A COMPLEXIDADE DOS ECOSSISTEMAS

Publicado pela AFUBRA
Associação dos Fumicultores do Brasil

A RADIAÇÃO SOLAR

O sol é a principal fonte de vida dos animais e vegetais sobre a superfície do globo terrestre. No ecossistema florestal, a vida dos vegetais e animais depende do fluxo de energia irradiada pelo sol.

Da energia recebida na superfície da terra, aproximadamente 20% é refletida pelas nuvens e partículas atmosféricas, enquanto outra parte é absorvida pela superfície terrestre (solo, vegetação etc.). Da radiação líquida disponível, 40% é utilizada na evapotranspiração e somente 2% desta é usada no processo da fotossíntese que resulta no desenvolvimento e crescimento dos vegetais. (Figura 25)

Figura 25. Radiação solar e o desenvolvimento vegetal. Fonte: SCHUMACHER (1996).

A energia oriunda do sol que entra na atmosfera é igual àquela que novamente sai, ou seja, 100%, porém o movimento de energia na superfície da terra é 142%. Este valor superior é obtido em função dos 99% de energia que volta em forma de radiação térmica, 27% da energia que atinge a superfície através da radiação direta e finalmente os 16% de energia que chegam à Terra de forma indireta. (Figura 26)

O transporte de energia através da irradiação, devido à presença de nuvens, gases e partículas atmosféricas, de volta para a terra é 2,3 vezes maior do que aquela quantidade que atinge a terra através da radiação direta e indireta (radiação difusa do céu).

Figura 26. Balanço de energia no sistema Terra - Atmosfera - Universo. Fonte: ANDRAE (1978)

Do total da radiação que atinge o topo da floresta, uma parte é refletida, parte é absorvida e outra parte passa pelas folhas. A transmissão da luz depende da estrutura da folha: pode ser de 40% em folhas finas ou até 0% em folhas grossas. A intensidade da luz é muito importante para a fotossíntese, para o movimento dos estômatos e para o crescimento.

Da radiação solar que chega à superfície da terra, aproximadamente 50% é consumida pela evaporação da água. Após a evaporação, quando o vapor da água atinge a condensação, através da chuva, a mesma quantidade de energia gasta anteriormente retorna ao meio.

EFEITO ESTUFA

O efeito estufa pode ser definido como sendo a irradiação da energia das camadas da atmosfera, principalmente no âmbito da troposfera ( O - 20 km de altura).
Se na Terra não existisse atmosfera, a temperatura média da superfície terrestre seria abaixo de 18ºC negativos, ou seja, a mesma temperatura da lua, o que dificultaria a vida sobre a Terra. Grande parte da radiação oriunda do sol é absorvida pela atmosfera e re-irradiada para a superfície da Terra, possibilitando a sobrevivência dos seres vivos. Como conseqüência do efeito estufa, no ano de 1900 a temperatura média da superfície da terra foi de 15ºC. No caso de não ocorrência da irradiação da atmosfera (Ia) , a temperatura média seria de -17ºC. Logo, a superfície terrestre seria em média 32ºC mais fria.
Os gases naturais que mais contribuem com o aumento relativo da temperatura da terra são o dióxido de carbono e o vapor d'água e outros gases, conforme tabela 2. A cada ano o homem está contribuindo para o aumento do efeito estufa através da devolução de grandes quantidades de gases para a atmosfera.

Tabela 2. Principais gases que contribuem para o aumento do efeito estufa.

O aumento da concentração de gases na atmosfera provém principalmente da queima de combustíveis fósseis e florestais. Isso pode ser verificado especialmente no caso do dióxido de carbono que nas últimas décadas teve sua concentração aumentada na atmosfera. (Figura 27)

Como conseqüências do efeito estufa para o ambiente, estão previstas catástrofes climáticas como o aumento do nível dos oceanos, mudanças dos ecossistemas da terra e, com isso, nova distribuição geográfica das zonas de produção, diminuição no abastecimento de água, principalmente uma baixa na produtividade dos vegetais e, provavelmente, danos diretos à saúde humana.

Figura 27. Concentração de dióxido de carbono na atmosfera, ar seco, em partes por milhão (ppm) ao longo dos anos (Observatório Mauna Loa, Hawaii). Fonte: Adaptado de CHAPMAN & REIS (1995).

PRODUTIVIDADE DO ECOSSISTEMA FLORESTAL

A produtividade de um ecossistema florestal está relacionada diretamente com o consumo e com a disponibilidade de dióxido de carbono no meio, pois este é o elemento que movimenta o processo de absorção das plantas.
A assimilação do dióxido de carbono (CO2) ocorre através de uma absorção passiva por meio dos estômatos das folhas, cuja abertura é regulada principalmente pela intensidade de luz e pelo regime hídrico interno da planta.

Neste aspecto, o índice de área foliar passa a ter importância fundamental, uma vez que é através das folhas que as plantas executam a fotossíntese e, por conseguinte, a assimilação que vai resultar na sua produção.
A produtividade primária de um sistema ecológico pode ser definida como sendo a taxa na qual a energia radiante é convertida pela atividade fotossintética e quimiossintética de organismos produtores (plantas verdes), em substâncias orgânicas.

PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA BRUTA (PPB):

Esta produtividade representa a taxa global de fotossíntese, incluindo a matéria orgânica usada na respiração durante o período de medição, também chamada de fotossíntese total ou assimilação total.

PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA LÍQUIDA (PPL):

É a taxa de armazenamento de matéria orgânica nos tecidos vegetais, desconsiderando a respiração pelas plantas durante o período de medição, denominada também de fotossíntese aparente ou assimilação líquida.

Durante a respiração, parte da matéria orgânica, resultante da produção primária bruta, é convertida novamente em dióxido de carbono e água, perdendo parte do peso seco.

A produtividade primária bruta, a produtividade primária líquida e a respiração são relacionadas através da seguinte equação:

Os diferentes tipos de comunidades ou ecossistemas variam grandemente em sua produtividade primária líquida, conforrne se observa no quadro 1.

Quadro 1. Produtividade primária líquida de diferentes ecossistemas florestais do mundo. Fonte: CHAPMAN&REIS (1992).

Nos diferentes ecossistemas mundiais existem uma série de fatores que exercem influências na produtividade primária, dentre eles destacam-se a disponibilidade de nutrientes no solo, a disponibilidade de água, o período da estação do crescimento, a temperatura e os níveis de luz (Figura 28)

Figura 28. Produção primária líquida anual (tonelada de substância seca/hectare) no planeta Terra Fonte: SCHULTZ(1995).

Durante a fotossíntese, para a produção de uma tonelada de substância orgânica seca (como glicose), ocorrem os seguintes processos:

Quadro 2. Processos para produção de uma tonelada de substância orgânica seca na fotossíntese. Fonte: BOSSEL (1994).

Num ecossistema florestal, existe uma grande dinâmica na produção de biomassa, ou seja, à medida que a floresta vai se desenvolvendo, ocorre uma gradual redução da biomassa da copa das árvores e simultaneamente verifica-se um aumento na proporção dos componentes madeira e casca. Os troncos das árvores representam em média mais de 80% da biomassa aérea em uma floresta madura.

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