conservação da paisagem: um novo paradigma para a...

Conservação da paisagem: um novo paradigma para a

conservação da biodiversidade ?

1. Introdução: a urgência da conservação;

2. Conservação baseada na teoria da ilhas:

“reserve management”;

3. Conservação baseada na teoria das

metapopulações: “reserve network

management”;

4. Conservação baseada na ecologia da paisagem:

“mosaic management”;

5. Uma nova perspectiva em conservação

1. Introdução: cálculo do ritmo de extinção (Wilson 1993)• 1.400.000 espécies identificadas• Estima-se de 10 a 100 milhões o número de espécies• A perda de espécies em função da perda da área de habitat pode ser estimada pela equação:

S=c Az onde: S: riquezaA: áreac e z constantes (específicas)para um z médio 0,30 => 2 x S para 10 x A

• Para S=10 milhões, z= 0,15 ==> extinção = 27.000 espécies/ano

74 espécies/dia3 espécies/hora

• Taxa de extinção é hoje 100 a 1000 vezes maior • Neste ritmo 10-50% das espécies devem desaparecer até 2030• ==> Sexta grande crise de extinção

• Principais causas dasextinções: fragmentação e perda de habitat natural;• 39-50% da terra estádiretamente transformada ou alterada pelo Homem (FAO 1990)

1. Introdução

• O Homem sendo o principal agente desta tranformação, podemos dizer que esta crise é uma crise cultural(Naveh 1995).

• A solução para esta crise envolve uma análise ambiental

ampla (e não apenas as conseqüências ecológica),

incluindo as dimensões sociais, econômicas e

políticas relacionadas à ocupação do território: i.e.

uma solução holística.

1. Introdução

Necessidade de conservaçãoRazões:

• morais, éticas (valor de existência)• estéticas, cênicas• valores econômicos diretos (valores de consumo: caça, lenha, frutas...; valores produtivos: madeira, fármacos, alimentos...)• valores econômicos diretos (proteção de mananciais, contenção de erosão e deslizamentos, amenização deenchentes, controle climático; valor de opção: banco genético útil para indústria de alimentos e de fármacos)

1. Introdução

1. Introdução

Conservação ex situConservação in situ

Manejo, planejamento

Conservar implica num uso racional dos recursos naturais, no manejo dos territórios visando compatibilizar o uso econômico

e a manutenção da integridade dos ecossistemas.

Os legados da teoria das ilhas para conservação :

• A metáfora de refúgios/reservas como ilhas;

• O interesse na fragilidade da biota em pequenos refúgios;

• O debate do SLOSS (“single large or several small”);

• As regras de conservação de refúgio.

2. Conservação baseada na teoria da ilhas

O debate do SLOSS (“single large or several small”)

2. Conservação baseada na teoria das ilhas

single large several smallor



Estratégia de maximização da riqueza específica(Simberloff & Abele 1976, 1982, Järvinen 1982, Margules et al. 1982,Mclellan et al. 1986)• Várias pequenas reservas permitem proteger um número maior de espécies

- Dados de campo- Modelos baseados em equações logísticas

• No entanto: muitas espécies são de borda e generalistas (espécies focais podem não estar protegidas)

- Riqueza não implica numa maior estabilidade ou num “bom” funcionamento do ecossistema

- A longo prazo, fragmentos pequenos só suportam espécies se houver um fonte estável próxima



Estratégias de minimização dos riscos de extinção(Diamond 1975, 1976, Wilson and Willis 1975, Terborgh 1974 et 1976, Whitcomb et al. 1976, Fahrig and Merriam 1985)• Uma única reserva grande é melhor

- Quanto maior a reserva, menor os riscos de extinções (simulações)

- 5000 km2 para obter uma taxa de 0,5% em 100 anos (Terborgh 1976)

• No entanto, há maior risco de extinções em massa por perturbações raras de grande escala



Limitações do SLOSS na prática

1. Raramente a questão do SLOSS pode ser aplicada (e.g.,

“tem que conservar o que sobrou”)

2. As necessidades são muito mais de saber como gerenciar

uma rede de reservas (reconhecer reservas-chave)

3. A pergunta do SLOSS não é espacialmente explícita

3. Conservação baseada na teoria das metapopulações

C. Tamanho mínimo de uma metapopulação

“Minimum Viable Population size” (MVP) - Número mínimo de indivíduos numa população que tem uma boa chance de sobreviver num período de tempo amplo (e.g., 95% de sobrevivência em 100 anos). - É um conceito de difícil utilização.

