muito variada e se caracterizam por apresentar vegetação muito esparsa.
O solo é muito árido e a pluviosidade baixa e irregular, abaixo de 250 mm de água anuais. Durante o dia a temperatura é alta, mas à noite ocorre perda rápida de calor, que se irradia para a atmosfera e a temperatura torna-se excessivamente baixa. As plantas que se adaptam ao deserto geralmente apresentam um ciclo de vida curto. Durante o período favorável (chuvoso) germinam as sementes, crescem, florescem, frutificam, dispersam as sementes e morrem.

As plantas perenes como os cactos apresentam sistemas radiculares superficiais que cobrem grandes áreas. Estas raízes estão adaptadas para absorver as águas das chuvas passageiras.
O armazenamento de água é muito grande (parênquimas aqüíferos). As folhas são transformadas em espinhos e o caule passa a realizar fotossíntese.
Os consumidores são predominantemente roedores, obtendo água do próprio alimento que ingerem ou do orvalho. No hemisfério norte é muito comum encontrar-se, nos desertos, arbustos distribuídos uniformemente, como se tivessem sido plantados em espaços regulares. Este fato explica-se como um caso de amensalismo, isto é, os vegetais produzem substâncias que eliminam outros indivíduos que crescem ao seu redor.

Savanas

Savana é nome dado a um tipo de cobertura vegetal constituída, em geral, por gramíneas e árvores esparsas. A topografia geralmente é plana com clima tropical, apresentando duas estações bem definidas, sendo uma chuvosa e uma seca. As Savanas ocorrem, principalmente, na zona intertropical do planeta, por esse motivo recebe uma enorme quantidade de luz solar.


A espécie de savana mais conhecida é a africana, no entanto, há outras: savanas tropicais (africana), savanas subtropicais, savanas temperadas, savanas mediterrâneas, savanas pantanosas e savanas montanhosas.

As savanas do tipo tropical e subtropical são encontras em todos os continentes, apresentando duas estações bem definidas (uma quente e outra chuvosa). Os solos dessas áreas são relativamente férteis, neles se fixam gramíneas, geralmente desprovidas de árvores. A África possui savanas com esses aspectos, com destaque para as do Serengueti.
Savanas temperadas são identificadas em médias latitudes e em todos os continentes, são influenciadas pelo clima temperado, cujo verão é relativamente úmido e o inverno seco. A vegetação é constituída por gramíneas.


Savanas mediterrâneas são vegetações que ocorrem em regiões de clima mediterrâneo. Nessas áreas o solo é pobre, germinando sobre a superfície arbustos e árvores de pequeno porte, essa composição corre sério risco de extinguir diante da constante intervenção humana, principalmente pela extração de lenha, criação de animais, agricultura, urbanização e etc.

Savanas pantanosas são composições vegetativas que ocorrem tanto em regiões de clima tropical como subtropical dos cinco continentes. Esse tipo de savana sofre inundações periódicas.

Savanas montanhosas é um tipo de vegetação que ocorre fundamentalmente em zonas alpinas e subalpinas em distintos lugares do globo, em razão do isolamento geográfico, abriga espécies endêmicas.
Os Biomas Brasileiros
Em outras palavras, um bioma é formado por todos os seres vivos de uma determinada região, cuja vegetação tem bastante similaridade e continuidade, com um clima mais ou menos uniforme, tendo uma história comum em sua formação. Por isso tudo sua diversidade biológica também é muito parecida.
O  Brasil possui enorme extensão territorial e apresenta climas e solos muito variados. Em função dessas características, há uma evidente diversidade de biomas, definidos sobretudo pelo tipo de cobertura vegetal.

Biomas Continentais Brasileiros	Área Aproximada (km²)	Área / Total Brasil
Bioma AMAZÔNIA	4.196.943	49,29%
Bioma CERRADO	2.036.448	23,92%
Bioma MATA ATLÂNTICA	1.110.182	13,04%
Bioma CAATINGA	844.453	9,92%
Bioma PAMPA	176.496	2,07%
Bioma PANTANAL	150.355	1,76%
Área Total Brasil	8.514.877	100%

Fonte: http://www.ibge.com.br/home/presidencia



Caatinga
Há aproximadamente 260 milhões de anos, toda região onde hoje está o semi-árido foi fundo de mar, mas o bioma caatinga é muito recente. Há apenas dez mil anos atrás era uma imensa floresta tropical, como a Amazônia. Para conhecer bem esse bioma do semi-árido brasileiro, basta fazer uma visita ao Sítio Arqueológico da Serra da Capivara, no sul do Piauí. Ali estão os painéis rupestres, com desenhos de preguiças enormes, aves gigantescas, tigres-dente-de-sabre, cavalos selvagens e tantos outros. No Museu do Homem Americano estão muitos de seus fósseis. Com o fim da era glacial, há dez mil anos atrás, também acabou a floresta tropical. Ficou o que é hoje a nossa Caatinga.

A Caatinga ocupa oficialmente 844.453 Km² do território brasileiro. Hoje fala-se em mais de um milhão de Km² . Estende-se pela totalidade do estado do Ceará (100%) e mais de metade da Bahia (54%), da Paraíba (92%), de Pernambuco (83%), do Piauí (63%) e do Rio Grande do Norte (95%), quase metade de Alagoas (48%) e Sergipe (49%), além de pequenas porções de Minas Gerais (2%) e do Maranhão (1%). A Caatinga é muito rica em biodiversidade, tanto vegetal quanto animal, sobretudo de insetos. É por isso que o sul do Piauí, por exemplo, é muito favorável à criação de abelhas.

Nos períodos sem chuva, cerca de 8 meses por ano, ela “adormece” e suas folhas caem. Depois, com a primeira chuva, ela como que ressuscita. É a essa lógica que seus habitantes têm que se adaptar. Portanto, aqueles que ainda acham essa região inviável, ou a têm como um deserto, demonstram um profundo desconhecimento da realidade brasileira.
Cerca de 28 milhões de brasileiros habitam esse bioma, sendo que aproximadamente 38% vivem no meio rural. Essa população tem um dos piores IDHs de todo o planeta.
Amazônia
“Pulmão do Mundo”, “Planeta Água”, “Inferno Verde”, são alguns dos chavões mundialmente conhecidos a respeito da Amazônia. Está sempre em evidência em qualquer ponto da aldeia globalizada.

Interessa a todos. Uma das últimas regiões do planeta que ainda seduzem pela exuberância de uma natureza primitiva, hoje absolutamente ameaçada por sua devastação. A Amazônia guarda a maior diversidade biológica do planeta – região mega-diversa - e escoa 20% de toda água doce da face da Terra. Seu início se deu há 12 milhões de anos atrás, quando os Andes se elevaram e fecharam a saída das águas para o Pacífico. Formou-se um fantástico Pantanal, quase um mar de água doce, coberto só por águas. Depois, com tantos sedimentos, a crosta terrestre tornou emergir e, aos poucos, formou-se o que é hoje a Amazônia.

A Amazônia ocupa 4.196.943 km², cerca de 49,29% do território brasileiro. Ocupa a totalidade de cinco unidades da federação (Acre, Amapá, Amazonas, Pará e Roraima), grande parte de Rondônia (98,8%), mais da metade de Mato Grosso (54%), além de parte de Maranhão (34%) e Tocantins (9%). A área desmatada da Amazônia já atinge 16,3% de sua totalidade.
Hoje cerca de 17 milhões de brasileiros vivem no bioma Amazônia, sendo que cerca de 70% no meio urbano.

