fitoplancton mps

fitoplancton mps

I.I.Principais grupos. Critérios de classificação Principais grupos. Critérios de classificação

Distribuição e relação com os factores físico

Distribuição e relação com os factores físico--químicos e químicos e biológicos biológicos

Distribuiç ão horizontal Distribuiç ão horizontal

Distribuiç ão vertical Distribuiç ão vertical

Microdistribuição Microdistribuição

Migrações Migrações

I. Produção planctónica. Fotossíntese e quimiossíntese. I. Produção planctónica. Fotossíntese e quimiossíntese.

Selecção de alimento. Resposta funcional e numérica Selecção de alimento. Resposta funcional e numérica

Relação inversa Relação inversa

Repartição de energia Repartição de energia

Cadeia alimentar e transferência de energia Cadeia alimentar e transferência de energia

Métodos de medida da produção planctónica Métodos de medida da produção planctónica

Estações oceânicas Estações oceânicas

Variações sazonais. Exemplos Variações sazonais. Exemplos

Domínio pelágico Domínio pelágico

Domínio bêntico Domínio bêntico

Seston Seston

Neuston Neuston

(hiponeuston) (hiponeuston)

Plancton Plancton

Necton Necton

(( micronecton) micronecton)

Suprabenthos Suprabenthos

Benthos Benthos

Coluna de águaColuna de água

PLANCTON Divisões clássicas

BacterioBacterio - -

Plancton Plancton

Micronecton (p.exMicronecton (p.ex Cifozoários) Cifozoários)

Suprabenthos (p.ex Misidáceos) Suprabenthos (p.ex Misidáceos)

ZooZoo - -

FitoFito - - holoplancton holoplancton meroplancton meroplancton

Neuston (p.ex Sifonóforos) Neuston (p.ex Sifonóforos)

Divisões clássicas

Flutuabilidade Flutuabilidade

Aumento da relação superfície:volume Aumento da relação superfície:volume

Morfologia do corpo, ramificação dos Morfologia do corpo, ramificação dos apêndices, presença de sedas, apêndices, presença de sedas, organização em colónias organização em colónias

Diminuição do peso Diminuição do peso

Regulação fisiológica (flutuadores de Regulação fisiológica (flutuadores de pressão variável, inclusões lipídicas, pressão variável, inclusões lipídicas, controlo iónico, vacuolização) controlo iónico, vacuolização)

Espessura das conchas

Espessura das conchase frústulas e frústulas

TransparênciaTransparência (homocromia) (homocromia)

Bioluminescência Bioluminescência

Contribuição dos principais grupos planctónicos para a biomassa

(nº indiv x volume esférico equivalente)

<2µm

1µm (d)

Mediterrâneo. Abundância relativa de organismos de diferentes tamanhos (Rodriguez, 1994)

PICO-NANO-e MICROPLANCTON bactérias µ flagelados coco litoforídeo coco litoforídeo foraminífero foraminífero ciliado tintiníd eo diatomáceas dinofl agel ados

Metabolismo versátil Metabolismo versátil

AutotrofiaAutotrofia (produtores (produtores primários) primários)

Heterot rofia Heterot rofia

Parasitismo Parasitismo

Simbiose Simbiose

<2µm <2µm

(Pacífico tropical) (Pacífico tropical)

Picoplancton (<2µm): 39

••Nanoplancton (2Nanoplancton (2-- 20µm): 27

••Microplankton (20Microplankton (20-- 200µm): 9

: 5µm diatomáceas coco litoforídeo dinoflagelado silicoflagelado

Barras Microfotografias de esqueletos

(adaptado de Wright, 1977-78)

Vasas calcáreas Vasas siliciosasSedimentosde origem glaciar

Sedimentos derivados das massas conti nentais adj acentes

Argilas verm el has

Si Si

Factores físicoFactores físico --químicos químicos

Viscosidade (temperatura) Circulação oceânica global (larga escala) Gradientes de luz, temperatura e nutrientes Upwelling Correntes de maré Escorrênc ias dos rios

Factores biológicos Factores biológicos

Hábitos alimentares Ciclo de vida e parâmetros demográficos

Divergência Tropical Divergência Tropical

Divergência Antár tica Divergência Antár tica

SISTEMAS DE UPWELLING COSTEIRO: A-Peru; B -Corrente da Califórnia; C -noroeste de Africa; D -sudoeste de África

Divergência Divergência

Tropical Tropical

SISTEMAS DE UPWELLING COSTEIRO: A-Peru; B -Corrente da Califórnia; C -noroeste de Africa; D -sudoeste de África

