biodiversidade botânica da amazônia:botânica da amazônia ... · biodiversidade da...
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Biodiversidade Botânica da Amazônia:Botânica da Amazônia:Problemas, Desafios e EsperançasEsperanças
Mike Hopkins
Curso de Campo
Ecologia da Floresta Amazônica
11 d 2009CPBO
11 de agosto 2009
Flora Reserva Ducke 1993-2000
... muitas espécies novas
e o restante da Amazônia?e o restante da Amazônia?
... mais floras?????
enquanto isso GEOMA 2001-2002
modelagem de biodiversidade
enquanto isso, Dendrogene 2002-2005
....50.000 espécies faltando
....mesmos problemas em manejo
enquanto isso, UFRA 2005-2007 e PPBio 2007-2009
.... Qualidade de dados disponíveis.....
E agora... INPA, 24 abril 2009 – 2024 (s.D.q.)E agora... INPA, 24 abril 2009 2024 (s.D.q.)
.... Fazer algo útil para conhecimento de biodiversidade botânica.....
Existe uma necessidade urgente para conhecer bem a biodiversidade da Amazôniabiodiversidade da Amazônia.
para fins científicos...para fins científicos
...para fins de conservação
...para fins de manejo
(não concordo que nomes não importam.....)
Alguns dos nossos problemas geraisAlguns dos nossos problemas gerais
4 000 000 km2 de área4.000.000 km de área
Número imenso de espécies desconhecidas 15 000 50 000 (+?)15.000 – 50.000 (+?)
Recursos humanos escassos
Dificuldades logísticas
Dificuldades de organização de projetosDificuldades de organização de projetos
Dificuldades de percepção de ciência
Dificuldades burocráticas
Q l i lh t té i hQual seria a melhora estratégia para conhecer a biodiversidade botânica?
...botânica “tradicional”?
...plotes e ecologia de comunidades?
l i t d i ?...algo que integra os dois?
...algo diferente?
P bl i i lProblema principal
Falta de coletas!!!!!!!
Baixa densidadeBaixa densidade
Concentração em poucos lugares
Baixo rítmo de novas coletas
Pouco material novo de qualidade adequadaPouco material novo de qualidade adequada
P bl dá iProblema secundário
Falta de taxônomos locais!!!!!!!
Baixa densidadeBaixa densidade
Concentração em poucos lugares
Baixo rítmo de atividade
Poucos produtos de qualidade adequadaPoucos produtos de qualidade adequada
P bl t iá iProblema terciário
Falta de projetos adequados!!!!!!!
Baixo (mal) uso de taxônomosBaixo (mal) uso de taxônomos
Concentrado em poucos lugares
Baixa quantidade de material adequado
Poucos produtos de utilidade para FlorasPoucos produtos de utilidade para Floras
P bl t á iProblema quaternário
Excesso de projetos precisando floras!!!!!!!
Planos de manejo
Planejamento de conservação
Estudos ecológicosEstudos ecológicos
Todos precisam de boas identificações, mas raramente incluem “custos de taxonomia básica” nos projetos.
Como deve serComo deve ser..................
Manejo, conservação, decisões, políticas públicas
Modelagem, entendemento de ecologia etc.
Conhecemento de espécies
Coletas e observações do campo
Como está sendoComo está sendo..................
Manejo, conservação, decisões, políticas públicas
Modelagem, entendemento de ecologia etc.
Conhecemento de espécies
Coletas e observações do campo
E idê i i t it é iEvidências que existem muitas espécies deconhecidas na Amazônia.....
O d ?Onde?
Quantas?
Dados do herbário do IAN: Número de amostras por espécie t i l (S t ó d i ã d id tifi õ )
35
neotropical (Sapotaceae após de revisão de identificações)
20
25
30
10
15
20
0
5
1 4 7 0 3 6 9 2 5 8 1 4 7 0 3 6 94 7 10 13 16 19 22 25 28 3 34 37 40 43 46 49
Número de coletas por espécie
Poucas espécies com muitas coletas
Muitas espécies com poucas coletas
por espécie
coletas
Sugere que existam espécies ainda não representadas nos g q p pherbários.
25
30
35
15
20
25
5
10
0
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49
Quantas mais espécies ainda existem pra’cá ????????
Em monografias.........................
Informação disponível por plantas amazônicas(extraído de monografias ca 1500 spp )(extraído de monografias, ca. 1500 spp.)