Mata Atlântica
Já foi a grande floresta costeira brasileira. Ia do Rio Grande do Norte ao Rio Grande do Sul. Em alguns lugares adentrava o continente, como no Paraná, onde ocupava 98% do território Paranaense.
Era também o mais rico bioma brasileiro em biodiversidade. Ainda é em termos de Km². Hoje é o mais devastado de nossos biomas. Restam aproximadamente 7% de sua cobertura vegetal. São manchas isoladas, muitas vezes sem comunicação entre si. Há quem fale em apenas 5%.

A Mata Atlântica é o exemplo mais contundente do modelo desenvolvimento predatório desse país. Foi ao longo dele que se saqueou o pau Brasil e depois se instalaram os canaviais, tantas outras monoculturas, além do complexo industrial. Quem vive onde já foi esse bioma muitas vezes nem conhece seus vestígios, tamanha sua devastação.
O Bioma Mata Atlântica ocupa 1.110.182 km², ou seja, 13,04% do território nacional. Cobre inteiramente três estados - Espírito Santo, Rio de Janeiro e Santa Catarina - e 98% do Paraná, além de porções de outras 11 unidades da federação.
Aproximadamente 70% da população brasileira vivem na área desse bioma, perto de 120 milhões de pessoas. Por mais precarizado que esteja, é desse bioma que essa população depende para beber água e ter um clima ainda ameno.

Cerrado
O Cerrado é o mais antigo bioma brasileiro. Fala-se que sua idade é de aproximadamente 65 milhões de anos. É tão velho que 70% de sua biomassa está dentro da terra. Por isso, se diz que é uma “floresta de cabeça prá baixo”. Por isso, para alguns especialistas, o Cerrado não permite qualquer revitalização. Uma vez devastado, devastado para sempre. Por isso, se diz que é uma “floresta de cabeça prá baixo”. Por isso, para alguns especialistas, o Cerrado não permite qualquer revitalização.

Uma vez devastado, devastado para sempre. O Cerrado é ainda a grande caixa d’água brasileira. É do Planalto Central que se alimentam bacias hidrográficas que correm para o sul, para o norte, para o oeste e para o leste. O Cerrado guarda ainda uma fantástica biodiversidade, porém, 57% do Cerrado já foram totalmente devastados e a metade do que resta já está muito danificada. Sua devastação é muito veloz, chegando a três milhões de hectares por ano. Nesse ritmo, estima-se que em 30 anos já não existirá.

A partir da década de 70, sob o embalo do regime militar, essa foi a grande fronteira agrícola para criação de gado e depois para o plantio de soja. A devastação de sua cobertura vegetal está comprometendo suas nascentes, rios e riachos. Ao se eliminar a vegetação, também se está eliminando os mananciais. Um rio como o São Francisco tem 80% de suas águas com origem no Cerrado. Hoje se fala que é necessário uma moratória para se preservar o que resta do Cerrado.
O Bioma Cerrado ocupa 2.036.448 Km², ou seja, 23,92% do território brasileiro. Ocupa a totalidade do Distrito Federal, mais da metade dos estados de Goiás (97%), Maranhão (65%), Mato Grosso do Sul (61%), Minas Gerais (57%) e Tocantins (91%), além de porções de outros seis estados.
Sua população em 1991 era estimada em 12,1 milhão de habitantes.

Pantanal
O Pantanal sugere animais, rios, peixes, matas e qualquer coisa ainda parecida com o Paraíso.É um bioma geologicamente novo. O leito do rio Paraguai ainda está em formação.  “O Pantanal é a maior planície inundável do mundo e apresenta uma das maiores concentrações de vida silvestre da Terra. Situado no coração da América do Sul, o Pantanal se estende pelo Brasil, Bolívia e Paraguai com uma área total de 210,000 km2. Aproximadamente 70% de sua extensão encontra-se em território brasileiro, nos Estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul”. (www.conservation.org.br/onde/pantanal/)

No Brasil o Pantanal ocupa 150.355 Km², ou seja, 1,76% do nosso território. Há opinião que 80% do Pantanal encontra-se bem conservado. Entretanto, as queimadas, a derrubada das árvores, o assoreamento dos rios ameaçam sua existência. As últimas reportagens de TVs falam da intensa evaporação de suas águas e o risco de tornar-se um deserto. O que mais ameaça e agride esse bioma são as pastagens, queimadas e as entradas do agronegócio. Foi para impedir projeto de cana no Pantanal que Anselmo deu sua vida. A forma como a criação de gado teria se adaptado ao ambiente seria uma das responsáveis. Entretanto, para outros, os problemas ambientais do Pantanal passa também pela criação de gado.

O desafio é manter suas características e também manter sua população em condições dignas de vida. O caminho do turismo é uma possibilidade real e também um perigo. A pesca esportiva predatória é um exemplo. “Pelo seu estado de conservação, sua rica biodiversidade e as particularidades de seu ecossistema, o Pantanal é considerado uma das 37 últimas Grandes Regiões Naturais da Terra”. (Idem)
O Baixo Pantanal tem uma população de 130 mil pessoas.

Pampa
O Pampa gaúcho é bastante diferente dos demais biomas brasileiros. Dominado por gramíneas, com poucas árvores, sempre foi considerado mais apropriado para a criação do gado. Entretanto, em 2004 foi reconhecido pelo Ministério do Meio Ambiente como um bioma. Na verdade, sua biodiversidade havia sido ignorada por quase trezentos anos.  Foi a porta de entrada para o gado através da região sul. A outra foi pelo vale do São Francisco, através dos currais de gado.

O único estado brasileiro com esse bioma é o Rio Grande do Sul. Ocupa 63% do território do Rio Grande. Ele também se estende pelo Uruguai e Argentina.
Agora o Pampa sofre uma ameaça muito mais grave: a introdução do monocultivo e Pinus e Eucaliptos. Mais uma vez portanto, se propõe um tipo de desenvolvimento econômico inadequado às características de um bioma.
Dinâmica das populações

As populações possuem diversas características próprias, mensuráveis. Cada membro de uma população pode nascer, crescer e morrer, mas somente uma população como um todo possui taxas de natalidade e de crescimento específicas, além de possuir um padrão de dispersão no tempo e no espaço.

O tamanho de uma população pode ser avaliada pela sua densidade
A densidade populacional pode sofrer alterações. Mantendo-se fixa a área de distribuição, a população pode aumentar devido a nascimentos e imigrações. A diminuição da densidade pode ocorrer como consequência de mortes ou de emigrações.

Curvas de crescimento

A curva S é a de crescimento populacional padrão, a esperada para a maioria das populações existentes na natureza. Ela é caracterizada por uma fase inicial de crescimento lento, em que ocorre o ajuste dos organismos ao meio de vida. A seguir, ocorre um rápido crescimento, do tipo exponencial, que culmina com uma fase de estabilização, na qual a população não mais apresenta crescimento. Pequenas oscilações em torno de um valor numérico máximo acontecem, e a população, então permanece em estado de equilíbrio.
Observe o gráfico abaixo para ententer melhor:


Fase A: crescimento lento, fase de adaptação da população ao ambiente, também chamada de fase lag.
Fase B: crescimento acelerado ou exponencial, também chamada de fase log.
Fase C: a população está sujeita aos limites impostos pelo ambiente, a resistência ambiental é maior sobre a população.
Fase D: estabilização do tamanho populacional, onde ocorre oscilações do tamanho populacional em torno de uma média.
Fase E: é a curva teórica de crescimento populacional sem a interferência dos fatores de resistência ambiental.

