II. Diversidade de Habitats
Os ecossistemas de água doce consistem em bacias de drenagem inteiras à medida que a água se desloca da terra e do esgoto de águas subterrâneas para os cursos de água e canais dos rios, e para os lagos ou reservatórios receptores. O conteúdo em nutrientes e matéria orgânica da água de drenagem da bacia hidrográfica é modificado em cada um dos componentes do solo terrestre, riachos e leitos dos pântanos à medida que a água se desloca para e dentro do próprio lago ou reservatório (Fig. 2). A produtividade fotossintética da matéria orgânica é geralmente baixa a intermediária nos componentes terrestres, mais alta nas regiões de interface pântanos-litoral entre a terra e a água, e mais baixa na zona de água aberta (pelágica). O mesmo perfil de produtividade emerge no gradiente entre a terra e os canais fluviais, onde a maior produtividade ocorre nas regiões de planície de inundação marginal. A produtividade autotrófica nos canais fluviais é geralmente baixa, como também ocorre nas regiões pelágicas dos lagos. A maior parte da matéria orgânica utilizada pelas comunidades heterotróficas na água corrente é importada da planície de inundação e de fontes terrestres como partículas e especialmente compostos orgânicos dissolvidos e coloidais.
Figure 2. O ecossistema lacustre mostrando a bacia de drenagem com fotossíntese terrestre (PS) de matéria orgânica, movimento de nutrientes e matéria orgânica dissolvida (DOM) e particulada (POM) em águas superficiais e subterrâneas flui em direção à bacia lacustre, e alteração química e biótica desses materiais no percurso, particularmente à medida que passam pela zona húmido-littoral altamente produtiva e metabolicamente ativa do lago per se (produtividade orgânica líquida em toneladas métricas por hectare por ano). (Modificado de Wetzel, 1990).
A região de interface entre a terra e a água é sempre a mais produtiva por unidade de área ao longo do gradiente da terra até a água aberta de lagos, reservatórios e riachos. Como a maioria dos ecossistemas aquáticos ocorre em terrenos geomorfologicamente maduros de declives suaves e são pequenos e pouco profundos, os componentes litorais das terras úmidas geralmente dominam tanto na produtividade quanto na síntese e carregamento de matéria orgânica para os sistemas. A região de maior produtividade é a zona de macrófitas emergente. As plantas aquáticas emergentes têm uma série de adaptações estruturais e fisiológicas que não só toleram as condições anaeróbias hostis de redução de sedimentos saturados, mas também exploram as condições de nutrientes elevados e a disponibilidade de água deste habitat. Os nutrientes que entram na zona de macrófitas emergentes de fontes externas tendem a ser assimilados pela microflora bacteriana e algal dos sedimentos e partículas orgânicas detríticas, sendo depois reciclados para as macrófitas emergentes. Os compostos orgânicos dissolvidos libertados pela decomposição de materiais detríticos de plantas dominam a exportação de matéria orgânica da zona de plantas emergentes.
As macrófitas submersa são limitadas fisiologicamente por lentas taxas de difusão de gases e nutrientes na água dentro das camadas limítrofes que circundam as folhas e pela reduzida disponibilidade de luz debaixo de água. A reciclagem interna de recursos, particularmente de gases (CO2, O2) do metabolismo e de nutrientes críticos, é importante para a capacidade das plantas submersas de funcionar e crescer tão bem como em condições subaquáticas de limitações crónicas de luz e gás. Apesar destes mecanismos adaptativos, o crescimento e a produtividade das plantas submersas são inferiores aos das macrófitas emergentes e flutuantes.
O segundo componente mais produtivo da comunidade lítica das zonas húmidas é a microflora ligada às plantas aquáticas epífitas e a outras superfícies, tanto vivas como mortas. As superfícies fornecidas pelas plantas aquáticas em lagos e rios podem ser muito grandes, excedendo frequentemente 25 m2 por metro quadrado de sedimentos de fundo. O elevado crescimento sustentado da microflora anexa resulta da sua reciclagem de gases essenciais (CO2, O2) e nutrientes dissolvidos dentro das comunidades anexas. A absorção de nutrientes da água circundante é dirigida principalmente para o alto crescimento líquido da microflora anexa e é responsável pela alta capacidade das áreas úmidas-litorais para melhorar a qualidade da água que passa por essas comunidades.
O complexo de áreas úmidas-litorais das comunidades vegetais e microbianas superiores produz as principais fontes de matéria orgânica e energia de muitos ecossistemas de água doce, incluindo as planícies de inundação marginais de muitos rios. A maior parte da matéria orgânica particulada é decomposta dentro destas regiões de interface. A matéria orgânica é exportada predominantemente dessas regiões marginais como matéria orgânica dissolvida para o lago ou rio receptor (Fig. 3).
Figure 3. Limites laterais e verticais dos ecossistemas de águas correntes. O limite do ecossistema do riacho é definido como a interface hiporreia/água subterrânea e, portanto, inclui um volume substancial abaixo e lateralmente ao canal principal. A vegetação enraizada na zona hiporreica é, portanto, parte da produção do ecossistema dos cursos de água. As setas indicam vias de fluxo de matéria orgânica dissolvida e solutos inorgânicos derivados de detritos vegetais dentro do ecossistema do córrego. .
A zona pelágica de águas profundas dos lagos é a menos produtiva ao longo do gradiente da terra até à água (ver Fig. 2), independentemente da disponibilidade de nutrientes. O crescimento de algas fitoplanctónicas da zona pelágica é limitado pela distribuição esparsa num ambiente diluído onde a reciclagem eficiente de nutrientes é restringida pelo afundamento do fitoplâncton senescente abaixo da profundidade da fotossíntese. Quando a reciclagem e disponibilidade de nutrientes são aumentadas, maiores densidades celulares de fitoplâncton atenuam a luz subaquática e reduzem o volume de água em que ocorre a fotossíntese. Apesar da baixa produtividade por unidade de área, a produtividade pelágica pode ser coletivamente importante em grandes lagos e para maiores níveis tróficos que dependem desta fonte de matéria orgânica.
Níveis tróficos mais elevados de comunidades em ecossistemas de água doce consistem em zooplâncton (dominado por quatro grandes grupos de animais: protozoários/protista, rotíferos e os crustáceos cladocera e copépoda) e invertebrados bentônicos. Na zona pelágica, pequenos peixes, alevinos de peixes maiores e zooplâncton predatório, que colectivamente compreendem um terceiro nível trófico (carnívoros primários), consomem uma porção destes organismos geralmente herbívoros. Um quarto nível trófico pode ser constituído por peixes piscívos de tamanho médio, e o quinto nível por peixes piscívos predadores de grande porte. Níveis tróficos superiores são raros nos ecossistemas de água doce.
A composição das espécies dos níveis tróficos superiores afecta as vias de utilização de energia a partir dos níveis tróficos inferiores. Fatores ambientais que influenciam seletivamente as populações das comunidades podem alterar os caminhos e as forças dos fluxos energéticos a partir dos níveis tróficos subordinados. Por exemplo, a eficiência do consumo da produção primária pelo zooplâncton é muitas vezes sensivelmente maior na ausência de peixes alimentados com zooplâncton do que na sua presença. A estrutura populacional da comunidade fitoplâncton responde de forma variável aos impactos do pastoreio de acordo com os seus recursos disponíveis (luz, nutrientes e constituintes orgânicos). A comunidade fitoplâncton pode ou não ser capaz de compensar as perdas de pastoreio na produção primária global, mas geralmente é capaz de mudar muito rapidamente para uma composição alternativa, menos vulnerável das espécies.