Diferenças entre edições de "Produtividade (ecologia)"

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A [[radiação solar]] exerce um papel fundamental na realização da fotossíntese. Sua intensidade pode variar tanto ao longo do ano (isto é, sazonalmente) quanto geograficamente. Neste 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 oceano, aproximadamente 50% é absorvida nos primeiros centímetros da coluna de água e os 50% restantes (que compreendem o [[Espectro eletromagnético|espectro de luz visível]]) conseguem penetrar vários metros na coluna da água.{{Carece de fontes|ci|amb|data=dezembro de 2014}} O espectro de luz visível (400 a 700 nm) é importante para a fotossíntese, sendo chamado 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.
 
O decréscimo exponencial da luz com a profundidade pode ser obtido para cada comprimento de onda através do cálculo do coeficiente de extinção da radiação solar (k):
<sub><math>k=\frac{ln(I_0)-ln(I_z)}{z}</math></sub>
 
onde z é a profundidade, I<sub>0</sub> é a radiância na superfície da água e I<sub>z</sub> é radiância na profundidade "z". Conforme a profundidade de penetração da luz, a coluna da água pode ser dividida verticalmente em [[zona eufótica]], [[zona disfótica]] e [[zona afótica]].{{Carece de fontes|ci|amb|data=dezembro de 2014}} A zona eufótica representa a região com incidência de luz solar suficiente para que a produção fotossintética exceda a perda energética pela respiração celular. A zona disfótica é a região com incidência de luz suficiente para alguns animais se orientarem visualmente, mas muito baixa para haver uma taxa fotossintética positiva. Abaixo da zona disfótica, a zona afótica é caracterizada por apresentar uma intensidade luminosa praticamente nula.
=== Nutrientes ===
[[File:WOA09 sea-surf NO3 AYool.png|thumb|Media anual da concentração do nitrato (NO<sub>23</sub><sup>-</sup>) encontrado na superfície dos oceanos. Dados do Word Ocean Atlas 2009.]]
A produtividade primariaprimária marinha também está associada à disponibilidade de nutrientes dissolvidos na água, já que os organismos autótrofos fotossintetizantes necessitam deles para crescimento e reprodução. Os principais nutrientes necessários ao fitoplâncton ésão o [[nitrogênio]], encontrado na água do mar nas formas químicas de nitrito[[nitrato]] (NO3NO<sub>3</sub><sup>-</sup>), nitrato[[nitrito]] (NO2NO<sub>2</sub><sup>-</sup>), e [[Amónio|amônio]] (NH4NH<sub>4</sub><sup>+</sup>), e o [[fósforo]], encontrado principalmente na forma de fosfatoortofosfato (PO43HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup>). Alguns organismos como as [[Diatomácea|diatomáceas]] também necessitam de [[silício]] como nutriente, que ocorre dissolvido na água do mar na forma de dioxidoácido desilícico silício(Si(OH)<sub>4</sub>). O [[ferro]] (SiO2Fe) também é considerado um micronutriente limitante à produtividade primária.<ref>{{citar periódico|ultimo = GEIDER|primeiro = Richard J. et al.|titulo = Primary productivity of planet earth: biological determinants and physical constraints in terrestrial and aquatic habitats.|jornal = Global Change Biology|doi = |url = |acessadoem = }}</ref> Experimentos apontaram que florações expressivas de fitoplâncton desenvolvem-se ao adicionar o ferro em algumas áreas oceânicas.<ref name=":2">{{citar periódico|ultimo = Coale|primeiro = K. H., Johnson, K. S., & Fitzwater, S. E.|titulo = A massive phytoplankton bloom induced by an ecosystem-scale iron fertilization experiment in the Equatorial Pacific Ocean.|jornal = Nature|doi = |url = |acessadoem = }}</ref> Todos esses nutrientes são escassos na zona eufótica da coluna de água marinha, resultando em baixa produtividade primária. Algumas áreas do oceano podem ser consideradas quase como desertos biológicos.{{Carece de fontes|ci|amb|data=dezembro de 2014}}
 
Mais recentemente o ferro (Fe) também foi considerado um micronutriente limitante à produtividade primária. <ref>{{citar periódico|ultimo = GEIDER|primeiro = Richard J. et al.|titulo = Primary productivity of planet earth: biological determinants and physical constraints in terrestrial and aquatic habitats.|jornal = Global Change Biology|doi = |url = |acessadoem = }}</ref>. Experimentos apontaram que ao adicionar o ferro em algumas áreas oceânicas, ocorreram florações expressivas de fitoplâncton <ref>{{citar periódico|ultimo = Coale|primeiro = K. H., Johnson, K. S., & Fitzwater, S. E.|titulo = A massive phytoplankton bloom induced by an ecosystem-scale iron fertilization experiment in the Equatorial Pacific Ocean.|jornal = Nature|doi = |url = |acessadoem = }}</ref>.
 
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.
 
== Variação da produtividade primária nos oceanos ==
A produtividade primária marinha global apresenta tanto uma variação latitudinal quanto uma variação entre os diferentes ecossistemas marinhos. Levando em conta a importância da luz, presença de nutrientes, transparência e turbulência da água e considerando a interação destes fatores, é possível entender as variações geográficas e ecossistêmicas na produtividade observada nos oceanos.
 