A curva J é típica de populações de algas, por exemplo, na qual há um crescimento explosivo, geométrico, em função do aumento das disponibilidades de nutrientes do meio. Esse crescimento explosivo é seguido de queda brusca do número de indivíduos, pois, em decorrência do esgotamento dos recursos do meio, a taxa de mortalidade é alta, podendo, inclusive, acarretar a extinção da população do local.




Fatores que regulam o crescimento populacional

A fase geométrica do crescimento tende a ser ilimitada em função do potencial biótico da espécie, ou seja, da capacidade que possuem os indivíduos de se reproduzir e gerar descendentes em quantidade ilimitada.
Há porém, barreiras naturais a esse crescimento sem fim. A disponibilidade de espaço e alimentos, o clima e a existência de predatismo e parasitismo e competição são fatores de resistência ambiental (ou, do meio que regulam o crescimento populacional.
O tamanho populacional acaba atingindo um valor numérico máximo permitido pelo ambiente, a chamada capacidade limite, também denominada capacidade de carga.



A curva (a) representa o potencial biótico da espécie; a curva (b) representa o crescimento populacional padrão; (c) é a capacidade limite do meio. A área entre (a) e (b) representa a resistência ambiental.
Fatores dependentes da densidade

Os chamados fatores dependentes da densidade são aqueles que impedem o crescimento populacional excessivo, devido ao grande número de indivíduos existentes em uma dada população: as disputas por espaço, alimento, parceiro sexual, acabam levando à diminuição da taxa reprodutiva e ao aumento da taxa de mortalidade. O predatismo e o parasitismo são dois outros fatores dependentes da densidade, na medida em que os predadores e parasitas encontram mais facilidade de se espalhar entre os indivíduos de uma população numerosa.

A espécie humana e a capacidade limite

O crescimento populacional da espécie humana ocorreu de maneira explosiva nos últimos séculos. Cerca de 500 milhões de pessoas habitavam a Terra em 1650. No intervalo de dois séculos, o número de habitantes chegou a 1 bilhão. Entre 1850 e 1930, já era de 2 bilhões e, em 1975, 4 bilhões de pessoas viviam no nosso planeta. O tempo de duplicação diminuiu e, hoje ultrapassamos 6 bilhões de pessoas. A cada ano, 93 milhões de pessoas são acrescentados. Se as atuais taxas de crescimento persistirem, estima-se que a população humana atingirá o tamanho de 8 bilhões de pessoas em 2017. Esse incremento do tamanho populacional humano tem muito a ver com a evolução cultural da nossa espécie e com os nossos hábitos de sobrevivência.

O humano deixou de ser caçador-coletor há cerca de 10.000 anos, abandonou o nomadismo e passou a s fixar em locais definidos da Terra, constituindo grupos envolvidos na criação de plantas e animais de interessa alimentar. A taxa de natalidade aumentou e, executando épocas de guerra e pestes , o crescimento populacional humano passou a ser uma realidade.

Pouco a pouco, no entanto, estão sendo avaliados os riscos do crescimento populacional excessivo. Poluição crescente, aquecimento global, destruição da camada de ozônio, chuva ácida e outros problemas são evidências do desgaste que o planeta vêm sofrendo. Na conferência do Cairo sobre Populações e Desenvolvimento, realizada em setembro de 1994, mais de 180 países ligados a ONU tentaram chegar a um consenso acerca de uma política que evite a explosão da população humana. Divergências quanto aos métodos de controle da natalidade impedem, até o momento, a adoção de soluções globalizantes, embora em alguns países medidas sérias já estejam em curso, no sentido de controlar o crescimento populacional excessivo da nossa espécie.




Curvas Representativas de Epidemia e Endemia

Epidemia é a situação em que ocorre aumento exagerado no número de casos de uma doença, em uma certa população, em uma determinada época. De modo geral, é causada por vírus ou bactérias, que provocam surtos da doença em uma determinada região. Gripe, dengue e cólera são doenças que costumam ter caráter epidêmico.

Endemia é a situação em que uma doença acomete um número constante de indivíduos de uma população ao longo do tempo. É característica de doenças provocadas por vermes (esquistossomose, teníase, ascaridíase) e protozoários (doenças de Chagas, malária etc.). Dependendo da doença, da população afetada e da área considerada, uma epidemia para determinado país pode ter um caráter epidêmico para, por exemplo, um determinado município desse país.
Pandemia é uma situação em que uma epidemia ocorre simultaneamente em vários locais do planeta. É o caso da AIDS, por exemplo.

Exemplo de curva epidêmica
Dinâmica das comunidades

Em um ecossistema, há muitos tipos de interações entre os componentes das diversas espécies. Podemos classificar as relações entre seres vivos inicialmente em dois grupos: as intra-específicas, que ocorrem entre seres da mesma espécie, e as interespecíficas, entre seres de espécies distintas. É comum diferenciar-se as relações em harmônicas ou positivas e desarmônicas ou negativas. Nas harmônicas não há prejuízo para nenhuma das partes associadas, e nas desarmônicas há.
Antes de tratarmos de cada tipo de relação entre os seres vivos, iremos esclarecer o significado de dois termos: habitat e nicho ecológico.


Noções sobre habitat e nicho ecológico
É clássica a analogia que compara o habitat ao endereço de uma espécie, e o nicho ecológico à sua profissão. Se você quer encontrar indivíduos de uma certa espécie no ambiente natural, deve procurá-los em seu habitat. As observações que você fizer sobre a "maneira como ele vivem", serão indicações do nicho ecológico.
O pescador experiente sabe onde encontrar um certo tipo de peixe, que isca deve usar, se deve afundá-la mais ou menos, em que época do ano e em qual período do dia ou da noite ele terá maior chance de sucesso. Ele deve saber muito, portanto, do habitat e nicho ecológico dos peixes que mais aprecia.
RELAÇÕES INTRA-ESPECÍFICAS HARMÔNICAS
Relações que ocorrem em indivíduos da mesma espécie, não existindo desvantagem nem benefício para nenhuma das espécies consideradas. Compreendem as colônias e as sociedades.

Colônias

Agrupamento de indivíduos da mesma espécie que revelam profundo grau de interdependência e se mostram ligados uns aos outros, sendo-lhes impossível a vida quando isolados do conjuntos, podendo ou não ocorrer divisão do trabalho. As cracas, os corais e as esponjas vivem sempre em colônias. Há colônias com divisão de trabalho. É o que podemos observar com colônias de medusas de cnidários (caravelas) e com colônias de Volvox globator (protista): há alguns indivíduos especializados na reprodução e outros no deslocamento da colônia (que é esférica) na água.

Sociedades

As sociedades são agrupamentos de indivíduos da mesma espécie que têm plena capacidade de vida isolada mas preferem viver na coletividade. Os indivíduos de uma sociedade têm independência física uns dos outros. Pode ocorre, entretanto, um certo grau de diferenciação de formas entre eles e de divisão de trabalho, como sucede com as formigas, as abelhas e os térmitas ou cupins. Nos diversos insetos sociais a comunicação entre os diferentes indivíduos é feita através dos ferormônios - substâncias químicas que servem para a comunicação. Os ferormônios são usados na demarcação de territórios, atração sexual, transmissão de alarme, localização de alimento e organização social.

