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Padrões de biodiversidade e conservação
- Níveis de biodiversidade- Distribuição da biodiversidade: países megadiversos, hotspots.- Importância da biodiversidade: valores econômicos e éticos
Importante: biodiversidade, bens e serviços distribuídos de maneiras distintas nos Países, o que significa recursos estratégicos conservação.
Costanza et al., 1997. The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature, 387:253-260.
Valores do comércio de animais silvestres
CPI-2003: Comissão Parlamentar de Inquérito destinada a “Investigar o Tráfico Ilegal de Animais e Plantas Silvestres da Fauna e da Flora Brasileira” - CPITRAFI
Rede Nacional de Combate ao Tráfico de Animais Silvestres - RENCTAS
- veneno da jararaca (Bothrops spp.): US$ 433/g-veneno da coral verdadeira (Micrurus spp.): US$ 31.300/g-3 meses de procura pela internet: 4892 anúncios de venda de animais silvestres-tráfico de animais silvestres: 3a maior atividade ilícita do mundo (tráfico de armas e drogas)- movimento mundial entre US$ 10 e 20 bilhões/ano (15% referente ao Brasil (US$ 1,5 a 3 bilhões/ano)
Anodorynchus hyacinthinus:US$ 7.300 (6.000-9.000)
Wright, T.F. et al. 2000. Nest poaching in neotropical parrots. Conservation Biology, 15: 710-720
Amazona aestiva: US$ 711(350-900)
Valores do comércio de animais silvestres
Ara ararauna: US$ 878(600-1.400)
www.upload.wikimedia.org
www.damisela.com
www.damisela.com
Biodiversidade: valor
Valor de uso direto: produtos usados pelas pessoas
A. valor de consumo: produtos são utilizados diretamente e localmente por pessoas (madeira, frutas, caça e pesca)
B. valor de produção: há comercialização dos produtos (carne, vegetais, carvão)
frutos
www2.ba.sebrae.com.br madeira
www.clubedasemente.org.br
pescahttp://peruhotel.com
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Valor de uso indireto: benefícios providos pela natureza não envolvem uma extração direta.
Biodiversidade: valor
qualidade da água
qualidade do ar
proteção do solo
pesquisa científicarecreação
R.A. Mauro
Biodiversidade: valor
valor de opção: possíveis benefícios para o homem (opção futura)
novas drogas
fontes de alimento
recursos genéticos
M. Krause
Biodiversidade: valor
www.juarezsilva.com.br
Pode ser utilizada como recurso para se implantar áreas de conservação
valor de existência: a simples presença de uma espécie pode ser um atrativo e as pessoas pagam para ver essa espécie
www.csz-scz.ca
Estimativas variam de 2 milhões a 100 milhões, geralmente 10 milhões, das quais aproximadamente 1,8 milhão são descritas.
Quantas espécies existem?
Primack, R.B. 2002. Essentials of Conservation Biology.
Brasil
Biodiversidade conhecidano Brasil: entre 170 e 210 mil espécies.
Biodiversidade estimadano Brasil: entre 1,4 a 2,4 milhões de espécies.
Lewinsohn, T.M. & Prado, P.I. 2005. How many species are there in Brazil? Conservation Biology, 19: 619-624.
Avaliações de conservação global requerem informações sobre a distribuição da biodiversidade no planeta.
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www.reef-rainforest.com
Como e onde essasespécies estãodistribuídas?
Diferentes escalasde abordagem
- espécies- populações- comunidades-ecossistemas
www.gonomad.com
http://www.u.arizona.edu/~elg
Diversidade genética nas populações
ATTCGAGCTAGGAACCCTAGC
ATTCGTGCTAGGAACCCTAGA
ATTCGAGCTAGGAACCCAAGC
ATCCGAGAGAGGAACCCTAGC
Níveis de diversidade
http://www.ramsar.org
www.gonomad.com
Níveis de diversidade
Diversidade de comunidadese ecossistemas vermes terrestres - Europa aves – Região Neotropical
morcegos - Peru árvores - África
Embora a variação biológica possa ser distinguida em várias escalas (genes até ecossistemas), a maioria das análises de variação espacial em relação àbiodiversidade é mensurada através da riqueza de espécies (número de espécies em dada área). Gaston, K.J. 2000. Global patterns in biodiversity. Nature, 405:220-227
riqueza de espécies DiversidadeDiversidade α (diversidade alfa): número de espécies (riqueza) em uma área limitada com habitat relativamente uniforme (depende dos limites da comunidade, do esforço amostral). Ex: diversidade de organismos de uma mata de galeria.
