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Causas de ameaças a biodiversidade: as aves e a perda de habitat
Thomas Püttker
Foto: Joel Sartore
Diversidade, História Natural e Conservação de Vertebrados na América do Sul - BIZ 0304Novembro 2015
Indice
1. Importância da perda de habiat para vertebrados
2. Extensão global e no Brasil da perda de habitat
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
4. Que se conhece para o Brasil e para aves sobre perda de habitat
Recursos e condições presente numa área que produzem ocupação –incluindo sobrevivência e reprodução – de um organismo
Habitat é espécie-específco
Habitat
Definição
Hall et al. Wildl Soc Bull 1997
Savana habitat Habitat de floresta
Uso incorreto:
Classificação da IUCN
1. Importância da perda de habitat para vertebrados
http://www.iucnredlist.org/
1. Importância da perda de habitat para vertebrados
62.839 espécies descritas (~42% avaliado pela IUCN)11.939 classificados como ameaçados (=19%)
Principal ameaça para todos os vertebrados
Baillie et al. (eds.) 2010
Percentage of threatened species (CR, EN, VU)
Agricultura e exploração madeireira maior ameaças
1. Importância da perda de habitat para vertebrados
Baillie et al. (eds.) 2010
Global: vegetação potencial
2. Extensão da perda de habitat
Ellis et al. Global Ecol Biogr 2010
Po
pu
laca
oh
um
ana
[bil]
Global: biomas anthropogénicos
2. Extensão da perda de habitat
Ellis et al. Global Ecol Biogr 2010
Po
pu
laca
oh
um
ana
[bil]
Global: biomas anthropogénicos
2. Extensão da perda de habitat
Ellis et al. Global Ecol Biogr 2010
Global: Intensidade de mudanças anthropogénicas
2. Extensão da perda de habitat
Ellis et al. Global Ecol Biogr 2010
Global : velocidade da transformação aumenta com tempo
27%
55%
18%
2. Extensão da perda de habitat
Ellis et al. Global Ecol Biogr 2010
1800
2. Extensão da perda de habitat
Brasil : biomas anthropogénicos
1800
2. Extensão da perda de habitat
Brasil : biomas anthropogénicos
2000
2. Extensão da ameaça
Lapola et al. Nature 2014
Brasil : agricultura e a perda de florestas
• Correlação entre produção agricula edesmatamento
• Porém, recém dissociação dos dois
diminuição do desmatamento (legal e illegal)
intensificação da agricultura nas áreasexistentes
2. Extensão da perda de habitat
Brasil : vegetação nativa
Pantanal 86,7%
Amazônia 84,9%
Cerrado 60,4%
Caatinga 62,7%
Mata Atlântica 21,8%
Pampa 41,3%
Total : 68,8%
(Fonte: Ministério de Meio Ambiente 2004)
2. Extensão da perda de habitat
Brasil : vegetação nativa
Pantanal 86,7%
Amazônia 84,9%
Cerrado 60,4%
Caatinga 62,7%
Mata Atlântica 21,8%
Pampa 41,3%
Total : 68,8%
(Fonte: Ministério de Meio Ambiente 2004)
“Brazil is one of the few countries on Earth with a reasonable chance to both preserve its biodiversity hotspots...and operate as an agricultural powerhouse, benefiting from its critical export revenues.” Lapola et al. Nature 2014
Perda e degradação de habitat
Perda de habitat = perda de espaço
3. Principais teorias e mecanísmos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
Perda e degradação de habitat
Perda de habitat = perda de espaço
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
Degradação (= diminuição da qualidade) do habitat remanescente
Entrada de espécies Polluição
Entrada de pessoas(caça, corte seletiva) Fogo
abióticos
bióticos direitos
bióticos indireitos
mudanças em por ex. temperatura, radiação, humidade
mudanças em distribução e/ou abundância de espécies
mudanças de interações(por ex. predação, competição)
Efeitos de borda
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
abioticos
bioticos direitos
bioticos indireitos
mudanças em por ex. temperatura, radiação, humidade
mudanças em distribução e/ou abundância de espécies
mudanças de interações(por ex. predação, competição)
Efeitos de borda
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
abioticos
bioticos direitos
bioticos indireitos
mudanças em e.g temperatura, radiação, polluição, humidade
mudanças em distribução e/ou abundância de espécies
mudanças de interacoes (e.g. predação, competição)
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
Efeitos de borda
Área do habitat remanescente
Tamanho da população
>
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
Tamanho da população
> >
Probabilidadede extinção
< Probabilidadede extinção
Área do habitat remanescente
Tamanho da população
>
Estocasticidadedemográfica
Estocasticidadedo meio ambiente
Estocasticidadegenética
Tamanhos de populações variam de uma forma estocástica
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
Tamanho da população
> >
Probabilidadede extinção
< Probabilidadede extinção
Área do habitat remanescente
Tamanho da população
> Probabilidadede extinção
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
Tamanho da população
> >