“Minimum Viable Metapopulation size” (MVM)É definido como sendo o número mínimo de populações locais para a persistência a longo prazo da metapopulação.

“Minimum Amount of Suitable Habitat” (MASH)

A pergunta do SLOSS não é espacialmente explícita:

diferentes graus de fragmentação


single large several smallor

Quantos “several smalls” ?


diferentes isolamentos


several small several smallor

Qual distanciamento ?


diferentes distribuições espaciais


several small several smallor

Qual disposição?

Regras para definição de reservas “baseadas na teoria das ilhas”

(Terborgh 1974, 1975, Diamond 1975, Wilson & Willis 1975, IUCN 1980)


Mudança de paradigma nabiologia daconservação

(Hanski & Simberloff 1997)

3. Conservação baseada na teoria dasmetapopulações

Em termos de conservação, o que necessitamos em geral saber é se:1. A espécie focal (ameaçada de extinção, espécie sensível à

fragmentação) vai persistir num determinado conjunto de fragmentos.

2. Se um outro outro patch de uma determinada paisagem for eliminado, o que vai acontecer com a espécie focal.

3. Existe um número mínimo de patches para manter uma população numa paisagem fragmentada ?

=> Modelos de metapopulação (função de incidência) permitem responder a estas perguntas


A. Persistência na paisagem•Uma vez tendo estimado (e testado) os parâmetros da Funçãode Incidência e conhecendo o valor de P, é possível prevercomo a metapopulação vai reagir a qualquer paisagemfragmentada (patch network).• Exemplo: 4 espécies de borboletas, Pinicial= 0,5


B. Importância de cada patch• Importância de cada patch: probabilidade de reocupação do patch network a partir de uma único patch • Exemplo de Melitia cinxia




Tempo esperado de vida de uma metapopulação(TM), baseado num modelo de Levins (Gurney & Nisbet 1978):

( ) ( )( )T T eM LHP / 2 1 P2

= −

Onde:TL é o tempo esperado de extinção localH é o número de habitats disponíveis (número de patches)P é a proporção de patches ocupados no equilíbrio



Definindo uma persistência a longo prazo da metapopulação como sendo TM > 100 TL, então:

( ) ( )( )T T eM LHP / 2 1 P2

= −

Se H= 50, P > 0,42, MVM= 21

Se P alto, Hmin= 10, MASH=10

( ) ( )( )100.T T eL LHP / 2 1 P2

= −

P H 3≥



Relação entre TM e o produto para Melitia cinxiaP H 3≥


A teoria das metapopulações :1. Recuperou a importância dos pequenos fragmentos para a conservação2. Ressalta a importância da dinâmica de extinção e recolonização, o que valoriza os fragmentos não-ocupados. 3. Mostra que proteger a paisagem onde uma população ocorre hoje vai necessariamente permitir sua conservação (p.e., as “non-equilibrium metapopulation”).4. Chama a atenção para a rede de fragmentos, e não apenas para alguns grandes fragmentos.5. Indica que um mínimo de 10 a 15 fragmentos bem conectados são necessários para a persistência de uma metapopulação a longo prazo (metapopulação do tipo Levins com alto P)


Os modelos atuais de metapopulação estão se tornando cada vez mais “ realistas”

Habitat Habitat + matriz Habitat + matriz +

conectividade

A Ecologia da paisagem como disciplina integradora (visão de Risser)

4. Conservação baseada na ecologia da paisagem

A Ecologia da paisagem como mais uma disciplina entre outras (visão de Wiens)


Como a Ecologia da Paisagem pode ser útil ?


a. Considerando o mosaico como um todo: a ecologia da paisagem é uma ecologia contexto

• Efeito de borda e de conectividade: o exemplo do Jacaré-Pepira



b. A perda de espéciesnão é apenas dada a umadiminuição na quantidadede habitat, mas também a um dado arranjo espacialdos fragmentosremanescentes de habitat



c. Chamando atenção para os limiares



d. Reconhecendo que a escala de análise e a escala de percepção das espécies é importante



e. Chamando a atenção para a conectividade funcional: os corredores, stepping stone são realmente elos de ligação ?

