no slide title · de taxa nota: todos estes dados dos carabídeos são relativos à soma das duas...

DESENVOLVIMENTO DE FERRAMENTAS PARA AVALIAR ALTERAÇÕES DE BIODIVERSIDADE

EM SISTEMAS TERRESTRES

DESENVOLVIMENTO DE FERRAMENTAS PARA AVALIAR ALTERAÇÕES DE BIODIVERSIDADE

EM SISTEMAS TERRESTRES

J.P. Sousa, S. Dias, M.M. da Gama, A. Keating, C. Máguas, M.R. Paiva, F. Rego, R. Rufino, A. Serrano, C. Aguiar, M. Boppré, C. Calhôa, C. Castro, P. Leitão, M.F. Lemos, T. Luz, S. Mesquita,

R. Neves, P.G. Pereira, C. Pinto

Instituto do Ambiente e Vida - Universidade de Coimbra Centro de Ecologia Aplicada “Prof. Baeta Neves” ISA, LisboaCentro de Ecologia e Biologia Vegetal, FCUL-LisboaGUECKO/ DCEA, FCT, Universidade Nova de Lisboa Mãe d’Água Lda, LisboaCentro de Biologia Ambiental, FCUL-LisboaFZI, University of Freiburg, Germany

PROJECTOPROJECTO

Agentes

AgriculturaSilviculturaDemografiaTransportesUrbanizaçãoEnergia

Pressões

FragmentaçãoIntensificaçãoDeflorestaçãoEutrofisaçãoAcidificaçãoAlterações climáticas

Estado

Diversidade biológicaPaisagem

Impactes nabiodiversidade

Ameaças a espécies e habitatsAlteração de funções ecológicas

Med

idas

ado

ptad

asEs

trat

égia p

ara

CDB

Conv

ençã

o de

Kyo

to

Sect

oria

lPA

C ag

ro-a

mbi

enta

l

P rog

ram

a a m

bie n

t al

Nat

u ra

2000

Respostas

Abordagem para a definição de indicadores

Desenvolvimento de um conjunto de Bioindicadores EFICAZES

PRIORIDADE dentro da UE

Indicadores de “estado”BIOASSESS

Objectivos:Desenvolver ferramentaspara avaliar os impactesderivados de políticascomunitárias, ao nível daBiodiversidade

Quantificar o impacte das alterações paisagísticasna biodiversidade

FASE I (Necessidade de ferramentas)Tarefa 1 (enquadramento e critérios de selecção)Tarefa 2 (indicadores preliminares a testar)

FASE II (Testar as ferramentas)Tarefa 3 (selecção de gradientes de uso do solo)Tarefa 4 (testar indicadores)Tarefa 5 (avaliar resultados e propôr “tool box”)

FASE III (Apresentação das ferramentas)Tarefa 6 (apresentação pública - conferência)Tarefa 7 (elaboração de manual técnico e de

publicações científicas)

FASE I (Necessidade de Ferramentas)

Enquadramento da necessidade de bioindicadores

Porquê a utilização de bioindicadores ?Para que utilizadores ?Em que situações ?Quais os critérios de selecção ?

Indicadores preliminares a testarAplicabilidade em diferentes regiõesFactores determinantes de e para a biodiversidade

Utilidade dos indicadores• Fornecer informação para a monitorização evolução da biodiversidade nas

florestas europeias, noutros habitats, nos estados membros e na Europa em geral.

• Medir o impacte das pressões externas na biodiversidade (e.g. nas florestas europeias) quer a nível local (e.g. medidas de prevenção de cheias no rio Reno), quer global (e.g. alterações climáticas)

• Avaliar a eficácia do impacte das políticas comunitárias sobre conservação e/ou aumento da biodiversidade (e.g. nas florestas europeias)

• Avaliar o impacte sobre a biodiversidade resultante das práticas agrícolas, silvícolas ou outras não especificamente orientadas para a promoção da biodiversidade.