< Probabilidadede extinção
Tam
anho
da
popula
ção
Tempo
Tamanhos de populações variam de uma forma estocástica
0
Fragmentação do habitat
• mais remanescents pequenas• mais efeitos de borda
não representanecessáriamente
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
Fragmentação do habitat
• mais remanescents pequenas• mais efeitos de borda
Intensidade dos efeitos depende da relação entre conectividade da paisagem e
conectividade do habitatpara a espécie em foco
Intensidade dos efeitos depende da relação entre conectividade da paisagem e
conectividade do habitatpara a espécie em foco
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
• mais remanescents pequenas • mais efeitos de borda
não representanecessáriamente
Teorias e abordagens
Teoria de Biogeografia de Ilhas (TBI)
MacArthur, R. & Edward O. Wilson 1963, 1967
• explica o número de espécies (riqueza) em ilhas em função de isolamento (distância
ao continente) e tamanho da ilha
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
Levins, R. 1969, Hanski, I. (várias publicações)
TBI
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
Teorias e abordagens
Teoria de Metapopulações
• considera populações em fragmentos que sao (mais ou menos) interligados
• explica ocupação de fragmentos atravez de extinções e colonizações
Abordagem daEcologia da Paisagem
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
Teorias e abordagens
TBI Metapopulações
• reconhesce paisagens como áreas espacialmente e temporalmente heterogéneas
• explica a distribução das espécies atravez de diferentes variáveis da paisagem
aumento
• do reconhescimento da importância de variáveis que influenciam a conectividade do
habitat (characteristicas das espécies, da matriz)
• da escala (do foco na escala do fragmento para a paisagem/região)
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
Teorias e abordagens
TBI Metapopulações Ecologia da Paisagem
Relações entre quantidade de habiat e fragmentação
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
Andrén Oikos 1994, Fahrig Annu Rev Ecol Evol Syst 2003
Limiar de fragmentação
3. Principais teorias e mecanismos sobre como perda de habitat afeta a biodiversidade
Andrén Oikos 1994
Ab
un
dân
cia/
Riq
uez
a
Quantidade de habitat0% 100%
• quantidade alta: perda de ind/esp = perda de habitat
• depois limiar: perda de ind/esp = perda de habitat + isolamento/tamanho
Biological Dynamics of Forest Fragments Project (BDFFP)
• iniciado 1979 (Smithonian Institute/ INPA)• maior estudo experimental dos efeitos de fragmentação do mundo• desenho experimental baseado na Teoria de Biogeografia de Ilhas (TBI)• 11 fragmentos (5 de 1ha, 4 de 10 ha, 2 de 100 ha)• dados pre-fragmentação
4. Que se conhece para o Brasil e para aves
Stouffer et al. PLoS ONE 2011
4. Que se conhece para o Brasil e para aves
Qual é o efeito do tamanho do fragmento sobre astaxas de extinção?
Predição TBI: Maior taxa de extinção em fragmentos pequenos comparado com grandes
Proporção de espécies pre-isolamento ausente de cada fragmento em 2007
Are the current communities in the fragments a result of long-term decay in species richness or a balance of extinction and colonization? How have extinction and colonization rates changedover time?
4. Que se conhece para o Brasil e para aves
Extinção e colonização ao longo do tempo
extinção
colonização
Dependente do tamanho do fragmento:
• extinção e colonização maior em fragmentos
de 1ha
ao contrário ao predição TBI
• variação entre extinção e colonização maiorem menores fragmentos
comunidades mais dinâmicas em fragmentos pequenos(mais espécies „visitam“)
Stouffer et al. PLoS ONE 2011
4. Que se conhece para o Brasil e para aves
BDFFP e o contexto da paisagem
A final, ainda ~50% da espécies foram encontrados em pelo menos alguns dasfragmentos de 1ha e somente ~10% sumiram das fragmentos de 100ha
1980
distâncias baixas entre fragmentos/mata continua (80-650m)
fonte de indivíduos/espécies perto
permeabilidade da matriz aumentou com tempo
Van Houten et al. Ecol Lett 2007
Peak
isolation
4. Que se conhece para o Brasil e para aves
Conservação da Biodiversidade em Paisagens Fragmentadas no Planalto Atlântico de São Paulo
• iniciado em 2000 por Ecologia e Zoologia IB USP• 6 paisagens com diferentes quantidades de floresta• classificação da cobertura da terra nas paisagem inteiras
(abordagem da ecologia de paisagens)• principais questões relacionado com a importância de quantidade de habitat
em diferentes escalas à distribução de espécies
10% 30% 50%
Boscolo, Metzger Ecography 2011
4. Que se conhece para o Brasil e para aves
Ocupação de fragmentos em relação à perda de habitat
• Presência/ausência em 80 fragmentos (sem mata contínua)• Pergunta: Como variáveis na escala do fragmento e da
paisagem influenciam ocorrência de três espécies espécialistas?
