PLANCTON I. Principais grupos. Critérios de classificação Principais grupos. Critérios de classificação I. Distribuição e relação com os factores físico- -químicos e químicos e Distribuição e relação com os factores físico biológicos biológicos RESUMO Distribuição horizontal Distribuição horizontal Distribuição vertical Distribuição vertical Microdistribuição Microdistribuição Migrações Migrações II. Produção planctónica. Fotossíntese e quimiossíntese. II. 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 FCTUNL - 2002/2003 Métodos de medida da produção planctónica Métodos de medida da produção planctónica Estações oceânicas Estações oceânicas Variações sazonais. Exemplos Variações sazonais. Exemplos
PLANCTON Neuston Neuston Seston Seston (hiponeuston) (hiponeuston) Coluna de água Coluna de água Domínio pelágico Domínio pelágico Plancton Plancton ( Pelagos ) ( Pelagos ) Necton Necton (micronecton) micronecton) ( Suprabenthos Suprabenthos Domínio bêntico Domínio bêntico ( Benthos ) ( Benthos ) FCTUNL - 2002/2003 Benthos Benthos
PLANCTON Divisões clássicas Bacterio- - Bacterio Divisões clássicas Plancton Plancton Fito- - Fito Zoo- - Zoo holoplancton holoplancton meroplancton meroplancton Neuston (p.ex Sifonóforos) Neuston (p.ex Sifonóforos) Micronecton (p.ex Cifozoários) Cifozoários) Micronecton (p.ex FCTUNL - 2002/2003 Suprabenthos (p.ex Misidáceos) Suprabenthos (p.ex Misidáceos)
ORGANISMOS PLANCTON DIMENSÕES DOS FCTUNL - 2002/2003
PLANCTON ADAPTAÇÕES À VIDA PELÁGICA 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 e frústulas e frústulas Espessura das conchas FCTUNL - 2002/2003 Transparência (homocromia) (homocromia) Transparência Bioluminescência Bioluminescência
PLANCTON DIMENSÕES E BIOMASSA Contribuição dos principais grupos <2µm planctónicos para a biomassa (nº indiv x volume esférico FCTUNL - 2002/2003 equivalente)
PLANCTON DIMENSÕES E ABUNDÂNCIA 1µm (d) Mediterrâneo. Abundância relativa de organismos de diferentes FCTUNL - 2002/2003 tamanhos (Rodriguez, 1994)
PICO- NANO- e MICROPLANCTON µ flagelados Metabolismo versátil Metabolismo versátil Autotrofia (produtores (produtores Autotrofia <2µm <2µm primários) primários) bactérias Heterotrofia Heterotrofia cocolitoforídeo cocolitoforídeo Parasitismo Parasitismo 2- -20µm 20µm 2 Simbiose Simbiose diatomáceas 20- -200µm 200µm 20 BIOMASSA E CLOROFILA BIOMASSA E CLOROFILA dinoflagelados (Pacífico tropical) (Pacífico tropical) •Picoplancton (<2µm): 39 Picoplancton (<2µm): 39- -63% 63% • •Nanoplancton (2 Nanoplancton (2- -20µm): 27 20µm): 27- -42% 42% • FCTUNL - 2002/2003 •Microplankton (20 Microplankton (20- -200µm): 9 200µm): 9- -16% 16% • foraminífero foraminífero ciliado tintinídeo
PRODUTORES PLANCTÓNICOS UNICELULARES diatomáceas FCTUNL - 2002/2003 cocolitoforídeo dinoflagelado silicoflagelado Barras : 5µm Microfotografias de esqueletos
SEDIMENTOS DOS FUNDOS OCEÂNICOS Si Si CaCO 3 CaCO 3 Vasas Vasas Sedimentosde FCTUNL - 2002/2003 calcáreas siliciosas origem glaciar Argilas Sedimentos derivados das massas vermelhas continentais adjacentes (adaptado de Wright, 1977-78)
DISTRIBUIÇÃO DISTRIBUIÇÃO HORIZONTAL E VERTICAL Factores físico- -químicos químicos Factores físico Viscosidade (temperatura) Circulação oceânica global (larga escala) Gradientes de luz, temperatura e nutrientes Upwelling Correntes de maré Escorrências dos rios Factores biológicos Factores biológicos FCTUNL - 2002/2003 Hábitos alimentares Ciclo de vida e parâmetros demográficos
SISTEMAS DE UPWELLING E DIVERGÊNCIA C B Divergência Tropical Divergência Tropical D A Divergência Antártica Divergência Antártica SISTEMAS DE UPWELLING COSTEIRO: FCTUNL - 2002/2003 A- Peru; B - Corrente da Califórnia; C - noroeste de Africa; D - sudoeste de África
