Ecossistema

ecossistema define o conjunto formado por comunidades de fatores bióticos e abióticos

Ecossistema(dogrego antigoοἶκοςoikossignifica 'casa' e σύστημαsýstema'o conjunto' 'o conectado') é, emecologia,a conjunção da comunidade de organismos de várias espécies (biocenose) e dos fatores ambientais (abióticos) de um determinado local.[2][3]Os ecossistemas formam uma série de cadeias de relações entre organismos, o que demonstra a sua interdependência dentro do sistema.[4]Os fatores abióticos ebióticossão ligados porcadeias tróficas,ou seja, pelo fluxo de energia e nutrientes no ecossistema.[nota 1]Biosferaé conjunto de todos os ecossistemas do planetaTerra.[5]

História do termo

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O termo "ecossistema" foi usado pela primeira vez em 1935[6]em uma publicação do ecologista britânicoArthur Tansleyna revistaEcology.[7]O termo foi cunhado porArthur Roy Clapham,que inventou a palavra a pedido de Tansley.[8]Tansley concebeu o conceito a fim de chamar a atenção para a importância das transferências de materiais entreorganismose seu ambiente.[9]Mais tarde ele refinou o termo, descrevendo-o como "Todo o sistema, [...] incluindo não apenas o complexo organismo, mas também todo o complexo de fatores físicos que formam o que chamamos de ambiente".[10]Tansley considerava os ecossistemas não somente como unidades naturais, mas também como "isolados mentais", e mais tarde definiu sua extensão espacial usando o termo "ecotopo".[10][11]

G. Evelyn Hutchinson, umlimnologistada época de Tansley, combinou as ideias de Charles Elton sobre ecologia trófica com as do geoquímico russoVladimir Vernadsky.Como resultado, ele sugeriu que a disponibilidade de nutrientes minerais em um lago limitava a produção de algas, Isto, por sua vez, limitaria a abundância de animais que se alimentam de algas.Raymond Lindemanlevou estas ideias além, sugerindo que o fluxo de energia através de um lago era o principal motor do ecossistema. Os estudantes de Hutchinson, irmãosHoward T. OdumeEugene P. Odum,desenvolveram uma "abordagem de sistemas" para o estudo dos ecossistemas, o que lhes permitiu estudar o fluxo de energia e matéria em sistemas ecológicos.[9]

O conceito de ecossistema

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Um ecossistema pode ser definido como um conjunto funcional de elementos formado por componentes bióticos e abióticos. Como aEcologiaprocura estudar osseres vivosdentro de uma comunidade biológica e as inter-relações e influências desta com o meio físico, pode-se dizer que o ecossistema é a unidade básica do estudo ao redor da qual se pode organizar a teoria e a prática emecologia.

Um ecossistema ousistema ecológicopossui vários componentes. Pode ser formado por umaflorestainteira, sendo chamado “macro ecossistema”, ou por uma planta a exemplo das bromélias, sendo chamado “micro ecossistema”. Assim semelhante a um grande ecossistema que apresenta todos osfenômenose fatores que determinam e definem oambientedosseres vivos,no pequeno ecossistema acontece o mesmo.[12]Desta forma, independentemente do ambiente onde existe a interação entre o meio físico (natureza solar,luminosidade,temperatura,pressão,água,umidade do ar,salinidade) e osseres vivos,consiste, ainda assim, num ecossistema, seja esteterrestreouaquático,grandeoupequeno.[7][12]

Lago de água doce em uma ilha no arquipélago dasCanáriascomo um exemplo de um ecossistema (ao lado ela se interage com os ecossistemas ao seu entorno com as florestas e outros ecossistemas)

Consideram-se como fatores bióticos[13]as interações das diversas populações deanimais,plantasebactériasumas com as outras eabióticosos fatores externos como aágua,osol,osolo,oar,atemperatura.Em um determinado local, seja umavegetaçãodecerrado,mata ciliar,caatinga,mata atlânticaoufloresta amazônica,por exemplo, a todas asrelaçõesdosorganismosentre si, e com seumeio ambientechamamos ecossistema ou seja, podemosdefinirecossistema como sendo um conjunto decomunidadesinteragindo entre si e agindo sobre e sofrendo a ação dosfatores abióticos.[14]

