A DIsTRIbuIçãO ATuAL DA bIOTA nO PLAneTA Déborah ara … · de precipitação nas diversas...

Ana Lucia BrandimarteDborah Yara Alves Cursino dos Santos

A DiStriBuio AtuAL DA BiotA no pLAnetA4

Licenciatura em cincias USP/ Univesp His

tria

da

Vida

na

Terr

a e

Dist

ribui

o

Atua

l da

Vida

no

Plan

eta

4.1 Introduo4.2 Gradientes espaciais

4.2.1 Gradiente latitudinal4.2.1.1 O que define o gradiente latitudinal?4.2.1.2 Como o gradiente latitudinal da vegetao?

4.2.2 Gradiente altitudinal4.2.2.1 O que define o gradiente altitudinal? 4.2.2.2 Como o gradiente altitudinal da vegetao?

4.2.3 Gradiente temporal4.3 Zonao em ambientes aquticos

4.3.1 Lagos e oceanos4.3.1.1 O que define a zonao em lagos e oceanos?4.3.1.2 Como a zonao em lagos e oceanos?

4.3.2 Rios4.3.2.1 O que define a zonao em rios?4.3.2.2 Como a zonao em rios?

4.3.3 Costes rochosos e praias arenosas4.3.3.1 O que define a zonao em costes rochosos e praias arenosas?4.3.3.2 Como a zonao em costes rochosos e praias arenosas?

4.4 Fechando o assunto4.4.1 O que vir depois

Referncias

Hist

ria

da

Vida

na

Terr

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Atua

l da

Vida

no

Plan

eta4A DIsTRIbuIO ATuAL DA bIOTA nO PLAneTA

269Licenciatura em Cincias USP/Univesp Mdulo 3

Histria da Vida na Terra e Distribuio Atual da Vida no Planeta

4.1 IntroduoA distribuio das espcies no homognea no planeta e esse fato resultado da

ao de diferentes fatores limitantes, cuja relevncia varia de local para local. O estudo da

disposio das populaes e comunidades em uma determinada regio geogrfica envolve

basicamente duas abordagens. A primeira delas considera a existncia de gradientes

ambientais, ou seja, alteraes graduais dos fatores abiticos no espao ou no tempo

que resultam na ocorrncia de comunidades distintas, compostas por espcies que vo se

sucedendo ao longo destes gradientes (Figura 4.1).

Os gradientes podem ser determinados por fatores como temperatura, precipitao, luz solar,

umidade do solo, pH, proximidade do oceano e nvel da gua, entre outros. Geralmente, as

abundncias das diferentes espcies mudam ao longo do gradiente de uma maneira previsvel, e tal

variao, logicamente, depende das alteraes nos fatores abiticos que a determinam, mas tambm

das interaes biticas que ocorrem no decorrer das mudanas. Os fatores abiticos podem interferir,

por exemplo, sobre a disponibilidade de presas, de modo que esta varia ao longo do gradiente.

Como resultado, ocorre um gradiente de disponibilidade de alimento para os predadores. Finalmente,

os limites entre uma comunidade e outra podem ser mais ou menos distintos, dependendo do tipo

de alterao dos fatores ambientais, se ocorrem mais ou menos abruptamente ao longo do gradiente.

Figura 4.1: Gradiente de vegetao no Parque Nacional Great Smoky Mountains, nos EUA.

270 Licenciatura em Cincias USP/Univesp Mdulo 3

4 A distribuio atual da biota no planeta

A segunda abordagem leva em conta a existncia de uma zonao espacial das espcies, tambm

em resposta a fatores limitantes relevantes, na qual as comunidades apresentam limites mais definidos

quando comparados aos geralmente observados

nos gradientes ambientais. Formam-se, ento,

zonas ou estratos com aspectos bem distintos, que

podem estar arranjados vertical ou horizontalmente,

dependendo do tipo de ambiente considerado.

Observe o exemplo de um costo rochoso, no qual

as espcies se distribuem em faixas distintas em

funo da ocorrncia de formao de zonas como

resultado da influncia das mars (Figura 4.2).

