Qual é a diferença entre os caminhos percorridos pela matéria e pela energia ao longo das cadeias alimentares?

A biosfera é o conjunto de ecossistemas existentes no planeta Terra. Um ecossistema compreende os seres vivos e o ambiente, com suas características físico-químicas e as inter-relações entre seres vivos (fatores bióticos) e não vivos (fatores abióticos).

A transferência de energia entre os seres vivos quando estes se alimentam e servem de alimento para outros organismos forma uma cadeia alimentar. Em um ecossistema existem diversas cadeias alimentares, a relação entre estas é chamada de teia alimentar.

Quanto à sua posição na cadeia alimentar, os organismos podem ser classificados em:

Quando um organismo se alimenta do outro nas relações da cadeia alimentar, há transferência tanto de energia quanto de matéria.

O processo de transferência de energia começa pelo sol. A energia solar, captada e transformada pelos produtores, é devolvida ao meio na forma de energia térmica pelos próprios produtores, consumidores e decompositores. Trata-se de um fluxo unidirecional.

Além disso, a cada transferência de energia, de um nível trófico para outro, há uma perda na forma de calor. Ou seja, a quantidade de energia diminui no decorrer das relações da teia alimentar. Portanto, quanto mais próximo do produtor, maior a quantidade de energia disponível.

Quanto à matéria, ela é constantemente reaproveitada, fluindo de maneira cíclica:

a) substâncias produzidas no processo de fotossíntese são transformadas em água e gás carbônico à medida que são utilizadas na respiração celular.

b) depois da ingestão de alimentos, o corpo dos seres vivos armazena, temporariamente, parte do que foi ingerido - na forma de amido, gorduras e proteínas - e libera no ecossistema o que não foi aproveitado, para que possa ser reutilizado por outros seres vivos.

c) os organismos mortos são decompostos através da ação dos decompositores e a matéria orgânica retorna ao ambiente.

As cadeias alimentares podem ser representadas de forma quantitativa através de gráficos na forma de pirâmides, de forma que os produtores são representados na base e os consumidores nos níveis subsequentes. São as chamadas das pirâmides ecológicas.

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O fluxo de energia tem apenas uma direção, penetra no mundo vivo em forma de energia luminosa e vai passando de um ser vivo para o outro até sair em forma de calor. Enquanto que o ciclo de matéria é o conjunto de fluxos, que penetra e sai apenas do mundo vivo, formando uma cadeia alimentar.

Como segue o fluxo da matéria na natureza?

O FLUXO DE MATÉRIA na natureza é CÍCLICO, pois nos ecossistemas, os elementos químicos que constituem as moléculas que formam os seres vivos circulam entre os diversos níveis tróficos formando um ciclo de nutrientes. ... Um conceito importante a ser conhecido também é o da TEIA ALIMENTAR.

O que é fluxo de energia e como ele funciona dentro do ecossistema?

O fluxo de energia em um ecossistema é sempre unidirecional, e a cada nível trófico, menor é a energia disponível para o nível seguinte. Eles utilizam essa energia para produzir substâncias orgânicas através do processo de fotossíntese, e a energia fica armazenada na forma de energia potencial química. ...

Qual a diferença de fluxo de energia e ciclo da matéria?

Entende-se, por fluxo de matéria e/ou energia, o "caminho" percorrido pela matéria, também chamada de biomassa, ou pela energia ao longo de um ecossistema.

O que que é ciclo de matéria?

Os ciclos biogeoquímicos, também chamados de ciclos da matéria, podem ser definidos como processos naturais em que ocorre a ciclagem dos elementos, ou seja, sua passagem do meio ambiente (componentes físico-químicos) para os organismos vivos e destes de volta para o meio.

Qual é a visão geral de matéria e energia?

• Visão geral de matéria e energia - Escola Kids Veja a definição de matéria e energia, bem como exemplos de cada uma. A Química é uma ciência que estuda a matéria, suas transformações e a energia envolvida nesses processos. Mas qual é a definição de matéria e energia?

