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Pivel lo VR (2011) Invasões Biológicas no Cerrado Brasi le i ro: Efei tos da Introdução
de Espécies Exót icas sobre a Biodivers idade. ECOLOGIA . INFO 33
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Invasões Biológicas noCerrado Brasileiro: Efeitos da
Introdução de EspéciesExóticas sobre aBiodiversidade
Vânia R. PivelloDepartamento de Ecologia Geral
Instituto de BiociênciasUniversidade de São Paulo
Brasil
Nota. Esse ar t igo onl ine é cont inuamente atual izado e revisado logo queresul tados de novas pesquisas c ient í f icas tornam-se disponíveis.
Portanto, apresenta as úl t imas informações sobre os tópicos abordados.
As invasões biológicas são um dos piores problemas
ecológicos atuais. Constitui no estabelecimento de espécies
animais ou vegetais, vindas de outras regiões – e, portanto,
denominadas exóticas – em ecossistemas naturais ou
manejados pelo homem, e seu posterior alastramento, de
forma que passam a dominar o ambiente e a causar danos às
espécies originais e ao próprio funcionamento dos
ecossistemas. Em muitos casos, invasões biológicas causam
a extinção de espécies nativas.
Embora Darwin, em 1860, já t ivera notado o problema da
invasão biológica, o primeiro cientista a escrever sobre o
assunto foi Charles Elton, por volta de 1950. No entanto,
somente por volta de 1980 é que a comunidade científ ica
realmente percebeu o grande problema que as invasões
biológicas representavam.
Apesar de existirem invasões biológicas naturais, como a
migração maciça de mamíferos norte-americanos para a
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porção sul do continente - que ocorreu após a formação da
América Central (Era Quaternária, período Pleistoceno) a
grande maioria das invasões biológicas modernas é causada
pelo homem que, acidental ou propositalmente, transporta
espécies de um local para outro, introduzindo-as no novo
ambiente.
Podemos citar alguns casos que se tornaram clássicos e
contribuíram para alertar sobre o problema das invasões
biológicas, como a introdução de coelhos Oryctolagus
cuniculus na Inglaterra e na Austrália. Esses coelhos,
originários da Península Ibérica, foram levados da França
para a Inglaterra, no século XII e, em 1778, daí para a
Austrália. Eles se tornaram praga tanto na Inglaterra como na
Austrália, gerando grande prejuízo por perdas agrícolas. Seu
controle foi tentado por meio de sua contaminação pelo vírus
da mixomatose que, embora letal à grande maioria dos
indivíduos, deixou de sê-lo na medida em que foi havendo a
seleção de populações do coelho resistentes ao vírus.
Outro exemplo famoso é o do “molusco zebrado” Dreissena
polymorpha, acidentalmente levado aos Grandes Lagos
(Estados Unidos e Canadá) em cascos de navios, e que se
tornou uma grande praga, ameaçando a fauna nativa.
Citamos ainda o exemplo da abelha européia africanizada
Apis mell i fera , introduzida no Brasil para pesquisa científ ica,
e que escapou do controle dos laboratórios, espalhando-se
por toda a América do Sul e Central. Essa abelha é agressiva
ao ser humano e também compete por recursos com as
abelhas nativas.
Dentre as plantas, muitas delas foram introduzidas como
ornamentais e tornaram-se grandes invasoras de ambientes
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terrestres, como é o caso de Impatiens parvif lora (beij inho),
Archontophoenix cunninghamiana (palmeira imperial
australiana), várias espécies de Pinus (pinheiro) e
Eucalyptus (eucalipto), dentre centenas de outras plantas.
Salvinia molesta e Eichhornia crassipes (aguapé) são
exemplos de plantas aquáticas sul-americanas que se
tornaram infestantes de lagos e represas de toda a faixa
tropical do globo. Com explosões populacionais periódicas,
estas espécies diminuem a oxigenação da água, levando à
morte peixes e outros organismos aquáticos (Muitos outros
exemplos foram reunidos por Wittenberg & Cock 2001).
Todas as espécies que se tornam invasoras são altamente
eficientes na competição por recursos, o que as leva a
dominar as espécies nativas originais. Têm também alta
capacidade reprodutiva e de dispersão.
O processo de invasão biológica pode ser dividido em quatro
fases distintas: a chegada (ou introdução) da espécie, seu
estabelecimento (ou fixação), sua expansão e o equilíbrio da
espécie na comunidade (Wil l iamson 1996). Na grande maioria
dos casos, esse equilíbrio se dá com uma grande dominância
da espécie invasora na comunidade, levando a uma condição
ecologicamente inferior à original, com perda de
biodiversidade no nível de espécies e de processos
ecológicos.