COMPETIÇÃO INTRA-ESPECÍFICAS

É a relação intra-específica desarmônica, entre os indivíduos da mesma espécie, quando concorrem pelos mesmos fatores ambientais, principalmente espaço e alimento. Essa relação determina a densidade das populações envolvidas.
Canibalismo

Canibal é o indivíduo que mata e come outro da mesma espécie. Ocorre com escorpiões, aranhas, peixes, planárias, roedores, etc. Na espécie humana, quando existe, recebe o nome de antropofagia (do grego anthropos, homem; phagein, comer).



RELAÇÕES INTERESPECÍFICAS HARMÔNICAS

Ocorrem entre organismos de espécies diferentes. Compreendem a protocooperação, o mutualismo, o comensalismo e inquilinismo.
Comensalismo

É uma associação em que uma das espécies — a comensal — é beneficiada, sem causar benefício ou prejuízo ao outro. O termo comensal tem interpretação mais literal: "comensal é aquele que come à mesa de outro". A rêmora é um peixe dotado de ventosa com a qual se prende ao ventre dos tubarões. Juntamente com o peixe-piloto, que nada em cardumes ao redor do tubarão, ela aproveita os restos alimentares que caem na boca do seu grande "anfitrião". A Entamoeba coli é um protozoário comensal que vive no intestino humano, onde se nutre dos restos da digestão.

Inquilinismo

É a associação em que apenas uma espécie (inquilino) se beneficia, procurando abrigo ou suporte no corpo de outra espécie (hospedeiro), sem prejudicá-lo. Trata-se de uma associação semelhante ao comensalismo, não envolvendo alimento. Exemplos: Peixe-agulha e holotúria - O peixe-agulha apresenta um corpo fino e alongado e se protege contra a ação de predadores abrigando-se no interior das holotúrias (pepinos-do-mar), sem prejudicá-los. Epifitismo - Epífias (epi, em cima) são plantas que crescem sobre os troncos maiores sem parasitá-las. São epífitas as orquídeas e as bromélias que, vivendo sobre árvores, obtêm maior suprimento de luz solar.

Mutualismo

Associação na qual duas espécies envolvidas são beneficiadas, porém, cada espécie só consegue viver na presença da outra. Entre exemplos destacaremos.

• Liquens - Os liquens constituem associações entre algas unicelulares e ceros fungos. As algas sintetizam matéria orgânica e fornecem aos fungos parte do alimento produzido. Esses, por sua vez, retiram água e sais minerais do substrato, fornecendo-os às algas. Além disso, os fungos envolvem com suas hifas o grupo de algas, protegendo-as contra desidratação.

• Cupins e protozoários - Ao comerem madeira, os cupins obtêm grandes quantidades de celulose, mas não conseguem produzir a celulase, enzima capaz de digerir a celulose. Em seu intestino existem protozoários flagelados capazes de realizar essa digestão.Assim, os protozoários se valem em parte do alimento do inseto e este, por sua vez, se beneficia da ação dos protozoários. Nenhum deles, todavia, poderia viver isoladamente.

• Ruminates e microorganismos - Na pança ou rúmen dos ruminantes também se encontram bactérias que promovem a digestão da celulose ingerida com a folhagem. É um caso idêntico ao anterior.

• Bactérias e raízes de leguminosas - No ciclo do nitrogênio, bactérias do gênero Rhizobium produzem compostos nitrogenados que são assimilados pelas leguminosas, por sua vez, fornecem a essas bactérias a matéria orgânica necessária ao desempenho de suas funções vitais.

• Micorrizas - São associações entre fungos e raízes de certas plantas, como orquídeas, morangueiros, tomateiros, pinheiros, etc. O fungo, que é um decompositor, fornece ao vegetal nitrogênio e outros nutrientes minerais; em troca, recebe matéria orgânica fotossintetizada.

Protocooperação

Trata-se de uma associação bilateral, entre espécies diferentes, na qual ambas se beneficiam; contudo, tal associação não é obrigatória, podendo cada espécie viver isoladamente.
A atuação dos pássaros que promovem a dispersão das plantas comendo-lhes os frutos e evacuando as suas sementes em local distante, bem como a ação de insetos que procuram o néctar das flores e contribuem involuntariamente para a polinização das plantas são consideradas exemplos de protocooperação.

Como exemplo citaremos:

• Caramujo paguro e actínias - Também conhecido como bernardo-eremita, trata-se de um crustáceo marinho que apresenta o abdômen longo e mole, desprotegido de exoesqueleto. A fim de proteger o abdômen, o bernardo vive no interior de conchas vazias de caramujos. Sobre a concha aparecem actínias ou anêmonas-do-mar (celenterados), animais portadores de tentáculos urticantes. Ao paguro, a actínia não causa qualquer dano, pois se beneficia, sendo levada por ele aos locais onde há alimento. Ele, por sua vez, também se beneficia com a eficiente "proteção" que ela lhe dá.

• Pássaro-palito e crocodilo - O pássaro-palito penetra na boca dos crocodilos, nas margens do Nilo, alimentando-se de restos alimentares e de vermes existentes na boca do réptil. A vantagem é mútua, porque, em troca do alimento, o pássaro livra os crocodilos dos parasitas.
  Obs.: A associação ecológica verificada entre o pássaro-palito e o crocodilo africano é um exemplo de mutualismo, quando se considera que o pássaro retira parasitas da boca do réptil. Mas pode ser também descrita como exemplo de comensalismo; nesse caso o pássaro atua reirando apenas restos alimentares que ficam situados entre os dentes do crocodilo.

• Anu e gado - O anu é uma ave que se alimenta de carrapatos existentes na pele do gado, capturando-os diretamente. Em troca, o gado livra-se dos indesejáveis parasitas.

Esclavaismo ou sinfilia

É uma associação em que uma das espécies se beneficia com as atividades de outra espécie. Lineu descreveu essa associação com certa graça, afirmando: Aphis formicarum vacca (o pulgão, do gênero Aphis, é a "vaca" das formigas).
Por um lado, o esclavagismo tem características de hostilidade, já que os pulgões são mantidos cativos dentro do formigueiro. Não obstante, pode-se considerar uma relação harmônica, pois os pulgões também são beneficiados pela facilidade de encontrar alimentos e até mesmo pelos bons tratos a eles dispensados pelas formigas (transporte, proteção, etc). Essa associação é considerada harmônica e um caso especial de protocooperação por muitos autores, pois a união não é obrigatória à sobrevivência.

COMPETIÇÃO INTERESPECÍFICAS

Relações interespecíficas desarmônicas entre espécies diferentes, em uma mesma comunidade, apresentam nichos ecológicos iguais ou muito semelhantes, desencadeando um mecanismo de disputa pelo mesmo recurso do meio, quando este não é suficiente para as duas populações.
Esse mecanismo pode determinar controle da densidade das duas populações que estão interagindo, extinção de uma delas ou, ainda, especialização do nicho ecológico.

Amensalismo ou Antibiose

Relação no qual uma espécie bloqueia o crescimento ou a reprodução de outra espécie, denominada amensal, através da liberação de substâncias tóxicas. Exemplos:

• Os fungos Penicillium notatum eliminam a penicilina, antibiótico que impede que as bactérias se reproduzam.

