Diferenças entre edições de "Produtividade (ecologia)"

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Referências
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A quimiossíntese é realizada pelas [[Bactéria|bactérias]] quimiossintetizantes (ou quimioautotróficas) na ausência de luz. Esse processo é particularmente importante no assoalho oceânico a grandes profundidades e próximo a [[Fonte hidrotermal|fontes hidrotermais]] no oceano profundo.{{Carece de fontes|ci|amb|data=dezembro de 2014}}
== Tipos de produtividade primária ==
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 = JeffreyAmthor, J.S.; BALDOCCHIBaldocchi, Dennis D|titulo.D. =2001. Terrestrial higher plant respiration and net primary production.|jornal =In: TerrestrialRoy, globalJ.; productivity|doiSaugier, =B.; |urlMooney, =H.A. |acessadoem(Eds.). =Terrestrial }}Global Productivity. Academic Press, pp. 33-59.</ref>
 
<nowiki> </nowiki>C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub> + 6 O<sub>2</sub> <span>→</span> 6 CO<sub>2</sub> + 6 H<sub>2</sub>O + ATP (energia)
 
=== Luz ===
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 =1973. The annual radiation balance of the earth-atmosphere system during 1969-70 from Nimbus 3 measurements.|jornal = Journal of the atmosphericAtmospheric sciences|doiSciences, =30: |url = |acessadoem = }}341-364.</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>Pereira, name=":1"R.C.; Soares-Gomes, A. 2002. Biologia Marinha. 1a edição, Interciência, Rio de Janeiro.</ref> 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">{{citarGeider, livro|títuloR.J.; =Delucia, BiologiaE.H.; Marinha|sobrenomeFalkowski, =P.G.; Perreira|nomeFinzi, =A.C.; Grime, J.P.; Grace, J.; Kana, T.M.; La Roche, J.; Long, S.P.; Osborne, B.A.; Platt, T.; Prentice, I.C.; Raven, J.A.; Schlesinger, W.H.; Smetacek, V.; Stuart, V.; Sathyendranath, S.; Thomas, R.B.; Vogelmann, T.C.; &Williams, Soares-Gomes|ediçãoP.; =Woodward, 1ed|localF.I. =2001. RioPrimary deproductivity Janeiro|editoraof =planet Interciência|anoearth: =biological 2002|páginadeterminants =and |isbnphysical =constraints 85in terrestrial and aquatic habitats. Global Change Biology, 7: 849-7193-067-8}}882.</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):
=== Nutrientes ===
[[File:WOA09 sea-surf NO3 AYool.png|thumb|Media anual da concentração do nitrato (NO<sub>3</sub><sup>-</sup>) encontrado na superfície dos oceanos. Dados do Word Ocean Atlas 2009.]]
A produtividade primária marinha também está associada à disponibilidade de nutrientes dissolvidos na água, já que os organismos autótrofos necessitam deles para crescimento e reprodução. Os principais nutrientes necessários ao fitoplâncton são o [[nitrogênio]], encontrado na água do mar nas formas químicas de [[nitrato]] (NO<sub>3</sub><sup>-</sup>), [[nitrito]] (NO<sub>2</sub><sup>-</sup>) e [[Amónio|amônio]] (NH<sub>4</sub><sup>+</sup>), e o [[fósforo]], encontrado principalmente na forma de ortofosfato (HPO<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 ácido silícico (Si(OH)<sub>4</sub>). O [[ferro]] (Fe) também é considerado um micronutriente limitante à produtividade primária.<ref>{{citarCoale, periódico|ultimoK.H.; =Johnson, GEIDER|primeiroK.S.; =Fitzwater, RichardS.E.; JGordon, R.M.; etTanner, alS.|titulo; =Chavez, PrimaryF.P.; productivityFerioli, ofL.; planetSakamoto, earth:C.; biologicalRogers, determinantsP.; andMillero, physicalF.; constraintsSteinberg, inP.; terrestrialNightingale, andP.; aquaticCooper, habitatsD.|jornal; =Cochlan, GlobalW.P.; ChangeLandry, Biology|doiM.R.; =Constantinou, |urlJ.; =Rollwagen, |acessadoemG.; =Trasvinastar, }}A.; Kudela, R. 1996. A massive phytoplankton bloom induced by an ecosystem-scale iron fertilization experiment in the Equatorial Pacific Ocean. Nature, 383: 495-501.</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., JohnsonRaymont, KJ. SE., & Fitzwater, SG. E1980.|titulo =Plankton Aand massive phytoplankton bloom induced by an ecosystem-scale iron fertilization experimentProductivity in the Equatorial Pacific OceanOceans.|jornal =1st Nature|doiedition, =Macmillan, |urlNew = |acessadoem = }}York.</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}}
 
