BIOLOXÍA E XEOLOXÍA 4º ESO

Unidade 5: O ESTUDO DOS ECOSISTEMAS

PARTE 2

11 – A alimentación dos seres vivos

Produtores quimiosintéticos no fondo dos océanos

• Arqueobacterias quimiosintéticas

12 – Relacións tróficas

Redes tróficas

Cadeas tróficas

Cadea trófica

Redes tróficasRepresenta de forma máis realista a circulación da materia nos ecosistemas, xa que na

realidade as cadeas tróficas son ramificadas debido á existencia de organismos como:• Omnívoros

• necrófagos

• saprofitos e detrítivoros.

13 – A enerxía e a materia nos ecosistemasO funcionamento dun ecosistema implica 2 procesos:• Fluxo de enerxía• Ciclo de materia

CICLO da MATERIA e FLUXO DE ENERXÍA

• Principio de sostenibilidade natural.

• RECICLADO DA MATERIA: A materia orgánica recíclase pola acción dos descompoñedores en sales minerais que serven de nutrientes para os produtores.

O ciclo de materia tende a ser cerrado

• A enerxía solar entra mediante fotosíntese na cadea trófica e pasa de uns elos a outros mediante un fluxo aberto e unidireccional.

• Ademais o fluxo diminúe ao degradarse parte da enerxía pola respiración e as perdas por calor.

O fluxo de enerxía é aberto

FLUXO DE ENERGÍA:

Actividades

• 17,18,

• 19 – Investiga a importancia no regulamento das crecidas dos ríos

• 28, 30

• 45,48 e 49

14 - Parámetros tróficos• Biomasa (B) cantidade de materia orgánica

• Produción (P) cantidade de enerxía acumulada en forma de biomasa en cada nivel trófico por unidade de tempo

• Produtividade (p) expresa a rentabilidade dun nivel trófico (relaciona a sua produción coa súa biomasa)

Parámetros tróficosBIOMASA

Cantidade en peso de materia orgánica (viva ou morta) dalgún nivel trófico ou ecosistema.

Exprésase en unid. de peso ou de enerxía e pode estar referida a unid. de superficie ou volume.

Unid: g/cm2 , kg/m2 , tm/ha

• PRODUCIÓN• Refírese ao incremento de biomasa. É unha medida do

fluxo de enerxía que percorre o ecosistema por unidade de superficie e por unidade de tempo.

Parámetros tróficos

- Producción primaria: é a enerxía luminosa transformada en materia orgánica mediante fotosíntese.

- Producción secundaria: Refírese ao almacenamento de enerxía nos heterótrofos

Parámetros tróficosProdución bruta:

• É o total de enerxía fixada por unidade de tempo nun nivel trófico.

Produción neta:• É a enerxía almacenada nun

nivel trófico. É o aumento de biomasa por unidade de tempo. É dicir , a enerxía que queda despois de descontar os gastos da respiración.

Pn = Pb - R

REGRA DO 10%A enerxía que pasa dun elo a outro é aproximadamente o 10% da acumulada nel.

Producción primaria

neta

Producción primaria

bruta

Producción bruta

herbívoros

1º NIVEL: PRODUTORES

Luz absorbida

(2%)

Enerxíanon absorbida

(98%)

ENERXÍA

SOLAR

Respiración dos produtores

Enerxíanon utilizada

polos herbívoros

Enerxía inxerida

polos herbívoros

Enerxíanon asimilada

polos herbívoros

Respiración dos herbívoros

Producción neta

herbívoros

Enerxíanon utilizada

polos carnívoros

Enerxíanon asimilada

polos carnívoros

Enerxía inxerida

polos carnívoros

Producción bruta

carnívoros Pnc

Producción neta

carnívoros

Respiración dos carnívoros

2º NIVEL: HERBÍVOROS

3º NIVEL: CARNÍVOROS

Parámetros tróficosPRODUTIVIDADE (p):

• Relación que existe entre produción neta e biomasa. É un índice da velocidade de renovación do ecosistema ou tasa de renovación

p = Pn/B

p = Pn/B =0

Practicamente non existe producción neta

p = Pn/B< 1

Ten unha alta produción neta en relación a sua biomasa

p = Pn/B =1

Toda su biomasa equivale a la producción neta

PIRAMIDES ECOLÓXICAS

Pirámides de produción ou enerxía: Segue a regra do 10%

Pirámides de biomasa: Representa a biomasa acumulada nese nivel.

• En niveis tróficos cunha produtividade alta como o fitoplancton mariño pode estar invertido

respecto ao nivel superior

Pirámides de números: Representa o nº de individuos nun nivel trófico.

• Poden ser engañosas ao presentarse de forma invertida

• ej

Representación gráfica das relacións alimentarias que se establecen nun ecosistema.

