Produtividade (ecologia): diferenças entre revisões

Em [[ecologia]], chama-se '''produtividade''' duma [[espécie]], [[população (biologia)|população]] ou [[ecossistema]], àa quantidade de [[matéria orgânica]] produzida por essa entidade num determinado período (geralmente um ano).

A '''produtividade primária''' pode ser definida em [[ecologia]] como a medida da [[produção primária]] durante um intervalo de tempo e espaço, ou seja, refere-se à taxa (velocidade) de produção de [[Composto orgânico|compostos orgânicos]] a partir de substâncias minerais, pela [[fotossíntese]] ou [[quimiossíntese]], durante um determinado tempo e espaço físico.  

Por sua vez, aA '''produtividade secundária''' refere-se à quantidade de matéria orgânica produzida pelos [[consumidores primários]] ou [[herbívoros]] em um determinado período de tempo.

== Produção primária vs Produtividadeprodutividade primária ==

A produção[[Produção primária]] e produtividade primária são termos que se referem a conceitos diferentes.{{Carece de fontes|ci|amb|data=dezembro de 2014}} Enquanto a produção primária representa a quantidade total de compostos orgânicos produzidos por organismos fotossintetizantes e/ou quimiossintetizantes, a produtividade primária representa a taxa na qual esses compostos orgânicos são produzidos por esses organismos,. ou sejaLogo, a produtividade primária implica aem velocidade da produção primária por unidade de tempo. Tanto a produção primária quanto a produtividade primária são expressas em unidades de [[energia]]. A produção primária pode ser expressa em unidades de energia por [[área]] (ex.: g m^-2, cal m^-2, J m^-2) ou [[volume]] (ex.: g m^-3, cal m^-3, J m^-3). Já a produtividade primária pode ser expressa em unidades de energia em uma determinada área (ou volume) por unidade de [[tempo]] (ex.: g m^-2 dia^-1, g m^-3 dia^-1, kg m^-2 ano^-1, cal m^-2 ano^-1, J m^-2 ano^-1).

Em ambientes cujos produtores são exclusivamente [[Fotoautotrofia|fotoautotróficos]], a produtividade primária tende a ser equivalente aà taxa de [[fotossíntese]], processo químicobioquímico capaz de converter energia luminosa em energia química. Resumidamente, ondedurante a fotossíntese, na presença de luz e, [[Pigmento fotossintético|pigmentos fotossintéticos]] (ex.: clorofila), irão reagir dois compostos inorgânicos, ([[dióxido de carbono]] e [[água,]]) formandopara aformar [[glicose]] e liberando [[Oxigénio|oxigênio]] (Reaçãocomo produtos da reação. I) 

|6 CO₂ + 6 O₂ + 24 H₂S  <span>→</span>   C₆H₁₂O₆ + 24 S^2- + 18 H₂O

A  taxa de produção de [[Carboidrato|carboidratos]] (estado reduzido -, alta energia) a partir de substâncias minerais (estado oxidado -, baixa energia), durante um determinado tempo e espaço físico, pode ser dividida em dois tipos de acordo com o total de energia produzida para o ecossistema. A taxa de [[matéria orgânica]] total fixada na produção primária pela fotossíntese é conhecida como '''produtividade primária bruta (PPB)'''. Assim, a produtividade primária bruta de um ecossistema corresponde ao total de biomassa ou matéria orgânica produzida pelos produtores primários por unidade de tempo e espaço. Para manter e sustentar suas taxas [[Metabolismo|metabólicas]], os produtores primários consomem parte da própria energia produzida durante a fotossíntese em um processo conhecido como [[respiração]].<ref>{{citar periódico|ultimo = AMTHOR|primeiro = Jeffrey S.; BALDOCCHI, Dennis D|titulo = Terrestrial higher plant respiration and net primary production.|jornal = Terrestrial global productivity|doi = |url = |acessadoem = }}</ref>

A maior parte da produção primária nos ambientes marinhos é proveniente quase que exclusivamente da fotossíntese realizada pelo fitoplâncton. Portanto, entender os fatores que afetam a produtividade primária nesses ambientes, é compreender os fatores que influenciam a atividade fotossintética realizada por esses organismos. Sabe-se que a produtividade primária marinha é dependente da incidência de radiação solar e também da disponibilidade de nutrientes. 

