Conteúdo do Capítulo
CAP 2☀️ Fluxo de Energia nos Ecossistemas
A energia não pode ser criada, apenas transformada. O fluxo de energia nos ecossistemas é unidirecional e decrescente: começa nos produtores (fotossíntese) e diminui a cada nível trófico, pois parte é:
- Usada pelos organismos para funções vitais (respiração celular)
- Dissipada como calor a cada transferência
- Convertida em energia cinética (movimento) — indisponível para o próximo nível
- Decomposta por fungos e bactérias (não passa para o próximo consumidor)
Resultado: a cada nível trófico, a energia disponível é ~10× menor que no nível anterior (Regra dos 10%).
🌿 Biomassa
- Biomassa: quantidade de matéria orgânica armazenada nos corpos dos organismos (vivos ou partes mortas vinculadas — ex: casca de árvore)
- Expressa em joule/m²/dia (energia) ou tonelada/hectare/ano (matéria seca)
- Para o cálculo, consideram-se apenas os organismos vivos (quando morrem, passam a ser matéria orgânica morta)
- Inclui todas as partes vinculadas ao organismo, mesmo que parcialmente mortas
📐 Produtividade — Fórmula Central
A produtividade mede a taxa de produção de biomassa por unidade de área e tempo:
PPL = PPB − R
- PPB (Produtividade Primária Bruta): toda a biomassa produzida pelos produtores via fotossíntese
- R (Respiração celular): energia consumida pelo próprio produtor para se manter
- PPL (Produtividade Primária Líquida): biomassa disponível para o nível trófico seguinte (PPB − R)
- PSL (Produtividade Secundária Líquida): idem para o 2° nível trófico (herbívoros)
- PTL (Produtividade Terciária Líquida): idem para o 3° nível trófico
📉 Fatores que limitam a Produtividade Primária
- Radiação solar: energia para fotossíntese — maior nas zonas tropicais
- Temperatura: afeta a velocidade das reações enzimáticas
- Água: reagente da fotossíntese — fator limitante em desertos (muita luz, pouca água)
- Nutrientes: nitrogênio, fósforo e outros minerais essenciais
- Zonas tropicais (calor + umidade) = maior produtividade primária do planeta
⚠️ Cascatas Tróficas
Quando uma perturbação em um nível trófico se propaga para os demais:
- Extinção de predadores: presas proliferam → herbívoros destroem vegetação → colapso da cadeia
- Incêndio: destrói produtores → herbívoros morrem de fome → predadores desaparecem
- Doença em predador de topo: presas proliferam descontroladamente
- Exemplo clássico: Yellowstone — reintrodução dos lobos controlou alces, permitiu recuperação da vegetação → cascata positiva
Checklist de Revisão
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Entendo por que o fluxo de energia é unidirecional e decrescente
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Sei calcular PPL = PPB − R
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Diferencio PPB, PPL, PSL e PTL
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Sei o que é biomassa e como é expressa
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Identifico os 3 tipos de pirâmide ecológica
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Explico quando a pirâmide de biomassa é invertida
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Entendo o que é cascata trófica com exemplos
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A pirâmide de energia NUNCA é invertida
Pirâmides Ecológicas
3 TIPOSAs pirâmides ecológicas representam a estrutura trófica graficamente. A base = 1° nível trófico (produtores). Retângulos diminuem para cima (em geral), representando energia, biomassa ou número de organismos.
⚡ Pirâmide de Energia — NUNCA INVERTIDA
Mostra a quantidade de energia disponível em cada nível. É sempre com base larga — a energia sempre diminui a cada nível trófico (lei da termodinâmica).