• As substâncias secretadas por dinoflagelados Gonyaulax, responsáveis pelo fenômeno "maré vermelha", podem determinar a morte da fauna marinha.
• A secreção e eliminação de substâncias tóxicas pelas raízes de certas plantas impede o  crescimento de outras espécies no local.

Parasitismo

O parasitismo é uma forma de relação desarmônica mais comum do que a antibiose. Ele caracteriza a espécie que se instala no corpo de outra, dela retirando matéria para a sua nutrição e causando-lhe, em conseqüência, danos cuja gravidade pode ser muito variável, desde pequenos distúrbios até a própria morte do indivíduo parasitado. Dá-se o nome de hospedeiro ao organismo que abriga o parasita. De um modo geral, a morte do hospedeiro não é conveniente ao parasita. Mas, a despeito disso, muitas vezes ela ocorre.



Predatismo

Predador é o indivíduo que caça e devora outro, chamado presa, pertencente a espécie diferente. Os predadores são geralmente maiores e menos numerosos que suas presas, sendo exemplificadas pelos animais carnívoros.
As duas populações - de predadores e presas - geralmente não se extinguem e nem entram em superpopulação, permanecendo em equilíbrio no ecossistema. Para a espécie humana, o predatismo, como fator limitante do crescimento populacional, tem efeito praticamente nulo.
Formas especiais de adaptações ao Predatismo

• Mimetismo - Mimetismo é uma forma de adaptação revelada por muitas espécies que se assemelham bastante a outras, disso obtendo algumas vantagens.
  A cobra falsa-coral é confundida com a coral-verdadeira, muito temida, e, graças a isso, não é importunada pela maioria das outras espécies. Há mariposas que se assemelham a vespas, e mariposas cujo colorido lembra a feição de uma coruja com olhos grandes e brilhantes.

• Camuflagem - Camuflagem é uma forma de adaptação morfológica pela qual uma espécie procura confundir suas vítimas ou seus agressores revelando cor(es) e/ou forma(s) semelhante(s) a coisas do ambiente. O padrão de cor dos gatos silvestres, como o gato maracajá e a onça, é harmônico com seu ambiente, com manchas camuflando o sombreado do fundo da floresta. O mesmo se passa com lagartos (por exemplo, camaleão), que varia da cor verde das folhas à cor marrom do substrato onde ficam. Os animais polares costumam ser brancos, confundindo-se com o gelo. O louva-a-deus, que é um poderoso predador, se assemelha a folhas ou galhos.

• Aposematismo - Aposematismo é o mesmo que coloração de advertência. Trata-se de uma forma de adaptação pela qual uma espécie revela cores vivas e marcantes para advertir seus possíveis predadores, que já a reconhecem pelo gosto desagradável ou pelos venenos que possui.
  Muitas borboletas exibem os chamados anéis miméticos, com cores de alerta, que desestimulam o ataque dos predadores. Uma espécie de coloração de advertência bem conspícua é Dendrobates Ieucomelas, da Amazônia, um pequeno sapo colorido com listras pretas e amarelas e venenoso.

TABELA DE REPRESENTAÇÃO DAS RELAÇÕES INTERESPECÍFICAS

TIPOS DE RELAÇÕES	Espécies reunidas		Espécies separadas
	A	B	A	B
Inquilinismo	+	0	0	0
Comensalismo Inquilinismo Epifitismo	+	0	0	0
Mutualismo	+	+	–	–
Protocooperação	+	+	0	0
Amensalismo Antibiose	0	–	0	0
Predatismo Herbivorismo	+	–	–	0
Competição	–	–	0	0
Parasitismo Esclavagismo	+	–	–	0

0: espécies cujo desenvolvimento não é afetado
+: espécie beneficiada cujo desenvolvimento torna-se possível ou é melhorado
–: espécie prejudicada que tem seu desenvolvimento reduzido.

Sucessão Ecológica

Processo ordenado da instalação e desenvolvimento de uma comunidade. Ocorre com o tempo e termina quando se estabelece na área uma comunidade estável.
As etapas da sucessão

Vamos tomar como exemplo uma região completamente desabitada, como uma rocha nua. O conjunto de condições para que plantas e animais sobrevivam ou se instalem nesse ambiente são muito desfavoráveis:

• • Iluminação direta causa altas temperaturas;
  • A ausência de solo dificulta a fixação de vegetais;
  • A água das chuvas não se fixa e rapidamente evapora.

Seres vivos capazes de se instalar em tal ambiente devem ser bem adaptados e pouco exigentes. Estes são os liquens (associação de cianobactérias com fungos), que conseguem sobreviver apenas com água, luz e pouca quantidade de sais minerais. Isso caracteriza a formação de uma comunidade pioneira ou ecese. Os liquens por serem os primeiros seres a se instalarem são chamado de "organismos pioneiros". A atividade metabólica dos liquens vai lentamente modificando as condições iniciais da região. Os liquens produzem ácidos orgânicos que corroem gradativamente a rocha, formando através da erosão as primeiras camadas de solo.
Camada sobre camada de líquen, vão formando um tapete orgânico, que enriquece o solo, deixando o mesmo úmido e rico em sais minerais. A partir de então as condições, já não tão desfavoráveis, permitem o aparecimento de plantas de pequeno porte, como briófitas (musgos), que necessitam de pequena quantidade de nutrientes para se desenvolverem e atingirem o estágio de reprodução. Novas e constantes modificações se sucedem permitindo o aparecimento de plantas de maior porte como samambaias e arbustos. Também começam a aparecer os pequenos animais como insetos e moluscos.
Dessa forma etapa após etapa a comunidade pioneira evolui, até que a velocidade do processo começa a diminuir gradativamente, chegando a um ponto de equilíbrio, no qual a sucessão ecológica atinge seu desenvolvimento máximo compatível com as condições físicas do local (solo, clima, etc.). Essa comunidade é a etapa final do processo de sucessão, conhecida como comunidade clímax . Cada etapa intermediária entre a comunidade pioneira e o clímax e chamada de sere.




As características de uma comunidade clímax

Ao observarmos o processo de sucessão ecológica podemos identificar um progressivo aumento na biodiversidade e espécies e na biomassa total. As teias e cadeias alimentares se tornam cada vez mais complexas e ocorre a constante formação de novos nichos. A estabilidade de uma comunidade clímax está em grande parte associada ao aumento da variedade de espécies e da complexidade das relações alimentares.
Isso ocorre, pois ao possuir uma teia alimentar complexa e multidirecional, tornas-se mais fácil contornar a instabilidade ocasionada pelo desaparecimento de uma determinada espécie. Comunidades mais simples possuem poucas opções alimentares e, portanto, são mais instáveis. É fácil imaginarmos essa instabilidade quando observamos, como uma monocultura agrícola é suscetível ao ataque de pragas.
Apesar da biomassa total e a biodiversidade serem maiores na comunidade clímax, temos algumas diferenças em relação à produtividade primária. A produtividade bruta (total de matéria orgânica produzida) em comunidades clímax é grande, sendo maior do que as das comunidades antecessoras. Entretanto a produtividade líquida é próxima a zero, pois toda a matéria orgânica que é produzida é consumida pela própria comunidade. Por isso uma comunidade clímax é estável, ou seja, não está mais em expansão. Em comunidades pioneiras e nas seres, ocorre um excedente de matéria orgânica (Produtividade líquida) que é exatamente utilizada para a evolução do processo de sucessão ecológica.
Tendências esperadas no ecossistema ao longo da sucessão (primária)