α
Diversidade β (diversidade beta): relacionada àdiferença ou substituição de espécies de um habitat para outro dentro da mesma região. Quanto maior a diferença de espécies entre habitats, maior será a diversidade beta.
β
Diversidade γ (diversidade gama): número de espécies observadas em todos os habitats de uma região (área geográfica sem barreiras nítidas de dispersão dos organismos; a definição depende dos organismos em questão). Ex: diversidade de organismos do Cerrado.
γ
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CONSERVAÇÃO DE ESPÉCIES E POPULAÇÕES
Por que não grandes áreas ou ecossistemas?
o perigo de extinção é tão acentuado que há a necessidade de uma intervenção em níveis mais baixos dessa escala, normalmente espécies e populações.
Uma vez que espécies ameaçadas podem consistir de poucas populações ou apenas uma única população, a proteção das populações é fundamental para preservar as espécies. Freqüentemente são esses remanescentes de pequenas populações que são alvo de programas de esforços de conservação.
www.zoologico.sp.gov.br
qual o tamanho das áreas?
Conservação: quem, onde, como?
quantos animais devem ser mantidos para uma população ser viável ao longo do tempo?
quais espécies merecem prioridade para se efetuar planos de manejo?
quais áreas devem ser preservadas em uma paisagem?
espécies com distribuição geográfica pequena ou que ocorrem em uma região com forte pressão antrópica (ex: Mata Atlântica)
espécies com apenas uma ou poucas populações (o que pode estar ligado à categoria anterior)
Bothrops insulariswww.bioterium.com
www.satelsol.com.br
www.brazadv.com
Amazona brasiliensis
espécies com população em declínio
espécies com baixa densidade demográfica
espécies que necessitam grandes áreas (ex: felinos, gaviões: carnívoros; grandes herbívoros que necessitam extensas áreas de pastagem)
www.juarezsilva.com.br
www.csz-scz.ca
grande tamanho corpóreo
baixa capacidade de dispersão
www.terraambiente.org
www.iisgp.org
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pouca variabilidade genética
requerimentos especializados (hábitat, alimentação)
www.mbgenet.mobot.org
www.kostich.com
espécies que dependem de contato ou que vivem em bando
espécies migratórias que necessitam de ambiente favorável durante a chegada à área reprodutiva
www.csi.whalesalive.org
www.farsideafrica.com
Assim, as espécies que apresentarem algumas dessas características podem ser
alvo de estratégias de conservação.
taxa de recrutamento lenta
www.zoltantakacs.com
fatores intrínsecos ou de história evolutiva
fatores determinísticos (comércio ilegal, superexploração, fragmentação ambiental)
processo de declínio sem condições de volta:vórtice de extinção
+
www.cs.brown.edu
Populações afetadas por desmatamentos, poluição, caça, animais domésticos, introdução de espécies exóticas
Redução no tamanho da população
Diminui ainda mais o tamanho da
população
Aumento do risco de extinção
Uma vez estabelecido o tamanho da população, estima-se o tamanho mínimo da área necessária para abrigar a população.
Quantos?
População Mínima Viável (PMV; ou Minimum ViablePopulation: MVP):menor população, isolada, tendo a probabilidade de 95%a 99% de sobrevivência pelos próximos 100 a 1000 anos, independentemente de fatores intrínsecos ou extrínsecos.
Nota-se para isso que há grande necessidade de conhecimento de aspectos demográficos e de área de vida: HISTÓRIA NATURAL.
