A Figura II.1 representa um diagrama simplificado dos principais biomas terrestres; nele é mostrado onde determinados biomas se situam em cada continente. No segundo diagrama encontram-se as principais zonas climáticas da Terra. Onde existem climas semelhantes, os ecossistemas são semelhantes. A zona climática determina o bioma existente. Conhecer os principais cinturões climáticos facilita o conhecimento dos biomas. A latitude (distância do Equador) e as posições leste-oeste do continente são fatores importantes que afetam a temperatura e a pluviosidade.
Sempre há variações nas condições locais dentro de um bioma. Por exemplo, dentro da floresta setentrional de coníferas, existe uma área baixa que se enche de água e se converte em um pântano. Essa área se revela um pouco diferente da floresta que a circunda. Diferentes rochas geológicas afetam a formação do solo, causando diferenças locais. Os biomas se misturam em suas fronteiras, normalmente há um gradiente a medida em que se muda de um bioma a outro.
Em alguns lugares da Terra, pode-se encontrar diferentes biomas, uns perto dos outros. As montanhas elevadas são um bom exemplo, já que diferentes altitudes são caracterizadas por temperaturas e regimes pluviométricos próprios. Ao subir uma montanha é possível observar algumas mudanças climáticas, como percorrer centenas de milhas em direção aos pólos. Portanto, em uma montanha, se encontram biomas de regiões frias a poucas milhas de biomas de regiões quentes de baixa altitude. Em certos lugares da Cordilheira Andina ou das Montanhas Rochosas, simplesmente escalando pode-se ir do deserto ao bosque de coníferas, à tundra, condições polares, etc.
A medida que se proceda a descrição de vários biomas, consulte a Figura II.1 para familiarizar-se com sua localização no hemisfério setentrional.
Quando se desenvolve um novo ecossistema sobre um solo aberto, ou em um novo estanque (lagoa), as espécies transladam-se e são substituídas por outras. Usualmente os ecossistemas são simples, ao princípio, mas vão tornando-se cada vez mais complexos a medida que se incluem outros organismos. As etapas neste desenvolvimento são chamadas sucessão. Durante a sucessão normalmente existe um crescimento na biomassa total, crescimento do armazenamento de nutrientes, e um aumento na diversidade das espécies participantes.
Depois de algum tempo, o contínuo crescimento se detém. Se as condições climáticas mudam levemente, o ecossistema pode variar muito pouco e tende a reproduzir-se por si mesmo: os organismos que morrem são substituídos por outros do mesmo tipo. O ecossistema está, então, em um estado de equilíbrio, e essa etapa se denomina clímax. As características do ecossistema maduro são a diversidade, um rico ciclo de nutrientes, grande armazenamento de matéria orgânica, e uma complexa rede de plantas e animais capazes de sobreviver usando luz solar e outros recursos.
Em muitas áreas florestais, em terrenos limpos abandonados, primeiro crescem ervas silvestres, logo árvores coníferas e finalmente árvores robustas formando um bosque (que evitam incêndios). Em várias terras úmidas recém devastadas, primeiro crescem plantas silvestres, logo arbustos, e eventualmente chegam ao clímax com árvores típicas dessas zonas. Os animais exercem controles importantes no processo de sucessão, tanto em disponibilidade de sementes como de diversidade.
Durante a sucessão inicial, as plantas crescem e se produz muito mais matéria orgânica do que se consome. Depois, no clímax, há mais consumidores, e grande parte do que é produzido é consumido no mesmo ano.
Cada bioma tem etapas características de sucessão e modelos característicos de clímax. Exemplos e mais discussões sobre sucessão e clímax serão abordados com maior detalhe no Capítulo 15.
O clímax de um ecossistema não é permanente, porque existem ciclos climáticos que causam mudanças no bioma. Por exemplo, quando períodos glaciais aparecem e desaparecem, as zonas climáticas que controlam o ecossistema também aparecem e desaparecem. Além disso, existem ciclos de renovações causados pelas oscilações na atividade de vida de organismos dentro do ecossistema. Por exemplo, os pastos constituem um depósito de vegetação que é consumido por manadas de ruminantes de vida livre, ou pelo fogo. Cada bioma possui diferentes modelos de oscilações. Veja os modelos de oscilação do Capítulo 9. Depois que o clímax é perturbado por um fator externo ou interno, a sucessão opera novamente.