ATRIBUTOS DO ECOSSISTEMA	EM DESENVOLVIMENTO	CLÍMAX
CONDIÇÕES AMBIENTAIS	variável e imprevisível	constante ou previsivelmente variável
POPULAÇÕES
Mecanismos de determinação de tamanho populacional	abióticos, independentes de densidade	bióticos, dependentes de densidade
Tamanho do indivíduo	pequeno	grande
Ciclo de vida	curto/simples	longo/complexo
Crescimento	rápido, alta mortalidade	lento, maior capacidade de sobrevivência competitiva
Produção	quantidade	qualidade
Flutuações	+ pronunciadas	- pronunciadas
ESTRUTURA DA COMUNIDADE
Estratificação (heterogeneidade espacial)	pouca	muita
Diversidade de espécies (riqueza)	baixa	alta
Diversidade de espécies (equitatividade)	baixa	alta
Diversidade bioquímica	baixa	alta
Matéria orgânica total	pouca	muita
ENERGÉTICA DA COMUNIDADE
PPB/R	>1	= 1
PPB/B	alta	baixa
PPL	alta	baixa
Cadeia alimentar	linear (simples)	em rede (complexa)
NUTRIENTES
Ciclo de minerais	aberto	fechado
Nutrientes inorgânicos	extrabióticos	intrabióticos
Troca de nutrientes entre organismos e ambiente	rápida	lenta
Papel dos detritos na regeneração de nutrientes	não importante	importante
POSSIBILIDADE DE EXPLORAÇÃO PELO HOMEM
Produção potencial	alta	baixa
Capacidade de resistir à exploração	grande	pequena

Fogo e a Sucessão Ecológica

Assim como em todas as savanas tropicais, o fogo tem sido um importante fator ambiental nos cerrados brasileiros desde há muitos milênios e tem, portanto, atuado na evolução dos seres vivos desses ecossistemas, selecionando plantas e animais com características que os protejam das rápidas queimadas que lá ocorrem. Nas plantas, uma dessas características que talvez mais nos chame a atenção é a cortiça grossa das árvores e arbustos (lenhosas), que age como isolante térmico durante a passagem do fogo. Entretanto, um observador mais atento irá notar diversas outras respostas da vegetação ao fogo, como a floração intensa do estrato herbáceo e a rápida rebrota das plantas, dias após a queima, a abertura sincronizada de frutos e intensa dispersão de suas sementes, a germinação das sementes de espécies que são estimuladas pelo fogo. Ainda, o fogo promove todo um processo de reciclagem da matéria orgânica que, ao ser queimada, transforma-se em cinzas, que se depositam sobre o solo e, com as chuvas, têm seus elementos químicos solubilizados e disponibilizados como nutrientes às raízes das plantas.

Sendo assim, ao contrário do que muitos pensam, o fogo de intensidade baixa ou moderada não mata a grande maioria das plantas do Cerrado, que são adaptadas a esse fator ecológico. Pelo contrário, para muitas espécies, principalmente as herbáceas, o fogo é benéfico e estimula ou facilita diversas etapas de seu ciclo de vida, como mencionamos acima.
Também os animais do Cerrado estão adaptados para enfrentar as queimadas: dentre os vertebrados, muitos se refugiam em tocas ou buracos e ficam protegidos das altas temperaturas, pois, a poucos centímetros de profundidade, o solo nem chega a esquentar, devido à rapidez com que o fogo percorre os cerrados.
Mas por que as savanas – e dentre elas, também os cerrados – pegam fogo?
A distribuição esparsa das árvores e dos elementos lenhosos, que caracteriza as savanas, permite a chegada de insolação no nível do solo e promove o desenvolvimento de farto estrato herbáceo, formando um “tapete” graminoso.

Devido ao seu ciclo de vida, essas gramíneas têm suas folhas e partes florais dessecadas na época seca – que, na região dos cerrados, geralmente vai de maio a setembro. Esse material fino e seco passa a constituir um combustível altamente inflamável. Raios e também chamas e faíscas provenientes de ações do homem (queima de restos agrícolas, fogueiras, etc) podem iniciar a combustão da vegetação e, a partir de então, o fogo se propaga rapidamente. As queimadas causadas por raios, ditas “naturais”, geralmente ocorrem em setembro, sendo esse o mês que marca o início da estação chuvosa na região dos cerrados. É quando ocorrem chuvas fortes, com muitos raios, e também quando a biomassa herbácea está no auge do dessecamento, tendo suas folhas e ramos se transformado em material facilmente inflamável.

As queimadas causadas pelo homem (antropogênicas) geralmente são acidentais, mas também podem ser intencionais.

Em comparação com as queimadas naturais, as antropogênicas costumam ser antecipadas para julho ou agosto, pois é quando a maior parte dos agricultores queima os restos da colheita e prepara suas terras para novos plantios, causando o “escape” do fogo, ou quando os pecuaristas deliberadamente queimam o pasto nativo para promover o rebrotamento das gramíneas dessecadas e, assim, fornecer folhas frescas ao gado nessa época de escassez.

O fogo como instrumento de manejo

Em épocas remotas, antes do surgimento do homem, as queimadas em ambientes savânicos eram causadas basicamente por raios. Com o domínio do uso do fogo e o grande crescimento de suas populações, o homem passou a aumentar muito a frequência das queimadas nesses ambientes, além de alterar a época de ocorrência das queimadas naturais. As informações disponíveis revelam que o uso do fogo era muito difundido entre todos os grupos indígenas que habitavam os cerrados. Por meio do fogo, eles manipulavam o ambiente e se beneficiavam de diversas maneiras: estimulavam a floração e a frutificação de plantas que lhes eram úteis, atraíam e caçavam animais que vinham comer a rebrota do estrato herbáceo, espantavam animais indesejáveis – como cobras –, livravam-se de algumas pestes (insetos, ácaros), “limpavam” áreas para instalar suas vilas e seus cultivos, além de se utilizarem do fogo para sinalização e em rituais religiosos. Os indígenas tinham grande conhecimento dos efeitos que queimadas em diferentes épocas do ano, ou de diferentes intensidades, ou ainda em diferentes frequências anuais, podiam ter sobre cada grupo de plantas ou de animais. Por exemplo, sabiam que, se queimassem o Cerrado todos os anos, poderiam prejudicar espécies arbóreas, matando os indivíduos jovens, mas que, ao queimar a cada 2-3 anos, estimulavam a frutificação das arbóreas e davam tempo aos jovens para que desenvolvessem mecanismos de defesa contra o fogo (como cortiça grossa); geralmente queimavam o Cerrado na época seca, logo após o pequizeiro (Caryocar brasiliense) lançar seus brotos (agosto/setembro), a fim de não danificar sua floração e a produção de frutos, que se iniciam em outubro, após a primeiras chuvas de verão. A forma de precisar a época mais adequada para queimar era por meio de algumas espécies indicadoras (aquelas de seu interesse), como o pequi, cujo fruto era muito utilizado como alimento e recurso medicinal. Numa escala temporal mais refinada, também se guiavam pela formação de nuvens, pelo nível dos rios, ou pelo comportamento de alguns animais para saber quando melhor aproveitar os efeitos do fogo. Em geral, queimavam pequenas áreas, ou áreas maiores num sistema de mosaico, intercalando locais queimados com não-queimados, que serviam de refúgio à fauna e às espécies de plantas mais sensíveis ao fogo. Parte desse conhecimento foi transmitida aos agricultores e pecuaristas, porém, ao contrário dos indígenas, seu estilo de vida sedentário não lhes permitia manter o sistema de queima em mosaico, nem esperar alguns anos para voltar a queimar o mesmo local, pois necessitavam maximizar, temporal e espacialmente, os benefícios do fogo. Disso resultou um aumento na frequência e na extensão das áreas queimadas, ocasionando, muitas vezes, a degradação do ambiente, em termos de esgotamento das terras, erosão, exclusão do estrato arbóreo, extermínio de espécies nativas, infestação por espécies ruderais, dentre outros.
		Contudo, o mau uso do fogo não anula os benefícios que seu bom uso possa trazer. Nas savanas, o fogo é um instrumento de manejo precioso, que pode levar a uma grande gama de resultados ecológicos, em médio prazo. Lidando com os elementos que compõem o regime de uma queimada – frequência, intensidade e época da queima – se pode aumentar ou diminuir a produção de folhas e frutos, estimular ou excluir determinadas espécies de plantas e animais, aumentar ou diminuir os nutrientes disponíveis às plantas no solo, ralear ou adensar a vegetação arbórea. Assim, o uso adequado e planejado do fogo pode ser uma estratégia de manejo boa e barata para a manutenção de pastagens naturais e também de parques nacionais e reservas biológicas que se destinam à proteção dos ecossistemas do Cerrado. A aversão ao fogo que hoje se vê nos órgãos ambientais e na mídia provém de informações equivocadas, que confundem conceitos válidos para as florestas tropicais com o funcionamento e a dinâmica do Cerrado, coisas completamente distintas. É uma pena, pois uma boa compreensão do papel do fogo e de seus efeitos nos ecossistemas de Cerrado, adquirida por meio da combinação de conhecimentos técnico-científicos gerados por pesquisadores e do conhecimento empírico acumulado pelos habitantes do Cerrado, possibilitaria a aplicação adequada dessa ferramenta, com bons resultados para a solução de diversos problemas que hoje atingem os cerrados naturais e semi-naturais. Vânia R. Pivello é professora do Departamento de Ecologia, do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo

Os Ciclos Biogeoquímicos

O trajeto das substâncias do ambiente abiótico para o mundo dos seres vivos e o seu retorno ao mundo abiótico completam o que chamamos de ciclo biogeoquímico. O termo é derivado do fato de que há um movimento cíclico de elementos que formam os organismos vivos (“bio”) e o ambiente geológico (“geo”), onde intervêm mudanças químicas. Em qualquer ecossistema existem tais ciclos.
Em qualquer ciclo biogeoquímico existe a retirada do elemento ou substância de sua fonte, sua utilização por seres vivos e posterior devolução para a sua fonte.

Vamos ver com mais detalhes cada um dos ciclos biogeoquímicos abaixo:

Ciclo do Nitrogênio
Ciclo da Água
Ciclo do Oxigênio
Ciclo do Fósforo
Ciclo do Cálcio
Ciclo do Carbono
Ciclo do Enxofre


Ciclo do Nitrogênio

O nitrogênio se mostra como um dos elementos de caráter fundamental na composição dos sistemas vivos. Ele está envolvido com a coordenação e controle das atividades metabólicas. Entretanto, apesar de 78% da atmosfera ser constituída de nitrogênio, a grande maioria dos organismos é incapaz de utilizá-Io, pois este se encontra na forma gasosa (N₂) que é muito estável possuindo pouca tendência a reagir com outros elementos.
Os consumidores conseguem o nitrogênio de forma direta ou indireta através dos produtores. Eles aproveitam o nitrogênio que se encontra na forma de aminoácidos. Produtores introduzem nitrogênio na cadeia alimentar, através do aproveitamento de formas inorgânicas encontradas no meio, principalmente nitratos (NO₃) e amônia (NH₃⁺). O ciclo do nitrogênio pode ser dividido em algumas etapas:

• Fixação: Consiste na transformação do nitrogênio gasoso em substâncias aproveitáveis pelos seres vivos (amônia e nitrato). Os organismos responsáveis pela fixação são bactérias, retiram o nitrogênio do ar fazendo com que este reaja com o hidrogênio para formar amônia. 
• Amonificação: Parte da amônia presente no solo, é originada pelo processo de fixação. A outra é proveniente do processo de decomposição das proteínas e outros resíduos nitrogenados, contidos na matéria orgânica morta e nas excretas. Decomposição ou amonificação é realizada por bactérias e fungos.
• Nitrificação: É o nome dado ao processo de conversão da amônia em nitratos.
• Desnitrificação: As bactérias desnitrificantes (como, por exemplo, a Pseudomonas denitrificans), são capazes de converter os nitratos em nitrogênios molecular, que volta a atmosfera fechando o ciclo.

Rotação de Culturas

Um procedimento bastante utilizado em agricultura é a “rotação de culturas”, na qual se alterna o plantio de não-leguminosas (o milho, por exemplo), que retiram do solo os nutrientes nitrogenados, com leguminosas (feijão), que devolvem esses nutrientes para o meio.

Ciclo da Água

A água apresenta dois ciclos:

Ciclo curto ou pequeno: é aquele que ocorre pela lenta evaporação da água dos mares, rios, lagos e lagos, formando nuvens. Estas se condensam, voltando a superfície na forma de chuva ou neve;
Ciclo longo: É aquele em que a água passa pelo corpo dos seres vivos antes de voltar ao ambiente. A água é retirada do solo através das raízes das plantas sendo utilizada para a fotossíntese ou passada para outros animais através da cadeia alimentar. A água volta a atmosfera através da respiração, transpiração, fezes e urina.




Ciclo do Oxigênio

O ciclo do oxigênio se encontra intimamente ligado com o ciclo do carbono, uma vez que o fluxo de ambos está associado aos mesmos fenômenos: fotossíntese e respiração. Os processos de fotossíntese liberam oxigênio para a atmosfera, enquanto os processos de respiração e combustão o consomem. Parte do O2 da estratosfera é transformado pela ação de raios ultravioletas em ozônio (O₃). Este forma uma camada que funciona como um filtro, evitando a penetração de 80% dos raios ultravioletas. A liberação constante de clorofluorcarbonos (CFC) leva a destruição da camada de ozônio.




Ciclo do Fósforo

Além da água, do carbono, do nitrogênio e do oxigênio, o fósforo também é importante para os seres vivos. Esse elemento faz parte, por exemplo, do material hereditário e das moléculas energéticas de ATP.

Em certos aspectos, o ciclo do fósforo é mais simples do que os ciclos do carbono e do nitrogênio, pois não existem muitos compostos gasosos de fósforo e, portanto, não há passagem pela atmosfera. Outra razão para a simplicidade do ciclo do fósforo é a existência de apenas um composto de fósforo realmente importante para os seres vivos: o íon fosfato.

As plantas obtêm fósforo do ambiente absorvendo os fosfatos dissolvidos na água e no solo. Os animais obtêm fosfatos na água e no alimento.


A decomposição devolve o fósforo que fazia parte da matéria orgânica ao solo ou à água. Daí, parte dele é arrastada pelas chuvas para os lagos e mares, onde acaba se incorporando às rochas. Nesse caso, o fósforo só retornará aos ecossistemas bem mais tarde, quando essas rochas se elevarem em conseqüência de processos geológicos e, na superfície, forem decompostas e transformadas em solo.