Caracterização do Cerrado e de sua Biodiversidade
Ao se tratar do tema "invasões biológicas”, é fundamental
compreender o contexto ecológico da área que vem sofrendo
o processo de ocupação por espécies exóticas. As
características físicas e biológicas de um ecossistema, bem
como as alterações de origem natural ou humana pelas quais
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passa, determinam os processos de ocupação desse
ambiente pela biota.
O Domínio Fitogeográfico do Cerrado (sensu Ab´Saber 1971),
assentado sobre o Planalto Central Brasileiro, está sob a
influência de cl ima tropical úmido e com forte
estacionalidade, caracterizando-se como clima savânico
(Walter 1986; Camargo 1971).
Os solos do cerrado, apesar de serem quimicamente pobres,
inférteis, possuem uma boa estrutura física. Essa vantagem,
aliada a um relevo predominantemente plano ou suavemente
ondulado, favorece a pecuária intensiva e a agricultura
mecanizada, razões pelas quais o cerrado vem sendo
rapidamente substituído por culturas e pastagens.
A vasta área ocupada pelo Domínio do Cerrado abrange
grande variação latitudinal e condições geomorfológicas
diversas, o que favorece a ocorrência de uma gama de tipos
e formas vegetacionais (sensu Eiten 1987), onde se
encontram não apenas as f isionomias do cerrado sensu lato -
campo l impo, campo sujo, campo cerrado, cerrado sensu
stricto e
cerradão (Coutinho 1978) (Figura 1, Figura 2, Figura 3) -
mas também outras f isionomias f lorestais, como florestas
decíduas, semi-decíduas, ribeirinhas - e f isionomias
campestres, como campo úmido, campo rupestre, perfazendo
mais de 20 fitofisionomias (Ribeiro & Walter 1998). Essa
variedade de habitats é, por sua vez, povoada por uma
grande diversidade de vegetais e animais, tendo sido
registradas mais de 6.000 espécies de plantas vasculares
(Mendonça et al. 1998) e cerca de 1.270 espécies de
vertebrados terrestres (Myers et al. 2000) para o Domínio.
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O alto grau de peculiaridade e endemismo da flora savânica
do Cerrado já é reconhecido desde há várias décadas
(Rizzini 1971; 1997; Goodland & Ferri 1979) (Figura 4). No
entanto, contrariando idéias mais antigas, o maior
conhecimento de sua fauna também vem, recentemente,
mostrando um grande número de espécies endêmicas. Silva
& Bates (2002), congregando dados de diversos trabalhos,
mostram graus de endemismo da magnitude de 44% para
plantas vasculares, 30% para anfíbios, 20% para répteis,
12% para mamíferos e 1,4% para aves, dentro do Domínio.
Hoje, em razão da intensa substituição do cerrado sensu lato
por monoculturas e pastagens, grande parte dessa
biodiversidade está sendo perdida. Porém, outro fator que
grandemente ameaça a biodiversidade do cerrado é o
fenômeno da invasão biológica, no qual espécies exóticas
com alta capacidade competit iva dominam as nativas e
acabam por extingui-las.
Praticamente todas as unidades de conservação (reservas
biológicas, parques, etc) que visam a proteção de
ecossistemas do cerrado encontram-se atualmente, em maior
ou menor grau, invadidas por espécies exóticas, que lá
encontraram ambiente propício e ausência de inimigos
naturais.
Quem são as Invasoras do Cerrado?
Uma vez que o cerrado sensu lato admite f isionomias abertas
e com farto estrato herbáceo graminoso (campo l impo, campo
sujo, campo cerrado, cerrado sensu stricto), sua vocação, em
termos de uso antrópico, sempre foi voltada às pastagens.
Estas, que inicialmente eram extensivas e baseadas nas
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espécies nativas, foram sendo "enriquecidas" ou totalmente
substituídas por espécies exóticas, com maior produtividade.
Especialmente na década de 1970, os cerrados ganharam um
novo tipo de ocupação: si lvicultura com espécies de Pinus e
Eucalyptus . A suavidade do relevo, facil i tando grandemente a
mecanização, e a baixa fert i l idade das terras do cerrado,
propiciando baixo custo por área, foram as vantagens de se
uti l izá-lo para a implantação dessas grandes monoculturas.
Em virtude desses usos, as plantas exóticas que se tornaram
invasoras do cerrado são justamente algumas espécies de
gramíneas de origem africana - especialmente Melinis
minutif lora (capim gordura), Hyparrhenia rufa (capim
jaraguá), Panicum maximum (capim colonião) e Brachiaria
spp. (braquiárias), introduzidas como forrageiras para a
criação de gado bovino (Figura 5) - além da pteridófita
Pterydium aquil inum (samambaia brava), que é uma espécie
ruderal de ampla distribuição em todo o mundo. No estado de
São Paulo, Pinus ell iott i i (pinheiro) também se tornou espécie
invasora de cerrados próximos a si lviculturas com essa
espécie (Figura 6, Tabela 1), entretanto, não há estudos, até
o momento, que caracterizem o processo de invasão dos
cerrados por Pinus .