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www.wildthingsphotography.com
Análise de Viabilidade Populacional (AVP; ou Population ViabilityAnalysis, PVA):requerimentos das espécies em seu hábitat a fim de identificar pontos vulneráveis ao longo do tempo
Exemplo: Orcinus orca (Orca)
Taylor, M. & Plater, B. 2001. Population viability analysis for the southern resident population of the Killer Whale (Orcinusorca). Center for Biological Diversity Tucson, Arizona.
www.bay13.net
www.seaworld.org
Problemas práticos: muitas vezes é impossível abrigar os animais simplesmente porque há poucas áreas ou as áreas disponíveis não têm tamanho suficiente
Oliveira, T.G. 1994. Neotropical cats: ecology andconservation. EDUFMA
quanto mais: melhorQuantos?
quanto mais indivíduos maior o tempo de persistência da população
Ovis canadensis
www.museum.utep.edu
Quase todas as populações com mais de 100 indivíduos persistem por mais tempo enquanto populações < 50 animais tendem a desaparecer
quanto mais indivíduos, maior a variabilidade genética da população.
maior a probabilidade de adaptação.
www.csus.edu
Kohlmann, S.G., Schmidt, G.A. & Garcelon, D.K. 2005. A population viability analysis for the IslandFox on Santa Catalina Island, California. EcologicalModelling, 183:77-94.
Urocyon littoralis
população pequena aumento das taxas de endocruzamento (inbreeding)
diminui a variabilidade genéticadiminui chance de sobrevivência ao longo do tempo
A
B
Kruuk, L.E.B., Sheldon, B.C. &Merila, J. 2002. Severe inbreedingdepression in collared fycatchers (Ficedula albicollis). Proc. R. Soc. Lond. B 269:1581-1589.
Efeito do inbreeding sobre aspectos adaptativos de tiranídeo. A: taxa de eclosão; B: taxa de sobrevivência de animais jovens.f = 0 (não-inbreeding); 0 < f < 0,25 (inbreedingmoderado); f = 0,25 (inbreeding entre parentes próximos). n = número de ninhadas
www.hlasek.com
Ficedula albicollis
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Isso tudo pode ocasionar o VÓRTICE DE EXTINÇÃO
Redução no tamanho da população
Diminui ainda mais o tamanho da
população
Aumento do risco de extinção
Problema: $$pois recursos são escassos.
Foco: ecossistemas proteção de espécies e serviços
Proteger habitats para conservar espécies.
http://www.ardia.net
4. estabelecimento de estações de pesquisas por Instituições de Ensino e Pesquisa.
Estabelecimento de áreas protegidas legalmente por políticas públicas:
1. ação governamental (em diversas escalas: federal, estadual ou municipal)
2. aquisição de terras por particulares ou ONGs
3. legalização de terras indígenas
Conservação de ecossistemas Locais de interesse para a criação de áreas de conservação
1. identificar espécies e comunidades biológicas que são prioritárias para a conservação:
a) características das espécies: endemismo ou espécie monotípica
b) grau de ameaça: espécies enquadradas em algum nível dos critérios de ameaça
c) utilidade: potencial para trazer dividendos à população, direta ou indiretamente ou com características significativas para a ciência (como ecologia e história natural)
www.talkwildlife.citymax.com
Mergus octosetaceus
2. Áreas que abrigam espécies carismáticas:
Locais de interesse para a criação de áreas de preservação
valor intrínseco: a simples presença das espécies pode servir de atrativo para que as pessoas paguem para vê-las
http://www.amazontravel.com
Quais áreas devem ser protegidas?
a) Hotspots: áreas com grande diversidade biológica, altos níveis de endemismo e que exibem muitas espécies ameaçadas de extinção e altas taxas destruição do ambiente. Atualmente são reconhecidos 34 áreas com essas características
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State of the World 2003. Worldwatch InstituteState of the World 2003. Worldwatch Institute
Quais áreas devem ser protegidas?
b) países megadiversos: países que abrigam grande parte da biodiversidade do planeta (70% em 17 países).
www.ib.usp.br
4. Colômbia 7. Índia 10. Malásia
12. Peru 15. Papua Nova Guiné
11. México
13. Filipinas
14. África do Sul 17. Venezuela
16. EUA
8. Indonésia
6. Equador3. China
2. Brasil
1. Austrália
5. Congo
9. Madagascar
Quais áreas devem ser protegidas?c) extensas áreas de ambientes naturais: extensas áreas com baixa densidade populacional humana e com poucas chances de vir a serem em um futuro próximo. Talvez esse futuro próximo já esteja se aproximando.