Como o universo é constituído de matéria e energia?

• O Universo é constituído de Matéria e Energia. Se você observar o ambiente que o rodeia, notará coisas que pode pegar, como uma bola, lápis, caderno, alimentos, outras que pode ver, como a lua, as estrelas, e outras ainda que pode apenas sentir, como o vento, a brisa.

Quais são os exemplos de matéria?

• Com esse conceito em mente, podemos afirmar que o ar, os metais, a água, as árvores, a grama, os móveis, os planetas, as estrelas e até você são exemplos de matéria; mas os sentimentos, como o amor, bondade, alegria, ciúme, raiva e assim por diante, não podem ser considerados matéria.

Qual o significado da reciclagem?

• A Reciclagem é uma forma de reaproveitamento das matérias primas que são descartadas. Nesse sentido, reciclar significa diminuir a quantidade de resíduos provenientes dos produtos consumidos pelo homem. O termo "Reciclagem" é proveniente da língua inglesa no qual "re" significa repetir e "cycle" corresponde à ciclo.

Estudamos que o ecossistema é formado por cadeias alimentares, que sua principal fonte de energia são os produtores (plantas fotossintetizantes) e que os seres e o ambiente transferem energia e matéria. Mas só neste resumo de energia no ecossistema você verá qual é o caminho percorrido pelo fluxo, suas proporções e formas de representar!

Neste texto com o resumo de energia no ecossistema, você encontrará os tópicos abaixo. Se quiser, clique em um deles para ir diretamente ao conteúdo:

• Depois você pode testar o que aprendeu, é só fazer o nosso Simulado ENEM gratuito! Ele pode ser personalizado com as matérias que você quiser.

O que é um ecossistema?

Ecossistema é o nome dado à interação entre os seres vivos (elementos bióticos) e não vivos (elementos abióticos, como os minerais e a luz) que compõem o meio ambiente. Ele também é chamado de sistema ecológico.

Podemos dizer que suas principais características são:

• Sistema aberto: entrada (importação) e saída (exportação) de energia.
• Autossuficiente: ele contêm as próprias fontes de energia e manutenção da vida.
• Autorregulação: não depende de fatores externos para manter o equilíbrio.

É por isso que, no ecossistema, existe uma forte relação entre espaço físico, fluxo de energia, comunidades de seres vivos existentes e fatores climáticos e ambientais disponíveis. Agora, vamos entender como se dá essas relações.

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Qual a diferença entre teia e cadeia alimentar?

As relações ecológicas, aquelas que os seres estabelecem entre si, podem ser harmônicas ou desarmônicas. Tudo depende se causam ou não prejuízo para algum dos envolvidos.

Independente disso, podemos dizer que elas sempre apontam para a forma como esses seres obtêm alimento. Por que? Porque um ser vivo sem alimento morre, então é preciso manter todos se alimentando para que o sistema permaneça funcionando.

Sendo assim, essas relações alimentares podem ser descritas em graus de proximidade, usando o mesmo raciocínio de uma “árvore genealógica”:

• Cadeia Alimentar: é a relação de alimentação que vai desde de uma planta que é comida por um herbívoro que, por sua vez, é comido por um predador; até o seu decompositor.

• Teia Alimentar: é o conjunto de relações entre cadeias alimentares. Assim, a teia pode ter um mesmo bicho ocupando diferentes posições, dependendo de como se comporta em cada cadeia relacionada entre si.

Se você não se lembra quais “posições” são essas, nós te lembraremos. Na realidade, elas são chamadas de níveis tróficos e são três:

Produtores

São aqueles que usam matéria inorgânica (sais minerais e água) para produzir energia orgânica capaz de ser absorvida por seres vivos. 

Isso é feito por meio da fotossíntese nas plantas ou quimiossíntese nas bactérias. São seres autotróficos.

Consumidores

São aqueles que só conseguem energia se comerem outros seres vivos, eles não são capazes de produzir nada sozinhos, então são heterotróficos. 

