Modelos Ecológicos para estudos em Reservatórios Tropicais Ericson Sousa da Silva...

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  • Modelos Ecolgicos para estudos em Reservatrios Tropicais Ericson Sousa da Silva Ecologia Energtica Disciplina da Graduao da Ecologia Cincias Biolgicas Prof. Dr. Ricardo Motta Pinto-Coelho Data: 17 de Novembro de 2006
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  • Introduo O que um Modelo Ecolgico? Modelo pode se definido como uma formulao simplificada que imita um fenmeno ou um sistema do mundo real, de tal maneira que situaes complexas podem ser compreendidas e, eventualmente, previstas (Odum, 1993). Qualquer sistema constitudo por um conjunto de elementos relacionados entre si pode ser traduzido em linguagem lgica e tornar-se um modelo Primeiros modelos: Gordon Riley na dcada de 40. dinmica da produo primria e secundria em ecossistemas marinhos.
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  • Um marco importante na modelagem ecolgica foi o modelo desenvolvido por H. T. Odum (1957) para representar a organizao e dinmica (fluxos energticos) do ecossistema de Silver Springs, Estados Unidos. Nessa simulao, algumas das principais caractersticas dos ecossistemas tais como a substancial perda de energia em cada fluxo na cadeia trfica, foram representadas de forma clara. Modelo Matemtico: Limitao e padronizao.
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  • Durante as ltimas dcadas os modelos ecolgicos de simulao sofreram um considervel processo evolutivo. Na tentativa de melhor representar a intricada estrutura e dinmica dos sistemas ambientais, eles tornaram-se mais complexos e incorporaram vrias relaes de causa, efeito e controle observada nos ecossistemas. Embora os modelos conceituais [aqueles que representam as relaes sem quantifica-las] sejam bastante teis para representar a organizao dos sistemas e de seus processos dominantes, na modelagem quantitativa que os modelos atingem sua expresso mais completa. Os modelos ecolgicos de simulao, por exemplo, podem representar a variao dos principais componentes do sistema estudado em relao ao tempo, e produzirem experimentos de simulao muitas vezes impossveis de serem realizados no sistema real.
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  • Objetivos de um Modelo Representar, artificialmente, resultados que imitem a realidade; Prever certas respostas em situaes que sejam complexas para serem testadas em um ambiente; Ajudar na compreenso de certos processos e compar- los a outras reas e regies; Compactar o conhecimento e ajudar no entendimento de certos conceitos e idias; Ajudar a testar hipteses e levantar novas hipteses e questes.
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  • Modelagem em Estudos Ambientais Os modelos ecolgicos de simulao desenvolvidos no Brasil e, particularmente, no sistema estuarino da Lagoa dos Patos, RS, tm sido construdos com a utilizao do aplicativo de computador. STELLA (Richmond & Peterson, 1996) um programa para construo de modelos dinmicos de simulao atravs de um processo grfico que usa cones numa linguagem de fcil compreenso.
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  • Exemplos de uso do Stella No esturio da Lagoa dos Patos, RS, os modelos ecolgicos de simulao desenvolvidos para esse importante sistema ambiental, utilizaram o aplicativo STELLA na sua construo e aprimoramento. Teixeira da Silva (1995) desenvolveu um modelo ecolgico para os fundos vegetados dominados pela gramnea submersa (Ruppia maritima) dos ambientes rasos do esturio. O modelo teve por objetivo investigar a dinmica [cmbio temporal em seus principais componentes] dos fundos vegetados na regio. Alguns resultados importantes do modelo foram a sua capacidade de definir o potencial produtivo dos ambientes estudados, e uma proposta de mecanismo ecolgico para o fato de que na mesma rea estuarina coexistam fundos vegetados temporrios e perenes.
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  • Em 1996 o modelo MELP (Bonilha & Asmus, 1994) foi construdo com STELLA para compilar e integrar a informao acerca da coluna dgua do esturio da Lagoa dos Patos. Procurou tambm detectar as lacunas de informao sobre o sistema estudado e quantificar a sua dinmica. O MELP mostrou que a produo e biomassa de plancton da regio de guas abertas do esturio bastante dependente dos fluxos de importao dos ecossistemas vizinhos, principalmente associados descarga fluvial.
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  • Modelos Ecolgicos Prticos Tanques de criao
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  • O que considerar para a modelagem? Tudo!!!! E mais um pouco... Exemplo: Luz, Oxignio, volume de gua, turbidez, coluna dgua, pH, sais minerais, condutividade, condutividade... Alm de parmetros biolgicos, tais como: Cadeia alimentar, estrutura de comunidades, tamanho dos indivduos, processos reprodutivos, Interaes ecolgicas e outros... Os ecossistemas se organizam atravs das relaes de uns e outros elementos e dentro das limitaes fsicas
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  • Lagos X Reservatrios Tempo de residncia da gua; Reservatrios tem mais fsforo dissolvido e recebem mais sedimentos; Maior quantidade de material alctone nos reservatrios; Caractersticas dos reservatrios favorecem a formao de um gradiente de P; Fatores hidrodinmicos afetam as respostas de nutrientes;
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  • Consideraes Sistemas abertos; Recebimento de materiais aloctnes; Vazo varivel, dependente de fatores externos; Espcies com uma gama de interaes quase infinitas; Regio artificial. No se comporta como um ambiente natural!!!