• Avaliação do impacte na biodiversidade de práticas que tenham sido expressamente orientadas para a promoção da biodiversidade (i.e. medindo ou julgando o sucesso dessas acções)

• Desenvolver praticas e políticas para a conservação e promoção da biodiversidade e estabelecer prioridades na sua implementação.

• Avaliar a utilidade (validadação) dos esquemas de certificação ambiental, para produtos e práticas alegadamente amigas do ambiente

Para que utilizadores ?

Sector (utilizadores) Necessidades específicas relativamente à avaliação dabiodiversidade

Avaliar a eficácia da implementação de políticas / iniciativasvocacionadas para a conservação da biodiversidade

Público

Avaliar o impacto da implementação de políticas sectoriais (transportes,energia...).

Privado – empresas Demonstrar o cumprimento dos padrões de qualidade ambiental (e.g.ISO 9001/EMAS).

Privado – ONGs Avaliar de uma forma objectiva e transparente o cumprimento, porparte do estado, de directrizes internacionais (e.g. Convenção para aDiversidade Biológica).

i http://www.biodiv.org/ii http://www.minconf-forests.net/iii http://europa.eu.int/comm/environment/docum/9842sm.htmiv http://biodiversity-chm.eea.eu.int/convention/cbd_national/104030.shtm

CDB – Convenção para a diversidade biológica

MCPEF – Conferência Ministerial para a protecção das florestas na Europa

Estratégia Europeia para a Biodiversidade

Plano de acção europeu para a conservação dos recursos naturais

Directivas “Habitat” e “Aves”

Exemplos de políticas europeias onde se faz alusão à necessidade de indicadores de Biodiversidade

Critérios para a selecção dos indicadores

Atributos Descrição

Biologicamente relevante Relacionado com a estrutura, funcionamento, etc. do ecossistemaSensível Responde a factores de pressão e de perturbação

Cobertura geográfica Ocorrência e resposta generalizadaDiagnosticante Ajuda a descobrir a potencial causa do problema

Interpretável Permite a distinção inequívoca entre condições

Relação custo-benefício Obtenção pouco onerosa, máxima relação custo/benefício

Integrador Funcionalmente importante para o ecossistema

Dados históricos Séries temporais permitem estudos de tendências

Predizível (preventivo) Facilita previsão de acontecimentos

Gradativo Passível de ser agregado em diversas escalas temporais e espaciais

Sinérgico Contribui para outras medidas, mas fornecendo informação única

1º

2º

3º

4º

5º

Componentes de biodiversidade amostrados(grupos taxonómicos)

métricas

Area

Densidadede manchas

Orla

Forma

Area central

Visinhança

Diversidade

Contagio

flora e faunaavesborboletaslíquenesplantascarabídeosmacrofauna do solocolêmbolos edáficos

detecção remota

Baixo valor Elevado valor

flora e faunariqueza especificariqueza morfo-espéciesriqueza em taxa específicosnúmero ou relação entre grupos funcionais, abundânciabiomassa índices de diversidadenúmero de espécies classificadas (red-list)raras, endémicas ou espécies-alvo

detecção remotaíndices de fragmentaçãodiversidade de habitatriqueza de elementos de paisagem

Lista preliminar de indicadores

Biodiversidade – linha de base:

Indicadoresbiológicos

Informação derivada de detecção remota:

Indicadores de detecção remota

MAIS

Ferramentas de Ferramentas de avaliaavaliaçção da ão da

BiodiversidadeBiodiversidade

Regiões biogeográficas

BorealContinental

AtlânticaPanónicaAlpinaMediterrânica

Locais & Participantes

Boreal - Finlândia (2 instituições)Continental - França (4 instituições)Panónica - Hungria (1 instituição)Atlântica - UK (3 instituições)

Irlanda (1 instituição)Alpina - Suiça (1 instituição)Mediterrânica - Portugal (5 instituições)

Espanha (5 instituições)