Gramíneas Africanas: As Grandes Vilãs
Dentre as invasoras mais agressivas do cerrado, encontram-
se as gramíneas africanas. Ao chegarem no cerrado,
encontraram condições ecológicas semelhantes às de seus
habitats de origem - as savanas africanas - o que facil i tou
sua disseminação. Além da semelhança climática
(especialmente os regimes de chuvas e temperatura), fatores
de sua própria biologia também contribuíram para seu
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sucesso como invasoras do cerrado: são heliófi las e possuem
metabolismo C4, sendo adaptadas para colonizar áreas
abertas e ensolaradas, como os campos e cerrados
brasileiros; têm alta eficiência fotossintética e na uti l ização
dos nutrientes, sobrevivendo em solos menos férteis;
apresentam altas taxas de crescimento, rebrotamento e
regeneração, além de alta tolerância ao desfolhamento e à
herbivoria; sua eficiência reprodutiva se deve ao ciclo
reprodutivo rápido, à intensa produção de sementes com alta
viabil idade, que formam um banco de sementes denso, à alta
capacidade de dispersão por sementes anemocóricas e por
reprodução vegetativa, à alta capacidade de germinação.
Todos esses fatores caracterizam um comportamento
oportunista, que permite a rápida re-colonização de áreas
queimadas e/ou perturbadas, fazendo com que essas
gramíneas africanas possam competir com vantagem e
deslocar espécies nativas do cerrado (Coutinho 1982; Baruch
et al. 1985; D’Antonio & Vitousek 1992; Freitas 1999; Pivello
et al. 1999a).
Além de afetarem diretamente as populações herbáceas
nativas por competição, podendo causar extinções locais e
perda direta de biodiversidade, as gramíneas africanas
impactam o ecossistema como um todo, descaracterizando as
fisionomias e modificando sua estrutura. Alguns estudos
mostram que, devido à intensa produtividade dessas
gramíneas, que geram grande quantidade de biomassa
combustível - especialmente na época seca, quando suas
partes epígeas tornam-se dessecadas - podem alterar o
regime de fogo das áreas invadidas, facil i tando a ocorrência
de grandes incêndios (Hughes et al. 1991; D’Antonio &
Vitousek 1992; Asner & Beatty 1996); podem também alterar
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processos vitais, como o ciclo de nutrientes, reduzindo
drasticamente a quantidade de nitrogênio inorgânico no solo,
em razão da grande captação e uti l ização deste elemento
durante seu crescimento. Em consequência, outros processos
ecológicos, como a dinâmica sucessional, podem ser
comprometidos (D’Antonio & Vitousek 1992; Asner & Beatty
1996). Ainda, ao formarem densa camada de biomassa,
reduzem drasticamente a luminosidade na superfície do solo,
podendo impedir os processos de germinação e o
recrutamento de espécies nativas presentes no banco de
sementes, bem como a regeneração natural de habitats
(Hughes & Vitousek 1993).
Os efeitos nocivos das gramíneas exóticas, porém, não se
dão apenas por competição com plantas nativas. A fauna
também pode ser afetada, especialmente por substituição de
espécies vegetais que lhes serviam como fonte de alimento
ou por modificação de habitat. Por exemplo, Develey et al.
(no prelo) citam que a patativa-verdadeira (Sporophila
plumbea) - ave típica de beira de mata e vegetação ribeirinha
e que ocorre no Cerrado Pé-de-Gigante - come sementes de
gramíneas, mas não das gramíneas invasoras, e não se
adapta às áreas invadidas pelas gramíneas exóticas,
encontrando-se hoje em perigo de extinção local.
A presença de gramíneas africanas é praticamente certa,
hoje em dia, em qualquer área de cerrado, especialmente nas
unidades de conservação (Pivello et al. 1999a; 1999b).
Embora, nos últ imos anos, a conscientização para o
problema das invasões biológicas tenha ocorrido no meio
técnico-científ ico, ainda são escassas as pesquisas que
diagnostiquem os efeitos dessas invasões biológicas no
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cerrado. Alguns estudos realizados em unidades de
conservação, no estado de São Paulo, antevêem prováveis
efeitos competit ivos entre Melinis minutif lora e Brachiaria
decumbens com as herbáceas nativas, oferecendo perigo de
exclusão destas últ imas pelas primeiras (Pivello et al. 1999a,
1999b).
No Cerrado de Emas (Pirassununga, SP), Pivello et al.