Em geral, a produtividade primária marinha decresce no sentido continente-oceano.<ref (Tabelaname=":0">{{citar I).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> Isso ocorre, poisporque quanto mais próximo àda região costeira, maior é ao tendênciaaporte de receber nutrientes. como PO<sub>4</sub><sup>3- </sup>e NO<sub>3</sub><sup>-</sup>, já que osOs continentes ésão a principal fonte alóctone de nutrientes aospara os oceanos por meio principalmente da descarga fluvial. Portanto naNa zona costeira ocorre umaum grande entradaaporte de nutrientes,. e mesmoMesmo 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">{{citarCarece livro|títulode = Plankton and productivity in the oceansfontes|sobrenome = Raymontci|nome = RAYMONT, John EGamb|edição data=dezembro 1ed|local = New York|editora = Macmillan|ano = 1980|página = |isbn =de 2014}}</ref>.
{| class="wikitable"
!'''Local'''
!'''Produtividade (g C m<sup>-2</sup> ano<sup>-1</sup>)'''
|-
|Plataforma continental
|100-160
|-
|Bacia oceânica tropical
|18 - 50
|-
|Bacia oceânica temperada
|70 - 120
|-
|Bacia oceânica da Antártica
|100
|-
|Bacia oceânica do ArticoÁrtico
|< 1
|}
[[File:Seawifs global biosphere.jpg|thumb|Concentração demédia Clorofilade ''clorofila-a'' no oceano global e nos continentecontinentes deentre setembro de 1997 ae agosto de 2000. A estimativa da biomassa autótrofa é umótimoum ótimo indicador da produção primária potencial. Fornecido pelo Projeto SeaWiFS, NASA / Goddard Space Flight Center and ORBIMAGE.]]
Variações latitudinais são observadas em áreas dode 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 zonazonas temperadas, as mudanças sazonais pronunciadas promovem dois picos na produçãoprodutividade primária,: um mais pronunciado na primavera e outro menor no outono. e baixasBaixas produtividades são observadas no verão e no inverno. NestaNas regiãoregiões temperadas, os meses de verão apresentam alta incidência de radiação solar, permitindo a formação de uma [[termoclina]] pronunciada, que impede a mistura de águas superficiais com águas profundas,. Essa termoclina prejudicandoprejudica o enriquecimento das águas superficiais por nutrientes, causando uma queda na taxa da produtividade primária.<ref name=":2" /><sup>5 </sup>No outono, a incidência de radiação solar diminui e a termoclina tende a seenfraquecer reduzir e/ou até mesmo sumirdeixar de existir. Nesta condição, há possibilidade da mistura de água superficial com a profunda e os nutrientes tornam-se novamente disponíveis na superficialsuperfície do oceano,. comCom isso, pequenas florações dode fitoplâncton podem ocorrer,. contudoContudo, devido à queda dana incidência de radiação solar, a produtividade também tende a decrescer no final do outono .<ref name=":0" />. No inverno, mesmo com níveis altos de nutrientes, a incidência de radiação solar diminui ainda mais, ocasionando baixas taxas de produtividade[[produção primária]]. Na primavera ocorre o aumento da incidência de radiação solar, e, devido às camadas superficiais estarestarem fertilizadas porcom nutrientes, oriundostambém do inverno, ocorre oum rápido crescimento do fitoplâncton,. chamadoEsse defenômeno “floraçãoé daconhecido primavera”,como floração de primavera e que sustentamsustenta altas taxas nade produção primária.<ref name=":0" />.
 
Nos mares tropicais, o fator limitante para a produção primária é a disponibilidade de nutrientes, já que essa região é bem iluminada durante todo o ano. Devido a maior incidência de radiação solar as águas tropicais são estratificadas termicamente apresentando uma forte termoclina, o que impede a mistura de águas, dificultando o acesso dos nutrientes do fundo à superfície do oceano. Assim, apesar de condições ideais de incidência solar, a não disponibilidade de nutrientes, faz com que haja uma taxa baixa da produtividade primária ao longo de todo ano nas regiões tropicais <ref name=":0" />.
 
Nos maresoceanos tropicais, o fator limitante para a produção primária é a disponibilidade de nutrientes, já que essaessas regiãoregiões érecebem bemelevada iluminadaincidência de radiação solar durante todo o ano. Devido aà essa maior incidência de radiação solar, as águas tropicais são estratificadas termicamente apresentandoe apresentam uma forte termoclina, o que impede a mistura das camadas de águas,água dificultandoe dificulta o acessotransporte dosde nutrientes dode fundocamadas àmais fundas para a superfície do oceano. Assim, apesar de condições ideais de incidência solar, a não disponibilidade de nutrientes, faz com que haja uma taxa baixa da produtividade primária ao longo de todo ano nas regiões tropicais .<ref name=":0" />.
Em áreas polares, diferente do que acontece em regiões tropicais, os nutrientes são abundantes enquanto o fator limitante é a luz. Neste caso a produtividade primária se restringe ao período de verão, quando a luz incidente é sufiente para realização da fotossíntese pelo fitoplâncton. Durante as outras estações dos anos a produtividade primária é praticamente nula, devido à ausência de luz ou pela forte atenuação da luz causada pelas camadas de gelo.
 
Em áreas polares, diferentediferentemente do que acontece em regiões tropicais, os nutrientes são abundantes enquantoe a luz é o fator limitante épara ao luzcrescimento do fitoplâncton. Neste caso, a produtividade primária se restringe ao período de verão, quando a luz incidente é sufientesuficiente para a realização da fotossíntese pelo fitoplâncton. Durante as outras estações dosdo anosano, a produtividade primária é praticamente nula, devido à ausência de luz ou pela forte atenuação da luzmesma (causada pelas camadas de gelo que cobrem a superfície da água).
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