Cada nivel se representa en forma dunha barra de altura constante e lonxitude proporcional ao parámetro medido

• Pirámides biomasa • Pirámides individuos

PIRÁMIDES PRODUCIÓN

Pirámide do fluxo de enerxía para un ecosistema do río en Florida, EEUU

CICLOS BIOXEOQUÍMICOS• Son os camiños realizados pola materia, cando

escapan da biosfera e pasan pola atmosfera, hidrosfera e litosfera. Tenden a ser cerrados.

As actividades humanas ocasionan a apertura e aceleración dos mesmos. O que contravén o principio de sostinibilidade dos ecosistemas

Reciclar ao máximo a materia para obter nutrientes, que non se escapen e que non se produzan refugos, evita a perda de materia nos ecosistemas

CICLO do CARBONO• O ciclo do carbono atópase dividido en 2 fases:• Ciclo biolóxico: a biosfera actúa como elemento regulador tomando e devolvendo carbono á atmosfera mediante a

fotosíntese e a respiración respectivamente

• Ciclo bioxeoquímico: o carbono o podemos atopar no medio das seguintes formas:•Atmosfera e hidrosfera en forma de CO2 principalmente que intercambian por difusión.

•Litosfera: - En forma de rochas carbonatadas e silicatadas

–- Sumidoiros fósiles: almacenado en forma de combustible fósil

Ciclo biolóxico do carbono• O ciclo biolóxico do carbono mobiliza o carbono de forma moi rápida, de tal forma que a fotosíntese

mobiliza nun ano o 5% do CO2 atmosférico, polo que en 20 anos o renova totalmente.

• O carbono incorpórase ás cadeas tróficas a través dos organismos produtores, mediante a fotosíntese, pasando a través da cadea alimentaria ao resto dos niveis tróficos.

• O carbono escapa da biosfera a través de:

- - a respiración en forma de CO2 cara a atmosfera

- - parte incorpórase á litosfera pola descomposición da materia orgánica morta, incorporándose ao ciclo xeolóxico, de maior duración.

•

Ciclo bioxeoquímico do carbono• Atmosfera e hidrosfera en forma de CO2 principalmente que intercambian por difusión.

• Formación de rochas calizas nos océanos: O CO2 disólvese con facilidade na auga formando ácido

carbónico (H2CO3) que se transforma en bicarbonato (HCO3-) ao reaccionar con carbonatos (CaCO3) e silicatos (CaSiO3) Este bicarbonato volve a formar parte das rochas por dous vías:

•Moitos organismos mariños o usan para formar parte do seu esqueleto cálcico que acabará nos sedimentos do fondo trala súa morte, almacenando polo tanto CO2 (sumidoiro)

•Parte precipita de novo formando rochas calizas

• Parte do carbono da litosfera retorna á atmosfera mediante as erupcións volcánicas

• O carbono acumulado nos sumidoiros fósiles (petróleo, carbón e gas natural) retorno por combustión

CICLO DO NITRÓXENO (N)• Compoñente fundamental dos seres vivos forma parte de proteínas e ac. nucleicos • O 78% da atmosfera é nitróxeno (N2)

• O N2 non é inaccesible para a maioría dos seres vivos

• As plantas so poden asimilar o nitróxeno en forma de nitratos (NO-3)

CICLO do NITRÓXENOO ciclo consta de 4 procesos:

• FIXACIÓN: (N2 NOx) a transformación en óxidos de nitróxeno poden realizarse na atmosfera, pero a maior parte a realizan os microorganismos do solo.

• AMONIFICACIÓN (C-O-N NH3) a realizan bacterias que producen amoníaco proveniente da descomposición de seres vivos.

• NITRIFICACIÓN: a realizan bacterias que transforman o amoníaco en primeiro lugar en nitritos NO2 e despois en nitratos NO3.

• DESNITRIFICACIÓN: Aarealizan bacterias anaerobias que descompoñen os nitritos en N2 devolvéndoos á atmosfera

Nitrificación

CICLO do FÓSFORO (P)O reservorio principal de fósforo o constitúen os fosfatos da litosfera (pertencen o ciclo xeolóxico lento retorno).

As necesidades de P polos seres vivos é menor que outros bioelementos como o N, pero a cantidade de P dispoñible para os seres vivos é menor, polo que é o principal factor limítante

para a produción de biomasa.

CICLO do XOFRE (S)O S atópase maioritariamente na hidrosfera.

As plantas e microorganismos poden incorporar directamente sulfato do solo.

O sulfuro de hidroxeno pode xerar chuvias ácidas.

Efecto da deforestación sobre os ciclos da materia

Principais nutrientes limitantes da produción:

O N e P son factores limitantes moi importantes. A riqueza e produtividade dos ecosistemas dependen dos mecanismos de reciclado destes nutrientes.

En ecosistemas mariños son moito máis condicionantes debido á dificultade para o reciclado xa que os organismos descompoñedores so están nos fondos mariños.

• O P 1º e logo o N son os principais condicionantes da produción de biomasa.

Eutrofización

Factores que axudan á eutrofización dun ecosistema acuático

BioacumulaciónBioacumulación

bioacumulaciónbioacumulación

Actividades

• 50,51,52,53

• 59 e 60