Beier, P. & Noss, R. 1998. Do habitat corridors provideconnectivity ? Conservation Biology 12: 1241-1252.

•Dos 12 trabalhos com delineamento mais bem estruturado, 10 mostram claras evidências de que os corredores promovem conectividade e aumentam a viabilidade das populações e são assim úteis em termos de conservação;

• Nenhum estudo demonstrou os efeitos negativos.

• A atitude mais segura é de manter os corredores, já que os ambientes naturais estavam conectados.

Desafios futuros

1. A ecologia da paisagem está na frente de um dilema semelhante ao do Superhomem e seu alterego Clark Kent (Hobbs 1999).

2. Desenvolver uma teoria de mosaicos.



Patch theory Mosaic theory


Manejo de Ecossistemas

é mais holística, considera as interações entre as espécies, estáinteressada na manutenção do sistema como um todo (e não apenas de um de seus componentes)

vs

Manejo de Populações Ameaçadas

é mais simples e mais fácil de se atingida (bons modelos necessitam de dados detalhados sobre a ecologia da espécie)

“Multi-species umbrella approach”

a. “Multi-species umbrella approach”


Trabalhar com espécies guarda-chuva, cuja manutenção estariaindicando que outras menos exigentes devem tambémpermanecer na paisagem.

Trabalhar com diferentes tipos e exigências de espécies guarda-chuva :

- espécies que necessitam de amplas áreas de habitat => o tamanho mínimo do maior fragmento da paisagem;

- espécies com capacidade limitada de locomoção => espaçamento ótimo dos fragmentos, ou largura mínima de um corredor;

- espécies que necessitam de um habitat muito específico =>manutenção de unidades da paisagem raras ou endêmicas

b. Análise de fragmentos-chave numa paisagem:


d < dlimd < dlim

d > dlim

d > dlimd > dlim

d > dlim

d > dlim

d < dlim

linhas de união de fragmentosde um mesmo sub-gráfico

centro dos fragmentos

distância entre as bordas mais próximas de dois fragmentos

com a teoria dos gráficos

b. Análise de fragmentos-chave numa paisagem:


Com a Função de Incidência:• Importância de cada patch: probabilidade de reocupaçãodo patch network a partir de uma único patch • Exemplo de Melitia cinxia

c. Uso de cenários e avaliação destes por

simulações


d. Usar o manejo como uma experiência


• Os gestores sempre fazem perguntas claras e aplicadas, como: que largura de mata ciliar eu tenho que manter aqui?

• Depende...:

Os cientistas sempre se omitem a responder, dizendo que isso depende do processo considerado, do local ou da espécie, etc.

• A solução é considerar o manejo como uma experimentação: a partir dos conhecimentos adquiridos até agora, vamos propor x metros. Com o manejo, nós podemos monitorar a eficiência desta decisão.

e. Estratégia ideal: fragmentar de forma inteligente


Richard Forman & Sharon Collinge 1997Nature conserved in changing landscapes with and without

spatial planningLandscape and Urban Planning 37: 129-135.

Eles têm dois objetivos: 1. Comparar uma seqüência ótima de transformação da

paisagem em relação a uma trasformação totalmente aleatória;

2. Definir quando esta seqüência deve ser iniciada.

A “optimum sequence” está baseada numa “solução espacial”


Spatial solution: é um padrão que permite conservar os mais importantes atributos da paisagem (biodiversidade, recursos naturais)Obs.: Não é preciso ter um conhecimento detalhado da paisagem, mas é

necessário saber algumas coisas primordiais: principais aqüiferos, principais

rios, grandes habitats, área de aparente alta diversidade, centros de

locomoção.

Exemplo de transformação planejada da

paisagem


Transformações não-planejadas ou

parcialmente planejadas (p= 0,25)


• Transformações não-planejadas ou parcialmente planejadas (p= 0,25)

• Planejar com: 0,9 < p < 0,6


1. “Multi-species umbrella approach”

2. Análise de fragmentos-chave numa paisagem

3. Uso de cenários e avaliação destes por simulações

4. Usar o manejo como uma experiência

5. Estratégia ideal: fragmentar de forma inteligente


conservação da paisagem: um novo paradigma para a...

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