Rede trófica

Uma rede tróficaaquáticadeágua docee terrestre.

Redeouteia tróficaé a interligação natural decadeias alimentarese, geralmente, uma representação gráfica das relações predatórias em uma comunidade ecológica. Osecologistasem geral, podem agrupar todas asformas de vidaem uma das duas categorias chamadasníveis tróficos:1) aautotróficose 2) oheterotróficos.Para manter seus corpos, crescer, desenvolver e reproduzir, os autótrofos produzemmatéria orgânicaa partir de substâncias inorgânicas, comomineraisegases,como odióxido de carbono.Estasreações químicasnecessitam deenergia,que vem principalmente doSole, em grande parte por meio dafotossíntese,embora uma pequena quantidade venha de fonteshidrotermaise fontes termais.

Existe umgradienteentre os níveis tróficos correndo de autótrofos completos, que obtêm sua única fonte decarbonodaatmosfera,aos mixotrópicos (tais comoplantas carnívoras), que são organismos autotróficos que obtêm parcialmente matéria orgânica a partir de outras fontes que não a atmosfera, até os heterotróficos completos, que se alimentam para obter matéria orgânica. As ligações em uma rede trófica ilustram as vias de alimentação, tais como onde heterotróficos obtêm matéria orgânica se alimentando de autótrofos e outros heterotróficos. A teia alimentar é uma ilustração simplificada dos vários métodos de alimentação que ligam um ecossistema em um sistema unificado. Existem diferentes tipos de relações de alimentação que podem ser divididas emherbívoros,carnívoros,detritívoroseparasitas.Algumas das matérias orgânicas consumidas por heterotróficos, tais comoaçúcares,fornecem energia. Os autótrofos e os heterótrofos existem em todos os tamanhos, de seres microscópicos a seres com muitas toneladas, como decianobactériasasequoias-gigantes.

O que são?

Teias tróficas são representações das diversas relações alimentares (oucadeias alimentares) entreorganismosde umacomunidade.Trata-se de esquemas visuais, seja umamatriz de interaçõesou umgrafo,que apresentam relações consumidor-recursoe ilustram ofluxo de energiaematériadentro de uma comunidade biológica. Mesmo as mais simples comunidades biológicas possuem um alto grau de complexidade e de número deespécies.Por esta razão, a fim de melhor caracterizar as comunidades, diferentes espécies são classificadas em relação a sua posição na cadeia alimentar: osníveis tróficos.

As teias tróficas possuem, ainda, outros atributos essenciais para sua caracterização. O número de espécies (chamado de riqueza de espécies) dentro de uma teia trófica irá definir seu tamanho enquanto a capacidade da comunidade de resistir a quaisquer distúrbios externos é definido como estabilidade. Algumas espécies, denominadasespécies-chave,são essenciais para a manutenção desta estabilidade – sua retirada levaria o ecossistema ao colapso. Além dos efeitos diretos na relação consumidor-recurso, a estruturação de teias tróficas pode nos fornecer informações importantes sobre os efeitos indiretos que a retirada ou superpopulação de uma espécie causaria no sistema como um todo.

Em suma, teias tróficas buscam ilustrar a estrutura alimentar em umecossistema.De maneira análoga àbiologia celular,em que a estrutura determina a função,a estrutura das relações alimentares de uma comunidade está diretamente atrelada às funções do ecossistema ao qual pertence.

Fluxo de energia

O fluxo deenergiaem um ecossistema é vinculado com vários fatores como, a quantidade de níveis tróficos, a relação entredetritívoroseherbívoros,valores de equilíbrio debiomassaentre outros. Devido a isso, a quantidade de energia que chega aos diferentes níveis tróficos depende tanto da produção primária líquida (PPL) - acúmulo líquido decarbono- quanto da eficiência das transferências energéticas entre esses níveis. Assim, nem toda energia produzida é assimilada, a cada passo adicional na cadeia uma porção da energia é perdida.Asplantaspodem perder energia através decalorpelarespiração,os consumidores podem perder recursos energéticos de componentes alimentares não digeríveis, comocelulose,lignina,penas,exoesqueletosetc. Esses compostos podem ser regurgitados ou defecados e são denominados como energia egestada; o que é digerido e absorvido constitui a energia assimilada, e o que é perdido como necessidade metabólica (no caso da respiração das plantas) é chamado energia respirada e, por fim, a excreção que está relacionada com o excesso denitrogêniono organismo é denominada a energia excretada.