Ecossistemas são por definição, sistemas complexos deBertalanffy,comauto-organização,autorregulaçãoesistemade autodesenvolvimento. A principal característica de um ecossistema é a presença de um conjunto relativamente fechado, estável no espaço e no tempo, de matéria e fluxo de energia entre os fatores bióticos eabióticos.[15]Disto se segue que nem todosistema biológicopode ser chamado de um ecossistema, por exemplo, umaquárioou um toco podre, não são ecossistemas.[16]Estes sistemas biológicos (naturais ou artificiais) não são suficientemente autossuficientes e autorregulação (aquário), se você parar de ajustar as condições e características do suporte no mesmo nível, ela será destruída com rapidamente. Essas comunidades não formam um ciclo fechado separado de matéria e energia (coto), mas são apenas uma parte de um sistema maior.[17]Tal sistema deveria ser chamado de uma comunidade declassificaçãomais baixa, oumicrocosmos.Às vezes, eles usam o conceitofácies(por exemplo,geoecologia), mas que não pode descrever completamente um sistema deste tipo, particularmente tendo uma origem artificial. Em geral, em diferentes ciências a noção de "fácies" corresponde a diferentes definições de sistemas de nível subsistemático (embotânica,ciênciapaisagem) para conceitos não relacionados ao ecossistema (geologia), um conceito que combina ecossistemashomogêneos(Sochava VB) ou quase idênticos (Berg LS,Ramenskii LG) ao ecossistema definido.

Um ecossistema é umsistema abertoe caracteriza-se pelos fluxos de entrada e saída dematériaeenergia.A base da existência de quase todo o ecossistema é um fluxo de energia solar,[18]que é o resultado que uma reação de fusão ao vivo (fotossíntese) ou indireta (decomposição de matéria orgânica) forma, com a exceção dos ecossistemas de profundidade, "preto" e "branco"[19]fumantes, cuja fonte de energia é o calor interno da Terra e a energia gerada por reações químicas.[17][20]

Biogeocenoses

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De acordo com as definições, não há diferença entre ambos. Biogeocenoses podem ser considerados como umsinônimode um ecossistema completo.[18]No entanto, há uma opinião generalizada de que biogeocenoses podem servir como um análogo do ecossistema no nível primário,[21]o termo lugares "biogeocenoses" dá maior ênfase na ligação entre comunidade ecológica e um determinado ambiente de terra ou água, enquanto ecossistema envolveria qualquer enredo abstrato. Deste modo, biogeocenoses são geralmente considerados um caso particular dos ecossistemas.[18][22]Diferentes autores, na definição do termo biogeocenoses, listam componentesbióticose abióticos específicos, enquanto a definição do ecossistema é mais geral.[23][24][25]

Estrutura do ecossistema

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O ecossistema pode ser dividido em dois componentes: o abiótico e o biótico.

O componente biótico se divide em componentesautotróficos(ou produtores) eheterotróficos(ou consumidores e decompositores), que formam a estrutura trófica do ecossistema.[15]Os organismos autotróficos podem ser definidos como seres que são capazes de sintetizar o seu próprio alimento, ou seja, são capazes de utilizar material inorgânico para sintetizar material orgânico; os organismos heterotróficos, por sua vez, não são capazes de produzir seu próprio alimento, dependendo do consumo de material orgânico previamente formado.[26]

A principal fonte de energia para o ecossistema manter seus vários processos é a capacidade dos produtores de assimilar aenergiado sol, e a passagem de energia por organismos que consomem e são consumidos é denominada cadeia alimentar, com cada posição ocupada pelos organismos ao longo desta cadeia recebendo o nome de nível trófico.[27]Autotróficos são, portanto, o primeironível tróficodo ecossistema. Os níveis heterotróficos de ecossistemas são formados em detrimento dos consumidores (2ª, 3ª, 4ª e níveis subsequentes), e terminam nos decompositores, que traduzemmatéria orgânicaem formasminerais(componentes abióticos) que podem ser assimiladas pelo elemento autotrófico.[18][28]

Os principais componentes do ecossistema

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Em termos de estrutura do ecossistema recuperado:[15]

  1. Regime climático, que determina atemperatura,umidade,condições de iluminaçãoe outras características físicas do ambiente;
  2. Substâncias inorgânicas são incluídos no ciclo;
  3. Compostos orgânicos que ligam a parte bióticos e abióticos no ciclo de matéria e energia;
  4. Produtores,que são organismos que criam aprodução primária;
  5. Fagótrofo,heterotróficos, que se alimentam de outros organismos ou partículas maiores de matéria orgânica;
  6. Sapropélitos-heterotróficos,principalmentefungosebactérias,que quebram a matéria orgânicamorta,mineralizando-a, e assim a retornando para o ciclo.

