Ecossistemas

Um sistema que inclui todos os seres vivos (fatores bióticos) em uma área, bem como o seu ambiente físico (fatores abióticos ) funcionando juntos como uma unidade. Um ecossistema é formado por plantas , animais , microorganismos, solo, rochas, minerais, fontes de água e a atmosfera que interagem uns com os outros, isto é, um ecossistema consiste de comunidade biológica que ocorre em algumas localidades, e os fatores físicos e químicos que compõem o seu ambiente não-vivos ou abióticos.
Uma lagoa, uma floresta, um estuário, uma pastagem são exemplos de ecossistemas. Os limites não são fixos em qualquer forma objetiva, embora às vezes eles parecem óbvias, como com o litoral de um pequeno lago. Normalmente, os limites de um ecossistema são escolhidos por razões práticas têm a ver com os objetivos do estudo em particular.
Transformações de energia e ciclos biogeoquímicos são os principais processos que compõem o campo de estudo dos ecossistemas. A ecologia é geralmente definida como a interação dos organismos uns com os outros e com o ambiente em que eles ocorrem.

A energia é usada e transformada e se perde muito em calor (entropia) que se move através dos ecossistemas, e nova energia é continuamente adicionado à terra na forma de radiação solar. A Terra é um sistema aberto em relação à energia.
Nutrientes e outros materiais, por outro lado, estão continuamente circulando dentro e entre ecossistemas, e em geral não há novas entradas ou perdas do planeta. Em termos de materiais, então, a Terra é um sistema fechado. Energia e matéria são essenciais para a estrutura do ecossistema, funcionamento e composição. Note-se que em termos do ciclo do carbono, “materiais” e energia pode ser inter convertidos. Por exemplo, sabemos quantas calorias (uma medida de energia) um grama de compostos de carbono contém em determinados materiais como gorduras ou hidratos de carbono.

Alguns organismos são capazes de sintetizar moléculas orgânicas a partir de matéria inorgânica, e de armazenar energia bioquímica nesse processo. Estes são chamados de autótrofos, que significa “auto-alimentação.” Autótrofos também são conhecidos como produtores primários. Organismos capazes de fabricar moléculas orgânicas complexas a partir de compostos inorgânicos simples (água, CO 2, nutrientes) incluem plantas, alguns protistas e algumas bactérias. O processo pelo qual eles fazem isso geralmente é a fotossíntese, e como o próprio nome indica, a fotossíntese necessita de luz.

Da energia luminosa que atinge um ecossistema, apenas 1% é utilizado na realização da fotossíntese. E esse 1% é suficiente para gerar no planeta de 150 a 200 bilhões de toneladas de matéria orgânica por ano. A energia luminosa que os organismo fotossintetizantes absorvem é transformada em energia química, armazenada nas ligações das moléculas de compostos orgânicos produzidos. Uma parte desses compostos é consumida nos processos oxidativos da respiração celular, visando obter energia para manutenção dos processos celulares. Durante esse processo a matéria orgânica é eliminada na forma de água e gás carbônico. O restante dessa matéria é incorporada na estruturas celulares das plantas e algas (como a parede celular), formando partes dos corpos desses organismos (caules, folhas e raízes). É exatamente essa matéria orgânica fixada que servirá de alimento para os consumidores primários (herbívoros). Uma parte dessa matéria orgânica ingerida é consumida na respiração celular. Outra é eliminada no processo de excreção (fezes e urina). O restante é incorporado.

Temos que mencionar o processo conhecido como quimiossíntese. Alguns organismos, bactérias principalmente especializados, podem converter nutrientes inorgânicos em compostos orgânicos sem a presença de luz solar. Existem vários grupos de bactérias quimiossintética em ambientes marinhos e na água doce, especialmente os ricos em enxofre ou gás sulfídrico. Como clorofila em plantas e outros organismos capazes da fotossíntese, os organismos são autótrofos quimiossintéticos.
Muitos organismos só podem obter sua energia alimentando-se de outros organismos. Estes são chamados heterotróficos. Eles incluem os consumidores de qualquer organismo, sob qualquer forma: plantas, animais, micróbios, mesmo tecido morto. Heterotróficos também são chamados de consumidores. Ex: O homem, o boi, o leão, a aranha etc.
Os consumidores são divididos em consumidores primários, secundários, terciário, etc. Os consumidores primários são representados pelos herbívoros que se alimentam diretamente do produtores. Herbívoros por sua vez servem de alimento para os consumidores secundários (carnívoros). Esses carnívoros por sua vez servirão de alimento para outros (consumidores terciários) e assim por diante. Veremos que cadeias não podem possuir muitos níveis tróficos, pois a quantidade de energia e matéria se dissipa ao longo dela.