O percentual da transferência de energia, portanto, está relacionado com aeficiênciaecológica ou com a eficiência da cadeia alimentar, o balanço da energia de determinados ecossistemas ocorre a partir do equilíbrio entre as saídas e entradas, assim como, a eficiência de um ecossistema é determinante na proporção de energia que é assimilada pelas plantas e que segue para os níveis tróficos mais altos. A taxa de transferência de energia, ou melhor, o tempo de residência tratam da razão entre a quantidade de energia que é armazenada nos tecidos dos indivíduos e a taxa de conversão dessa energia em biomassa ou produtividade líquida. Desta forma, a produtividade líquida é o balanço entre a produção e perda de carbono, e uma PPL positiva é relacionada à um ecossistema que é sumidouro deCO2.

Níveis tróficos

Trófico vem dogregoparaalimento,nutrição.Níveis tróficos se referem, portanto, à maneira como osindivíduosadquirem energia para a manutenção de suas funções vitais. Todas as formas de vida podem ser definidas, a grosso modo, entreautótrofoseheterótrofos.

Autótrofos são organismos capazes de produzirmatéria orgânica(biomassa) a partir demoléculas inorgânicase umafonte de energia.Os mais conhecido são as plantas, que produzem biomassa a partir de CO2 eluz solaratravés do processo denominadofotossíntese.Por esta razão são, junto decianobactériasealgas,seresfotoautotróficos.Existem também os seresquimiotróficos,que produzem biomassa a partir daquimiossíntese.Por se tratarem de organismos produtores, ocupam o nível trófico basal ou primeiro nível trófico.

Todos os organismos que necessitam se alimentar diretamente de matéria orgânica, seja ela viva ou morta, são denominados heterótrofos. Podem ser herbívoros,carnívoros,parasitos,fungos,bactériasetc. Caso se alimentem de matéria orgânica viva, são chamados de consumidores. A posição destes nos níveis tróficos se dará a partir da sequência de “passos” a partir dos produtores.Nesta ordem, o segundo será ocupado pelos consumidores primários, que se alimentam diretamente de produtores. O terceiro nível trófico terá os consumidores secundários, que se alimentam dos consumidores primários e assim por diante. Por fim, temos os organismos detritívoros, osdecompositores,que se alimentam de matéria orgânica morta de quaisquer níveis tróficos mencionados acima.

É importante ressaltar que a classificação em níveis tróficos se dá porfunçãoe não por espécie. Isso significa que uma espécie que consuma tanto produtores como consumidores primários, por exemplo, irá ocupar o segundo e terceiro nível trófico. Neste caso, essa espécie é classificada comoonívora.

Complexidade e Estabilidade

Acomplexidadede uma teia trófica é medida pelo número de ligações alimentares e de níveis tróficos presentes nela,além da conectância entre essas ligações. Conectância pode ser definida como arazãoentre o número de ligações observadas e o número de ligações existentes dentro de um sistema. Dessa maneira, temos que a complexidade de uma teia trófica aumenta conforme a riqueza de espécies (número de espécies) que nela coexistem.

Estabilidade,em contrapartida, é o resultado dainteraçãoentreresiliênciaeresistênciade um sistema. Por resiliência têm-se a capacidade de dada comunidade em retornar aoequilíbrioapós umdistúrbio.Exemplo: da população de um consumidor se recompor depois de um período escasso derecurso.Por resistência têm-se a capacidade de dada comunidade em permanecer em equilíbrio no decorrer de um distúrbio. Exemplo: da população de um consumidor não apresentar diminuição significativa frente à escassez de um recurso. Em suma, estabilidade se trata da capacidade de dada comunidade permanecer em equilíbrio ao longo do tempo, seja resistindo ou retornando a ele.

