Quem vive onde e o que come quem
Uma lagoa contém mais do que água: populações que se alimentam mutuamente, ciclam carbono e nitrogênio e respondem — às vezes de forma catastrófica — ao que os humanos adicionam. A ecologia faz quatro perguntas: quem vive aqui (população, comunidade, habitat, ecossistema), quem come quem (cadeias alimentares, teias, pirâmides), o que circula (os ciclos do carbono e do nitrogênio) e o que estamos fazendo com isso (poluição, gases de efeito estufa, eutrofização, desmatamento).
Edexcel International GCSE Biologia 4BI1, Seção 4 (enunciados 4.1–4.18B) recompensa definições precisas e o ciclo do carbono desenhado de memória.
O organismo no ambiente
Uma população é todos os organismos de uma mesma espécie em um habitat; uma comunidade são todas as populações naquele habitat; um habitat é o local; um ecossistema é a comunidade mais seus surroundings não vivos. O tamanho da população é definido por fatores abióticos (luz, água, temperatura) e bióticos (alimento, predadores, doenças, competição). Práticas de quadrantes estimam o tamanho populacional (média por quadrante × área total ÷ área do quadrante), e (B) quadrantes ao longo de um transecto mostram a distribuição e a biodiversidade.
Relações tróficas
Produtores (plantas) capturam energia luminosa; consumidores primários comem produtores; secundários e terciários consumidores seguem; decompositores quebram matéria morta. Setas em uma cadeia alimentar apontam do comido para o comedor — a direção em que a energia flui. Pirâmides de número podem inverter-se (uma árvore, muitos insetos), mas pirâmides de biomassa e de transferência de energia sempre estreitam-se para cima — porque apenas cerca de 10 % da energia em um nível passa para o próximo: o restante é perdido na respiração, movimento e excreção, e como calor.
Ciclos dentro dos ecossistemas
Carbono: a fotossíntese remove CO₂ do ar; a alimentação passa o carbono pelas cadeias; respiração (todos os organismos) e decomposição retornam-na; combustão de combustíveis fósseis libera o carbono armazenado por milhões de anos.
(B) Nitrogênio: bactérias fixadoras de nitrogênio produzem compostos nitrogenados a partir do N₂ atmosférico; decompositores quebram matéria morta em amônia; bactérias nitrificantes convertem amônia em nitratos que as plantas absorvem; bactérias desnitrificantes retornam o nitrogênio ao ar.
Influências humanas
Poluição do ar: dióxido de enxofre dissolve-se na chuva formando chuva ácida (danifica folhas, lagos, edifícios); monóxido de carbono liga-se à hemoglobina, reduzindo o oxigênio que o sangue pode transportar. Gases de efeito estufa — vapor d'água, dióxido de carbono, óxido nitroso, metano e CFCs — retêm a radiação saiente; a queima de combustíveis fósseis, desmatamento, agricultura e indústria os adicionam, espessando o manto (o efeito estufa intensificado), trazendo aquecimento global com elevação dos níveis do mar e mudanças climáticas. Esgoto na água alimenta microrganismos que consomem oxigênio. Eutrofização: fertilizantes lixiviam para a água, algas proliferam, morrem e decompositores retiram o oxigênio — peixes sufocam.
(B) Desmatamento remove raízes e dossel: a chuva lixia minerais do solo, o solo erosiona, evapotranspiração cai (menos nuvens e chuva) e o carbono armazenado retorna ao ar, desequilibrando os gases atmosféricos.
Verifique você mesmo
- Defina população, comunidade, habitat e ecossistema.
- Por que uma pirâmide de número pode inverter-se quando uma pirâmide de biomassa não pode?
- Explique por que apenas cerca de 10 % de energia passa entre níveis tróficos.
- Nomeie os quatro processos do ciclo do carbono.
- (B) Quais bactérias convertem amônia em nitratos e quais retornam o nitrogênio ao ar?
- Por que o monóxido de carbono causa morte?
- Cite os cinco gases de efeito estufa.
- Descreva a sequência de eutrofização em quatro etapas.
- (B) Dê duas consequências do desmatamento para o ciclo do carbono e duas para o solo.
Respostas: 1 população — todos os organismos de uma espécie num habitat; comunidade — todas as populações num habitat; habitat — o lugar onde os organismos vivem; ecossistema — comunidade mais seu ambiente; 2 número conta indivíduos — uma única árvore pode alimentar muitos insetos, invertendo a forma — enquanto biomassa mede a massa total, que sempre diminui em cada nível; 3 energia é perdida em cada etapa por respiração (calor), movimento e egestão/excreção de partes não digeridas; 4 fotossíntese, respiração, decomposição, combustão; 5 (B) bactérias nitrificantes; bactérias desnitrificantes; 6 liga-se à hemoglobina com maior afinidade que o oxigênio, reduzindo o transporte de oxigênio aos tecidos; 7 vapor d'água, dióxido de carbono, óxido nitroso, metano, CFCs; 8 fertilizante escorre para a água → floração algais → algas morrem e decompositores se multiplicam → decompositores respiram, consumindo o oxigênio, matando peixes e outros organismos; 9 (B) carbono: menos árvores realizam fotossíntese e a queima/combustão libera carbono armazenado; solo: lixiviação de minerais e erosão sem raízes, com menor evapotranspiração.