Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade,...

27
Ervas marinhas: Ecologia e produção primária Centro de Ciências do Mar do Algarve João Silva

Transcript of Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade,...

Page 1: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Ervas marinhas: Ecologia e produção primária

Centro de Ciências do Mar do Algarve

João Silva

Page 2: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

As ervas marinhas são angiospérmicas (plantas com flor), que se encontram distribuídas por todos os oceanos, em águas costeiras, lagoas, rias ou estuários, até ~70 metros de profundidade.

O que são ervas marinhas?

ERVAS MARINHAS

SEAGRASSES

Page 3: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Ao contrário das algas, as ervas marinhas têm caule, folhas, flores e frutos

Page 4: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Como se reproduzem?

Crescimento vegetativo Reprodução sexual

As ervas marinhas são constituídas por módulos (folhas, rizoma e raízes), que se repetem durante o crescimento vegetativo.

Este tipo de crescimento é o mecanismo principal utilizado na ocupação do espaço.

Estas plantas podem também reproduzir-se sexualmente, através da produção de flores e sementes.

A reprodução sexual é um mecanismo importante na manutenção da diversidade genética.

Page 5: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Fixação em areia ou vasa

Page 6: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

As pradarias de ervas marinhas são caracterizadas por uma elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera

Estabilizam os sedimentos, diminuindo a sua ressuspensão

Promovem o aumento da biodiversidade, proporcionando habitats para outras espécies vegetais e animais (abrigo, alimentação, reprodução)

Melhoram a qualidade da água, promovendo a sedimentação de matéria em suspensão e a absorvendo os nutrientes da água e dos sedimentos

Diminuem a erosão costeira, ao dissiparem a energia das ondas e das correntes

Qual a sua função ecológica?

Page 7: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo
Page 8: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Contribuição para a construção dunar: Matéria orgânica e nutrientes

Folhas das ervas marinhas em decomposição são também alimento para a pequena fauna dunar

Page 9: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Produção primária elevada

Zostera noltii 4600-6300 g DW m-2 y-1

Os ecossistemas dominados por ervas marinhas são dos mais produtivos do mundo, prestando serviços ambientais valorizados em USD 19,000 ha-1ano-1

Costanza et al. 1997

Page 10: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Consequências da destruição da Consequências da destruição da vegetação dos sistemas estuarinos e vegetação dos sistemas estuarinos e lagunares costeiroslagunares costeiros

- Aumento da turbidez e do sedimento na águaAumento da turbidez e do sedimento na água

- Aumento dos poluentes na água e sedimentoAumento dos poluentes na água e sedimento

- Aumento da ocorrência de “blooms” de algasAumento da ocorrência de “blooms” de algas

- Diminuição da biodiversidade Diminuição da biodiversidade

- Diminuição dos recursos pesqueirosDiminuição dos recursos pesqueiros

Page 11: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Ervas marinhas na Ria Formosa

• Zostera noltii• Cymodocea nodosa• Zostera marina

Page 12: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Ervas marinhas da zona intertidalZostera noltii (sebarrinha)

Page 13: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

• Plantas intertidais – Disponibilidade luminosa é condicionada pela evolução natural da luz ao longo do dia e também pelas marés.

• Períodos alternados de submersão e exposição ao ar, diferentes todos os dias devido aos horários e amplitudes das marés.

Page 14: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Jan/07 Fev/07 Mar/07 Abr/07 Mai/07 Jun/07 Jul/07 Ago/07 Set/07 Out/07 Nov/07

Tem

pera

ture

(ºC

)

0

5

10

15

20

25

30

35

12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00

Time (h)

Tem

pera

ture

(ºC

)

UW UW UW

Evolução local da temperatura ao longo do ano

Sep 07

Page 15: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Diferentes conceitos e abordagens experimentais

• A actividade fotossintética é determinada ao nível da planta, enquanto organismo.

• O metabolismo é medido para o conjunto da comunidade, incluindo plankton, bactérias e organismos bentónicos.

Fotossíntese e metabolismo

Page 16: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo
Page 17: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

2D Graph 3

ΦII

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

8 m depth

ETR

(µm

ol e

- m-2

s-1

)

0

2

4

6

8

10

12

Time

12:

00

15:

00

18:

00

21:

00

00:

00

03:

00

06:

00

09:

00

12:

00

15:

00

18:

00

21:

00

I(µ

mol

qua

nta

m-2

s-1

)

0100200300400

2D Graph 3

ΦII

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

33 m depth

ETR

(µm

ol e

- m-2

s-1

)

0

2

4

6

8

Time

06:

00

09:

00

12:

00

15:

00

18:

00

21:

00

00:

00

03:

00

06:

00

09:

00

12:

00

15:

00

18:

00

I(µ

mol

qua

nta

m-2

s-1

)

05

10152025

2D Graph 3Φ

II

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

18 m depth

ETR

(µm

ol e

- m-2

s-1

)0

5

10

15

20

Time

06:

00 0

9:00

12:

00 1

5:00

18:

00 2

1:00

00:

00 0

3:00

06:

00 0

9:00

12:

00 1

5:00

18:

00 2

1:00

00:

00 0

3:00

06:

00 0

9:00

12:

00

I(µ

mol

qua

nta

m-2

s-1

)

050

100150

Actividade fotossintética individual

Page 18: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Metabolismo (fluxos de CO2) em plantas emersas e submersas

Page 19: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Desgaseificação – CO2 e O2 são removidos da água e transferidos para um circuito de ar paralelo, ligado a um IRGA (analisador de gases por infra-vermelhos)

Page 20: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo
Page 21: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo
Page 22: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Evolução diurna do metabolismo da comunidade

A

Local time 07:00 09:00 11:00 13:00 15:00 17:00

NC

P (

mm

ol C

m-2h-1

)0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

B

Local time 07:00 09:00 11:00 13:00 15:00 17:00

NC

P (

mm

ol C

m-2h-1

)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

Maré morta

Maré viva

UW

UW

NCP Integrado

20.9 mmol C m-2 d-1

NCP Integrado

21.6 mmol C m-2d-1

Page 23: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Taxas de respiração em plantas submersas e expostas ao ar

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0J F M A M J J S O D

Resp

. ra

te (

mm

ol C

m-2

h-1)

Air

Underw ater

Page 24: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

-40

-30-20

-10

0

1020

30

4050

60

J F M A M J J S O D

Months

Day

tim

e N

CP (

mm

ol C

m-2

d-1)

Average daytime NCP Average night respiration

3.75 mmol C m-2d-1

3.75 mmol C m-2d-1 = 16.425 g C m-2-y-1 = 164.25 Kg C ha-1y-1

Balanço anual de carbono para a comunidade de Zostera noltii na Ria Formosa

Page 25: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Z. nolltii NCP (Ria Formosa) = 213 T C ano-1

Page 26: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

Obrigado!

Page 27: Ervas marinhas: Ecologia e produção primária marinhas Ecologia e... · elevada produtividade, sendo um dos mais produtivos sistemas da biosfera Estabilizam os sedimentos, diminuindo

http://wsa.seagrassonline.org/