Noções de Oceanografia e Limnologia

Page 1

Academia do Concurso Público Curso Preparatório para o Concurso IBAMA - 2009

Recursos Hídricos e Oceanografia

Prof. Dr. Eduardo Prata Vilanova


Programa da disciplina 1o encontro: • Noções de Oceanografia

• Noções de Limnologia

• Noções de Ecossistemas Aquáticos

2o encontro: • Recursos Hídricos

• Exercícios


Noções de oceanografia • Os oceanos são o conjunto das águas salgadas na superfície da Terra. • Cobrem cerca de 361.000.000 km2, perto de 71% da superfície da Terra. • O seu volume é de cerca de 1.347.000.000 km3. • Divididos em 5 grandes oceanos, e alguns mares.

Noções de oceanografia


Topografia dos oceanos

Noçþes de oceanografia


Marés • Movimentos periódicos de subida e descida das águas do mar, produzidos pelas forças de atração do Sol e da Lua. • Ocorrem geralmente duas marés altas e duas marés baixas por dia. A cada 12h ocorre a subida e descida alternada das águas. • Durante o quarto minguante e o quarto crescente, as forças de atração permanecem compensadas, produzindo uma maré de quadratura (morta), com pequena amplitude. • Na lua cheia e na lua nova, as forças de atração dos dois astros somam-se, provocando uma maré de sizígia (viva) com grande amplitude.

Sizígia

Quadratura

Noções de oceanografia


Correntes • Correntes marítimas são movimentos horizontais de grandes massas de água oceânicas. • Podem ser quentes ou frias. • Podem ser superficiais ou profundas. • Os ventos são a principal força motriz das correntes marítimas. • As correntes contribuem para o equilíbrio térmico do planeta, aquecendo as regiões polares e esfriando as regiões tropicais.

Noções de oceanografia


Principais feições topográficas

Ilha oceâ nica

Ilha continental

Vale central

Margem continental Monte oceâ nico

Plataforma continental

Cordilheira meso-oceânico Talude

So pé Fundo Bacia oceâ nico Oceânica

Fossa

Noções de oceanografia


Zonas biótica Pelágico (do latim pelagos, que significa o “mar aberto”): Ambiente tridimensional associado à massa d´água. Bentônico (do latim bentos, que significa “se arrastar”): Ambiente associado ao substrato. O ambiente bentônico pode ser subdividido em: Consolidado: Ambiente sólido, duro. Ex. Costões rochosos, recifes, substratos artificiais como cascos de navios e piers. Não consolidados: Ambientes moles como o fundo oceânico e praias arenosas. Oceano

Ambie nte bentônico

Ambie nte pelagico

Noções de oceanografia


Zonas pelágicas: divididas de acordo com a profundidade Epipelágica: 0 – 200m Mesopelágica: 200 – 1000m Batipelágica: 1000 – 4000m Abissopelágica: 4000 – 6000m Hadopelágica: >6000m

Zonas Bentônicas: divididas de acordo com a feição topográfica Litoral: zona entre marés Sub-litoral: sobre a plataforma continental (raso – até 30m; profundo – 30 a 200m) Batial: Talude Abissal: bacias oceânica Hadal: fossas

Noções de oceanografia


Organismos Plâncton: Organismos pelágicos sem poder de locomoção ativa, se movem de acordo com as correntes.

Fitoplanctôn: Algas unicelulares e bactérias (Fotossíntese)

Diatomáceas

Dinoflagelados

Zooplancton: Crustáceos, Cnidários, Cordados, larvas entre outros

Copépodos

Vários

* Migração Vertical Noções de oceanografia


Benthos: Organismos associados ao substrato Sésseis: Fixados ao substrato (Algas, Esponjas, Corais entre outros)

Vágeis: Com poder de locomoção sobre o substrato (Camarão, Polvo, Lagosta, Caranguejo entre outros)

Noções de oceanografia


Necton: Organismos com poder de locomoção ativo (Livres Natantes). Pelágicos: Associados a massa d´água, sem contato permanente com o substrato (Peixes, Lulas e Mamíferos Marinhos).