4.2 Gradientes espaciaisNo ambiente terrestre, fcil perceber que a vegetao o componente que determina a

aparncia geral e a estrutura dos ecossistemas. Em uma floresta, por exemplo, as rvores mais

altas interferem de maneira relevante sobre a disponibilidade de luz para as plantas mais baixas.

Alm disso, a composio da fauna tambm determinada pela vegetao. Por isso, muitas

vezes, os estudos envolvendo a ocorrncia de gradientes so baseados na anlise da vegetao.

4.2.1 Gradiente latitudinal

Quando nos deslocamos do equador em direo aos polos, observamos que a vegetao natural se

altera gradualmente, constituindo um gradiente dependente da latitude ou um gradiente latitudinal.

Acompanhando a alterao gradual da vegetao, ocorre alterao dos demais grupos de organismos.

Figura 4.2: Distribuio da comunidade em costo rochoso.

Agora a sua vezAcesse o ambiente virtual e faa a atividade 4.1.



4.2.1.1 O que define o gradiente latitudinal?

A variao do clima nas diferentes regies do planeta a causa propulsora da heterogenei-

dade da distribuio da biota no nvel global. O clima inclui os padres gerais das condies

do tempo, as estaes e as condies extremas como tornados, secas e perodos de chuvas

excessivas. O clima de uma regio determinado por um conjunto de fatores como tempe-

ratura, velocidade e direo do vento, presso baromtrica, radiao solar, cobertura de nuvens

e precipitao. No entanto, temperatura e precipitao so os dois fatores mais utilizados para

caracterizar o clima das vrias regies do planeta, interferindo fortemente na distribuio da

vegetao e da biota a ela associada.

O eixo de inclinao do globo terrestre e sua rbita ao redor do Sol so responsveis

pela quantidade de energia solar que atinge a

superfcie da Terra. As diferenas de temperatura

nas diferentes latitudes esto relacionadas

primariamente variao anual da insolao, ou

seja, s diferenas do ngulo de incidncia dos

raios solares na superfcie terrestre. A radiao

mais intensa na regio equatorial, na faixa

de latitudes entre 23 N e 23 S, na qual os

raios atingem a superfcie em ngulo reto. Em

latitudes superiores o ngulo de incidncia

menor, de modo que a intensidade da radiao

solar menos intensa. Quanto mais prximo

dos polos, menor o ngulo de incidncia e

menor a intensidade da radiao. O sistema

climtico da Terra baseado na localizao

destas regies com massas de ar quentes e

frias, alm da circulao atmosfrica criada por

ventos alsios e contra-alsios (Figura 4.3).Figura 4.3: Correntes de ar e padres de precipitao. / Fonte: modificado de Raven, 2007.



O principal controlador da temperatura a variao da insolao, determinada pela latitude.

Secundariamente, a temperatura nas diferentes regies est relacionada maior ou menor

proximidade com o mar, visto que as massas de ar vindas do oceano interferem nas temperaturas

locais. Como resultados destes fatores, a temperatura mdia anual varia de regio para regio,

como pode ser observado na Figura 4.4.

Alm de influenciar a temperatura, as massas de ar e sua movimentao interferem sobre a pre-

cipitao e a evaporao. Assim como para a temperatura, ocorrem grandes diferenas nos padres

de precipitao nas diversas regies do planeta. Regies continentais mais internas recebem menos

chuva do que as regies mais costeiras, visto que a taxa de evaporao da gua elevada nos oceanos,

Os ventos alsios so movimentaes de ar em direo ao equador, originadas a 30 de latitude, caracterizados por brisas de ar quente que sopram quase que continuamente. Ao norte do equador vem do nordeste, enquanto ao sul vem do sudeste. Os alsios oriundos dos dois hemisfrios se encontram no equador, onde se aquecem. Esse aquecimento resulta na elevao do ar, que sofre expanso e resfriamento, podendo ocorrer formao de nuvens e chuvas. As faixas de tempo nublado e chuvoso prximas ao equador criam as condies tropicais. Os ventos contra-alsios, que tambm se originam a 30 de latitude, se movem em direo aos polos, deslocando-se na faixa de latitude compreendida entre 30 e 60. Ao norte do equador vem do noroeste, enquanto ao sul vem do sudoeste. Esses ventos originam tempestades de oeste para leste ao longo de latitudes mdias.