A [[radiação solar]] exerce um papel fundamental na realização da fotossíntese. Sua intensidade pode variar tanto ao longo do tempoano (i.e.isto é, sazonalmente), quanto geograficamente,. nesteNeste caso, as maiores taxas de incidência solar ocorrem nas [[Latitude|latitudes]] mais baixas. <ref>{{citar periódico|ultimo = Raschke, E.|primeiro = Vonder Haar, T. H., Bandeen, W. R., & Pasternak, M.|titulo = The annual radiation balance of the earth-atmosphere system during 1969-70 from Nimbus 3 measurements.|jornal = Journal of the atmospheric sciences|doi = |url = |acessadoem = }}</ref>

No oceano também ocorre uma considerável variação na incidência da radiação solar de acordo com a profundidade,. Isso é resultado da atenuação da intensidade luminosa na coluna de água. Do total da radiação que penetra no maroceano, aproximadamente 50% seé extingueabsorvida nos primeiros centímetros da coluna de água e os 50% restantes compreende(que compreendem o espectro visívelde (400luz a 700nmvisível) econseguem quepenetrar penetramvários maismetros na coluna da água.{{Carece Estesde espectrosfontes|ci|amb|data=dezembro sãode importantes2014}} O espectro de luz visível (400 a 700 nm) é importante para a fotossíntese, esendo são chamadoschamado de radiação fotossinteticamente ativa (RFA). Esta é rapidamente extinta à medida que aumenta a profundidade, de modo que em águas oceânicas claras somente cerca de 1% da luz que incide na superfície chega aos 100 m de profundidade.<ref name=":1" /> Em águas costeiras, a zona fótica não ultrapassa 30 m de profundidade e em aguas turvas não chega aos 3 m de profundidade.<ref name=":1">{{citar livro|título = Biologia Marinha|sobrenome = Perreira|nome = R.C & Soares-Gomes|edição = 1ed|local = Rio de Janeiro|editora = Interciência|ano = 2002|página = |isbn = 85-7193-067-8}}</ref> Portanto, no oceano, a disponibilidade de energia luminosa limita a produtividade primária às camadas superficiais.

Todos esses nutrientes são extremamente escassos no ambiente marinho e na maioria das vezes que chegam aos oceanos precipitam-se rapidamente, e só são repostos pela mistura ou  ressurgência  de águas mais profundas.  Devido o difícil acesso dos nutrientes aos produtores primários marinhos, os oceanos podem ser considerados como verdadeiros desertos biológicos.

Em geral, a produtividade primária marinha decresce no sentido continente-oceano (Tabela I). Isso ocorre, pois quanto mais próximo à região costeira, maior é a tendência de  receber nutrientes como PO₄^3-e NO₃^-, já que os continentes é a principal fonte alóctone de nutrientes aos oceanos por meio principalmente da descarga fluvial. Portanto na zona costeira ocorre uma grande entrada de nutrientes, e mesmo em áreas marinhas tropicais a zona costeira apresenta taxas elevadas de produtividade.  '''Tabela I.''' Taxas da produtividade primária marinha em diferentes áreas geográficas e latitudinais. Os valores referem-se a produtividade primária atribuída ao fitoplâncton <ref name=":0">{{citar livro|título = Plankton and productivity in the oceans|sobrenome = Raymont|nome = RAYMONT, John EG|edição = 1ed|local = New York|editora = Macmillan|ano = 1980|página = |isbn = }}</ref>. 

|Plataforma continental 

Variações latitudinais são observadas em áreas do oceano aberto, longe da influência dos continentes. Neste caso existe uma variação da produtividade primária entre as regiões temperadas, tropicais e polares <ref>{{citar livro|título = Geographical variations in productivity|sobrenome = Ryther|nome = John H.|edição = 2ed|local = New york|editora = Willey-Interscience|ano = 1963|página = |isbn = }}</ref>. Em zona temperadas, as mudanças sazonais pronunciadas promovem dois picos na produção primária, um mais pronunciado na primavera e outro menor no outono e baixas produtividades no verão e inverno. Nesta região, os meses de verão apresentam alta incidência solar, permitindo a formação de uma termoclina pronunciada, que impede a mistura de águas superficiais com águas profundas, prejudicando o enriquecimento das águas superficiais por nutrientes, causando uma queda na taxa da produtividade primária.⁵No outono a incidência solar diminui e a termoclina tende a se reduzir e/ou até mesmo sumir. Nesta condição, há possibilidade da mistura de água superficial com a profunda e os nutrientes tornam-se novamente disponíveis na superficial do oceano, com isso pequenas florações do fitoplâncton podem ocorrer, contudo devido à queda da incidência solar a produtividade também tende a decrescer no final do outono <ref name=":0" />. No inverno, mesmo com níveis altos de nutrientes, a incidência solar diminui ainda mais, ocasionando baixas taxas de produtividade primária. Na primavera ocorre o aumento da incidência solar, e devido às camadas superficiais estar fertilizadas por nutrientes oriundos do  inverno, ocorre o rápido crescimento do fitoplâncton, chamado de “floração da primavera”, e que sustentam altas taxas na produção primária<ref name=":0" />.