16 00
18.00
20.00
10.00
12.00
14.00
16.00
ses
péci
es
2 00
4.00
6.00
8.00
% d
as
0.00
2.00
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 35 38 41 45 48 51 55 58 62 68 72 78 88 91 96 108
113
120
149
158
173
Ocorrências registradas (graus lat-long)
..........mesmo padrão do que no herbário
Muitas espécies mal conhecidas (ou locais?)Muitas espécies mal conhecidas (ou locais?)
Poucas espécies bem conhecidas (ou amplamente distribuídas?
Dados do campo (Carolina Castilho – Reserva Ducke - 40142
140
árvores det to sp.)...........us
100
120
ndiv
íduo
u
80
s co
m x
in
40
60
espé
cies
0
20
1 3 5 7 9 1 3 5 7 9 1 3 5 7 9 1 3 5 7 9 1 3 5 7 9 9 9 9 +mer
o de
e
3 5 7 9 1 1 3 15 17 19 2 23 25 27 29 3 33 35 37 39 4 43 45 47 49
100-
199
300-
399
500-
599
700+
Núm
Dados do campo (Carolina Castilho – Reserva Ducke - 40142 árvores d )det to sp.)...........
321+
1-529%
41-8015%
81-1605%
321+1%161-320
2%
29%15%
6-10
21-4016%
15%
11-2017%
c. 30% espécies extrememente rara, >50% raras, <10% comuns
Dados do campo (Carolina Castilho – Reserva Ducke - 40142 árvores d )det to sp.)...........
16% espécies com média de um indivíduo/ha
84% mais rara que isso
Tratamentos taxonômicos.........
Monografista botânico deve ser patrimônio de humanidadeMonografista botânico deve ser patrimônio de humanidade
Curva de descobrimento, Sapotaceae neotropicais (1700-1990)
350
250
300
150
200
50
100
0
1700
1720
1740
1760
1780
1800
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
1960
1980
17 17 17 17 17 18 18 18 18 18 19 19 19 19 19
Sem evidência de assímtota, parece logarítmica
ano
, p g
Curva de descobrimento – Inga (1750-2000).
10090
708090
as e
m 1
9
405060
onhe
cida
10203040
péci
es c
o
010
750
770
790
810
830
850
870
890
910
930
950
970
990%
esp
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
ano
Q idê tiQuase idêntico
Curva de descobrimento – Marantaceae (1775-1990).
990 45
as e
m 1
9
35
40
conh
ecid
a
25
30
spéc
ies c
15
20
mer
o de
es
0
5
10
núm 0
1775
1785
1795
1805
1815
1825
1835
1845
1855
1865
1875
1885
1895
1905
1915
1925
1935
1945
1955
1965
1975
1985
Curva de descobrimento – Sapotaceae (1700-1990). Separado por tamanho de ocorrência (Número de graus)
12090
80
100
as e
m 1
9
60
80
onhe
cida 30+
10 2940
péci
es c
o 10-29
4-9
0
20
% e
sp
1-30
1700
1720
1740
1760
1780
1800
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
1960
1980
Espécies raras tem uma curva ainda mais logarítmita... Sugerindo tem mais para achar.........
Curva de descobrimento – Inga (1750-2000). Separado por tamanho de ocorência (Número de graus)
90100
90
708090
as e
m 1
9
30+
10 29 4 9
405060
onhe
cida 10-29 4-9
1 3
203040
péci
es c
o 1-3
010
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
% e
sp
1750
1770
1790
1810
1830
1850
1870
1890
1910
1930
1950
1970
1990
Year of description
Quase idêntico......
son
heci
das
% c
o
hoje
Tempo
ecid
aser
o co
nhe
núm
e
hoje
Tempo
M d l b d di t ib i õModelagem baseado em distribuições conhecidas publicadas desde 1986.....
H ki J Bi fi (2007)Hopkins, J. Biogeografia (2007)
Exemplo: Inga plumiferap g p
Exemplo: Inga capitatap g p
“O que nós sabemos”O que nós sabemos
D id d l ti d h i t b tâ iDensidade relativa de conhecimento botânico na Amazônia Fonte: Hopkins, 2007
Por cada grau de long-lat.....
Parte um........
Pouteria elegans
Pouteria gongrijpii...compare com os check-lists por quadradinhos numa
Pouteria elegans
P t i ij ii
Pouteria elegans
Pouteria rufens
Pouteria fallens
Pouteria elegans
Pouteria gongrijpii
Licaria niloi
Pouteria smithii
g g jp
Pouteria groanii
Pouteria againii
Couepia ulei
Licaria sothersi
por quadradinhos numa distância de x graus long/lat.