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  • Problemas... Muitos modelos do dados equivocados quando aplicados reservatrios Motivos: Localizao destes em reas pouco estudadas em relao a eutrofizao e tambm outros parmetros. Os reservatrios no se comportam como um ambiente natural e cada um tem uma dinmica diferente uns dos outros.
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  • A taxa de ciclagem de nutrientes varia muito conforme a estrutura fsica e dos organismos presentes. A reteno de nutrientes baixa. Principais equvocos: Criao de peixes; Turismo e lazer; Estudos ambientais com objetivos naturais; Introduo de espcies; Relao/Modelo: Fitoplncton Zooplncton Peixes e outros organismos
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  • Trabalhos The influence of hydrodynamics on the spatial and temporal variation of phytoplankton pigments in a large, sub-tropical coastal lake (Brazil). Luciana de Souza Cardoso e David da Motta Marques. Este estudo avalia a distribuio espao-temporal dos pigmentos fitoplanctnicos na Lagoa Itapeva e sua relao com aspectos hidrodinmicos. Diferena nos graus de amostragem entre as diferentes Estaes do ano; Resultados: Relao entre as diferentes pocas do ano, a hidrodinmica do lago e a distribuio dos pigmentos fitoplanctnicos.
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  • Indicadores de desempenho de pesque - pague no noroeste do Estado de So Paulo, Brasil Ruy Bessa Lopes, Luiz de Carvalho Landell Filho, Carlos Tadeu dos Santos Dias desempenho produtivo dos lagos de pesca recreativa. Questionrio que avaliou: sistema produtivo, gerenciamento pesqueiro, administrao operacional Resultado: Boa produtividade entre as relaes de gerenciamento dos lagos e de pesca.
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  • Qualidade da gua durante a formao de lagos profundos em cavas de minerao: estudo de caso do lago de guas Claras MG Eduardo von SperlingI; Fernando Antonio JaridmII; Cesar Augusto Paulino GrandchampIII O trabalho objetiva discutir os aspectos de qualidade da gua durante o processo de enchimento de lagos de minerao.
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  • Dados avaliados Temperatura da gua : Acompanhou as variaes sazonais. Oxignio dissolvido : Satisfatrias, com alto valor na superfcie (algas fotossintetizantes).
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  • Transparncia : Valores baixos. Espera-se valores mais altos conforme enchimento do algo. Os dados j mostram isso... Turbidez : Apresentam diferena entre suas camadas. Mas esto dentro dos valores da resoluo do CONAMA. Cor : Variao entre as camadas. Resultados indicam padronizao.
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  • pH : Os valores oscilaram de 6,9 (janeiro/03, superfcie e fundo) a 9,2 (novembro/02 e abril/03, superfcie), caracterizando portanto a ocorrncia de guas tipicamente alcalinas, como alis comum para os ambientes aquticos naturais. Condutividade eltrica : Valores indicando presena de sais dissolvidos. Variao com sazonalidade. No h indcios de valores pertubadores (poluio).
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  • Fosfato total e solvel : Valores baixos comparados lagos em Minas Gerais. Srie nitrogenada : Valores baixos. No h indicao de problemas...
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  • Ferro : Valores baixos. No h solubilizao de ferro. Valores normais. Demanda bioqumica de oxignio : Valores baixos. Argumentao em torno de rea no vegetacional...
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  • Fitoplncton e Zooplncton :
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  • Concluso do trabalho no Lago: Predomnio de uma qualidade de gua muito boa no lago em formao. Trata-se de um ambiente bem oxigenado, inclusive nas camadas profundas, com baixos teores de cor e turbidez, de pH levemente alcalino, com um restrito grau de mineralizao (baixa alcalinidade, dureza e condutividade eltrica) e reduzidos teores de nutrientes. Quase todos os resultados do monitoramento do lago de guas Claras situam-se abaixo dos limites fixados para a Classe 2 O nico parmetro que no est em conformidade plena com a referida legislao o fosfato total.
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  • De maneira geral constata-se a tendncia obteno de um equilbrio nos valores de vrios parmetros, medida em que o lago vai adquirindo uma certa estabilidade na sua estrutura fisico-qumica. No entanto os parmetros hidrobiolgicos e aqueles que esto associados dinmica de crescimento de organismos, como nutrientes por exemplo, devero ainda experimentar sensveis variaes ao longo do tempo, decorrentes do prprio processo de formao d