Os últimos três componentes formam abiomassado ecossistema.

Do ponto de vista do funcionamento dos ecossistemas, os blocos funcionais de organismos (alémautotrófico) são os seguintes:

  1. Biofagia -organismosque sealimentamde outros organismosvivos,
  2. Saprofitófagos - organismos que se alimentam de matéria orgânica morta.

Essa divisão mostra a ligação de tempo funcional no ecossistema, com um foco sobre a separação no tempo da formação de matéria orgânica e sua redistribuição dentro do ecossistema (biofagia) e processamento dos saprofitófagos. Entre o definhamento da matéria orgânica e a sua transformação de volta em seus constituintes no ciclo da matéria do ecossistema, pode-se ter um período significativo de tempo - por exemplo, no caso de troncos de pinheiro, o período é de mais de 100 anos.[29]

Todos estes componentes são interligados no tempo e no espaço e formam um sistema estrutural e funcional comum.

Derrama no oceano de lava na ilha deHavaíé a criação de um novo ecótopo beira-mar

Biótopo

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EmEcologia,umbiótopoou ecótipo (dogregoβιος-bios= vida +τόπoς= lugar, ou seja, lugar onde se encontravida) é uma região que apresenta regularidade nas condições ambientais e naspopulaçõesanimaisevegetais.[30]Corresponde à menor parcela de umhabitatque é possível medir geograficamente. Mais amplamente, também pode ser considerado como um lugar que oferece as condições ambientais adequadas para a subsistência de uma comunidade de organismos vivos.[31]

Este conceito costuma ser confundido com o de nicho ecológico, mas enquanto o biótopo consiste na relação criada entre o ser vivo e a totalidade dos fatores ambientais que o afetam, nicho ecológico diz respeito à maneira como os organismos respondem aos recursos existentes, à competição com outros seres e aos fatores ambientais presentes em sua zona de vida para sobreviver.

Biocenose

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Biocenose, biota ou comunidade biológica é o grupo de seres vivos de diferentes espécies que coexistem e desenvolvem sua reprodução no mesmo biótopo.[32]O termo "biocenose" (do gregobios,vida, ekoinos,comum, público) foi criado pelo zoólogo alemãoKarl August Möbius,em 1877, para ressaltar a relação de vida em comum dos seres que habitam determinada região. A biocenose de umafloresta,por exemplo, compõe-se de populações dearbustos,árvores,pássaros,formigas,microrganismosetc., que convivem e se inter-relacionam.

Klimatop

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Áreas de zoneamento tipo de clima (Esquema Holdridge)

Klimatop é a combinação de característicasfísicasequímicasno ambiente do ar ou daáguaque é essencial para osorganismos vivose o ambiente. Klimatop define a longo prazo ascaracterísticasfísicas básicas para a existência de animais e plantas, e determina agamade organismos que podem existir em um determinado ecossistema.[33]

Edafotop

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Edafotop é o ambiente pedológico (ou do solo) de um biótopo.[34]

A edafologia (do grego ἔδαφος, edafos, "solo" + λογία, logia) é aciênciaque trata da influência dossolosemseres vivos,particularmenteplantas,incluindo o uso do solo peloser humanocom a finalidade de proporcionar o desenvolvimento das plantas.

Biocenose apresentada de forma esquemática uma teia alimentar e do seu habitat

Funcionamento do ecossistema

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Ecossistema de Estabilidade

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A estabilidade ecológica é caracterizada pela persistência de um ecossistema de se manter em equilíbrio e pode ser definida por dois conceitos independentes. Esses conceitos, utilizados para descrever a resposta das comunidades aos diferentes tipos deestresse ambiental,são:resistênciaeresiliência.