Figura 4.4: Padro global de temperatura mdia anual. / Fonte: modificado de World Climate Maps.



possibilitando maior formao de nuvens. Regies no globo entre as latitudes 15 e 30 em ambos os

hemisfrios so conhecidas como zonas de calmarias, nas quais so comuns poucas nuvens e, por isso,

pouca precipitao durante todo o ano. Em algumas regies tropicais, a alta incidncia de energia solar

provoca alta precipitao, acarretando em chuvas quase dirias. J em outras, o padro de precipitao

fortemente sazonal, com perodos alternados de seca e de chuva. Tais diferenas regionais resultam em

balanos hdricos (razo entre precipitao e evaporao) distintos (Figura 4.5).

Considerando-se a temperatura e a precipitao nas diferentes regies, chega-se ao padro

climtico global apresentado na Figura 4.6.

Figura 4.5: Balano hdrico anual global. / Fonte: modificado de CoRson, 1993.

Figura 4.6: Clima global. / Fonte: Modificado de Landsat Science.



4.2.1.2 Como o gradiente latitudinal da vegetao?

A precipitao e a temperatura mdias anuais, que variam com a latitude, condicionam

diferentes tipos de vegetao (Figura 4.7), que sero tratados detalhadamente no tema

Biomas e biodiversidade. Biomas brasileiros. Assim, em precipitaes e temperaturas

mais elevadas, correspondentes s latitudes mais baixas, encontram-se as florestas tropi-

cais midas. No extremo oposto, representado pelas baixas temperaturas e precipitaes,

caractersticas de latitudes mais altas, encontra-se a tundra. Entre esses dois extremos,

encontra-se uma variedade de tipos de comunidades vegetais que vo sendo gradualmente

substitudas conforme a mudana de latitude.

A classificao dos tipos principais de comunidades vegetais varia ligeiramente de autor

para autor, como se pode observar nas Figuras 4.7 e 4.8. No entanto, qualquer que seja a

classificao utilizada, a sobreposio de um mapa de distribuio global da vegetao (como

o da Figura 4.8) com o de padres do clima (Figura 4.6) refora o fato de que os diferentes

climas condicionam diferentes comunidades.

Figura 4.7: Distribuio das comunidades vegetais em funo da precipitao e da temperatura mdia anual. Atente para o fato de que os valores de temperatura no eixo das abscissas aparecem em ordem decrescente / Fonte: modificado de Landsat Science.



4.2.2 Gradiente altitudinal

Alteraes na topografia tambm tm grande influncia na distribuio da vegetao, de

forma que, ao se escalar uma montanha, um gradiente de vegetao pode ser observado desde o

sop at o cume. Esta alterao na vegetao consequncia da variao da altitude, tratando-se,

portanto, de um gradiente altitudinal.

4.2.2.1 O que define o gradiente altitudinal?

A presena de montanhas altera a incidncia de luz

solar e, consequentemente, a temperatura e a preci-

pitao. Por exemplo, ao encontrar uma montanha,

o ar quente e mido que se movimenta dos oceanos

para o continente sobe e vai se esfriando (Figura 4.9).

Como o ar com baixa temperatura no suporta grande

quantidade de gua, h grande precipitao na encosta

Figura 4.8: Distribuio global das diferentes categorias da vegetao natural / Fonte: modificado de Landsat Science.

Figura 4.9: Influncia das montanhas no padro de precipi-tao pluvial. / Fonte: modificado de Campbell et al., 2010.



da montanha voltada para o oceano. Assim, quanto maior a altitude, mais seco e frio ser o ar

no cume da montanha. O ar frio e seco que chegou maior altitude desce do outro lado da

montanha absorvendo a umidade.