Pouteria gongrijpii
Pouteria fallens
Pouteria rhubarb
Couepia ulei
Couepia guianensis
Pouteria fallens
Pouteria nitens
Couepia ulei
Couepia guianensis
Nectandra naoentendoi
Couepia ulei
Couepia guianensis
Nectandra exasperada
Couepia guianensis
Nectandra riparia Pouteria elegans
Nectandra naoentendoi
Pouteria elegans
Pouteria marleniiPouteria marlenii
Pouteria maxima
Pouteria noidea
Couepia ulei
Couepia guianensis
Pouteria elegans
Pouteria gongrijpii
Pouteria fallens
Pouteria elegans
Pouteria elegans
Pouteria gongrijpii
Li i bl ti
Pouteria bootstrapensis
Couepia ulei
Couepia guianensis
Nectandra ripariaPouteria elegans
Pouteria elegans
Pouteria gongrijpii
Couepia guianensis
N t d i i Pouteria gongrijpii
Couepia guianensis
Nectandra riparia
Licania problematica
Couepia guianensis
Nectandra riparia
Couepia ulei
Couepia guianensis
Nectandra knifii
Nectandra riparia
Distribuição da biodiversidadeDistribuição da biodiversidade
Para cada espécie com dadosPara cada espécie com dados confiáveis.....
Parte dois........
Aumenta a área de ocorrênciaAumenta a área de ocorrência de cada.....
Dando uma distribuiçãoDando uma distribuição hipotética.....
Exemplo: Inga plumiferap g p
Exemplo: Inga plumiferap g p
Exemplo: Inga capitatap g p
Exemplo: Inga capitatap g p
Distribuição hipotética do conhecimentoDistribuição hipotética do conhecimento
Distribuição da biodiversidadeDistribuição da biodiversidade
“O que nós nãoO que nós não sabemos”
D id d l ti d d h i tDensidade relativa de desconhecimento botânico na Amazônia Fonte: Hopkins, 2007
Rítmo de agregação de material novo do estado do Amazonas no herbário do INPA
7000
herbário do INPA
5000
6000
4000
5000
2000
3000
por a
no
0
1000
Col
etas
p
0
1954
1956
1958
1960
1962
1964
1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
Ano de coleta
C
Ano de coleta
Fonte: banco do dados do INPA
Agora vou criticar a metodologia usado em PPBio (inventários)Agora vou criticar a metodologia usado em PPBio (inventários)......
(deliberatamente controversial)
Em resumo:
Inventários não providenciam bom material para taxonomiaInventários não providenciam bom material para taxonomia.
Não podemos confiar nos seus dados no nível de espécie....
.... e assim nas conclusões em níveis mais altas.e ass as co c usões e e s a s a tas
Gastam muito esforça para poucos produtos úteis no longo prazo.
Porém:
Argumentos são mais fortes para seres maiores (p.ex. árvores) que menores (p.ex. érvas).
Não tenho nada contra ecólogos pessoalmente.
Tudo depende na sua pergunta.
Provocação:
“Dados desse tipo [grades PELD-PPBio] são os mais completos”..... [site PPBio]
ç
[site PPBio]
... “O dia do botânico bandeirante acabou.” [Bill Magnusson em várias [ gpalestras]
.... “Porque decidimos jogar fora 40 anos de pesquisa na Reserva Ducke e começar de novo?” [ Flávia Costa em palestra, 2007]
.... “Temos achado 43 espécies de plantas na Reserva Ducke que não constam na Flora da Reserva Ducke” [ Flávia Costa em palestra, 200 ]2007]
Exemplo do conhecimento da Flora
3000
3500
pAmazônica: Reserva Ducke
2500
3000
2000
or a
no
1500
Col
etas
po
500
1000
C
0
500
1960 1970 1980 1990 2000
Exemplo do conhecimento da Flora
3000
3500
pAmazônica: Reserva Ducke
2500
3000
2000
or a
no
Principalemente Rodrigues e Osmarino (coletas fé t i )
1500
Col
etas
po férteis)
500
1000
C
0
500
1960 1970 1980 1990 2000
Exemplo do conhecimento da Flora
3000
3500
pAmazônica: Reserva Ducke
2500
3000
2000
or a
no Coletas da CPST (principalmente
1500
Col
etas
po estéreis)
500
1000
C
0
500
1960 1970 1980 1990 2000
Exemplo do conhecimento da Flora
3000
3500
pAmazônica: Reserva Ducke
2500
3000
Coletas do Projeto Flora da Reserva Ducke
2000
or a
no
(férteis)
