06 - Ecologia

Comecemos com uma definição:

Definido o termo, podemos dizer que os nutrientes são os elementos químicos essenciais para a manutenção de estruturas e de processos vitais. Há 3 categorias de nutrientes, definidas pela quantidade em que aparecem nos seres vivos: construtores, macronutrientes e micronutrientes (Figura 7.5).

Figura 7.5 As categorias de nutrientes minerais se distinguem pelas quantidades necessárias para a manutenção dos processos biológicos nos indivíduos (os tamanhos dos elementos ilustrados simbolizam essas quantidades).
Fonte: CEPA

Na natureza, os elementos químicos nutrientes apresentam-se na forma orgânica ou incorporados à biomassa e aos detritos. A ciclagem de nutrientes basicamente se refere à alternância entre as duas formas, que depende de processos biológicos, físicos (entre estes, os geológicos) e químicos; por isso, fala-se em ciclos biogeoquímicos. A parte da ciclagem da matéria que ocorre nas comunidades bióticas, como já vimos antes, é indissociável do fluxo de energia pelas mesmas.

Os produtores são os responsáveis pela incorporação inicial dos nutrientes à biomassa; a remineralização por decompositores é a última via de retorno desses nutrientes aos seus estoques inorgânicos. Na verdade, a remineralização ocorre ao longo de toda a cadeia alimentar: quando animais degradam aminoácidos com vistas à liberação de energia, liberam CO₂, água e nitrogênio na forma de amônia, exatamente como fazem os decompositores.

A assimilação de nutrientes pelos produtores muito frequentemente é facilitada por interações bióticas mutualísticas como micorrizas e bacteriorrizas ou, então, pela co-atuação de animais.

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Figura 7.6 (1) - Ectomicorriza. Esse tipo de micorriza não é o mais frequente entre as plantas em geral, porém é comum em pinheiros, eucaliptos e espécies de árvores e certos grupos de arbustos de zonas temperadas, como os carvalhos e os salgueiros. Os fungos participantes desse tipo de micorriza são basidiomicetos e alguns ascomicetos.(2 [superior]) - Relação entre fungo (Boletus) e raízes de pinheiro (Pinus), formando micorrizas. (2 [inferior]) - Pequena plântula de Pinus (4 cm) com raizes associadas a um extenso micélio correspondendo às hifas do fungo. Nesse tipo de associação, os fungos frequentemente liberam, ácidos orgânicos que ajudam a deslocar os nutrientes adsorvidos nas partículas do solo, tornando-os mais facilmente assimiláveis pela planta, da qual obtém matéria orgânica e, portanto, energia (os fungos são heterótrofos). (3) - Fotografia do sistema de raízes de uma leguminosa com nódulos contendo populações da bactéria Rhizobium, capaz de assimilar o nitrogênio gasoso N2 transformando-o numa forma utilizável pela planta, daí sua importância na agricultura especialmente no caso de solos pobres em nitrato. A formação dos nódulos nos tecidos das raízes é induzida pelas próprias bactérias, que aí encontram os recursos que necessitam para viver.
Fonte: CEPA

Quando se trata da remineralização de detritos, os decompositores propriamente ditos têm seu papel intimamente vinculado ao dos organismos detritívoros, já que eles promovem a quebra física das massas ou partículas de detritos, facilitando a atuação das bactérias e fungos. A decomposição, além disso, é afetada por fatores diversos, destacando-se a temperatura, a disponibilidade hídrica e o tipo de matéria orgânica a ser tratada (Figura 7.7 e 7.8).

Figura 7.7 A taxa de decomposição da matéria orgânica da serapilheira (folhas mortas) depende de diversos fatores, destacando-se a temperatura, a disponibilidade da água e a natureza química dos materiais a serem decompostos. Os gráficos mostram o decaimento, por decomposição, da quantidade inicial de diversas substâncias presentes em folhas mortas de duas espécies de carvalho no solo e na água de um riacho numa floresta temperada. É notável a maior taxa de decomposição de carboidratos solúveis, quando comparada à da lignina e da hemicelulose (grande parte da matéria orgânica total). Também se destaca a maior taxa de decomposição de todos os compostos quando na água: no solo, depois de um ano, ainda restam pouco mais que 60% da lignina inicial, enquanto que no riacho, em cerca de 7 meses só sobrou 20% da lignina inicial, sendo os 60% atingidos em apenas pouco mais que 4 meses.
Fonte: CEPA

Figura 7.8 O esquema representa algumas vias de transferência de nutrientes envolvendo o fogo e as formigas saúva (Atta). O fogo queima as partes aéreas das plantas (árvores, arbustos e herbáceas) e com isso os nutrientes antes incorporados na biomassa queimada ficam nas cinzas na superfície do solo. As árvores têm seus sistemas de raízes geralmente muito profundos como adaptação para captar água do lençol freático que fica frequentemente a vários metros abaixo da superfície do solo. Com isso, as herbáceas ficam favorecidas, com seus sistemas radiculares superficiais. Com isso, haveria uma constante perda de nutrientes dos componentes arbóreos e arbustivos para as herbáceas. As saúvas, ao levarem fragmentos de folhas tanto de plantas maiores quanto de herbáceas para os depósitos subterrâneos profundos, onde são decompostos pelo fungo que lhes serve de alimento, criam uma via adicional pela qual os nutrientes da superfície podem chegar aos sistemas radiculares profundos das árvores e arbustos.
Fonte: CEPA

Entender a ciclagem da matéria é, em boa parte, conhecer os principais estoques naturais dos diversos nutrientes e os processos responsáveis pelas transferências dentro deles e entre eles (Figura 7.9).

Figura 7.9 Estão representadas no esquema as mais importantes vias de transferência de nutrientes entre os grandes depósitos abióticos (atmosfera, hidrosfera e litosfera) e os bióticos, constituídos pelas comunidades terrestres e aquáticas. São destacadas (setas laranja) aquelas envolvendo atividades humanas. Tais atividades afetam direta ou indiretamente os fluxos de nutrientes através das comunidades devido aos efeitos da descarga de material extra na atmosfera e na água.
Fonte: CEPA