4.2.2.2 Como o gradiente altitudinal da vegetao?

A precipitao nas encostas resulta em uma vege-

tao mais rica do que nas altitudes mais altas, nas

quais o ar mais seco e frio condiciona a ocorrncia

de uma vegetao com feio de campo. Assim, ao

se subir at os pontos mais altos de uma cadeia de

montanhas, dependo do local, pode-se caminhar de

uma mata exuberante no nvel do mar e se chegar a

um campo de altitude (Figura 4.10). Do outro lado

da montanha tambm haver um gradiente do cume para a base, mas como o ar menos

mido, a vegetao ser diferente.

Gradiente altitudinal tambm pode ocorrer em montanhas distantes do mar. A prpria

declividade do terreno induz alteraes da granulometria do solo e de sua capacidade de estocar

gua, o que resulta em um gradiente da vegetao desde uma mata no sop at um campo de

altitude no cume.

4.2.3 Gradiente temporal

Variaes graduais nas comunidades tambm podem ocorrer ao longo de um determi-

nado perodo de tempo, de modo a se estabelecer um gradiente temporal. As alteraes

da comunidade observadas durante um processo de sucesso ecolgica (se necessrio,

reveja o tema Populaes, comunidades e ecossistemas) representam um exemplo de

gradiente temporal.

Figura 4.10: Aspecto do gradiente altitudinal da vegetao na Serra dos rgos.




4.3 Zonao em ambientes aquticosAmbientes aquticos, quer sejam continentais ou marinhos, apresentam zonas muito caractersticas,

motivo pelo qual sero aqui utilizados para exemplificar a ocorrncia de zonao.

4.3.1 Lagos e oceanos

4.3.1.1 O que define a zonao em lagos e oceanos?

Lagos e oceanos no so ambientes homogneos, ou seja, apresentam estratos (ou camadas)

distintos fsica e quimicamente, principalmente devido diferena na quantidade de luz que

atinge esses estratos. Ocorrem diferenas tanto no sentido vertical (superfcie-fundo) como no

sentido horizontal do ecossistema (margem-centro), o que condiciona a ocorrncia de diversas

zonas, algumas das quais so comuns aos dois tipos de ambiente, como se ver a seguir.

4.3.1.2 Como a zonao em lagos e oceanos?

Veja a ilustrao abaixo que mostra esquematicamente estes dois ambientes (Figura 4.11). Passando

o mouse em cima dos esquemas, voc poder ver a denominao dada a cada zona e sua caracterstica:

Figura 4.11: Zonao em lagos e oceanos / Fonte: modificado de Campbell et al., 2010. (clique no cone para visualizar a animao)



A Tabela 4.1 abaixo apresenta um resumo sobre as zonas observadas em lagos e/ou oceanos.

Tabela 4.1: Denominao e definio de zonas encontradas em lagos e/ou oceanos

Estrato Definio

Ecossistemas

iomas aquticos

Zona euftica regio com penetrao de luz suficiente para que haja fotossntese.

Zona aftica regio inferior com pouca penetrao de luz.

Zona pelgica formada pelas zonas euftica e aftica.

Zona bntica regio do substrato, encontrada no fundo de todos os ecossistemas aquticos.

Ecossistemas de

gua doce

Zona litornea regio mais prxima da margem em ecossistemas de gua doce, onde ainda existem plantas enraizadas.

Zona limntica regio mais afastada da margem em ecossistemas de gua doce, onde as guas so mais profundas e no h plantas enraizadas.

Ecossistemas

marinhos

Plataforma continental

parte da zona bntica em ambiente marinho que tem incio na costa e segue para dentro do oceano, com declive suave at atingir outra regio onde o declive bem acentuado.

Zona entremars (zona intertidal)

regio do substrato marinho que fica exposta ao ar quando a mar est baixa e submersa quando a mar est alta.

Zona abissal parte mais profunda da zona bntica nos oceanos, que ocorre entre 2.000 e 6.000 metros.

Zona nertica regio mais prxima da margem em ambientes marinhos, acima da plataforma continental.