1500
Col
etas
po
500
1000
C
0
500
1960 1970 1980 1990 2000
Exemplo do conhecimento da Flora as 2000
pAmazônica: Reserva Ducke
conh
ecid 2000
spéc
ies
c
Conhecidas total
otal
de
es
Conhecidas através de coletas férteis1000
Núm
ero
toN
1960 1970 1980 1990 2000
Exemplo do conhecimento da Flora
3000
3500
pAmazônica: Reserva Ducke
2500
3000
2000
1500
500
1000
0
500
1960 1970 1980 1990 2000Fonte: Hopkins, 2005
1. Plotes permanentes previdenciam bom material para taxonomia?
2. Plotes permanentes fazem bom uso de taxônomos?
3. Plotes permanentes captam bem a biodiversidade taxonômica?
4. Plotes permanentes são eficientes?
Minha tese: mais eficiente fazer primeira uma flora e depois o inventário, senão, estamos recolhendo antes de semear
“um tempo para colher o que se semeou” Ecclesiastes 3:1-8
“....a time to sow and a time to reap” Ecclesiastes 3:1-8
Bom material para taxonomos trabalhar?
Material fértil?Comparando:
Material fértil?
Espécies raras?
PDBFF Projeto de Dinânica de Fragmento Florestais
PFRD Projeto Flora da
Ambientes raras?
PFRD Projeto Flora da Reserva Ducke
PELD-PPBio Projeto
Material bem anotado?Ecológico de Longa Duração – Programa de Pesquisas em Bi di id d (R D k )Coletada em duplicata?
Distribuído para especialistas mais aptas?
Biodiversidade (R. Ducke)
Distribuído para especialistas mais aptas?
Atualizado no herbário?
Metodologia Numeração de coletas – dados do herbário do INPA.
Inventário coletas s.n. % s.n.
WM 190 104 55WM 190 104 55
TS 447 118 26
CC 380 7 2CC 380 7 2
JJ 160 5 3
WJ 551 188 34WJ 551 188 34
AL 1739 1615 93
FC 112 4 4
Botânicos
GP 16241 27 0,2
CF 16083 25 0,2
MH 770 0 0
1% sem
4 % até família1% até gênero
1% sem família
PDBFF 10% aproximadamente a espécie (cf., aff.,
f ti t )
(2008)
morfotipo etc.)
85% com nome da espéciep
Histórico: PDBFF:
8000
10000
12000
Coletas por ano
2000
4000
6000
8000
0
200019
79
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
60007000
80009000
Identificações por ano
200030004000
50006000
01000
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Fonte: banco de dados PDBFF
50000
Histórico: PDBFF:
30000
35000
40000
45000Acumulação de determinações
10000
15000
20000
25000
0
5000
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
700800900
1000
Acumulação de biodiversidade identificada (taxa determinada)
300400500600700 identificada (taxa determinada)
0100200300
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
000
001
002
003
005
006
007
19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 20 20 20 20 20 20 20
900010000
Histórico: PELD-PPBio Ducke:
50006000700080009000
Coletas por ano
01000200030004000
2001 2002 2003 2004 2005
3000
1500
2000
2500 Identificações por ano
0
500
1000
1500
02001 2002 2003 2004 2005 2006
Histórico: PELD PPBio Ducke:
4000
4500
Histórico: PELD-PPBio Ducke:
1500
2000
2500
3000
3500
Acumulação de
0
500
1000
1500
2001 2002 2003 2004 2005 2006
çdeterminações
350
400 Acumulação de biodiversidade
150
200
250
300 identificada (taxa determinada)
0
50
100
150
2001 2002 2003 2004 2005
Comparação PFRD vs PPBio por numero de espéceis encontradas
Group PFRD PPBioGroup PFRD PPBio
Total só PFRD Total só PPBio
Psychotria 26 8 22 4Psychotria 26 8 22 4
Arecaceae 38 4 37 2
Marantaceae 18 7 18 7
Poaceae 21 18 5 2
Cyperaceae 21 14 8 1
Pteridófitas 86 61 25 0
Fonte: Flora da Reserva Ducke / site PPBio
Comparação PFRD vs PPBio por numero de espéceis encontradas
Group PFRD PPBio
Total Únicas Total ÚnicasTotal Únicas Total Únicas
Lecythidaceae 49 7 45 3
Leguminosae 186 41 154 5g
Lauraceae 107 10 107 10
Sapotaceae 71 4 67 0
Elaeocarpaceae 17 3 14 0
Myristicaceae 26 3 23 0
Chrysobalanaceae 56 4 54 2
Fonte: Flora da Reserva Ducke / dados Carol Castilho
Ducke Novas coletas botânicas no herbárioDucke – Novas coletas botânicas no herbário
Ducke Novas coletas estéreisDucke – Novas coletas estéreis
+ 6.000
Ducke – Novas coletas estéreis
Ducke – Novas espécies encontradas
Flora e depois inventory estilo PPBio/PDBFF etc.
