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UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHIA – UNEB DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA DISCIPLINA – ENGENHARIA E MEIO AMBIENTE PROFESSOR - NÉLIA LIMA MACHADO NOTAS DE AULA UNIDADE I – CONCEITOS BÁSICOS DE ECOLOGIA, CICLOS BIOGEOQUÍMICOS, ECOSSISTEMAS E RECURSOS NATURAIS ECOLOGIA Ecologia – “estudo das casas” ou “estudo dos ambientes”; Meio ambiente – conjunto de condições que afetam a existência, desenvolvimento e bem-estar dos seres vivos. Podem ser: naturais ou artificiais. Biosfera – conjunto de todas as partes do planeta onde é possível, pelo menos a algumas espécies, viver permanentemente, alimentar-se e reproduzir-se. Compreende: litosfera, hidrosfera e atmosfera. Ecossistema – sistemas integrados de seres vivos e ambientes físicos (sistema ecológico). Compreende: biocenose e biótopo. Cadeias alimentares – níveis de energia e matéria, onde produtos e subprodutos de uns são matéria-prima para outros. Compõe-se de: Substâncias abióticas; Componentes bióticos; Organismos produtores (autótrofos); Organismos consumidores (heterótrofos); Grandes consumidores; Pequenos consumidores. Equilíbrio ecológico – balanço relativo entre produtores e consumidores em um ecossistema. Comunidade – conjunto de populações de um ecossistema. População – grupo de indivíduos de uma mesma espécie. Habitat – lugar onde um organismo vive. Nicho ecológico – maneira pela qual um organismo vive ou explora os recursos do ambiente. Fluxo de energia – transferência contínua de energia entre autótrofos e heterótrofos. Síntese e decomposição de compostos orgânicos – produção de compostos orgânicos pelos autótrofos (fotossíntese) e nutrição / respiração pelos heterótrofos. Decomposição aeróbia Decomposição anaeróbia Atividades básicas dos seres vivos – nutrição, reprodução e proteção. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Ciclo da Água Ciclo do Fósforo Ciclo do Carbono Ciclo do Oxigênio Ciclo do Nitrogênio ECOSSISTEMAS Biomas – terrestres ou aquáticos. Biomas terrestres – florestas, campos e campinas, desertos e tundras. ECOSSISTEMAS TERRESTRES Desertos – clima muito seco, baixa pluviosidade, altas temperaturas ao dia e baixas à noite; vegetação rarefeita, com plantas capazes de armazenar água nas folhas; poucos animais, destacando-se roedores, escorpiões, lagartos, répteis, insetos, aves corredeiras. Tundra – regiões polares; escassez de organismos; vegetação de plantas rasteiras e arbustos, musgos e líquens; fauna escassa composta de renas, caribus, pingüins, esquilos, raposas, poucas aves e insetos. Campos e campinas – savanas e estepes. Savana: arbustos e pequenas árvores esparsas, gramíneas; clima tropical, estações seca e chuvosa; solos arenosos e argilosos, pobres em nutrientes; presença de grandes herbívoros (girafa, elefante, zebra), capivara, leão, leopardo, ema, avestruz e invertebrados. Estepes: predominam capins em grandes extensões; presença de herbívoros tipo bisão e antílope, raposas, cobras, lobos, aves de rapina, coiote, além de insetos. Florestas – tropicais, temperadas e coníferas. Florestas tropicais: próximas ao equador; ambientes quentes e úmidos, alta pluviosidade; solo pouco iluminado, úmido e com folhas, pobres em vegetação rasteira e epífitas; diversidade de espécies vegetais, pobres em mamíferos de grande porte; insetos, aves, roedores, lagartos, serpentes e macacos. Florestas temperadas: climas temperados; árvores de folhas largas predominando carvalhos e bordos; fauna diversificada, com veados, lobos, ursos, esquilos, felinos, aves, insetos, etc. Florestas coníferas (taiga): regiões de inverno rigoroso; muitos pinheiros e poucos outros produtores; quase não possuem vegetação rasteira; fauna pouco diversificada, com alces, lobos, linces, veados, raposas, visons, etc. ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS Ecossistemas aquáticos – água doce e água salgada. Ecossistemas marinhos – ocupam cerca de 2/3 da superfície terrestre; distribuição dos organismos sujeita a fatores como iluminação, temperatura, pressão e nutrientes. Zonas: eufótica, disfótica, afótica. Ambientes: zona pelágica, zona nerítica, zona abissal. Flora e fauna: plâncton, nécton e bênton. Ecossistemas de água doce – ecossistemas límnicos. Características em função do solo e vegetação adjacentes e de águas afluentes. Unidade ecológica: bacia hidrográfica. Presença de plâncton, nécton e bênton. Macro-vegetação composta de macrófitas flutuantes, macrófitas emergentes e mata ciliar. Fauna residente nas margens composta de répteis, diversas aves e alguns mamíferos. Tipos: lóticos e lênticos. Ambientes lóticos – rios são considerados ecossistemas incompletos; cadeias alimentares dependem da mata ciliar; comunidades aquáticas variam em função da velocidade das águas; ricos em oxigênio mas pobres em plâncton; ações antrópicas concorrem para desequilíbrios ecológicos (lançamento de matéria orgânica). Ambientes lênticos – produção primária depende da natureza química da bacia hidrográfica, aportes dos afluentes, profundidade, tamanho; profundidade influi na iluminação e temperatura; na camada superior há concentração de organismosaeróbios; estratificação térmica (epilímnio, hipolímnio, metalímnio). Produtividade: ambientes oligotróficos, mesotróficos e eutróficos. Lançamento de esgotos e