== 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 name=":0">{{citarRyther, livro|títuloJ.H. =1963. PlanktonGeographical and productivityVariations in theProductivity. oceans|sobrenome2nd =edition, Raymont|nome = RAYMONTWiley-Interscience, John EG|edição = 1ed|local = New York|editora = Macmillan|ano = 1980|página = |isbn = }}.</ref> Isso ocorre porque quanto mais próximo da região costeira, maior é o aporte de nutrientes. Os continentes são a principal fonte alóctone de nutrientes para os oceanos por meio principalmente da descarga fluvial. Na zona costeira ocorre um grande aporte de nutrientes. Mesmo em áreas marinhas tropicais, a zona costeira apresenta taxas elevadas de produtividade.{{Carece de fontes|ci|amb|data=dezembro de 2014}}
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[[File:Seawifs global biosphere.jpg|thumb|Concentração média de clorofila-a no oceano global e nos continentes entre setembro de 1997 e agosto de 2000. A estimativa da biomassa autótrofa é um ótimo indicador da produção primária potencial. Fornecido pelo Projeto SeaWiFS, NASA / Goddard Space Flight Center and ORBIMAGE.]]
Variações latitudinais são observadas em áreas de 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 zonas temperadas, as mudanças sazonais pronunciadas promovem dois picos na produtividade primária: um mais pronunciado na primavera e outro menor no outono. Baixas produtividades são observadas no verão e no inverno. Nas regiões 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 prejudica o enriquecimento das águas superficiais por nutrientes, causando uma queda na produtividade primária.<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><sup> </sup>No outono, a incidência de radiação solar diminui e a termoclina tende a enfraquecer ou até mesmo deixar de existir. Nesta condição, há possibilidade da mistura de água superficial com profunda e os nutrientes tornam-se novamente disponíveis na superfície do oceano. Com isso, pequenas florações de fitoplâncton podem ocorrer. Contudo, devido à queda na incidência de radiação solar, a produtividade também tende a decrescer no final do outono.<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> No inverno, mesmo com níveis altos de nutrientes, a incidência de radiação solar diminui ainda mais, ocasionando baixas taxas de [[produção primária]]. Na primavera ocorre o aumento da incidência de radiação solar e, devido às camadas superficiais estarem fertilizadas com nutrientes, também há um rápido crescimento do fitoplâncton. Esse fenômeno é conhecido como floração de primavera e sustenta altas taxas de produção primária.<ref name=":0" />
 
Nos oceanos tropicais, o fator limitante para a produção primária é a disponibilidade de nutrientes, já que essas regiões recebem elevada incidência de radiação solar durante todo o ano. Devido à essa maior incidência de radiação solar, as águas tropicais são estratificadas termicamente e apresentam uma forte termoclina que impede a mistura das camadas de água e dificulta o transporte de nutrientes de camadas mais fundas para a superfície do oceano. Assim, apesar de condições ideais de incidência solar, a não disponibilidade de nutrientes faz com que haja uma baixa produtividade primária ao longo de todo ano nas regiões tropicais.<ref name=":0" />
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