Existe uma outra classe, os decompositores. Eles são representados por bactérias e fungos que vivem no solo e na água. Através da decomposição (oxidação) da matéria orgânica presente em cadáveres e excretas (amônia, uréia, ácido úrico) esses organismos conseguem energia para o funcionamento de suas atividades vitais. As substâncias minerais produzidas durante o processo de decomposição são devolvidas aos produtores para a realização da fotossíntese. Assim o papel fundamental dos decompositores se encontra na reciclagem de matéria orgânica, fornecendo matéria inorgânica para fotossíntese. Se os produtores são vistos como introdutores de energia na cadeia, podemos considerar os decompositores como reintrodutores de matéria na cadeia.
Alguns animais  não se enquadram em apenas um nível trófico em face de sues hábitos alimentares variados. O interrelacionamento dos seres vivos de um ecossistema é muito mais complexo do que uma simples cadeia alimentar pode mostrar. Na verdade, o fluxo de energia pelos seres pode seguir diversos caminhos alternativos através de diferentes cadeias alimentares opcionais que se cruzam. A teia alimentar não se configura como um fluxo retilíneo e unidirecional, como uma cadeia alimentar. Ela se estabelece de forma multidirecional, permitindo-se estudar a passagem da matéria e da energia pelos ecossistemas.
Fonte:http://www.agenciadoensino.com

Um Micro Mundo na Areia

Ao coletarmos um pouco de areia da praia e ao examina-la na palma das mãos, à vista desarmada, vamos notar pequenos grãos  de sílica, quartzo, mica e e outros minerais. A praia a primeira análise parece ser formada só de areia. Observando melhor com uma boa lupa ou ao microscópio, os grãos podem ser separados por meio de estilete ou por meio de uma gota de água. E o que veremos ?

Encontraremos seres microscópicos, carapaças de protozoários com a forma de minúsculos caracóis, claviformes ou esféricos. São geralmente menores que os grãos de areia e também podem ser vistos sem o microscópio, mas como pequeninos pontos brancos facilmente confundidos com areia. são os foraminíferos. Eles apresentam uma carapaça calcária, silicosa ou quitinosa e de formas muito variadas.
A areia da praia é só uma pequena amostra da diversidade de vida nas água dos mares, rios e lagos. Com o decorrer de nossos estudos, incluiremos aqui muito mais sobre a vida aquática, tanto macroscópica como microscópica e sua relação com a natureza e nunca se esquecendo dos fatores geológicos.

Sprites Jatos Azuis e Elves

Durante a Segunda Grande Guerra Mundial, os pilotos de aeronaves relataram ter observado inexplicáveis fenômenos aéreos (chamado agora de eventos transitórios luminosos), nas proximidades de trovoadas. Mas, na época, os cientistas não deram muita importância ao fato. Hoje sabemos que se trata de fenômenos atmosféricos chamados de Sprites Vermelhos, Jatos Azuis e Elves.

Depois de 1989 esse tema começou a ser levado a sério. Esse é o ano em que o Professor de Física John R. Winckler da Universidade de Minnesota fez uma descoberta surpreendente:
Ao testar uma câmera de vídeo para um foguete de pesquisa, as primeiras imagens de um sprite foram acidentalmente obtidas. Elas inesperadamente revelaram duas colunas gigantes de luz acima de tempestades, Finalmente o mistério sobre essas luzes estranhas acima de tempestades foi resolvido.
Hoje, apesar de bastante enigmáticos, os sprites vermelhos, e seus primos, os jatos azuis, e elves, estão revelando alguns de seus segredos.
Existem diferentes tipos de raios (ou descargas elétricas) que ocorrem bem acima das tempestades que estamos acostumados a ver na troposfera (camada mais baixa da atmosfera da terra a cerca de 17 km acima da superfície terrestre). Esses diferentes “raios” são os Sprites, os Jatos Azuis e os Elves.