Muitas coletas; especies raras achadas e descritas; guia publicado; taxónomos felizes; identificadores treinados.
Inventário rápido; identificação “fácil” confianca nos resultadosInventário rápido; identificação fácil , confianca nos resultados.
5 anos + 3 anos = 8 anos
Inventory sem flora ter sido feito anteriormente.
Poucas coletas “úteis”; acumulo de material inutil; alguns guias; espécies raras faltando; taxônomos chateados; poucos idnetificadores capacitados.p
3 anos + (10-30) anos = 13-33 anos
Conclusão:
Para conhecer a biodiversidade botânica a melhora estrategia é:
F j t d Fl til PFRD d t i tá iFazer um projeto de Flora, estilo PFRD, e usar os produtos no inventário.
Porém:Porém:
“Cada caso é um caso” (Toshiba)Cada caso é um caso (Toshiba)
Conhecendo a biodiversidade botânica da Amazônia.
O que estamos fazendo agora?
Herbários [NY ca. 500.000]
MG 190.000MIRR/UFRR 10.000 HAMAB
16.000
INPA 220.000IAN 180 000IAN 180.000
UFAC 15.000FSL 5 000FSL 5.000
[RB ca. 200000]
Projetos de Flora
Uatumã 2005 2009Uatumã 2005-2009
Caxiuanã ca 1995-Ducke 1993-1999
Caxiuanã ca. 1995-
“Completos”
Projetos de Flora maiores
Uatumã 2005 2008St Isabel Uatumã 2005-2008
Caxiuanã ca 1995-Urucu
St. Isabel
“Igapó”R Egler
Ducke 1993-1999Caxiuanã ca. 1995-R. Egler
“Completos” “possivelmente completos”
Projetos de Flora menores
Parciais/expedições
Plotes permanentes
PPBio, PDBFF, LBA etc.
ù ùùù ù ùùùùùùRecursos
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ù ùùù ù ùùùù ùùùù ùùùhumanos
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Mais tres!
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Rítmo de agregação de material novo do estado de Amazonas no herbário do INPA
7000
herbário do INPA
5000
6000PFA
4000
5000
PFRD
2000
3000
por a
no
0
1000
Col
etas
p
0
1954
1956
1958
1960
1962
1964
1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
Ano de coleta
C
Ano de coleta
Essencial ter
ora
a da
ke
mais projetos mais ou menos
jeto
Flo
azôn
ica
to F
lora
rv
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deste tipo
Pro
jA
ma
Pro
jet
Res
er
Modelo tradicional:
Em equipe de botânicos profissionais visitam um lugar distante do seu lugar de trabalho por umas semanas
Empregaram pessoas locais como porteiros, guias e técnicos
Coletam tudo que acham fértil
Levam as coletas para centros científicos
Mandam duplicatas para colegas especializados
Modelo de coletas tradicional:ù ùùùùù m
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ùù ù Expedição botânicaù ù
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ùmù ùùùù
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Muito caro
Muito ineficiente
Espécies raras não coletadas
Pessoas locais pouco envolvidas? ? ? ?
à Ãà Ã? ? ? ?
Modelo de plotes permanentesModelo de plotes permanentes
Pegar uma área (ca. 50 ha) e marcar tudo
Identificar material estéril no campo por mateiro, ou coleta e pede por um estagiário identificar por comparação com material no herbáriomaterial no herbário
Modelo de Plotes Permanentes:ù ùùùùù
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Relativamente caro m
Muito devagar
ùPoucos resultados taxonômicos
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Poucas pessoas locais envolvidasà ÃÃùù
Sonhos (2009-2024)
Múltiplos projetos de flora comunitária
Sonhos (2009-2024)
Cursos dados para identificar parataxônomos
Sonhos (2009-2024)
Centro de triagem, treinamento, pesquisas taxonômica e ensino
Sonhos (2009-2024)
Centros regionais, triagem e herborização, informatização
Sonhos (2009-2024)
Convênios e ligações com Instituições e pesquisadores
Sonhos (2009-2024)
Fluxo de distribuição de duplicatas
Sonhos (2009-2024)
Fluxo de informação
Sonhos (2009-2024)
ù
ù
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Mão de obra: parataxônomos
Sonhos (2009-2024)ù ùù
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Mão de obra: alunos locais e atraídos ù ùù ù ùù
Sonhos (2009-2024)
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Mão de obra: alunos e pesquisadores visitam.........
Vale do Jari
2 edição
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