Alemanha(1 instituição)

Holanda(1 instituição)+

FASE II (Testar as ferramentas)Selecção dos locais

Gradiente de intensificação do uso do solo

Testar os indicadores propostosAvaliar alterações no uso do solo nos padrões de biodiversidade dos diferentes grupos

Avaliação dos resultados obtidosAnálise das respostas a uma escala espacial (geográfica) e temporalProposta de indicadores

Avaliar impactes derivados de alterações na paisagem na

biodiversidade

Desenvolvimento de ferramentas de avaliação da biodiversidade

PORTUGAL

Avaliar impactes derivados de alterações na paisagem na

biodiversidade

Desenvolvimento de ferramentas de avaliação da biodiversidade

ESCÓCIA

EM PORTUGAL

EM PORTUGAL

EM PORTUGAL

Lisboa

N“MONTADO”

Localização:20 km Leste de Lisboa

Solo:Solo de aluvião consolidado da planície do Tejo

Campo de Tiro de Alcochete

Companhia das Lezírias

LUU1

LUU2

LUU3 LUU5LUU6

“MONTADO”

Selecção de 6 unidades de paisagem (1Km2) ao longo de um gradiente de intensificação do uso do solo

EM PORTUGAL

LUU1

LUU2

LUU3 LUU5LUU6

“MONTADO”

Selecção de 6 unidades de paisagem (1Km2) ao longo de um gradiente de intensificação do uso do solo

+

16 pontos de amostragem em cada

EM PORTUGAL

LUU7

Un. de paisagem 1 (LUU1)BAIXO nível de maneio: • limpeza de corta-fogos (todos os anos)• remoção de cortiça (cada 9 anos)

Áreas de sobreiro (por vezes misturadas com pinheiro) com um sub-coberto denso. Presença de pequenas zona húmidas temporárias.

EM PORTUGAL

Un. de paisagem 2 (LUU2)Nível de maneio MODERADO: • remoção de cortiça (cada 9 anos)• poda recente• corte de arbustos recente

Áreas de montado fechado mais a sul com um sub-coberto mais ou menos desenvolvido

EM PORTUGAL

Un. paisagem 3 (LUU3)Nível de maneio MODERADO: • remoção de cortiça (cada 9 anos)• pastoreio ocasional durante o Inverno

Formações de montado aberto e fechado com áreas de pastagem natural. Forte regeneração natural do sub-coberto (8 anos)

EM PORTUGAL

Un. paisagem 5 (LUU5)Nível de maneio MODERADO: • remoção de cortiça (cada 9 anos)• corte de arbustos (cada 7-8 anos)• pastagens melhoradas (mobilização do solo, fertilização e plantação)• pastoreio mais intenso no Inverno

Áreas de pastagem com manchas de montado aberto e fechado

EM PORTUGAL

Un. paisagem 6 (LUU6)Nível de maneio ELEVADO: • campo agrícola desde 1988• utilização elevada de agroquímicos• corte 4-5 vezes / ano• uso frequente de maquinaria

“Pivot” com alfafa desde 2001

EM PORTUGAL

Un. paisagem 7 (LUU7)Nível de maneio MODERADO: • plantação em 1988• mato cortado em 1993 • rotação 12 - 14 anos

Plantação de eucaliptodesde 1988

Falta a foto

EM PORTUGAL

COLLEMBOLA

AMOSTRAGEM

MACROFAUNA

AMOSTRAGEM

BORBOLETAS

AMOSTRAGEM

AVES

AMOSTRAGEM

AMOSTRAGEM

CARABÍDEOS

PLANTAS

AMOSTRAGEM

50 m5m

20m

LÍQUENES

AMOSTRAGEM

DETECÇÃO REMOTALandsat, 30m de resolução

Fusão Brovey- Landsat-IRS, 5m de resulução

Fusão AIF-sigma-IHS, Landsat-IRS, resoluçãode 5m

AMOSTRAGEM

DETECÇÃO REMOTA

AMOSTRAGEM

DETECÇÃO REMOTA

AMOSTRAGEM

Situação actual do projectoTerminar processamento material biológicoAnálise exploratória dos dados de 2001