Sprites
Sprites são geralmente de cor laranja-avermelhado, eles ocorrem em várias formas sendo que a mais comum é semelhante a um funil. Eles geralmente aparecem em grupos de três ou mais. Os Sprites geralmente ocorrem na alta atmosfera em altitudes de 65 a 75 km, mas os seus tentáculos podem estender-se a altitudes tão baixas quanto 40 km. Eles também são muito grandes, ou seja, aglomerados deles podem cobrir distâncias horizontais de 50 km de diâmetro.
Sprites duram cerca de 9,57 microssegundos e são apenas detectável a olho nu em determinadas condições. É por isso que a evidência fotográfica era necessária para provar sua existência.
Pesquisas indicam que sprites estão associados com descargas muito poderosas de nuvem-terra positivos. Os pesquisadores acreditam que esses raios dão origem a um intenso campo eletrostático acima das nuvens de tempestade. Isso cria uma diferença de potencial entre a nuvem e a atmosfera superior, e uma “faísca” enorme ocorre na forma de um sprite.

Elves
São grandes halos vermelhos que ocorrem na alta atmosfera a cerca de 100 km acima de tempestades ativas. Eles podem ter até 400 km de diâmetro e duram cerca de um milésimo de segundo. Surpreendentemente, a existência dos elves foi previsto antes de ser realmente observado. A sua causa é semelhante ao de sprites, que ocorre em resposta a um grande raio. A descarga eletromagnética sobe da tempestade e se espalha como uma onda, próximo à transição entre a estratosfera e a ionosfera.

Jatos Azuis
É um jato azul que acontece acima de uma tempestade. Jatos azuis são ejeções elétricas que surgem a partir do topo de tempestades ativas. Eles se movem muito rapidamente, atingindo velocidades de 100 km/segundo, e depois espalhando-se e desaparecendo em torno de alturas de 40 a 50 km. Eles geralmente aparecem na forma cônica e assumem um tom azulado. Eles duram apenas cerca de um quarto de segundo, mas pode ser visto pelo olho humano. Os jatos azuis são normalmente associados com tempestades muito ativas e são mais prováveis de ocorrer próximo da maior parte das células de trovoada que estão associados com o mau tempo.

A Circulação Termohalina

Os ventos conduzem correntes oceânicas nos 100 m acima da superfície do oceano. No entanto, as correntes oceânicas também fluem quilômetros abaixo da superfície do mar. Estas correntes de oceanos profundas são conduzidas por diferenças de densidade da água, que é controlada pela temperatura (termo) e salinidade (halina). Este processo é conhecido como circulação termohalina conhecida também como correia transportadora global.

A correia transportadora global é um sistema em constante movimento de circulação profunda do oceano impulsionada pela temperatura e salinidade, ou seja, é a diferenças na densidade das águas criadas pelas diferenças de temperatura e salinidade e como sabemos a densidade da água do mar depende da sua temperatura e salinidade. Já existe um conjunto de instrumentos entre a Flórida e as ilhas Canárias que vem monitorando continuamente parte da correia transportadora mundial do Atlântico Norte desde 2004 (se eu não me engano os dados são transmitidos quase em tempo real). Agora existe um outro projeto internacional liderado pelos Estados Unidos que vai começar um outro conjunto de medições contínuas utilizando um conjunto de sensores entre África do Sul e Argentina.

Eu penso que muita coisa deve ser esclarecida com essa pesquisa, principalmente os debates sobre aquecimento global ou um possível resfriamento global. Alguns cientistas falam das possíveis consequências de um “colapso” na corrente do golfo devido ao descongelamento das geleiras que como sabemos, o gelo dessas regiões é de água doce, isso significaria mais água doce nos oceanos principalmente no atlântico norte e consequentemente uma mudança da densidade da água o que hipoteticamente causaria um “desligamento” da corrente do golfo e uma grande confusão no clima da Terra. Modelos climático seguem um padrão matemático contínuo, mas será que são confiáveis ?