Di vergência Antártica Divergência Antár tica http://da ac.gsfc.nas a.g ov http://da ac.gsfc.nas a.g ov

> produtividade < produtividade http://da ac.gsfc.nas a.g ov http://da ac.gsfc.nas a.g ov

Atlântico Norte Atlântico Norte

(inverno) (inverno)

> produtividade < produtividade

PRODUTIVIDADE FITOPLANCTÓNICA E NUTRIENTES > 2

0,25 -2

< 0,25

PO 4

-P (µg atl-1 )

> 250 100 -250

Produtividade fitoplanctónica

ZOOPLANCTON -ATLÂNTICO NORTE Distribuição horizontal e relação com a hidrografia

C NEq

Correntes

G -Golfo C -Canárias

A NEq - Norte eq uatorial

A -Antilhas

Ca rac terí stic as: Upw ellin g co steiro

Div ergên cia eq uatorial Giro central

Velocidade vertical (cm s

NO 3

Fitoplancton (mgC mgCl a

Dimensão das célulasgrandespequenas

Mobili dade dos herbív oros alta baix a +baixa Variabilidade temporal dos herbívorosaltabaixa+baixa Níve is t rófi cos 1-2 3-4 5-6 Produção no topoaltaintermédiabaixa

(Adaptado de Walsh,1976) t2 t3

Distribuição vertical de bactérias decompositoras

(Oceano aberto) t0 t1 t3 t1t0

Gyre, Mar da Irlanda Baía de S.Francisco, EUA

Set Abr t3 t1t0

Penetração dos diferentes comprimentos de onda (%) vbg yor

Pigmentos Ab sorçã o

Cl a, bec

Ficoxantinas Fico eritrinas Ficocianinas visível

A presença de pigmentos acessórios é uma importante adaptação fiA presença de pigmentos acessórios é uma importante adaptação fisiológica siológica às condições de mistura turbulenta e ao afundamento. às condições de mistura turbulenta e ao afundamento.

Divergência Divergência

Tropical Tropical

Divergência Divergência

Tropical Tropical

2000m 2000m

ZOOPLANCTON -DISTRIBUIÇÃO VERTICAL Oceano Pacífico

Causas da Causas da microdistribuiçãomicrodistribuição: :

•• Mecanismos físicos Mecanismos físicos

Circulação e turbulência à escala regional (ventos) Circulação e turbulência à escala regional (ventos)

Condições de fronteira, gradientes de luz, temperatura, salinida

Condições de fronteira, gradientes de luz, temperatura, salinidade de

•Mecanismos sociais e demográficos

Taxas de reprodução Associação em grupos móveis (protecção, repr odução)

••Mecanismos fisiológicos e Mecanismos fisiológicos e comportamentaiscomportamentaisrelacionados relacionados com o consumo de recursos com o consumo de recursos

Heterogeneidade de nutrientes Heterogeneidade de nutrientes

Diferentes respostas numéricas Diferentes respostas numéricas

Competição Competição interspecífica interspecífica

UpwellingUpwelling costeiro costeiro

Estuários Estuários

Topografia Topografia

Formação de Formação de termoclinastermoclinas, ,

nutriclinasnutriclinas

Estratificação Estratificação

Mistura Mistura - - gradiente de gradiente de salinidade salinidade

Factores físicos (hidrodinâmica) Vórtices de Langmuir

. A -flutuabilidadeneutra (ao acaso)

B -flutuabilidadenegativa (agregação em upwelling) C -flutuabilidadepositiva (agregação em downwelling) D, E, F -agregação nadando contra a corrente (relação com a luz)

>3m s-1 até 400m compr

Mecanismos sociais e demográficos

Associação em grupos móveis (protecção, repr odução)

Agregação de misidáceos

PERFIS DE BIOMASSA http://botany.uwc.ac.za

Biomassa

FITOPLANCTON Produção primária e microdistribuição

Biomassa (mgClam-3 )

Taxa de fotossíntese (mgC mgClad-1 )

Prof.Comp. P=R t3 t1t0

FACTORES: Luz

Nutrientes Taxa de crescimento

As migrações verticais surgem em resposta a

Condições físico-químicas do meio (luz, temperatura, correntes)

Preferências alimentares

Evitamento de predadores Estratégias reprodutivas Compo rta mento soci al

As migrações verticais surgem em resposta a

Condições físico-químicas do meio (luz, temperatura, correntes)