Assim, existem dois ciclos do fósforo que acontecem em escalas de tempo bem diferentes. Uma parte do elemento recicla-se localmente entre o solo, as plantas, consumidores e decompositores, em uma escala de tempo relativamente curta, que podemos chamar “ciclo de tempo ecológico”. Outra parte do fósforo ambiental sedimenta-se e é incorporada às rochas; seu ciclo envolve uma escala de tempo muito mais longa, que pode ser chamada “ciclo de tempo geológico”.

Ciclo do Cálcio

O cálcio é um elemento que participa de diversas estruturas dos seres vivos, ossos, conchas, paredes celulares das células vegetais, cascas calcárias de ovos, além de atuar em alguns processos fisiológicos, como a concentração muscular e a coagulação do sangue nos vertebrados. As principais fontes desse elemento são as rochas calcárias, que, desgastando-se com o tempo, liberam-no para o meio. No solo, é absorvido pelos vegetais e, por meio das cadeias alimentares, passa para os animais. Toneladas de calcária são utilizadas com frequência para a correção da acidez do solo, notadamente nos cerrados brasileiros, procedimento que, ao mesmo tempo, libera o cálcio para o uso pela vegetação e pelos animais.

Nos oceanos o cálcio obtido pelos animais pode servir para a construção de suas coberturas calcárias. Com a morte desses seres, ocorre a decomposição das estruturas contendo calcário – conchas de moluscos, revestimentos de foraminíferos – no fundo dos oceanos, processo que contribui para a formação dos terrenos e rochas contendo calcário. Movimentos da crosta terrestre favorecem o afloramento desses terrenos, tornando o cálcio novamente disponível para o uso pelos seres vivos.
Ciclo do Carbono

As plantas realizam fotossíntese retirando o carbono do CO₂ do ambiente para formatação de matéria orgânica. Esta última é oxidada pelo processo de respiração celular, que resulta em liberação de CO2 para o ambiente. A decomposição e queima de combustíveis fósseis (carvão e petróleo) também libera CO₂ no ambiente. Além disso, o aumento no teor de CO₂ atmosférico causa o agravamento do "efeito estufa" que pode acarretar o descongelamento de geleiras e das calotas polares com conseqüente aumento do nível do mar e inundação das cidades litorâneas.



Efeito estufa

O Efeito Estufa é a forma que a Terra tem para manter sua temperatura constante. A atmosfera é altamente transparente à luz solar, porém cerca de 35% da radiação que recebemos vai ser refletida de novo para o espaço, ficando os outros 65% retidos na Terra. Isto deve-se principalmente ao efeito sobre os raios infravermelhos de gases como o Dióxido de Carbono, Metano, Óxidos de Azoto e Ozônio presentes na atmosfera (totalizando menos de 1% desta), que vão reter esta radiação na Terra, permitindo-nos assistir ao efeito calorífico dos mesmos.

Nos últimos anos, a concentração de dióxido de carbono na atmosfera tem aumentado cerca de 0,4% anualmente; este aumento se deve à utilização de petróleo, gás e carvão e à destruição das florestas tropicais. A concentração de outros gases que contribuem para o Efeito de Estufa, tais como o metano e os clorofluorcarbonetos também aumentaram rapidamente. O efeito conjunto de tais substâncias pode vir a causar um aumento da temperatura global (Aquecimento Global) estimado entre 2 e 6 ºC nos próximos 100 anos. Um aquecimento desta ordem de grandeza não só irá alterar os climas em nível mundial como também irá aumentar o nível médio das águas do mar em, pelo menos, 30 cm, o que poderá interferir na vida de milhões de pessoas habitando as áreas costeiras mais baixas. Se a terra não fosse coberta por um manto de ar, a atmosfera, seria demasiado fria para a vida.

As condições seriam hostis à vida, a qual de tão frágil que é, bastaria uma pequena diferença nas condições iniciais da sua formação, para que nós não pudessemos estar aqui discutindo-a.

O Efeito Estufa consiste, basicamente, na ação do dióxido de carbono e outros gases sobre os raios infravermelhos refletidos pela superfície da terra, reenviando-os para ela, mantendo assim uma temperatura estável no planeta. Ao irradiarem a Terra, parte dos raios luminosos oriundos do Sol são absorvidos e transformados em calor, outros são refletidos para o espaço, mas só parte destes chega a deixar a Terra, em consequência da ação refletora que os chamados "Gases de Efeito Estufa" (dióxido de carbono, metano, clorofluorcarbonetos- CFCs- e óxidos de azoto) têm sobre tal radiação reenviando-a para a superfície terrestre na forma de raios infravermelhos.
Desde a época pré-histórica que o dióxido de carbono tem tido um papel determinante na regulação da temperatura global do planeta. Com o aumento da utilização de combustíveis fósseis (Carvão, Petróleo e Gás Natural) a concentração de dióxido de carbono na atmosfera duplicou nos últimos cem anos. Neste ritmo e com o abatimento massivo de florestas que se tem praticado (é nas plantas que o dióxido de carbono, através da fotossíntese, forma oxigênio e carbono, que é utilizado pela própria planta) o dióxido de carbono começará a proliferar levando, muito certamente, a um aumento da temperatura global, o que, mesmo tratando-se de poucos graus, levaria ao degelo das calotes polares e a grandes alterações a nível topográfico e ecológico do planeta.

Ciclo do Enxofre

Enxofre é uma substância amarela encontrada no solo, que queima com facilidade. Ele entra na produção de ácido sulfúrico, uma substância muito utilizada para fertilizantes, corantes e explosivos (pólvora, palitos de fósforo, etc). O enxofre é encontrado nas rochas sedimentares, (formadas por depósitos que se acumularam pela ação da natureza) nas rochas vulcânicas, no carvão , no gás natural etc.
O enxofre é essencial para a vida, faz parte da moléculas de proteína, vitais para o nosso corpo. Cerca de 140g de enxofre estão presentes no ser humano. A natureza recicla enxofre sempre que um animal ou planta morre. Quando apodrecem, as substâncias chamadas de “sulfatos”, combinados com a água são absorvidos pelas raízes das plantas. Os animais o obtêm comendo vegetais ou comendo outros animais.
Quando o ciclo é alterado, animais e plantas sofrem, isso vem acontecendo através da constante queima de carvão, petróleo e gás. Esses combustíveis são chamados de “fósseis”, pois se formaram há milhões de anos, a partir da morte de imensas florestas tropicais ou da morte de microscópicas criaturas denominadas “plânctons”.




Chuva Ácida
Ao queimar combustíveis fósseis para acionar as usinas, fábricas e veículos, é lançado enxofre no ar. Esse enxofre sobe para a atmosfera na forma de gás chamado “dióxido de enxofre”, um grande poluente do ar. Quando o dióxido de enxofre se junta à umidade da atmosfera, forma o ácido sulfúrico, um dos principais componentes das chuvas ácidas.
O dióxido de enxofre é produzido também nos pântanos e vulcões, mas em quantidades que o meio ambiente consegue assimilar. Atualmente existem enormes quantidades de fontes poluidoras, tornando as chuvas mais carregadas de ácido, dificultando ao meio ambiente anular seus efeitos. A chuva causa danos às folhas de espécies vegetais comprometendo a produção agrícola. Torna-se mais grave próxima às grandes concentrações industriais, atinge as florestas, os peixes e corroe edificações de pedra e concreto, inclusive metais expostos ao tempo que enferrujam mais rápido, como as pontes e edificações de aço.

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