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
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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
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3
4
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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