Cadeia alimentar: as cadeias alimentares ou tróficas são um dos aspectos mais fundamentais da biosfera. Na base de qualquer cadeia trófica está a capacidade de alguns seres de utilizar a luz para produzir matéria viva. Praticamente toda a energia consumida ou transformada nos ecossistemas vem do sol. Esse processo tem início numa escala microscópica, através da fotossíntese. A molécula de clorofila, a substância verde das plantas, absorve a luz solar. A partir do gás carbônico (retirado da atmosfera) e da água (absorvida do solo), através de um processo bioquímico e de transporte de elétrons – cuja energia provém da luz solar -, a clorofila forma açúcares e libera oxigênio. O processo de fotossíntese é a base da produtividade primária. Ele ocorre nos oceanos, através das algas e micro-organismos situados na superfície, e nos continentes, através dos vegetais inferiores a superiores. Em termos esquemáticos, um fluxo de matéria e energia vai dos vegetais ou produtores primários para os animais vegetarianos ou herbívoros, os produtores secundários, que os consomem. Animais carnívoros comem os animais vegetarianos e podem ser ainda consumidos por outros carnívoros. Dada a diversidade dos seres vivos existentes nos ecossistemas, uma esquematização desse processo em termos de cadeias tróficas leva rapidamente à construção de teias ou redes alimentares. Muitas das cadeias alimentares naturais foram sendo transformadas pelo homem, que se tornou o consumidor final desses processos tróficos. Processos de perturbação nas cadeias alimentares têm sido detectados e estudados pela ecologia, com grande interesse para a sociedade, como a bioacumulação de metais pesados e outros produtos tóxicos, a sobre utilização de recursos naturais, como as pastagens pela pecuária, os peixes pelos pescadores, a extinção de animais pela falta de alimentos etc. Uma cadeia alimentar não pode prolongar-se indefinidamente. Nos ecossistemas, quase sem exceções, abiomassados animais é sempre inferior a 1% da biomassa dos produtores primários. A cada malha ou degrau numa cadeia trófica, a energia disponível divide-se por 10 ou por 20. Frequentemente essa biomassa animal é inferior a 1 por 1.000 à dos vegetais. Quanto à biomassa dos predadores dos níveis tróficos mais altos (carnívoros que se alimentam de carnívoros), sua fração dabiomassatotal é insignificante (Margalef, 1983). Raramente os níveis tróficos excedem cinco. Predadores de carnívoros, para existirem nesse contexto, exigem uma base muito ampla de produtores primários e secundários, raramente possível. Mesmo assim, a participação dos animais é fundamental não só para o funcionamento, como para a própria evolução dos ecossistemas. Esses dados servem para relativizar a visão de que a avaliação dos ecossistemas pudesse ser realizada somente em termos de quilos de carbono e calorias. As cadeias tróficas são próprias a cada ecossistema e se organizam sob uma pressão constante da competição e da seleção. A biosfera não está organizada em função, nem pelas cadeias ou redes tróficas, como pensam alguns, mas estas é que se estabelecem nos ecossistemas como resultado de um verdadeiro processo histórico, repleto de eventos aleatórios. Por isso, as redes tróficas são mais ou menos rígidas, mais ou menos curtas ou prolongadas. Em ecossistemas muito antigos e estáveis, como a floresta tropical úmida, por exemplo, as redes tróficas são longas e complexas, e cada participante, cada animal, pode ocupar um papel muito restrito, rígido e concreto. Já em ecossistemas instáveis, como os localizados em áreas submetidas periodicamente a invernos rigorosos ou secas variáveis, como no caso da caatinga, as redes tróficas são mais curtas. Mesmo quando chegam a prolongar-se durante determinado período favorável, terminam por desmoronar numa fase desfavorável. Nesse tipo de ecossistema, os animais grandes são obrigados à migração periódica para poder sobreviver.
Camada de Ozônio: faixa de altitude variável (a cerca de 25km da superfície terrestre) onde existem maiores concentrações do ozônio (O3), um gás instável que se forma pela reação de outros gases, na presença de raios ultravioleta. O ozônio protege o planeta dosraios ultravioleta, porque absorve esses raios para existir! Sem essa proteção, a vida na superfície terrestre estaria mais sujeita a mutações e doenças degenerativas, como o câncer de pele nos seres humanos. O ozônio se desfaz durante as longas noites polares, ou nos invernos das altas latitudes, pela ausência de raios solares (e consequentemente, de raios ultravioleta). Os chamados “buracos” na camada de ozônio são detectados na primavera e no verão, quando a camada de ozônio deveria se restabelecer, mas fica mais rarefeita. Isso ocorre devido à mencionada instabilidade do ozônio: diversos gases podem “capturar” as moléculas de oxigênio formadoras do ozônio em reações mais estáveis e, assim, quando os raios ultravioleta voltam a incidir, formam-se menos moléculas de O3. Entre estes gases que “capturam” as moléculas de ozônio estão determinados poluentes emitidos em atividades humanas e capazes de subir a altas altitudes, como osclorofluorcarbonos(CFCs),freonsetc. Se o ozônio não se forma, os raios ultravioleta passam mais livremente. Nas baixas latitudes, junto ao Equador, a camada de ozônio é naturalmente menor. A diminuição na camada de ozônio não deve ser confundida com o efeito estufa.
