Universidade Federal de Minas Gerais Instituto de Ciências Biológicas Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos MSc. Marcelo da Silva Moretti - [email protected]Doutorando Programa ECMVS - ICB/UFMG Laboratório de Ecologia de Bentos - www.icb.ufmg.br/big/benthos
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Universidade Federal de Minas GeraisInstituto de Ciências Biológicas
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
MSc. Marcelo da Silva Moretti - [email protected] Programa ECMVS - ICB/UFMGLaboratório de Ecologia de Bentos - www.icb.ufmg.br/big/benthos
Por que estudar processos em ecossistemas lóticos?
A avaliação de processos ecológicos vai nos permitir inferir sobre:
• O funcionamento do ecossistema.
• O papel dos organismos no ecossistema.
• Os resultados de eventos passados e as possíveis conseqüências de eventos futuros.
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
Parâmetros Convencionais X Processos o ecossistema como um cenário...
Parâmetros Bióticos e Abióticos
Escala Temporal
Córrego Indaiá – PARNA Serra do Cipó Processos Ecológicos
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
Avaliação de Processos Ecológicos
Taxa de produção do biofilme Taxa de Retenção de Folhas
Ciclo de vida dos organismosMedição de Clorofila
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
Mas o que é melhor?Fazer um filme ou tirar uma foto?
Depende... Qual a sua pergunta?
Método Científico
Observação Pergunta Hipótese
ExperimentoAnálise dos ResultadosConclusão
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
Processos Ecológicos
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
Ilustrando alguns processos
O fluxo de energia em riachos
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
O Processo de Decomposição
O Conceito
Degradação de matéria orgânica em compostos simples orgânicos e inorgânicos, com conseqüente liberação de energia.
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
• Dinâmica de matéria orgânica em riachos.
• Processos ecológicos em ecossistemas aquáticos (entrada, retenção, acúmulo e decomposição de detritos orgânicos).
• A influência da vegetação ripária na produtividade de pequenos córregos.
• Processamento de detritos foliares em ecossistemas aquáticos.
Os Princípios
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
Seqüência de decomposição de detritos foliares
1 10 100 250
Tempo (dias)
5-25% 5% 20-35% 15-25% ~30%
Decomposição química
Colonização microbiana e decomposição física
Colonização por invertebrados,continuação da atividade microbiana
e decomposição física Conversão paraMOPF
Lixiviação de compostos solúveis
(MOD)
Mineralização por respiração microbiana
para CO2
Aumento doconteúdoprotéico
Novaconversão
microbiana
Alimentaçãoanimal
Fezes e fragmentos
Quantidade deperda de peso
Queda natural da folha (MOPG)
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
História dos Estudos de Decomposição em Ambientes Lóticos
• 1973 - Fisher & Likens. Energy Flow in BearBrook, New Hampshire: An Integrative Approach to Stream Ecosystem Metabolism. EcologicalMonographs.
• 1986 - Webster & Benfield. Vascular PlantBreakdown in Freshwater Ecosustems. Ann. Rev. Ecol. Syst.
Stuart G. Fisher Gene E. Likens
• 1991 - Boulton & Bonn. A review of methodology used to measure leaf litter decomposition in lotic environments: time to turn over an old leaf. Aust. J. Mar. Fresh. Res.
• 2001 - Abelho. From Litterfall to Breakdown in Streams: A Review. TheScientific World.
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
• 2005 - Graça, Bärlocher & Gessner. Methods to study to Study Litter Decomposition. Springer.
Manuel Graça
Felix Bärlocher
Mark Gessner
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
International Meeting on Plant Litter Processingin Freshwaters - PLPF
• 1997 - Bilbao, Espanha.
• 1999 - Lunz, Áustria.
• 2002 - Szentendre, Hungria.
• 2005 - Toulouse, França.
• 2008 - Coimbra, Portugal.
Toulouse, 2005.
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
Como medir decomposição?
• Os coeficientes de decomposição são determinados a partir da porcentagem de perda de peso ao longo do tempo.
Modelo exponencial negativo:
Wt = Peso remanescente no tempo t
Wo = Peso inicial
k = Coeficiente de decomposição
Wt = Wo e-kt
% P
eso S
eco (
g)
% P
eso S
eco (
g)
K = inclinação
Ln
Tempo (dias) Tempo (dias)
Análise de Covariância (ANCOVA)
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
• Córregos temperados X córregos tropicais.
• Fatores que influenciam as taxas de decomposição.
• Os detritos se encontram misturados no leito dos córregos.
• A composição da mistura pode afetar a taxa de decomposição de cada espécie individualmente.
• Composição de espécies X funcionamento do ecossistema = manejo e recuperação dos corpos d’água.
O que influencia no processo?
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
O papel dos invertebrados
• Entrada alóctone de detritos: acúmulos no leito dos córregos = fonte de alimento e/ou abrigo para invertebrados bentônicos.
• Vegetação ripária = disponibilidade de recursos alimentares = estrutura trófica da assembléia de invertebrados.
• Fragmentadores são capazes de selecionar algumas espécies de folhas.
• Qual o papel dos organismos decompositores nos trópicos?
Região Temperada: microrganismos invertebrados
Região Tropical: microrganismos invertebrados
PlecopteraGrypopterygidae
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
O papel dos invertebrados
Fonte:Fleituch, 2001.
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
O papel dos microrganismos
Fonte: Fleituch, 2001.
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
E os nutrientes?
Rosemond et al., 2002
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
Nutrientes X Microrganismos
Gulis & Suberkropp, 2003
Como o processo de decomposição ocorre
nos córregos tropicais?
Resultados obtidos no Laboratório de Ecologia de Bentos
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
Espécies Estudadas
Myrcia guyanensis Ocotea sp. Miconia chartacea
Protium brasiliense Protium heptaphyllum
Córrego Indaiá – 3ª ordem
Córrego Garcia – 3ª ordem
Parque Nacional da Serra do Cipó (MG)
Rodovia MG-129, Serra do Ouro Branco
P-Total:14,5–20,25 µg/L
N-Total:145,1–234,0 µg/L
P-Total:260,0 µg/L
N-Total:1000,0 µg/L
Decomposição de Matéria Orgânica Alóctone em Riachos
Metodologia
• Área de Estudos:
• Variáveis abióticas (vazão, pH, O2 dissolvido, temperatura e condutividade elétrica).
• Coleta de folhas: redes (1m2, 10 mm de malha) fixadas a 1,5 m do solo.
• Sacos de detrito (litter bags) de 15 x 20 cm (10 mm de malha).