DISTRIBUIÇÃO DE NITRATO À ESCALA GLOBAL NUTRIENTES D 3 (µM) (µM) C NO 3 NO A B FCTUNL - 2002/2003
FITOPLANCTON DISTRIBUIÇÃO À ESCALA GLOBAL http://daac.gsfc.nasa.gov http://daac.gsfc.nasa.gov B C Divergência Divergência Tropical Tropical D A Divergência Antártica Divergência Antártica > produtividade < produtividade SISTEMAS DE UPWELLING COSTEIRO: FCTUNL - 2002/2003 A- Peru; B - Corrente da Califórnia; C - noroeste de Africa; D - sudoeste de África
PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA PLANCTÓNICA mg C m -2 d -1 FCTUNL - 2002/2003
BIOMASSA FITOPLANCTÓNICA (CLOROFILA) http://daac.gsfc.nasa.gov http://daac.gsfc.nasa.gov Atlântico Norte Atlântico Norte (inverno) (inverno) FCTUNL - 2002/2003 > produtividade < produtividade
PRODUTIVIDADE FITOPLANCTÓNICA > 2 E NUTRIENTES 0,25 - 2 < 0,25 PO 4 - P (µg at l -1 ) OCEANO PACÍFICO > 250 100 - 250 < 100 FCTUNL - 2002/2003 Produtividade fitoplanctónica (mg C m -3 d -1 )
ZOOPLANCTON - ATLÂNTICO NORTE Distribuição horizontal e relação com a hidrografia BIOVOLUME (ml 1000m -3 ) Correntes G - Golfo G C - Canárias A C NEq - Norte equatorial A - Antilhas NEq FCTUNL - 2002/2003
ECOSSISTEMAS PLANCTÓNICOS SUBTROPICAIS Upwelling Divergência Giro central Características: costeiro equatorial Velocidade vertical (cm s -1 ) 10 2 -10 3 10 -3 -10 -4 10 -4 -10 -5 NO 3 -N (µg at l -1 ) 20-30 20-30 0-5 Produção primária (gm -2 d -1 ) 1-10 1-5 0,1-0,5 Fitoplancton (mgC mgCl a -1 h -1 ) 60-180 45-90 15-30 Dimensão das células grandes pequenas Biomassa média dos herbívoros (µgC ind -1 ) 40-100 4-40 4-40 Mobilidade dos herbívoros alta baixa +baixa Variabilidade temporal dos herbívoros alta baixa +baixa Níveis tróficos 1-2 3-4 5-6 FCTUNL - 2002/2003 Produção no topo alta intermédia baixa (Adaptado de Walsh,1976)
BACTERIOPLANCTON Distribuição vertical de bactérias decompositoras (Oceano aberto) t2 t0 t1 t3 FCTUNL - 2002/2003
FITOPLANCTON Distribuição vertical de clorofila (mg m -3 ) Set Abr http://sfbay.wr.usgs.gov t2 t0 t1 t3 FCTUNL - 2002/2003 Baía de S.Francisco, EUA Gyre, Mar da Irlanda
t3 Penetração dos diferentes comprimentos de onda (%) DISTRIBUIÇÃO VERTICAL- LUZ t2 t1 t0 FCTUNL - 2002/2003
ESPECTRO DE ABSORÇÃO DE DIFERENTES PRODUTORES Pigmentos Absorção Cl a , b e c Ficoxantinas Ficoeritrinas Ficocianinas FCTUNL - 2002/2003 v b g y o r visível A presença de pigmentos acessórios é uma importante adaptação fisiológica siológica A presença de pigmentos acessórios é uma importante adaptação fi às condições de mistura turbulenta e ao afundamento. às condições de mistura turbulenta e ao afundamento.
TEMPERATURA – DISTRIBUIÇÃO VERTICAL PERFIL DO OCEANO ATLÂNTICO Divergência Divergência Tropical Tropical FCTUNL - 2002/2003
TEMPERATURA – DISTRIBUIÇÃO VERTICAL PERFIL DO OCEANO ATLÂNTICO 2000m 2000m Divergência Divergência Tropical Tropical FCTUNL - 2002/2003
ZOOPLANCTON - DISTRIBUIÇÃO VERTICAL Oceano Pacífico I II (140° -160°E) (170° -180°W) 40° 20° 60° 0° 20° 40° 60° 500 2000 Profundidade (m) 4000 6000 8000 10000 >500 100-50 10-5 1-0,5 0,1-0,05 FCTUNL - 2002/2003 500-100 50-10 5-1 0,5-0,1 <0,05 Biomassa (mg PF m -3 )
MICRODISTRIBUIÇÃO (PATCHINESS) Causas da Causas da microdistribuição microdistribuição: : • 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, reprodução) • Mecanismos fisiológicos e • Mecanismos fisiológicos e comportamentais comportamentais relacionados relacionados com o consumo de recursos com o consumo de recursos Heterogeneidade de nutrientes Heterogeneidade de nutrientes Diferentes respostas numéricas Diferentes respostas numéricas FCTUNL - 2002/2003 Competição interspecífica interspecífica Competição
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