Podemos dizer que há consumidores primários, secundários, terciários, etc., dependendo de quem eles predam. Os herbívoros são os primários porque comem os produtores. Já os secundários são os carnívoros, porque comem os primários.

Decompositores

São os seres que só obtêm energia da matéria orgânica morta, transformando-a em inorgânica. Costumam ser fungos e bactérias.

Eles são peça chave para que o ecossistema seja autossuficiente. São eles que fecham o ciclo de transformação da matéria orgânica de volta para inorgânica, podendo recomeçar com os produtores.

O que é fluxo de energia do ecossistema?

O fluxo de energia no ecossistema nada mais é que o caminho percorrido pela energia ali presente. Você já entendeu o caminho que o alimento faz no tópico anterior, pois então basta lembrar que alimento é energia, só que falando em termos químicos.

Esse fluxo é definido como unidirecional e decrescente. 

Vamos entender o porquê:

Unidirecional

Este caminho é feito de modo unidirecional e isso significa que a energia flui em mão única. Basta lembrarmos que o alimento energético segue a ordem:

Produtores → consumidores → decompositores.

É impossível que uma planta seja alimentada pelo herbívoro. É sempre o herbívoro que se alimenta de planta.

Decrescente

Já que os organismos utilizam a energia para realizar seus processos metabólicos, parte dela é gasta. Deste modo, quanto mais alto o nível trófico atingido no fluxo, menor a quantidade de energia presente nele.

Ainda não ficou claro? Pense um pouco:

Os compostos orgânicos obtidos na fotossíntese são usados pela planta como energia para o metabolismo, como eliminar gás carbônico e água. Assim, somente um pouco dela fica retida na planta (caule, folhas, frutos) e serve de alimento para os herbívoros.

Dessa forma, a energia que a planta fornece para o próximo nível trófico, é sempre menor do que a que ela recebeu inicialmente.

Mas isso não acontece só com os produtores, acontece com todos!

Os consumidores primários, ao se alimentarem dos produtores, eliminam parte da energia nas fezes, na urina, na respiração e suas outras funções metabólicas. Assim, somente uma pequena parte é usada para desenvolver músculos.

Portanto, quando um consumidor secundário preda um consumidor primário, ele recebe menos energia do que o primário recebeu inicialmente.

Não se confunda!

A matéria que circula dos produtores para os consumidores segue um caminho cíclico. Ela volta ao ecossistema ficando disponível para os produtores sob a forma inorgânica, depois de ter sofrido a decomposição.

Porém, a energia utilizada não é cíclica, porque vai se dissipando daquele ciclo e decrescendo. Estima-se que apenas 10% da energia de um nível trófico passe para o seguinte.

Inclusive, esses 10% podem ser menores nos herbívoros devido à baixa digestão da celulose. E podem ser maiores nos carnívoros devido à melhor digestão e absorção dos alimentos.

Se é assim, porque nunca falta energia e tudo permanece vivo?

Segundo a primeira lei da termodinâmica e o próprio Lavoisier, as energias da natureza não são criadas nem destruídas, elas são sempre transformadas. 

Por mais que a energia saia daquele ciclo, sempre haverá transformações externas que auxiliam o abastecimento. 

Agora, você deve estar se perguntando qual é a principal fonte de energia que “inicia” o ciclo no nosso planeta. E a resposta é: o sol é a principal fonte de energia. 

Vamos entender:

Qual é o papel da luz nos ecossistemas?

Como você viu anteriormente, estamos sempre falando da energia que é obtida pelo alimento. E este alimento sempre está relacionado aos seres vivos, logo, trata-se de matéria orgânica.

Porém, quando o último nível trófico morre, os decompositores o transformam em matéria inorgânica. Para “reiniciar” o ciclo, é preciso que algo seja capaz de transformar matéria inorgânica em orgânica.

Esse algo são as plantas, chamadas de produtores. Mas como é que elas são capazes de fazer essa mudança tão única? Por meio da fotossíntese!