Chuva Ácida: como boa parte dos poluentes gerados pelas atividades humanas é solúvel em água, as chuvas acabam sempre “lavando” a atmosfera e devolvendo à terra e aos cursos d’água a poluição, transformada em novas substâncias. Em regiões muito poluídas por determinados gases – sobretudo o dióxido de enxofre e os óxidos de nitrogênio -, a quantidade de poluentes dissolvidos na chuva chega a mudar seu pH, que se torna bastante ácido. A acidez corrói monumentos, edifícios e equipamentos expostos à chuva e interfere no equilíbrio químico de lagos e rios, sobretudo nas regiões temperadas. Nas regiões tropicais, devido à emissão natural de gases ácidos, a chuva normalmente já é um pouco ácida e o estrago é menor, embora não desprezível. Os efeitos das chuvas ácidas são muito variados. Além de alterar os solos, a solubilidade dos nutrientes, sua disponibilidade para a vegetação, as chuvas ácidas modificam a micro e mesofauna dos solos e principalmente agem diretamente sobre a vegetação. Localmente, o dióxido de enxofre na atmosfera já ataca as plantas. Acima de determinadas concentrações, produz necroses nas folhas vegetais. O problema atinge florestas, campos naturais, mas também a área agrícola e a saúde pública. As chuvas ácidas chegam a gerar problemas políticos, pois muitas vezes ocorrem fora e distante dos locais que geram poluição. Existem evidências de distâncias muito grandes percorridas pelos poluentes, causadores de chuvas ácidas.
Ciclos Biogeoquímicos: a unidade da biosfera e dos ecossistemas fica evidente quando são estudados os diversos ciclos dos elementos necessários às manifestações e à manutenção das formas de vida. Os ciclos da água, do carbono, do nitrogênio e do fósforo estão entre os mais representativos dos fenômenos e processos existentes nos ecossistemas. A noção da existência de ciclos biogeoquímicos surge rapidamente como o desenvolvimento da agricultura. Esta evidencia a necessidade de uma reposição dosnutrientesextraídos pelas plantas dos solos. Os ciclos biogeoquímicos envolvem uma grande cadeia de componentes onde figuram o clima, outros seres vivos, transformações e reações físico-químicas complexas. Exemplos: carbono, fósforo, nitrogênio, enxofre, flúor, etc. O tempo de duração dos ciclos varia também com os elementos. A ciclagem de nutrientes pode ser muito rápida e intensa em ambientes tropicais úmidos e muito lenta em climas frios e desérticos. Graças ao uso de isótopos, elementos marcados radiativamente, é possível conhecer e acompanhar a dinâmica de vários elementos em diversos ecossistemas. Esses estudam elucidam as várias etapas, tanto sob a forma orgânica como inorgânica, vividas ciclicamente pelos elementos e substâncias. O ciclo da água também faz parte dos ciclos biogeoquímicos. Em geral, muito da dinâmica dos elementos químicos nos ecossistemas segue as transformações da água, que por sua vez obedece aos fluxos de energia de origem solar e gravitacional. As ações do homem em nível planetário têm alterado os ciclos biogeoquímicos naturais, pela introdução maciça de novos elementos onde não existiam (fertilização e correção calcária na agricultura, lançamento de esgotos em rios, emissão de gás carbônico e de metano na atmosfera a partir da queima de combustíveis fósseis etc). Alguns desses elementos produzidos pelo homem, como o lixo radiativo, podem contaminar vastas extensões de terra ou volumes de água e se manter por milhares de anos, antes que decaia o seu poder de irradiação. Os estudos e as modelizações dos ciclos biogeoquímicos, que na origem buscavam – e ainda buscam – a compreensão do funcionamento dos ecossistemas, servem hoje para ajudar na gestão ambiental e na minimização dos impactos ambientais gerados pela atividade humana.
Clímax: vem do grego “escala” e designa o estágio final da sucessão temporal de uma comunidade vegetal, em determinada área, sob determinado clima. No clímax, as comunidades bióticas são consideradas estáveis e assim mantêm-se enquanto o meio ambiente permanece mais ou menos igual. Nessa fase, a produtividade do ecossistema costuma ser muito baixa e sua produção, elevada. Entende-se por clímax também a formação vegetal que existiria num dado lugar se o homem não houvesse ali exercido a sua atividade por um tempo suficientemente longo. Nesse sentido, as formações vegetais evoluiriam naturalmente através do tempo (cronossequências ou sequências vegetais), em ausência de influência humana, para uma situação de clímax. O tempo desse retorno à situação inicial, após uma perturbação, é conhecido em ecologia como uma medida de capacidade de resiliência de um ecossistema. Na prática, a ecologia tem estabelecido que, em muitos casos, essa sequência de reconstituição da vegetação não pode ser realizada naturalmente. Existem evoluções irreversíveis, em particular no nível dos solos (erosão, laterização, empobrecimento…), que impedem o retorno a uma situação inicial. A perda de estoques genéticos é também uma das razões. Apesar da ausência do homem no local e da presença de sementes nas proximidades, a reconstituição de comunidades vegetais altamente diversificadas como as florestas tropicais úmidas revela-se de uma extrema complexidade e parece exigir um intervalo de tempo próximo a um milênio. Já nas formações florestais de clima temperado, dominadas por faias, carvalhos ou coníferas, por exemplo, um século é suficiente para reconstituir o essencial da vegetação original. Esse tempo é ainda menor no caso das pradarias e campos naturais. Nesse sentido, os ecólogos defendem o interesse de não se fazer “apostas” sobre o futuro das formações vegetais. Importa estabelecer vínculos entre os diferentes estágios evolutivos das formações vegetais e a real possibilidade de esses estágios transformarem-se uns nos outros ou por evolução, regressão, transgressão ou degradação, sob a influência de fatores naturais ou artificiais.