Peixes Demerssais: Peixes associados ao substrato (Linguado e Corvina entre outros).

Noções de oceanografia


Organismos eurihainos: Tolerantes a variações na salinidade da água (salmão, robalo, ostras entre outros)

Organismos estenohainos: Intolerantes a variações na salinidade da água (equinodermos entre outros).

Noções de oceanografia


Cadeias tróficas marinhas Nutrientes (P,N e Si)

Energia Solar

Produtor

Consumidor 1o

Dinoflagelado

Copépodo

Produtores (Fotossíntese) Fitoplâncton Macroalgas Mangue Grama Marinha

Consumidores Primarios (Herbívoros) Zooplâncton Invertebrados Marinhos Peixes

Consumidor 3o Consumidor 2o

Sardinha

Atum

Consumidores (Carnívoros) Invertebrados Marinhos Peixes Mamíferos Marinhos Aves Tartarugas Marinhas

• Decompositores: Os decompositores, assim como no ambiente terrestre, são bactérias que irão decompor a matéria orgânica em sais nutrientes (N, P e Si). • Detritivoros: São organismos que se alimentam de matéria orgânica morta. Tem um papel importante na decomposição, pois “diminuem” a matéria orgânica facilitando a ação das bactérias. Ex. Camarões, caranguejos Noções de oceanografia


Os organismos componentes do fitoplâncton são responsáveis pela maior parte da produção primaria dos oceanos. Portanto, a densidade de fitoplâncton é determinante na densidade dos demais organismos das cadeias tróficas marinhas. A densidade de fitoplâncton vai estar diretamente relacionada com a disponibilidade de sais nutrientes (N, P e Si) e luz.

Noções de oceanografia


Fatores abióticos

Luz: Tabela 1. Gradiente decrescente de biomassa de acordo com a profundidade

Profundidade

Biomassa (g.m-3)

0-200m

200

200-1000m

<40

1000-1500m

<25

1500-2000m

<20

2500-4000m

<5

4000-5000m

<2

5000-7000m

<0,3

<7000m

<0,03

Zona eufótica

Zona afótica

Noções de oceanografia


Gradiente Nerítico – Oceânico:

Densidade de organismos Zona nerítica Continente

Zona oceânica Oceano

Noções de oceanografia


Termoclinas: • Camada vertical onde ocorre uma acentuada mudança de temperatura • Influencia a circulação vertical da água • Latitudes polares não apresentam termoclina (águas ricas em nutrientes) • Latitudes temperadas apresentam termoclina sazonal (verão), rasa e de baixa intensidade (águas ricas em nutrientes) • Latitudes tropicais apresentam termoclina perene, profunda e de alta intensidade (águas pobres em nutrientes) Temperada

Polar

Tropical

Prof (m)

Prof (m)

Prof (m)

Sazonal

o

T C

o

T C

o

T C Noções de oceanografia


Características da costa brasileira

Região Norte C. Norte do Brasil C. Sul Equatorial

Região Nordeste C. do Brasil

Região Sudeste

Região Sul Convergência subtropical C. das Malvinas

Noções de oceanografia


Três áreas com incremento na produtividade primária

Aporte do Rio Amazonas Região Norte C. Norte do Brasil C. Sul Equatorial

Região Nordeste C. do Brasil

Ressurgência Cabo Frio

Região Sudeste

Região Sul

Convergência sub-tropical

Convergência subtropical C. das Malvinas

Noções de oceanografia


Aporte do Rio Amazonas • Aporte de nutrientes de origem terrígena dos Rios Amazonas e Orinoco

Noções de oceanografia


Ressurgência Cabo Frio • Subida das águas frias e nutrientes oriundas das ACAS (águas Centrais do Atlântico Sul)

Continente

ACAS

• Principais fatores: • Topografia da plataforma e do talude • Regime de ventos (NE) • Quebra na orientação da plataforma continental