Zona ocenica regio do ambiente marinho aps a plataforma continental.

4.3.2 Rios

4.3.2.1 O que define a zonao em rios?

Rios so ecossistemas que se diferenciam dos lagos por apresentarem um fluxo no sentido longitu-

dinal, ou seja, da nascente para a foz. A presena ou ausncia desta corrente diferencia os ecossistemas

lticos (do latim ltus = lavado), representados por rios e riachos, dos lnticos (do latim lentus = lento),

representados por lagos e lagoas. A corrente e os fatores por ela condicionados, como tipo de fundo,

concentrao de oxignio dissolvido na gua e de material que carreado em suspenso, entre outros,

sofre variaes ao longo do rio, de modo que se estabelecem zonas longitudinais distintas.




4.3.2.2 Como a zonao em rios?

Em ecossistemas lticos podem ser

observadas trs zonas da nascente para a

foz (Figura 4.12). A gua que emana da

fonte d origem a um riacho, cuja primeira

zona muito pequena e corresponde rea

da fonte, sendo denominada crenal. Logo

em seguida ocorre uma zona em que a

velocidade da corrente alta, denominada

ritral e, posteriormente, a potamal, na qual

o fluxo mais lento e o canal adquire uma

forma mais sinuosa devido ocorrncia

de meandros. As alteraes na velocidade

da corrente e dos fatores a ela associados

levam ocorrncia de uma biota

caracterstica em cada uma dessas zonas.

Durante seu percurso, o riacho recebe o

aporte de outros riachos e tem seu volume

aumentado at se tornar um rio, o que

ocorre geralmente na zona ritral.

4.3.3 Costes rochosos e praias arenosas

4.3.3.1 O que define a zonao em costes rochosos e praias arenosas?

A zonao tambm pode ser observada em ambientes costeiros como os costes rochosos e

as praias arenosas. O principal fator limitante, nesse caso, a variao do nvel de gua devido

Figura 4.12: Zonao em ecossistemas lticos. / Fonte: modificado de Riparian: River Continuum Concept.




ao regime das mars. Devido variao da exposio gua e ao ar, e consequente possibi-

lidade de dessecao, a biota tambm limitada pela variao da salinidade e da temperatura.

A variao do nvel de gua resulta, ainda, em diferenas na luz solar incidente ao longo do

costo, o que um fator limitante adicional para os organismos fotossintetizantes. Alm disso,

h que se lembrar que a ao das ondas sobre os costes pode ser limitante para aquelas espcies

que no desenvolveram um modo eficiente de fixao ao substrato.

4.3.3.2 Como a zonao em costes rochosos e praias arenosas?

Todos os dias esses ambientes apresentam uma variao do grau de exposio a que esto

submetidos, ocorrendo desde uma zona infralitoral, que est sempre submersa, at uma

zona supralitoral, que est sempre emersa e que atingida apenas por respingos da gua

do mar. Entre elas ocorre uma zona mesolitoral, na qual o nvel da gua varia durante o

dia, conforme a movimentao da mar. Assim, essa zona pode estar parcial ou totalmente

submersa na mar alta, ocorrendo o contrrio na mar baixa. Tomando um costo rochoso

como exemplo, observa-se uma biota caracterstica que se distribui em faixas nas diferentes

zonas (Figuras 4.2 e 4.13). A distribuio de acordo com as zonas citadas acima tambm

ocorre para a biota associada ao substrato das praias arenosas.

Se considerarmos a variao da exposio atmosfera dentro da zona mesolitoral de um costo

rochoso ou de uma praia arenosa, veremos que esta ocorre de forma gradual, de forma que se pode

considerar que a ocorre um gradiente de condies ambientais que afeta a distribuio da biota.

Na realidade, a deciso acerca das comunidades estarem distribudas em gradientes ou

zonas nem sempre fcil e, muitas vezes, esta distino apenas uma ferramenta para os

estudos ecolgicos. As comunidades do Parque Nacional Great Smoky Mountains (Figura 4.1)

foram apresentadas como um exemplo de gradiente no qual florestas dominadas por diferentes

espcies de rvores, que apresentam cores caractersticas, se sucedem gradualmente desde o

fundo do vale at o cume das montanhas, tratando-se, portanto, de um gradiente altitudinal.