Preferências alimentares

Evitamento de predadores Estratégias reprodutivas Compo rta mento soci al

Intensidade luminosa (%) min opt max DISTRIBUIÇÃO

RESPOSTA À LUZ 2 m

27 m 24 m

A –Curva de penetração da luz

B –Distribuição vertical de uma espécie eurilume

C -Distribuição vertical de uma espécie estenolume Nº ind

Temperaturas à superfície superiores a ~12 ºC impedem a migraçãonictemeral de Mysis relicta

Verão Temperatura ºC termoclina

10 indm -3

A termoclinacondiciona as migrações

MIGRAÇÕES NICTEMERAIS Calanus Cosmetria Misidáceo

Cosmetri a Misidáceo

Variação com o estado de desenvolvimento estados larvares (copepodito V)

Calanus Calanus finmarchicus,

Loch Fyne Escócia

Ecograma registado entre as 23:0 e 1:0 (Pacífico Este)

Densidade de C. cristatus(ind.m-3 )

0 m 40 m

MicrodistribuiçãoMicrodistribuição em larga em larga escala escala --3 Km 3 Km

MicrodistribuiçãoMicrodistribuição em em pequena escala pequena escala - - distância mínima entre distância mínima entre manchas detectadas 14m manchas detectadas 14m

Zooplanctonem registo contínuo (Wiebe, 1970)

ESCALAS: 105m a 10-1 m

CO 2 sup .

Clorofila (10m prof)

Zooplancton - arrasto sup.

Fitop lan cton - uptake de 14 C regressão agregação agregação

Os organismos do Os organismos do plancton plancton não são meros não são meros tr açadores tr açadores dos movimentos das massas dos movimentos das massas de água... de água...

•• Alimentação Alimentação-resposta agregada dos predadores a elevadas densidades de presas(maior efici ênci a)

Redução do risco de ser comido Redução do risco de ser comido-a agregação reduz o risco mesmo que possa atrair predadores

•• Efeitos demográficos Efeitos demográficos-a baixa turbulência pode promover a microdistribuiçãode presas e a frequência dos encontros. Turbulência elevada é prejudicial parao crescimento e reprodução

••Uso e selecção do habitat Uso e selecção do habitat-os organismos seleccionam manchas diferentes consoante os recursos nelas presentes

•• Organização social Organização social-quando a competição é do tipo interferência (contest) as manchas mais favoráveis são ocupadas primeiro. Excesso de indivíduos tenderãoa utilizar áreas menos favoráveis (efeitos demográficos)

•• Dispersão Dispersão-muitos indivíduos percorrem distâncias curtas numa mesma mancha; poucos indivíduos percorrem distâncias longas de uma mancha para outra.A distribuição espacial das manchas e a frequência de alterações que estas sofrem afectam a necessidade ou as vantagens da dispersão a longas distâncias substrato reduzido produto oxidado

BACT E RIOPLAN CTON - quimiossíntese

FITOPLAN CT ON - fotossíntese

A nCH 2

O+2 nA+ nH2 O luz pigmentos

H2 O -em presença de oxigénio

H 2 S –em anóxia

PRODUÇÃO PRIMÁRIA -Substratos, oxidantes e produtos finais

Dadores de e- (sub str atos re du zid os)

Receptores de e- (ox ida ntes)

Produto final (ox ida do)

Presença de O2H2 OC O2 O

B. nitrificantesNO 2

, NH 4

, NH2 OH O2 ,N O

NO 3

, NO 2

B. s ulfo-re dutoras* H2 S, S0

B red. hidrogénio*H2 O, SO4H2 O

B. red. metano*CH 4 O2 CO

B. red. ferro*Fe2+

B. red. CO*COH2CH 4

* também heterotróficos

Dimensões: <2µm Dimensões: <2µm

Actividade de Thiobac ill us

Actividade de Thiobac ill us

Fotossíntese

Quimiossíntes e

(Adaptado de Sorokin, 1964)

Bacillus Bacterium De sulfov ibr io Micrococcus Methanomonas Nitrobacter Pseudom onas Sarcina Spirillum Streptom yces Thiobacillus

Fo tossí nt es e Quimiossíntes e

Cocos Bastonetes Espiral

Águas doces e marinhas Fontes hidrotermais de profundidade Sedimentos

Pmax saturaçã o

Ponto de compensação

Intensidade luminosa (I) Intensidade luminosa (I)

1, 2 -comunidades de luz atenuada

3 -comunidade de luz intensa Fotossíntese vs. luz

PRODUÇÃO PRIMÁRIA -Factores limitantes

Temperatura C Variações sazonais (Baia de Tóquio)

Temp °C

Pmax Temp

P pot

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