A resistência define-se como o limite que um sistema abiótico e biótico relacionados podem ser modificados após uma perturbação. É a capacidade de um ecossistema de permanecer emequilíbrioapesar dosdistúrbios,resistindo a modificações ambientais, como por exemplo a introdução deespécies exóticase a degradação dehabitat.[35]O conceito de resiliência diz respeito ao tempo necessário para que as variáveis retornem ao seu equilíbrio após passar por uma perturbação. Segundo Folke (2004), a resiliência do ecossistema se refere ao limite da perturbação que um sistema pode suportar, de modo a reter essencialmente a mesma função, estrutura, identidade e realimentação, antes de se transformar em um estado diferente.[36]

Os recifes de coral- um exemplo da fragilidade da biodiversidade

Há também umterceiroaspecto dasustentabilidade,que é a sustentabilidade do ecossistema em relação às mudanças nas características do ambiente e de suas características intrínsecas.[28]Se para a estabilidade no funcionamento do ecossistema há uma vasta gamade parâmetrosdomeio ambientepossíveis (isto é, quando diferentes tipos de funções ambientais semelhantes no ecossistema podem ser substituídos uns pelos outros), uma comunidade é chamadadinamicamente robusta(estável). No caso oposto, onde o ecossistema pode existir em um conjunto muito limitado de parâmetros ambientais e/ou a maioria das espécies são insubstituíveis em suas funções, tal comunidade é chamadadinamicamente frágil(instável).

Deve notar-se que esta característica em geral não depende dos tipos e complexidade das comunidades. Um exemplo clássico é aGrande Barreira de Coraisna costa daAustrália(costa nordeste), que é um dos "hotspots" debiodiversidadedo mundo - as algas de coraldinoflageladas,são muito sensíveis à temperatura. O desvio do ideal em literalmente um par degrausconduz à destruição de algas, e até 50-60% (de acordo com algumas fontes de até 90%) dos pólipos obtidos a partir da fotossíntese de seus nutrientesmutualistas.[37][38]Nos ecossistemas, existem muitas condições em que se encontra um equilíbrio dinâmico; no caso de remoção a partir dele por forças externas, não se têm necessariamente de regresso do ecossistema ao seu estado original.[39]

Dentro de um ecossistema existem vários tipos de consumidores, que juntos formam umacadeia alimentar,e dentre eles destacam-se:

Classificação de ecossistemas

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A classificação de ecossistemas é bastante complicada. O isolamento é bastante complicado, e por causa da complexidade do aspecto cronológico nem sempre é possível determinar os limites exclusivamente daquele ecossistema. Nageoecologia,há a seguinte classificação:[41]

Um dos principais meios de divisão de ecossistemas é dividir geograficamente o sistema dentro da sua zona climática. De acordo com Robert H. Whittaker, é um grupo de ecossistemas do continente, que têm umaestruturasemelhante ou fisionomia da vegetação e da natureza geral das condições ambientais. Esta definição é um pouco incorreta, uma vez que há alguns biomas estão presentes em diferentes continentes, por exemplo, atundra biomaou aestepe.

No momento, a definição mais comum é: "Bioma - um conjunto de ecossistemas com um tipo similar de vegetação, localizada em uma zona natural climática".[42]

Comum a estas definições é que, em qualquer caso, o bioma é o conjunto de ecossistemas, umazona naturalclimática.

Existem entre 8 e 30 biomas. Adistribuição geográficados biomas é determinada por:

  1. Lei de zoneamento geográfico (formulado por Dokuchaev)
  2. Lei sectorial
'Biomas terrestres classificadas por tipo de vegetação'
Floresta tropical
Florestas húmidas subtropicais
Floresta ombrófila
Floresta subtropical
Florestas de montanha
Florestas de monção
Deserto polar
Tundra
Tundra alpina
Taiga
Estepe
Estepe sul
Semiárido
Savana
Savana com vegetação lenhosa (floresta)
Biomas do Mediterrâneo
Deserto árido
Arbustos xerófitas

Ecossistemas terrestres

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Brasil

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Ecossistemas aquáticos

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Como se relacionam os fatores bióticos e abióticos?

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  • Fatores abióticosafetam a estrutura e as características da comunidade, mas a comunidade pode também alterar os componentes abióticos do ecossistema.
  • Fatores bióticosafetam as diferentes populações da comunidade e as trocas de energia e matéria destas com o ambiente. Assim, fatores abióticos e seres vivos estão em permanente ligação sistêmica.[14]

Algumas áreas vulneráveis do mundo

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Ver também

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Notas

  1. «Any unit that includes all of the organisms (ie: the "community" ) in a given area interacting with the physical environment so that a flow of energy leads to clearly defined trophic structure, biotic diversity, and material cycles (ie: exchange of materials between living and nonliving parts) within the system is an ecosystem.» Odum, E. P. (1971). Fundamentals of ecology, third edition. Saunders, Nueva York..

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