Consumidor 3°
Consumidor 2°
Consumidor 1°
Produtores ← BASE
A pirâmide de energia é sempre regular (nunca invertida)
🌿 Pirâmide de Biomassa — PODE SER INVERTIDA
Representa a quantidade de biomassa em cada nível. Em ecossistemas terrestres é regular (base larga). Mas em ecossistemas aquáticos pode ser invertida:
- Fitoplâncton tem vida curta e alta taxa de reprodução
- O zooplâncton (C. primário) pode ter biomassa maior que o fitoplâncton num dado momento
- Pirâmide de biomassa invertida representa um instante — não o fluxo total ao longo do tempo
Peixes (C2°)
Zooplâncton (C1°)
Fitoplâncton ← BASE ESTREITA
Pirâmide de biomassa invertida (aquático)
🔢 Pirâmide de Números — PODE SER IRREGULAR
Indica a quantidade de organismos em cada nível. Não considera biomassa — por isso pode ter formatos irregulares:
- Regular: muitas plantas → menos herbívoros → menos carnívoros
- Irregular: 1 árvore (produtor) + milhões de pulgões/insetos (C. primário) → a base é mais estreita que o 2° nível
- Um parasita (muito pequeno) pode estar em nível superior de um hospedeiro muito grande
| TIPO | O QUE MEDE | PODE SER INVERTIDA? | CASO ESPECIAL |
|---|---|---|---|
| Energia | Quantidade de energia por nível | NUNCA | Sempre regular — lei da termodinâmica |
| Biomassa | Massa orgânica por nível | SIM | Ecossistemas aquáticos (fitoplâncton × zooplâncton) |
| Números | Qtd. de organismos por nível | SIM | 1 árvore → milhões de pulgões parasitas |
Produtividade Detalhada
FÓRMULAS| SIGLA | NOME | DEFINIÇÃO | NÍVEL |
|---|---|---|---|
| PPB | Prod. Primária Bruta | Toda energia fixada por fotossíntese — biomassa total produzida | Produtores (1°) |
| PPL | Prod. Primária Líquida | PPB − R (respiração do produtor) = disponível para C. primário | Produtores (1°) |
| PSL | Prod. Secundária Líquida | Ingestão − respiração − excreção dos herbívoros | C. Primário (2°) |
| PTL | Prod. Terciária Líquida | Ingestão − respiração − excreção dos carnívoros | C. Secundário (3°) |
PPL = PPB − R
💡 Regra dos 10% — prova
- De um nível para o próximo, transfere-se aproximadamente 10% da energia (90% se perde como calor, respiração e excreção)
- Ex: produtores com 10.000 kcal → herbívoros recebem ~1.000 kcal → carnívoros recebem ~100 kcal
- Por isso, comer mais baixo na cadeia (vegetarianismo) é mais eficiente energeticamente
- Biocombustíveis (etanol) usam biomassa vegetal renovável — carbono que foi fixado recentemente pela fotossíntese, ao contrário dos fósseis que emitem carbono acumulado há milhões de anos
⚠️ Pegadinhas de vestibular
- Pirâmide de energia nunca é invertida — energia sempre diminui de baixo para cima
- Pirâmide de biomassa invertida ocorre em ecossistemas aquáticos (fitoplâncton × zooplâncton) — representa um instante no tempo
- Pirâmide de números irregular: 1 árvore + muitos insetos — base menor que 2° nível
- A biomassa inclui partes mortas vinculadas ao organismo vivo (casca de árvore)
- Fluxo de energia é unidirecional — não cíclico como a matéria
- Decompositores não estão nas pirâmides tradicionais (são mostrados separadamente)
Flashcards
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O fluxo de energia é unidirecional ou cíclico?
Unidirecional e decrescente. A energia não retorna — parte é perdida como calor a cada nível.
Fórmula da PPL
PPL = PPB − R. Produtividade Primária Líquida = Bruta − Respiração (energia consumida pelo produtor para se manter).
Qual pirâmide NUNCA é invertida?
Pirâmide de ENERGIA. A energia sempre diminui de um nível para o próximo — lei da termodinâmica.
Quando a pirâmide de biomassa é invertida?
Em ecossistemas aquáticos: fitoplâncton (produtor, vida curta e alta reprodução) tem menos biomassa que o zooplâncton num dado momento.
O que é biomassa?
Quantidade de matéria orgânica armazenada nos corpos dos organismos. Expressa em tonelada/hectare/ano ou joule/m²/dia.
Regra dos 10%
Apenas ~10% da energia de um nível passa para o próximo. 90% se perde como calor, respiração e excreção.
O que é PPB?
Produtividade Primária Bruta — toda a energia fixada pelos produtores via fotossíntese, antes de qualquer gasto.
Por que há cascata trófica com extinção de predadores?
Sem predadores, presas proliferam → herbívoros consomem toda vegetação → vegetação desaparece → herbívoros morrem de fome.
Pirâmide de números irregular — exemplo
1 árvore (produtor) + milhares de pulgões (C. primário). A base é menor que o 2° nível em quantidade de organismos.
Por que florestas tropicais têm maior PPL?
Alta disponibilidade de calor e umidade → condições ótimas para fotossíntese → maior taxa de produção de biomassa.