d) reservas da biosfera (UNESCO): integrar atividades dos povos locais, pesquisas, proteção da natureza e turismo. Depende de um sistema de amortecimento (zona tampão) onde atividades pelos povos locais são permitidas e de uma zona central onde as comunidades biológicas e os ecossistemas são protegidos
http://marcano.freeservers.com
Quais áreas devem ser protegidas?
www.unesco.org
482 reservas da biosfera em 102 países
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estabelecer formas de conexão entre as áreas de maneira que um maior número de características ambientais possam ser contemplados (gradientes de altitude, diferentes fitofisionomias, sistemas de nascentes e riachos).
Permitir heterogeneidade ambiental
http://www.terracams.com.br http://www.cdbrasil.cnpm.embrapa.br
Áreas que não foram
contempladas durante o
estabelecimento de reservas
1. em maior quantidade do que as áreas protegidas;
2. Abrigam altabiodiversidade;
3. Podem ser fonte de colonização(METAPOPULAÇÕES)
A importância de inventários de biodiversidade e listas de espécies
Quais áreas devem ser protegidas?
Áreasespécies A B C D Esp1 x x xsp2 x x xsp3 x xsp4 x xsp5 x xsp6 xsp7 x x x xsp8 x x x x x
Padrões de biodiversidade – análises: Cluster
espécies de áreas abertasOxyrhopus rhombifer
espécies de áreas florestadasCorallus hortulanus
Sawaya et al. 2008. Composição e história natural das serpentes de Cerrado de Itirapina, São Paulo, sudeste do Brasil. BiotaNeotropica, 8:127-149
Padrões de biodiversidade – análises: endemismo
Distribuição das espécies de Chelidae no Brasil1. Biomas
12
34
5 67
8
9
1211
10
2. Bacias hidrográficas
Áreas de endemismo para as espéciesde Chelidae do Brasil - Biomas
outgroup
AmazonCaatinga
PantanalCerrado
Southern grasslands
Atlantic rainforest
Souza, F.L. 2005. Geographical distribution patterns of South American side-necked turtles (Chelidae), with emphasis on Brazilian species. Revista Española de Herpetología, 19:33-46.
10
outgroup
Amazon
Atl-NE
Parnaiba
Atl-NE Orient São Francisco
Atl-E
Tocantins
Paraguay
Paraná
Atl-SE
Uruguay
Atl-S1. Bacia Amazônica: Amazon.2. Bacia do Atlântico-Nordeste Ocidental: Atl-NE.3. Bacia do Parnaíba: Parnaiba.4. Bacia do Atlântico-Nordeste Oriental: Atl-NE Orient.5. Bacia do São Francisco: São Francisco.6. Bacia do Atlântico-Leste: Atl-E.7. Bacia do Tocantins: Tocantins.8. Bacia do Paraguai: Paraguay.9. Bacia do Paraná: Paraná.10. Bacia do Atlântico-Sudeste: Atl-SE.11. Bacia do Uruguai: Uruguay.12. Bacia do Atlântico-Sul: Atl-S.
12
34
56
7
8
9
1211
10
www.ana.gov.br
Bacias Hidrográficas
www.gonomad.com
http://www.u.arizona.edu/~elg
ATTCGAGCTAGGAACCCTAGC
ATTCGTGCTAGGAACCCTAGA
ATTCGAGCTAGGAACCCAAGC
ATCCGAGAGAGGAACCCTAGC
Padrões de biodiversidade – análises: diversidade genética + distribuição geográfica
Filogeografia
Tchaicka, L. et al. 2007. Phylogeographyand population history of the crab-eatingfox (Cerdocyon thous). Molecular Ecology, 16:819-838.
- Entender e compreender os padrões de distribuição da biodiversidade global é um dos principais objetivos da Biologia da Conservação;
- Um único mecanismo não necessariamente explica um dado padrão;
- Os padrões observados podem variar de acordo com a escala espacial considerada;
- Nenhum padrão está livre de variações e exceções.
Conclusão