Fluxo de energia é matéria nos ecossistemas

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Roteiro da Semana 7

2. Energia e matéria nos ecossistemas

Conforme vimos na semana passada, os consumidores e seus alimentos estão relacionados por meio de cadeias e teias alimentares interativas, através da qual a energia e a matéria dos ecossistemas são movidas. Já sabemos que podemos classificar os seres vivos de acordo com a forma como obtêm matéria orgânica, onde se situam na cadeia de transferências de matéria, e de acordo com a natureza de seu alimento.

O ciclo de energia se inicia por meio da transformação da energia solar em energia química por meio dos seres fotossintetizantes. Esta medida é chamada de produtividade primária bruta. Entretanto, parte da energia transformada é utilizada pelas plantas em sua respiração. A diferença entre a produtividade primária bruta e a respiração realizada pelos vegetais é chamada de produtividade primária líquida, e corresponde à quantidade de energia disponível para o próximo nível trófico (Figura 7.1).


Figura 7.1 Representação da alocação de energia pelas plantas.
Fonte: CEPA

Desta forma, a energia disponível para assimilação diminui à medida que transitamos entre os níveis, ou seja, a energia disponível para os consumidores primários é sempre maior do que a disponível para os secundários, e assim sucessivamente. Um padrão que podemos perceber é que as maior parte das cadeias não é muito longa, pois apenas uma pequena porção de energia está disponível aos níveis tróficos superiores (Figura 7.2).

Figura 7.2 Pirâmide de energia representando a quantidade de energia disponível para o nível trófico seguinte.
Fonte:CEPA

Desta forma, na abordagem ecossistêmica estão envolvidos os produtores primários, consumidores, decompositores, detritívoros, além do ambiente físico químico onde essas interações ocorrem. Assim, partimos dos estoques iniciais de matéria orgânica: a biomassa dos produtores (produto primário líquido) e a matéria orgânica morta ou detritos. Em um nível imediatamente acima, incluem-se, por um lado, os herbívoros (tradicionalmente designados como consumidores primários) e, por outro, os detritívoros e decompositores (juntos pelo fato de se utilizarem diretamente da matéria orgânica morta). O nível seguinte é o que inclui o primeiro elo da série de carnívoros e também a categoria dos seres microbívoros (que se alimentam de decompositores). Daí por diante sucedem-se os demais níveis correspondentes aos elos remanescentes da cadeia de carnívoros

Por Roberta das Neves

Mestre e Doutora em Ciências (Microbiologia) pela UFRJ e Professora de Biologia do Colégio Qi

Introdução

Em uma cadeia alimentar, os seres vivos e o meio ambiente transferem e trocam continuamente energia e matéria. Principal fonte de energia dos ecossistemas, a energia solar é captada pelos produtores (plantas) e, através da fotossíntese, é transformada em energia química. De acordo com a lei da termodinâmica, “A energia não pode ser criada nem destruída e sim transformada”, ou seja, a fotossíntese utiliza cerca de 1 a 2% da energia luminosa que chega a um ecossistema, sendo o suficiente para fornecer toneladas de matéria orgânica por ano.

Fotossíntese

Os compostos orgânicos obtidos como produto da fotossíntese são utilizados pela planta como energia para seu metabolismo e eliminados como gás carbônico e água. Uma parte da matéria orgânica e da energia fica retida na planta, como no caule, folhas, dentre outros e servem de alimento para os consumidores primários e a outra parte sai sob a forma de calor. Os consumidores, ao se alimentarem dos seres autótrofos, eliminam parte da energia nas fezes e urina e outra é oxidada na respiração para a produção de energia do ser vivo. A matéria que circula dos produtores para os consumidores, volta ao ecossistema ficando disponível para os produtores sob a forma inorgânica pela ação dos decompositores. Como a energia utilizada não é reaproveitada pelos seres vivos, sendo que apenas 10% da energia de um nível trófico passa para o seguinte, diz-se que o fluxo de energia num ecossistema é unidirecional.

Fluxo de energia e ciclo da matéria no ecossistema. (Foto: Reprodução)

Em um ecossistema, num dado tempo e determinada área, a matéria orgânica produzida pelas plantas é denominada produtividade primária bruta (PPB) e, ao descontarmos a parte consumida da respiração (R), temos a produtividade primária líquida (PPL), representada pela seguinte equação: PPB – R = PPL. Em ecossistemas estáveis, a PPB iguala-se a PPL.

A produtividade secundária refere-se à quantidade de matéria orgânica, bruta ou líquida, acumulada pelos consumidores. Em certas regiões, a produtividade é alta, como por exemplo, nas regiões costeiras e estuários. Algumas metodologias podem aumentar a produtividade de um ecossistema como a utilização de fertilizantes e pesticidas, embora tais substâncias poluam o ambiente e gerem um desequilíbrio ecológico.

Exercícios

(Ueg 2013) As transformações, a distribuição e o aproveitamento de energia na natureza apresentam muitas peculiaridades. Dentre elas, destaca-se: 
a) a energia na forma de luz é convertida em energia química dos alimentos e perde-se na forma de calor, que não é reutilizado.   
b) a fotossíntese transforma energia luminosa em energia física que, por sua vez, é armazenada na matéria orgânica.   
c) a quantidade de energia aumenta a cada transferência de um ser vivo para outro, confirmando a entropia natural.   
d) nos ecossistemas, a energia tem fluxo unidirecional, ou seja, é constantemente reciclada e reaproveitada.   

GABARITO: Letra A. O fluxo da energia nos ecossistemas é unidirecional. A matéria que circula dos produtores para os consumidores, volta ao ecossistema ficando disponível para os produtores sob a forma inorgânica pela ação dos decompositores. 
  
(Enem 2013)  Estudos de fluxo de energia em ecossistemas demonstram que a alta produtividade nos manguezais está diretamente relacionada às taxas de produção primária líquida e à rápida reciclagem dos nutrientes. Como exemplo de seres vivos encontrados nesse ambiente, temos: aves, caranguejos, insetos, peixes e algas. Dos grupos de seres vivos citados, os que contribuem diretamente para a manutenção dessa produtividade no referido ecossistema são:
a) aves.   
b) algas.   
c) peixes.   
d) insetos.   
e) caranguejos.   

GABARITO: Letra B. As algas são os produtores nos ecossistemas aquáticos e responsáveis pela produção da matéria orgânica.

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  • Luis Rocha

    2014-07-07T15:16:42

    legal

O que é fluxo de energia e matéria no ecossistema?

Entende-se, por fluxo de matéria e/ou energia, o "caminho" percorrido pela matéria, também chamada de biomassa, ou pela energia ao longo de um ecossistema.

Quais são os fluxos de energia no ecossistema?

A principal fonte de energia é proveniente do sol. Os organismos fotossintetizantes, como as plantas e algas, transformam esta energia solar em energia química, utilizando-a na síntese de matéria orgânica através do processo de fotossíntese. Estes organismos são denominados autotróficos (produzem seu próprio alimento).

O que é matéria no ecossistema?

A matéria é definida como biomassa, ou seja, o corpo dos seres vivos e do que eles são feitos. É comum que os ecossistemas tenham maior biomassa na base (os produtores) e que ela vá diminuindo à medida que se avança nos níveis tróficos.

Qual é a diferença entre o fluxo de matéria e energia nos ecossistemas?

O fluxo de matéria consiste na assimilação e transformação de matéria orgânica ou inorgânica, sendo, portanto, um fluxo bidirecional. Já o fluxo de energia, apresenta apenas uma direção, ou seja, é unidirecional.

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