Análise exploratória dos dados de 2001Descritores de diversidadeMétodos de análise multivariadaAnálise de taxa específicosVerificar sensibilidade e robustez dos diferentes indicadores

Resultadospreliminares2001

EM PORTUGAL

COLLEMBOLA

NÚMERO DETAXA• 63 taxa identificados• Padrão semelhante ao da abundância

ABUNDÂNCIA• Um total of 2780 indivíduos identificados• Decréscimo ao longo do gradiente• Valores baixos no LUU2 devido ao reduzido teor de água no solo

0

200

400

600

800

1000

1200

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6-40-20020406080100120140160

05

10152025303540

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU60

2

4

6

8

10

12

14

EM PORTUGAL

DIVERSIDADE ESPECÍFICA(SHANNON-WIENER)• Valores semelhantes ao longo do gradiente (excepto LUU6)

RIQUEZA ESPECÍFICA(MARGALEF)• Padrão semelhante ao número de taxa• Melhor discriminação do que o Shannon

0,00,51,01,52,02,53,03,54,0

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6

0

1

2

3

4

5

6

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6

COLLEMBOLAEM PORTUGAL

MACROFAUNA

0

10

20

30

40

50

60

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6-2

0

2

4

6

8

10

12

14

0

50

100

150

200

250

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6-5

0

5

10

15

20

25

30

ABUNDÂNCIA

NÚMERO DETAXA

MACROFAUNAEM PORTUGAL

0

1

2

3

4

5

6

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6

MACROFAUNA

DIVERSIDADE ESPECÍFICA(SHANNON-WIENER)

RIQUEZA ESPECÍFICA(MARGALEF)

NOTA: Todos estes dadossão relativos a famílias. Comtodas as espécies (ou morfoespécies)o resultado (variação é semelhante)

MACROFAUNAEM PORTUGAL

CARABÍDEOS

ABUNDÂNCIA

NÚMERODE TAXA

NOTA: Todos estes dadosdos Carabídeos são relativos à soma das duas amostragens de 2001

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6

CARABÍDEOSEM PORTUGAL

DIVERSIDADE ESPECÍFICA(SHANNON-WIENER)

RIQUEZA ESPECÍFICA(MARGALEF)

0

1

1

2

2

3

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6

0

1

2

3

4

5

6

7

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6

CARABÍDEOSEM PORTUGAL

05

10152025303540455055

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6

AVESEM PORTUGAL

Nº DE TAXA

DIVERSIDADE ESPECÍFICA(SHANNON-WIENER)

RIQUEZA ESPECÍFICA(MARGALEF)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6

0

1

1

2

2

3

3

4

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6

AVESEM PORTUGAL

DIVERSIDADE ESPECÍFICA(SHANNON-WIENER)

NÚMERODE TAXA

0

5

10

15

20

25

30

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

LUU1 LUU2 LUU3 LUU5 LUU6

BORBOLETASEM PORTUGAL

PLANTAS

AMOSTRAGEM

50 m5m

20m

0

10

20

30

40

50

60

70

1 5 12.5 25 50 100Area

SR

123456

Exploração de opções metodológicas

Riqueza especifica- Espanha: média dos pontos por LUU

Exemplo com as plantas

Passos seguintesRelacionar informação biológica com estrutura da paisagem

Relacionar informação biológica com intensidade do uso do solo (espéciesindicadoras)

Comparar os padrões de resposta dos diferentes indicadores nas diferentesregiões biogeográficas

AGRADECIMENTOS

Este estudo é financiado pelaComissão Europeia(Contrato No: EVK4-1999-00280)

Web-site: www.nbu.ac.uk/bioassess

Companhia das Lezírias

Campo de Tiro de Alcochete