Complexidade e estabilidade por vezes são inversamente proporcionais: teias mais complexas tendem a ser mais ricas e, consequentemente, frágeis. São observadas em locais de estabilidade de recursos e ambiental. Já teias mais robustas e simples tendem a permanecer estáveis mesmo em locais com flutuações de recursos e ambientais.

Espécies-chave

Espécie-chaveé definida como uma espécie que acarreta mudanças, noambiente,desproporcionais à suaabundânciae biomassa.Em outras palavras, “uma espécie-chave é aquela que suapopulaçãose torna imprescindível para a manutenção dabiodiversidadee organização de uma comunidade”.Trata-se de uma classificação que requerestudos empíricosque comprovem ostatusde espécie-chave e que têm sido utilizada de maneira errônea pela população geral.

Muito frequentemente, espécies que se enquadram nesta categoria também são consideradasbandeira(espécie que se tornousímboloeelemento principalde umacampanhainteira deconservação);guarda-chuva(espécies com tamanha exigência de recursos e área de extensão que a sua proteção automaticamente leva à proteção de muitas outras espéciese/ouindicadoras(espécie em que a presença, ausência ou abundância reflete uma condição ambiental específica).

Exemplos de espécies-chave noBrasilsão: aonça pintada;aaraucária;opalmitoetc.

Efeitos diretos e indiretos

Os efeitos desencadeados pela ação de uma espécie de um nível trófico em outra de outro nível podem ser diretos e lineares, em que a remoção de um consumidor causa o aumento do recurso, ou indiretos, em que o efeito se propaga para outras relações alimentares não diretamente conectadas com o par consumidor-recurso original. Em outras palavras, efeito indireto é definido pela mudança na abundância de uma espécie em decorrência de outra espécie que não interage diretamente com ela.

Cascata trófica

Dentre os efeitos indiretos mais notáveis, temos acascata trófica:onde a mudança causada por uma espécie em uma teia trófica que tem efeitos alternados nos diferentes níveis tróficos. As cascatas tróficas podem ser de dois tipos: top-down (de cima para baixo): quando, por exemplo, a remoção de um predador aumenta a quantidade de sua presa herbívora que, por consequência, diminui a quantidade da planta ingerida; e bottom-up (de baixo para cima): a falta de disponibilidade de recursos no solo diminui a quantidade de indivíduo de determinada planta que acaba por reduzir a quantidade de herbívoros que a pastejam que, por sua vez, diminuem a quantidade de predadores que se alimentam dos herbívoros.

Bioacumulação e biomagnificação

Bioacumulaçãoé o termo usado para descrever o processo pelo qual organismos absorvemcompostos químicospresentes no ambiente por assimilação de maneira direta, como por exemplo através do contato com o solo ou água contaminada. Mas a absorção também pode ocorrer de maneira indireta, através da ingestão de alimentos que contenham essas substâncias. No entanto, a bioacumulação frequentemente ocorre de maneira direta e indireta, simultaneamente, especialmente em ambientes aquáticos.

Abiomagnificação,também chamada de magnificação trófica, é um fenômeno que ocorre quando a presença e acúmulo de substânciascontaminantesé passado progressivamente para cada nível da trófico ao longo da teia alimentar. Sendo assim, o esperado é que predadores de topo contenham maioresconcentraçõesde contaminantes em relação às suas presas e a outros organismos de níveis tróficos inferiores, respectivamente.

Outro termo importante é abioconcentração,que ocorre quando determinado organismo apresenta maior concentração de substâncias contaminantes do que a concentração da mesma substância presente no ambiente em que vive. Esses três termos são comumente confundidos, porém apresentam diferenças significativas. A bioconcentração e bioacumulação são referentes ao organismo, ou um indivíduo em questão, enquanto que a biomagnificação é um fenômeno que ocorre entre os diferente níveis da teia alimentar. No entanto, podemos entender a bioacumulação como sendo o efeito da soma dos processos de bioconcentração e biomagnificação.