Sendo assim, a energia luminosa é a principal fonte de energia para os ciclos de vida na Terra. Ela vem de fora do planeta, é captada pelas plantas, é transformada em energia química e dá as condições necessárias para realizar a fotossíntese.

Esse processo faz com que os vegetais verdes transformem gás carbônico, sais e água (que são inorgânicos) em glicose, lipídios, proteínas, vitaminas, ácidos nucléicos e oxigênio (que são orgânicos).

Produtividade da fotossíntese e estabilidade do ecossistema

Por incrível que pareça, a fotossíntese usa somente cerca de 1 a 2% da energia luminosa que chega a um ecossistema. Isso é o suficiente para fornecer toneladas de matéria orgânica ao longo do ano!

Dado um certo tempo e determinada área, a matéria orgânica produzida pelas plantas é denominada produtividade primária bruta (PPB). 

Porém, é preciso descontar a parte consumida da respiração (R). Ao realizar essa operação, temos a produtividade primária líquida (PPL), representada pela seguinte equação: 

PPB – R = PPL

Por que essa conta? 

Não se assuste, é só para entender que nos ecossistemas estáveis, chega um dado momento em que a PPB iguala-se à PPL e permite que o ciclo recomece novamente.

Já a produtividade secundária é aquela que se refere à quantidade de matéria orgânica, bruta ou líquida, acumulada pelos consumidores. Em certas regiões, a produtividade é alta, como por exemplo, nas regiões costeiras e estuários.

O que acontece com a matéria de um ecossistema?

A matéria é definida como biomassa, ou seja, o corpo dos seres vivos e do que eles são feitos. É comum que os ecossistemas tenham maior biomassa na base (os produtores) e que ela vá diminuindo à medida que se avança nos níveis tróficos.

Pense em quanta grama há para o gado pastar, por exemplo.

Contudo, há exceções! 

A pirâmide que representa a quantidade de energia sempre terá a base maior e vai diminuindo à medida que avança, como já dissemos. Já a pirâmide de matéria ou biomassa tende a ser assim, mas há casos em que o meio pode ser maior que a base!

Pense em uma árvore que abriga várias formigas!

Não entendeu? Vamos desenhar e te mostrar como as pirâmides funcionam:

Pirâmides de energia, número e biomassa no ecossistema

As pirâmides são representações gráficas (desenhos) que nos permitem enxergar melhor as características das cadeias alimentares.

Imagine que cada nível trófico é indicado por um retângulo de altura fixa e base variável. É só pegar uma pirâmide e traçar retas horizontais.

O retângulo da base representa os produtores, o acima da base mostra os consumidores. Quanto mais acima, maior o grau (primário, secundário, terciário)… Os decompositores não são representados.

Dependendo de qual elemento queremos comparar, podemos fazer três tipos mais comuns de pirâmides ecológicas:

• Pirâmide de Número: representa a quantidade de indivíduos em cada nível trófico;
• Pirâmide de Biomassa: representa a soma das massas dos corpos dos indivíduos em cada nível trófico;
• Pirâmide de Energia: representa a energia (em calorias) disponível para o próximo nível trófico.

Como citamos anteriormente, há um caso em que pode aparecer uma pirâmide invertida:

O retângulo da base (produtores) apresenta-se mais estreito que o retângulo superior (consumidores primários). Como uma árvore que abriga 100 formigas. Contudo, isso só acontece nas de número, nunca na de energia!

• Treine com os exercícios de energia no ecossistema!

O que é o ciclo da matéria nos ecossistemas?

Os ciclos biogeoquímicos, também chamados de ciclos da matéria, mostram como cada elemento químico passa pelo ecossistema. É a representação da transformação deles em vários compostos diferentes, ora orgânicos ora inorgânicos.

Novamente se tratam de ciclos, sendo os mais famosos e cobrados nas provas:

• Ciclo do oxigênio;
• Ciclo do carbono;
• Ciclo do nitrogênio.

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