Universidade Federal de Gois

Instituto de Cincias Biolgicas

Departamento de Ecologia

Ecologia de Ecossistemas

Aula 2: Fluxos de Energia

Prof. Adriano S. Melo

asm.adrimelo naquele gmail.com

Leis da termodinmica

1a - conservao energia

2a - aumento da entropia

Produto em p (standing crop) (kg*m-2 ou Kcal*m-2)

Produtividade (kg*m-2 *ano-1)

primria

secundria

Produo primria bruta e lquida

Produtoem p

Produtividade

Produtoem p

Produtividade

Esquema simplificado de

fluxos de energia

Energialuminosa

Produtores Herbvoros Carnvoros

Decompositores

Respirao

Respirao

Da energia solar:

30% refletida para o espao

20% absorvida pela atmosfera

50% absorvida como calor pelo solo

Decomposit.

Prod.bruta

Prod.

Liq.

resp

irao

Herbvoros

Carnv.topo

410

exportao

203,4

0,4 0,01

5

460

Calor408

2,52

0,3 0,014,6

Silver Springs, Floridavalores em Kcal/m2/anoadaptado de Pianka 1994, a partir de Teal e Odum

A energia sempre totalmente degradada?

Carnvoros

Importncia dos decompositores Uso de 100 Kcal para cada 100 Kcal de produo primria lquida

O que no consumido na primeira rodada fica disponvel para a prxima

Total de Kcal assimiladas por decompositores de 157 Kcal por cada 100

Kcal de PPL, devido habilidade de consumir a matria orgnica mais de uma vez

Como em todas generalizaes, existem excees... Nem todos consumidores so encaixados perfeitamente em cada

compartimento

Herbvoros as vezes comem matria orgnica morta

Carnvoros as vezes comem herbvoros, detritvoros e eventualmente plantas

Alguns animais mudam sua dieta conforme crescem

Onde encaixar os onvoros?

S.G.

PPL MOM

Decomposit.

Respirao Respirao

S.G.

PPL MOM

Decomposit.

Respirao Respirao

S.G.

PPL MOM

Decomposit.

Respirao Respirao

S.G.

PPL MOM

Decomposit.

Respirao Respirao

Comunidade planctnica

Floresta

Riacho

Campo

Material alctone

Pirmide de energia

(produtividade)

Pirmide de biomassa

ou nmeros

(produto em p)

Elton (1927): Pirmide de nmeros e tamanhos

Lindemann (1942)

Pirmide de energia

Eficincia Ecolgica (Pn/Pn-1)*100

Previso de que apenas 10% da energia passada para o nvel seguinte

Valores reais entre 2 e 24%, com media em 10,13%.

Carnvoros

Herbvoros

Produtores

Pirmides invertidas

Carnvoros

Herbvoros

Produtores

(biomassa) (nmeros)

Eficincia de Consumo

(In/Pn-1)*100, onde

In = ingesto no nvel n

Pn-1 = produtividade no nvel n-1

= proporo da produtividade

total disponvel no nvel n-1 (e.g.

produtores) que consumida

pelo nvel n (e.g. herbvoros)

Planta Herbvoro EC (%)

rvores invertebrados 5-11

gramneas invertebrados 0,5-15

macrfitas bivalve 11

macrfitas outros herbvoros 18,9

fitoplncton zooplncton 40

Eficincia de Assimilao = (An/In)*100, onde An=assimilado (absorvido pelo intestino) pelo nivel n do que foi ingerido.

Alguns valores de Eficincia de Assimilao 20-50% para herbvoros, detritvoros e microbvoros80% para carnvoros

Qual a razo de carnvoros terem valores maiores de EA?

Todas as partes da planta so igualmente assimilveis ?15% = 50% = 60-70% =

Alguns valores de Eficincia de Consumo:

Eficincia de Produo = (Pn/An)*100

= proporo da energia assimilada que incorporada como biomassa.

Alguns valores de Eficincia de Produo Secundria

30-40% invertebrados em geral

10% vertebrados ectotermos

1-2% vertebrados endotermos

P P

PPR R

RR

A A

AA

I

II

IF F

FF

Vert

ebra

do

ecto

trm

ico

Vert

ebra

do

endoto

trm

ico

Herbvoro Carnvoro

A/I 80%P/A 2%

A/I 80%P/A 10%

A/I 50%P/A 10%

A/I 50%P/A 2%

Extendendo a idia para nveis trficos...

P

R

A

I

F

Entrada de energia

Energia disponvel

para prximo

nvel trfico

-1

0

1

2

3

pastadores

caadorespredadores

frugvoros

granvoros

Peso (log10)(kg)

-2 -1 0 1 2 3

re

a d

e v

ida

(lo

g1

0)(

acre

s)

Algumas consequncias ecolgicas...

Produo total terrestre = 224 bilhes toneladas por ano

41% em sistemas aquticos

59% em sistemas terrestres

cerca de 35-40% so consumidos por humanos

Em 1980, captura de 75 milhes de toneladas de peixes

Qual a produo de algas necessria para produzir

75 milhes de toneladas de peixes?

Assumindo que

-10% de Eficincia Ecolgica

-cadeias alimentares costeiras com 1,5 nveis trficos

Precisamos de 24-35% da produo total de

ecossistema costeiros

Populaes humanas maiores se ingerirmos mais plantas...

Apenas 1% chega no 3o nvel trfico Comer carne um luxo!

Algumas consequncias ecolgicas...