Noções de oceanografia


Convergência sub-tropical • Encontro da Corrente do Brasil (quente) com a Corrente das Malvinas (Fria) • Incrementa a produtividade primária em toda a costa sul do Brasil

Noções de oceanografia


Principais ecossistemas marinhos Costão rochoso: •

Transição entre o ambiente marinho e terrestre (ecótono)

Substrato consolidado

Estratificação vertical na distribuição dos organismos (zonação)

Noções de oceanografia


Praias arenosas • Transição entre o ambiente marinho e terrestre • Substrato não consolidado • Distribuição dos organismos determinada pelas marés • Fauna psâmica

Noções de oceanografia


Bacias oceânicas: • Condições abióticas extremas (temperatura, luz e pressão) • Input energético externo (halóctone). Ex. Neve marinha • Baixa densidade de organismos

Noções de oceanografia


Recife de coral: • Alta diversidade • Elemento estruturante de origem orgânica (corais, algas ou gastropodos) • Alta produtividade primária – Associação coral x zooxantela (endosimbiose)

Noções de oceanografia


Manguezais: • Ocorrem majoritariamente em áreas estuarinas • Elemento estruturante composto por plantas: Rizophora mangle, Laguncularia racemosa e Avicennia schaueriana • Ponto de desova e desenvolvimento para varias espécies marinhas

Noções de oceanografia


Noções de Limnologia

Estudo ecológico de todas as massas d´agua continentais, independentemente de suas origens, dimensões e concentrações salinas

Estudos das relações (intra e interespecíficas) entre organismos de ambientes de águas continentais e destes com os fatores abióticos destes ecossistemas

Noções de Limnologia


Ecossistemas aquáticos continentais:

• Lagos, lagoas, lagunas, açudes, represas, rios, riachos, brejos, áreas alagáveis, águas subterrâneas, nascentes e fitotelmos (águas acumuladas nas bainhas das plantas)

* Estuários e manguezais: Objeto de estudo tanto de limnologos quanto de biólogos marinhos e oceanógrafos

Noções de Limnologia


Lago: •

Massa continental de água superficial de extensão considerável, formada a partir da acumulação de água numa depressão impermeável

Noções de Limnologia


Lagoa:

• Massa continental de água superficial de extensão considerável, com baixa profundidade, formada a partir da acumulação de água numa depressão impermeável

Noções de Limnologia


Laguna:

• Massa de água pouco profunda, ligada ao mar por um pequeno canal, com o qual mantém comunicação intermitente.

Noções de Limnologia


Açude:

• Massa de água acumulada, de origem pluvial, em áreas escavadas pelo homem (artificiais), com finalidade de consumo humano, irrigação, dessedentação animal, aqüicultura e lazer.

Noções de Limnologia


Represa:

• Barramento artificial de um rio através de diques ou barragens dando origem a um lago artificial com finalidade de consumo humano, utilização urbana, agrícola e industrial, aquicultura, lazer e geração de energia (hidroelétrica)

Noções de Limnologia


Rios: • Grande curso de água que serve de canal natural de drenagem a uma bacia hidrográfica. O curso que o rio toma depende do declive do terreno e do tipo de rochas e formações geológicas sobre os quais ele escoa. A nascente de um rio pode ser uma nascente na montanha, um lago, ou um glaciar em fusão. Os rios podem desaguar no mar, em lagos ou em outros rios.