Pesquisadores que aceitam tal ponto de vista utilizam mtodos apropriados para a anlise de

gradientes com a finalidade de estudar esta vegetao. Nada impede, no entanto, que outros

pesquisadores considerem cada uma das florestas como unidades discretas, compondo zonas

diferenciadas. Nesse caso, os mtodos de estudo a serem selecionados sero os apropriados para

a anlise de zonao.



4.4 Fechando o assuntoNesta aula foram apresentados padres gerais de distribuio da biota em gradientes e zonas,

relacionando-os com os fatores limitantes mais relevantes em cada caso. Tratou-se da distri-

buio de diferentes tipos de vegetao, segundo o gradiente latitudinal do clima e do efeito

da altitude sobre a vegetao. Alm disso, foram apresentados exemplos de zonao, tomando

como base ecossistemas aquticos continentais e marinhos.

4.4.1 O que vir depois

Na prxima aula, a distribuio e as caractersticas dos diferentes tipos de ambientes terres-

tres e aquticos sero tratados com maior detalhamento.

Agora a sua vezAcesse o ambiente virtual e faa a atividade 4.5

Figura 4.13: Zonao em costo rochoso / Fonte: Modificado de South China Normal University. (Clique no cone para visualizar a animao)




RefernciasBegon, M.; Townsend, C. R.; Harper, J. L. Ecologia: De indivduos a ecossistemas. 4. ed.

Porto Alegre: Artmed, 2007.

Campbell, N.A. et al. Biologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.

Corson, W.H. (ed.) Manual global de ecologia: O que voc pode fazer a respeito da crise

do meio ambiente. So Paulo: Augustus, 1993.

HuddarT, D.; sToTT, T. Earth environments: Past, present and future. Chichester: Wiley-

Blackwell, 2010.

nasa. Landsat Science. Disponvel em: . Acesso em: Ago. 2013.

oxbow river. Riparian: River Continuum Concept. Disponvel em: .

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raven, P. H. Biologia vegetal. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007.

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http://landsat.gsfc.nasa.gov/?page_id=11Sect3/Sect3_1.htmlhttp://landsat.gsfc.nasa.gov/?page_id=11Sect3/Sect3_1.htmlhttp://www.oxbowriver.com/Web_Pages/Stream_Ecology_Pages/Ecology_Riparian/Ecology_RCC.htmlhttp://www.oxbowriver.com/Web_Pages/Stream_Ecology_Pages/Ecology_Riparian/Ecology_RCC.htmlhttp://sky.scnu.edu.cn/life/class/ecology/image/3/3-17.jpghttp://sky.scnu.edu.cn/life/class/ecology/image/3/3-17.jpghttp://www.climate-charts.com/World-Climate-Maps.htmlhttp://www.climate-charts.com/World-Climate-Maps.html

4.1 Introduo4.2 Gradientes espaciais4.2.1 Gradiente latitudinal4.2.1.1 O que define o gradiente latitudinal?4.2.1.2 Como o gradiente latitudinal da vegetao?

4.2.2 Gradiente altitudinal4.2.2.1 O que define o gradiente altitudinal? 4.2.2.2 Como o gradiente altitudinal da vegetao?

4.2.3 Gradiente temporal

4.3 Zonao em ambientes aquticos4.3.1 Lagos e oceanos4.3.1.1 O que define a zonao em lagos e oceanos?4.3.1.2 Como a zonao em lagos e oceanos?

4.3.2 Rios4.3.2.1 O que define a zonao em rios?4.3.2.2 Como a zonao em rios?

4.3.3 Costes rochosos e praias arenosas4.3.3.1 O que define a zonao em costes rochosos e praias arenosas?4.3.3.2 Como a zonao em costes rochosos e praias arenosas?

4.4 Fechando o assunto4.4.1 O que vir depois

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