fertilizantes agrícolas: eutrofização. Ações antrópicas prejudicam o equilíbrio e interrelação entre os ecossistemas terrestres e aquáticos (desmatamentos, impermeabilização do solo, atividades urbanas e rurais). AMBIENTES BRASILEIROS Cerrados Área aproximada de 200 milhões de hectares; abundância de águas subterrâneas; árvores pequenas e arbustos, troncos retorcidos, esparsas, vegetação rasteira e rala; solo pobre, mas com organismos importantes para fertilização; fauna composta por aves de maior porte, pequenos e médios carnívoros, frugívoros e insetos. Floresta Amazônica Área aproximada de 5,5 milhões de quilômetros quadrados; densa floresta tropical, solos pobres, altas temperaturas, chuvas constantes e elevado teor de umidade; terras firmes e terras inundadas, cerrados e campinas; flora rica em árvores de porte, escassa em epífitas e vegetação rasteira; fauna rica em frugívoros e fitófagos, predominando pássaros e animais que vivem sob as árvores, além da variedade de peixes; abundância de recursos hídricos superficiais, com complexo sistema fluvial; o conjunto atmosfera, floresta e rios caracteriza o clima tropical e contribui para o balanço hídrico e o balanço energético. Caatinga Abrange cerca de 70% da área da região Nordeste e 11% da área do país; árvores de pequeno porte e arbustos, além de cactáceas; escassez de água, baixo teor de umidade, clima seco com temperaturas elevadas durante o dia e mais frias à noite; baixa incidência de armazenamento superficial e subterrâneo; solo raso e pedregoso; fauna composta de pequenos carnívoros, répteis, roedores e aves. Mata Atlântica Abrangia cerca de 1,3 milhão de quilômetros quadrados e atualmente ocupa aproximadamente 52 mil quilômetros quadrados ; floresta tropical úmida, composta de cadeias montanhosas próximas ao litoral; rica biodiversidade, com várias espécies de animais e vegetais ameaçadas pelo processo de degradação ambiental. Campos Ocorrência na região Sul, algumas áreas das regiões Norte (Roraima e lugares altos da Amazônia), Centro-Oestes (Ilhas de Marajó e Bananal) e Sudeste (Minas Gerais); vegetação rasteira, gramíneas e leguminosas. Matas de Araucárias Atualmente cobrem apenas cerca de 300 mil hectares; Predominância de pinheiros, vegetação arbustiva e herbácea; caracterizada por extensas áreas de reflorestamento com pinus e eucaliptos. Campos Ocorrência na região Sul, algumas áreas das regiões Norte (Roraima e lugares altos da Amazônia), Centro-Oestes (Ilhas de Marajó e Bananal) e Sudeste (MinasGerais); vegetação rasteira, gramíneas e leguminosas. Matas de Araucárias Atualmente cobrem apenas cerca de 300 mil hectares; predominância de pinheiros, vegetação arbustiva e herbácea; caracterizada por extensas áreas de reflorestamento com pinus e eucaliptos. Ecossistemas costeiros Praias, dunas, manguezias, falésias, recifes, ilhas e estuários, localizados ao longo dos 7.400 quilômetros do litoral brasileiros; vegetação varia das plantas herbáceas e moitas, a árvores de maior porte. Pantanal Ecossistema complexo com cerca de 150.000 quilômetros quadrados, com 2/3 de áreas inundáveis; predomínio de gramíneas (áreas alagadiças) , palmeiras e árvores silvestres (zonas altas); grande quantidade de espécies de répteis, aves, felinos e mamíferos. Manguezais Ecossistemas litorâneos de interface com os meios marinho, fluvial e terrestre, com associação de vegetais e animas de alta produtividade; a produtividade dos manguezais é transferida para ecossistemas adjacentes, mantendo recursos pesqueiros marinhos e de água doce, e local de reprodução para várias espécies da flora e fauna aquática e terrestre; fauna diversificada, com diferentes espécies de aves, peixes, moluscos mamíferos e crustáceos; ecossistema delicado, sujeito a alterações naturais e antrópicas. RECURSOS NATURAIS RECURSO ÁGUA Usos da água: Não consuntivos; consuntivos. Propriedades da água: Peso específico, viscosidade, tensão superficial, calor específico e temperatura, oxigênio dissolvido, transparência, gás carbônico, sais minerais, matéria orgânica. Indicadores de qualidade da água ; físicos, químicos e biológicos. Indicadores físicos: Cor, turbidez , temperatura, sabor e odor. Indicadores químicos: pH, alcalinidade, dureza, cloretos, ferro e manganês, nitrogênio, fósforo, fluoretos; OD, MO, DBO, DQO, componentes inorgânicos, componentes orgânicos. Indicadores biológicos: Coliformes, algas. RECURSO AR Def.: camada da atmosfera que fica em contato com a superfície da Terra (troposfera). Composição: nitrogênio (78,11%), oxigênio (20,95%), argônio (0,93%) e dióxido de carbono (0,03%), além de outros gases e vapor d’água. Usos: seres vivos, comunicação, transporte, combustão, processos industriais e diluidor de resíduos gasosos. Atividades antrópicas: impactos sobre o homem, animais, vegetais e materiais. RECURSO SOLO Def. : camada da crosta terrestre, composta por rocha em desagregação misturada à matéria orgânica em decomposição, ar, água e substâncias químicas em dissolução, que permite o desenvolvimento da vegetação. Características: em função de fatores de natureza físico-química e ambientais, a exemplo do clima, rocha-mãe, topografia, biota e tempo, ações antrópicas. Perfil do solo: Horizonte Ao, Horizonte A, Horizonte B e Horizonte C Composição ideal (desenvolvimento vegetal) : 45% de minerais, 25% de água, 25% de ar, 5% de MO.