As águas azuis de mar aberto, os campos de algas e os pântanos de água salgada são exemplos de ecossistemas similares no oceano, que se desenvolveram a partir de condições semelhantes. Onde o uso humano da natureza é parecido, desenvolveram-se ecossistemas similares de controle humano, como são as plantações florestais e sistemas agrícolas, algumas vezes denominados agro-ecossistemas. Este tipo de ecossistema também está incluído na Parte II.
CAPÍTULO 10. O OCEANO
OBJETIVOS:
1. Distinguir entre ecossistemas: oceânico, de plataforma continental, de recifes de
coral, de algas marinhas, costa rochosa, praia e duna;
2. Discutir a importância do plâncton no ecossistema marinho;
3. Em um mapa oceânico, verificar os efeitos da força Coriolis em direção das correntes
marítimas;
4. Desenhar um modelo de ecossistema marinho, usando símbolos de energia;
5. Explicar a diversidade em um recife de coral;
6. Fazer uma lista dos componentes da linha de arrasto;
7. Explicar o processo de sucessão em um ecossistema de dunas.
Setenta e um por cento da superfície terrestre está coberta por mares e oceanos. O oceano é importante para o mundo, pois cria chuvas, mantém temperaturas adequadas para a vida e sustenta a pesca.
As Figuras 10.1 e 10.2 mostram zonas oceânicas. Cada zona tem um ecossistema com organismos especialmente adaptados para sua sobrevivência no meio. Na Figura 10.1, começando na costa à esquerda, se encontram: dunas, praia, plataforma continental, um recife de coral e a zona oceânica.
10.1 ECOSSISTEMA OCEÂNICO:
A água da zona oceânica ou mar aberto rodeia continentes mais além das plataformas continentais, onde o fundo do mar cai drasticamente. Devido a pureza das águas profundas (com respeito a partículas, limo e matéria orgânica), a luz penetra profundamente. As plantas podem fotossintetizar até a 100 m de profundidade. Somente alguma luz azul se dispersa novamente à superfície, é por isso que a água parece azul escura; dos satélites os oceanos azuis parecem quase negros.
As correntes de água no oceano são principalmente dirigidas pelos ventos predominantes que incidem na água. Os fluxos de ventos são mostrados na Figura II.1b. As correntes marítimas dirigidas por esses ventos vão em grandes círculos como mostra a Figura 10.3. A corrente do lado oeste do oceano é muito forte. Um exemplo na Flórida é a corrente do golfo, que chega a velocidades de 2 a 20 km por hora para o norte.
Em profundidades maiores existe uma contra-corrente com as águas do fundo que voltam para o equador. Essas águas são muito frias, com temperatura perto do ponto de congelamento da água marinha (quase 2oC mais frio que o ponto de congelamento da água doce).
As águas mais profundas do ecossistema oceânico são ricas em nutrientes provenientes da decomposição, no passado, de matéria orgânica. Essa matéria foi levada ao fundo do mar por migração animal e por movimento das águas profundas. Esse movimento é chamado correntes de ressurgência. O plâncton (organismos suspendidos na água) se move junto a estas correntes.
Apesar da vida na área oceânica ser dispersa, também é diversa e interessante. Ela tem muitos tipos de minúsculos organismos que constituem o fitoplâncton (N.T. plantas aquáticas microscópicas que flutuam, suspensas na água). O zooplâncton se move perto da superfície durante a noite, quando não é tão visível para os carnívoros, e mais profundamente durante o dia. Muitos animais maiores, incluindo peixes, também se movem desde a superfície ao fundo (até 800 metros) em seu ciclo diário; são auxiliados por grandes e turbulentos remoinhos gerados pelas correntes, ventos, ondas e marés.
Esses organismos refletem o sonar (ondas sonoras), que as embarcações usam para visualizar o fundo do mar, parecendo um falso fundo marinho que sobe na noite e desce de dia. Observe a camada de dispersão na Figura 10.4.
Os alimentos convergem através da cadeia alimentar em peixes que nadam rápido, como o atum. A enorme variedade de animais marinhos (como o marlim e o peixe espada) são importantes atrações para turistas.