Noções de Limnologia


MONTANTE X JUSANTE

MONTANTE

JUSANTE Ponto de referência

Rio

A nascente de um rio é o seu ponto mais a montante A foz de um rio é o seu ponto mais a jusante

Noções de Limnologia


AFLUENTES = TRIBUTÁRIOS

• Rios que desaguam em rios maiores (ou em lagos) até atingir a calha principal de drenagem da bacia hidrográfica

1

1

2

1

• Rios 1 são afluentes dos rios 2

• Rios 2 são afluentes do rio 3 2

1

3

Noções de Limnologia


Brejos:

• Área alagada perenemente com alta concentração de vegetação em sua extensão

Noções de Limnologia


Áreas alagáveis:

• Áreas adjacentes a rios e lagos que alagam sazonalmente (cheias). Ex. Igarapés e Igapós

Noções de Limnologia


Águas subterrâneas (aqüíferos):

• Formação geológica, formada por rochas permeáveis seja pela porosidade granular ou pela porosidade fissural, capaz de armazenar e transmitir quantidades significativas de água

Noções de Limnologia


Fitotelmos:

• Águas acumuladas nas bainhas das plantas. Ex. bromélias

Noções de Limnologia


Estuários:

• Área de encontro entre os rios e o mar (ecótono). Caracterizado por um gradiente de salinidade, indo de 0S (água doce) a 30S (água salgada)

Noções de Limnologia


EURIHALINO X ESTENOHALINO

Eurihalino: Organismos com alta tolerância à variações de salinidade. Ex. Salmão

Estenohalino: Organismos com baixa tolerância à variações de salinidade. Ex. Equinodermos

Noções de Limnologia


Ambientes aquáticos continentais não são elementos permanentes na paisagem terrestre

CURTA DURABILIDADE NA ESCALA GEOLÓGICA

Os seus desaparecimentos estão relacionados geralmente a:

• Eventos tectônicos • Eventos climáticos • Secas • Assoreamento • Causas antropogênicas

Noções de Limnologia


Mar de Aral

Noções de Limnologia


Ambientes lênticos e lóticos

LÓTICO ÁGUAS CORRENTES Exs: Rios, Estuários

LÊNTICO ÁGUAS PARADAS Exs: Lagos e represas

• Alta velocidade das correntes d´água

• Baixa velocidade das correntes d´água

• Alta turbulência

• Baixa turbulência

• Alta energia

• Baixa energia Noções de Limnologia


Ambientes lênticos: Compartimentos

Noções de Limnologia


Ambientes lênticos: Metabolismo energético

Principal input energético autóctone Noções de Limnologia


Ambientes lênticos: Cadeia alimentar

Noções de Limnologia


Ambientes lóticos:

Conceito de contínuo fluvial Considera o rio como um sistema que possui um gradiente contínuo de condições ambientais desde a nascente até a foz

Noções de Limnologia


Ambientes lóticos:

Noções de Limnologia


Ambientes lóticos:

Cabeçeira

• Sem produção fotossintética • Dependente de matéria orgânica de origem terrestre (halóctone) • Predominância de detritivoros

Noções de Limnologia


Ambientes lóticos:

Médio curso

• Produção primária por algas e macrófitas (autóctone) • Matéria orgânica de origem terrestre e oriundos da corrente a montante também participam do input energético

Noções de Limnologia


Ambientes lóticos:

Baixo curso

• Grandes rio e estuários • Produção primaria majoritariamente fitoplânctonica • Aguas turvas devido a matéria orgânica e sedimentos oriundos do processo a montante

Noções de Limnologia


Ambientes Lênticos x Ambientes lóticos Característica

Lêntico

Lótico

Morfologia

Circular/ovóide

Alongada

Movimento da água

Lenta, não direcionada

Rápido, unidirecional

Retenção da água

Alta

Baixa

Estratificação térmica

Estável

Não há

Composição iônica

Previsivel

Muito variavel e imprevisivel

Turbidez

Baixa

Alta

Fonte de matéria orgânica

Autoctone

Aloctone

Perda de nutrientes

Sedimentação

Advecção

Entrada de sedimentos

Baixa

Alta

Estrutura espacial dominante

Longitudinal

Vertical

Noções de Limnologia


Principais características físico-químicas dos corpos d´água continentais

Ciclo Hidrológico

Noções de Limnologia


Salinidade: • Concentração de sais dissolvidos na água (Principalmente NaCl) • Fator determinante para a composição das comunidades aquáticas • Aproximadamente 50% dos corpos d´água continetais são salgados ou salobros