Chiroxiphia caudata
Xiphorhynchus fuscus
Pyriglena leucoptera
Escala
fragmento
fragmento
paisagem
paisagem
paisagem
paisagem
paisagem
4. Que se conhece para o Brasil e para aves
Ocupação de fragmentos em relação à perda de habitat
Chiroxiphia caudata
Xiphorhynchus fuscus
Pyriglena leucoptera
Boscolo, Metzger Ecography 2011
Martensen et al. Conserv Biol 2012
4. Que se conhece para o Brasil e para aves
Riqueza de aves na escala da paisagem
• Riqueza de aves em 53 fragmentos (sem mata contínua)• Pergunta: A riqueza de aves varia conforme a quantidade de habitat na
paisagem inteira?
Todas as espécies alta moderada baixa
sensibilidade à distúrbio
• corrobora existência de um limiar de quantidade de habitat
• porém, limiar mais alto do que prevista (acima de 30%)
4. Que se conhece para o Brasil e para aves
Integridade de comunidades de vertebrados em relação à perdade habitat
Banks-Leite et al. SCIENCE 2014
• Integridade (= similaridade de comunidades em comparação à mata continua) em79 paisagens de 400ha (incluindo mata contínua)
Quantidade de habitat
• turnover de espécies em volta de 30% de habitat
queda da integridade abrupta no limiar
4. Que se conhece para o Brasil e para aves
Integridade de comunidades de vertebrados em relação à perdade habitat
Banks-Leite et al. SCIENCE 2014
• Integridade (= similaridade de comunidades em comparação à mata continua) em79 paisagens de 400ha (incluindo mata contínua)
Quantidade de habitat
Vertebrados
4. Que se conhece para o Brasil e para aves
Integridade de comunidades de vertebrados em relação à perdade habitat
Banks-Leite et al. SCIENCE 2014
• Integridade (= similaridade de comunidades em comparação à mata continua) em79 paisagens de 400ha (incluindo mata contínua)
Quantidade de habitat
• evidência forte corrobando um limiar importante de quantidade dehabitat em volta de 30%
Preservação da quantidade de habitat acima do limiarrepresenta uma ferramenta poderoso para preservar númerosrazoáveis de espécies
Take home messages
• perda de habitat representa a maior ameaça de biodiversidade no mundo
• além da perda de habitat em si há uma série de efeitos que potencialmenteaumentam os impactos da perda
degradação
efeitos e borda
fragmentação
• a utilidade de diferentes modelos teóricos explicando efeitos da perda efragmentação de habitat depende do contexto(espacial, espécie(s) estudada(s))
• há evidência acumulando da existência de limiares de quantidades de habitat
Lista de referências
Andrén, H. 1994. Effects of habitat fragmentation on birds and mammals in landscapes with different proportions of suitable habitat: a review.Oikos 71:355-366.
Baillie, J. E. M., J. Griffiths, S. T. Turvey, J. Loh, and B. Collen. 2010. Evolution lost: status and trends of the world´s vertebrates. ZoologicalSociety of London, United Kingdom.
Banks-Leite, C., R. Pardini, L. R. Tambosi, W. D. Pearse, A. A. Bueno, R. T. Bruscagin, T. H. Condez, M. Dixo, A. T. Igari, A. C. Martensen, and J. P.Metzger. 2014. Using ecological thresholds to evaluate the costs and benefits of set-asides in a biodiversity hotspot. Science 345:1041-1045.Barlow, J., C. A. Peres, L. M. P. Henriques, P. C. Stouffer, and J. M. Wunderle. 2006. The responses of understorey birds to forest fragmentation,
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Lista de referências
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