Existem uma enorme quantidade de fatores que influenciam na formação do clima e são totalmente dinâmicos inclusive o fator antropogênico, o clima espacial (ciclos solares) e até raios cósmicos galácticos. O fato é que tem alguma coisa acontecendo com clima da Terra, talvez até seja natural, como já aconteceu varias vezes na história do planeta, mas não com essa velocidade. Por exemplo, a região do Saara sofreu uma transformação muito rápida. Em um curto período, geologicamente falando, isto é, há 10.000 anos, chuvas de monção varriam o Saara, transformando a região em uma área habitável, mas há 5.000 anos as chuvas recuaram, iniciando a desertificação do Saara e sem a influência humana…

Magnitude de um Astro

Antes de falar em magnitude ou brilho de um astro temos que entender certos detalhes. Estrelas não brilham realmente, elas só parecem brilhar quando vista da superfície da Terra. As estrelas cintilam no céu à noite por causa dos efeitos de nossa atmosfera.
Para determinar a diferença entre uma estrela e um planeta, tudo que você tem que observar é se a fonte de luz no céu está brilhando, se assim for, é uma estrela. Estrelas brilham à noite, porque a atmosfera da Terra absorve a luz que brilha de muito longe. Quando a luz de uma estrela (que na verdade é a radiação) entra em cada camada da atmosfera da Terra, ele é refratada muitas vezes, enviando sua luz em ângulos diferentes para a terra, fazendo com que a luz apareça como se estivesse brilhando. Se um dia voce fizer uma viagem ao espaço, vai notar a diferença nas estrelas que você vê, elas realmente não brilham, mas permanecem estáveis.

As estrelas mais fracas que podemos ver com nossos olhos em uma noite escura tem uma magnitude astronômica de seis, enquanto Sirius, a estrela mais brilhante no céu tem uma magnitude de -1. Quanto mais positivo é o objeto, mais fraca é a sua magnitude, enquanto que objetos muito brilhantes têm magnitudes cada vez mais negativas.

O sistema de magnitude remonta ao século II aC, quando as astrônomo grego Hiparco dividiu estrelas em seis classes. O número um ficou para o mais brilhante e seis para as mais fracas. Em 1856, Norman Pogson substituiu esse sistema com uma base em matemática, mas ele tentou combinar com o sistema antigo. Ele usou a fórmula:
m = -2,5 log (F / Fstand)
Agora, se você ainda não entende essa fórmula, eu vou tentar ajudá-lo. Vamos definir os termos:
m – a magnitude
F – é o fluxo da nossa estrela
Fstand – é o fluxo de uma estrela padrão
O fluxo é basicamente a quantidade de energia da estrela que chega à Terra.
Agora a parte um pouco mais complicada é o “log”. O logaritmo de um número, pode ser entendido de forma simplificada como sendo o expoente que uma dada base deve ter para produzir certa potência. Exemplo:
log (1000) = 3 ou 10³ = 1000
log (100) = 2 ou 10² =100
log (10) = 1
log (1) = 0
log (0,1) = -1
log (0,01) = -2
log (0,001) = -3
Assim, com um pouco de conhecimento da função de log, podemos dizer onde é o ponto zero do sistema de magnitude. Quando o fluxo da estrela é o mesmo que o padrão, então tem-se:
m = -2,5 log (1)
m = -2,5 * 0
m = 0

Então, quando a nossa estrela tem o mesmo fluxo como a estrela padrão a sua magnitude é zero. Agora uma magnitude negativa seria quando uma estrela é mais brilhante do que a estrela padrão. Muito provavelmente isso vai acontecer quando calcularmos a magnitude absoluta. Isto é quando se corrigir a distância. Imaginamos que todas as estrelas estão a alguma distância padrão e então determinamos qual seria a magnitude. Às vezes, quando a estrela está “mais perto”, é mais brilhante do que o padrão e a magnitude absoluta é negativa.
No uso moderno, a estrela Vega é definida como de magnitude 0,0.