Noções de Limnologia


Oxigênio dissolvido: • Fontes: • O2 atmosférico • O2 oriundo da fotossíntese • Consumo: • Decomposição (oxidação) • Perda para a atmosfera • Respiração de organismos aquáticos • Oxidação de íons metálicos como ferro e manganês


pH:

• Varia entre 6 e 8 nos corpos d´água continentais

• Esta relacionado com as quantidades de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos dissolvidos ou depositado no sedimento (tamponadores)

• O pH interfere diretamente na composição das comunidades

• O pH influencia diretamente a permeabilidade das membranas celulares, interferindo no transporte iônico intra e extra celular (controle osmótico)

Noções de Limnologia


Dureza da água: • Teor de cálcio na água

Noções de Limnologia


Nutrientes inorgânicos: • Nitratos: Composição de proteínas e ácidos nucleícos • Fosfatos: Importante no metabolismo e na composição de membranas celulares

Eutrofização = aumento de nutrientes no corpo d´agua

Noções de Limnologia


Organismos de corpos d´água continentais Fitoplâncton: Organismos autotróficos associados a massa d´água (pelágicos) sem poder de locomoção ativo • Transportados pelos movimentos da água

• Algas unicelulares ou filamentosas e bactérias

• Responsáveis pela produtividade primária de ecossistemas aquáticos continentais

Clorophyta

Pediastrun duplex

Cyanophita

Microcystis aeruginosa

Euglenophyta

Pyrrophyta

Chrysophyta

Euglena splendens

Peridinium volzii

Synura uvella

Noções de Limnologia


Macrófitas aquáticas: Vegetais aquáticos que variam desde macroalgas até angiospermas •

Vegetais (gimnospermas e angiospermas) que retornaram do ambiente terrestre para o aquático

Grande capacidade de adaptação

Toleram prolongados períodos secos, sofrendo grandes modificações fenotípicas

Noções de Limnologia


Zooplâncton: Organismos heterotróficos associados a massa d´água (pelágicos) sem poder de locomoção ativo • O zooplâncton em águas continentais é caracterizado pela baixa diversidade • Maior diversidade na zona litorânea do que na limnética • Principais representantes: • Protozoários – flagelados, ciliados e sarcodinas • Rotiferos • Crustáceos – cladóceros e copépodes • Larvas de insetos – Dipteros da família Chaoboridae Protozoários

Cyclidium sp.

Rotiferos

Cladóceros

Copépodos

Hexarthra sp.

Moina sp.

Mesocyclops sp.

Larva

Noções de Limnologia


Zoobentos: Organismos autotróficos associados ao substrato • Invertebrados • Substrato • Substratos consolidados: pedras, troncos ou galhos de arvores, macrófitas e substratos artificiais (paredes de represas, diques e piers) • Substratos não consolidados: Areias e argilas (superficie ou psâmico) • Locomoção • Sésseis: fixados ao substrato (esponjas e bivalves) • Vágeis: Locomovem-se sobre ou sob o substrato (gastrópodos e decapodas)

Esponjas

Spongilla sp.

Oligoquetas

Tubifex sp.

Gastropoda

Decapoda

Planorbis sp.

Macrobrachium sp.

Larvas de insetos

Larva de Ephemeroptera Noções de Limnologia


Peixes: • A diversidade de peixes de águas continentais é maior do que a de peixes marinhos

• Habitam todos os compartimentos de corpos d´água continentais

• Varias espécies promovem migrações sazonais ou anuais com finalidade reprodutiva (Piracema)

• Ocupam todos os níveis da cadeia de consumidores desde herbívoros até carnívoros de topo de cadeia além de poderem ser detrirtivoros

• Podem estar associados intimamente aos substrato: Peixes demerssais

Noções de Limnologia


Surubim

Guppy

Piramutaba

Piranha Tucunaré Pirarucu

Pacu Pirambóia Acara

Noções de Limnologia


Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.