O sistema oceânico tem algas do tipo sargaço-marrom que forma colunas paralelas em direção ao vento. Ondas dirigidas pelo vento causam redemoinhos que movem o sargaço flutuante por essas linhas, onde as águas superficiais convergem e giram para voltar por outro caminho. Muitos dos animais que flutuam nesse ecossistema são azuis- brilhante, como a medusa "caravela portuguesa".
A Figura 10.5 é um diagrama de um ecossistema marinho. A organização do ecossistema tem a mesma forma básica de outros sistemas; tem fontes externas, produtores e consumidores. Como seja, no sistema oceânico, a turbulência é de especial importância, pois causa as misturas verticais e horizontais de nutrientes e gases. A turbulência é água com muitos redemoinhos circulares e correntes que mudam de direção constantemente. Ventos e diferenças de pressão da água mantém a água em constante movimento. Essas energias se mostram no diagrama de sistema, como redemoinhos turbulentos e correntes de ressurgência.
O diagrama mostra o fluxo da turbulência em direção ao fitoplâncton e zooplâncton. A turbulência mantém o plâncton em movimento, ajudando a prover suas necessidades e levando à superfície aqueles que estão no fundo do mar. O fitoplâncton é o produtor no ecosssistema marinho (diatomáceas, dinoflagelados e outras algas microscópicas). O zooplâncton está composto por animais em suspensão, que em sua maior parte se alimenta do fitoplâncton. Nestes incluem-se muitos tipos de organismos, desde protozoários microscópicos até medusas.
O diagrama do ecossistema marinho também ilustra como funciona a circulação para prover nutrientes, os materiais perdidos da rede alimentar marinha se dirigem às águas profundas antes de sua decomposição. Decomposições subsequentes liberam os nutrientes da matéria orgânica. A água marinha de ressurgência devolve esses nutrientes perdidos à superfície onde estimulam o crescimento do fitoplâncton, e depois daí, toda a cadeia alimentar. As áreas de ressurgência criam ricas zonas pesqueiras. Observe a Figura 10.6.
As baleias dependem de cardumes de pequenos camarões chamados "krill" para se alimentarem (Figura 10.7). Vivendo de fitoplâncton em águas férteis, o "krill" se desenvolve em enormes quantidades. Especialmente em águas árticas e antárticas, fortes correntes concentram fitoplâncton para alimentar o "krill". Normalmente, a energia que passa através da cadeia alimentar necessitaria de vários passos intermediários para passar de organismos tão pequenos como o fitoplâncton a organismos tão grandes como as baleias, mas fortes correntes fazem que menos passos sejam necessários. Devido aos muitos anos de caça indiscriminada, é possível que haja apenas um décimo da população original de baleias hoje em dia, e algumas espécies estão correndo perigo de extinção. Tratados internacionais reduziram a caça à baleias, e algumas populações estão restabelecendo-se. Aparentemente, outros peixes, aves marinhas e gaivotas comem o "krill" que não é aproveitado.
10.2 ECOSSISTEMA DE PLATAFORMA CONTINENTAL.
O ecossistema de plataforma continental não é tão profundo como o sistema das águas azuis, já que desde a praia o declive é de até 200 metros. Assim, as águas costeiras se encontram mais influenciadas pelos ventos quentes e frios da terra; os sedimentos e nutrientes são arrastados pelo movimento das águas na praia. Os animais das zonas profundas são substituídos pelos muitos tipos de animais que vivem no fundo arenoso, e sobre este. A água da costa continental é mais turva e por isso parece mais verde, nela o fitoplâncton realiza o processo fotossintético com maior intensidade.
A plataforma continental também tem correntes circulares, estas são em parte originadas pelos rios. Assim que os rios entram no mar, suas águas viram para a direita pois a Terra está rodando em direção contrária (observando-se que neste caso a direção é contrária porque os rios desaguam no Oceano Pacífico; caso os rios desaguem no Oceano Atlântico, a direção é a mesma). Esse giro para a direita é chamado força de Coriolis. No hemisfério sul, a força de Coriolis gira para a esquerda.
As populações de plâncton e larvas de importantes espécies (como camarões, caranguejos e peixes) podem permanecer na mesma área, movendo-se junto com as águas costeiras em padrões circulares.