(1999b) analisaram a comunidade herbáceo-subarbustiva da
fisionomia “campo cerrado”, tendo verif icado que, das 52
espécies herbáceas amostradas, duas gramíneas africanas -
Melinis minutif lora e Brachiaria decumbens - estiveram entre
as quatro espécies mais freqüentes e abundantes na
comunidade. Dentre os parâmetros f i tossociológicos
calculados (conforme Mueller-Dombois & Ellenberg 1974), o
valor de importância será aqui destacado, por ser um índice
que, ao considerar informações sobre densidade, freqüência,
dominância e vigor da espécie em foco em relação ao total
das espécies, resume sua importância na comunidade.
Assim, Melinis minutif lora apresentou o segundo maior valor
de importância dentre as 52 espécies amostradas no cerrado
de Emas, enquanto que Brachiaria decumbens foi a quarta
colocada na comunidade (Tabela 2).
A invasão biológica por Melinis minutif lora e Brachiaria
decumbens também foi diagnosticada em outras áreas de
cerrado no estado de São Paulo. No Cerrado Pé-de-Gigante
(Pivello 1999a), foram quantif icadas as espécies herbáceas
nas fisionomias de campo cerrado e em cerrado sensu
stricto , separadamente, tendo-se encontrado,
respectivamente, 36 e 85 espécies em cada fisionomia,
sendo 28 delas comuns às duas fisionomias. Melinis
minutif lora foi encontrada apenas no campo cerrado e
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Brachiaria decumbens , apenas no cerrado sensu stricto.
Ambas foram muito expressivas nas comunidades em que
ocorreram, tendo sido responsáveis pelo primeiro e o
segundo valores de importância, respectivamente (Tabela 2).
Ainda, num terceiro trabalho realizado em dois fragmentos de
cerrado sensu stricto (fragmentos Valério e Botelho) próximos
à Estação Ecológica de It irapina (It irapina, SP), Pivello et al.
(dados não publicados) encontraram riquezas específicas
semelhantes no estrato herbáceo dos dois fragmentos: 41 e
42 espécies. Em ambos os fragmentos, Melinis minutif lora
apresentou o maior valor de importância de toda a
comunidade herbácea e Brachiaria decumbens colocou-se em
quinto e sexto lugares, respectivamente para os fragmentos
Valério e Botelho (Tabela 2).
Uma vez que a abundância de espécies exóticas representa
um indicador do grau de alteração nas comunidades naturais,
os três cerrados amostrados mostraram-se como áreas
altamente perturbadas, não apenas nas bordas do fragmento,
mas em toda a sua extensão.
Foram testadas associações inter-específicas entre as
gramíneas exóticas - Melinis minutif lora e Brachiaria
decumbens - e seis das espécies de graminóides (Poaceae e
Cyperaceae) nativas mais abundantes no Cerrado Pé-de-
Gigante, resultando em interações fortemente negativas
(Tabela 3). Esses resultados sugerem que está havendo um
efeito de exclusão sobre as graminóides nativas, exercido
pelas exóticas.
Considerando-se os padrões de distribuição temporal de
Melinis minutif lora e Brachiaria decumbens , é provável que,
tanto no Cerrado de Emas como no Cerrado Pé-de-Gigante,
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houve primeiramente o estabelecimento de M. minutif lora ,
seguida por B. decumbens (Pivello et al. 1999a; 1999b). Com
relação aos padrões de distribuição espacial, percebe-se que
B. decumbens inicia sua ocupação nas bordas do fragmento
de cerrado, cobrindo totalmente o solo onde se estabelece e
avançando maciçamente para o centro. M. minutif lora vai
ocupando a área também pelas bordas e margens de
estradas, mas uti l iza-se de tri lhas e outras porções de solo
nu (como sobre ninhos de formigas), numa disseminação
mais espaçada (também observado por Coutinho [1982] e
Freitas [1999]).
Como Lidar com as Invasoras?
Existem diferentes níveis de abordagem para o manejo das
espécies invasoras. Em primeiro lugar, há a possibil idade de
se fazer o controle da espécie ou a sua erradicação. Em
geral, é muito difíci l de se erradicar uma invasora em áreas
naturais, uma vez que isso exige tratamentos mais drásticos,
que podem comprometer as espécies nativas locais
(Wittenberg & Cock 2001). É preferível, então, manter as
invasoras sob controle.
O controle das invasoras também pode ocorrer em diferentes
níveis: fazendo-se o manejo de populações e comunidades,
por meio de técnicas mecânicas, químicas, ou biológicas, que
desfavoreçam a espécie invasora e/ou favoreçam as nativas;
por meio do manejo de habitats, onde são centrados esforços
na recuperação do habitat afetado; pelo manejo da paisagem,
por exemplo, aplicando-se medidas que alterem os usos das
terras ou as relações espaciais entre os elementos da
paisagem. As estratégias podem ainda ser preventivas ou
remediadoras.
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Quanto às técnicas para o controle das invasoras, estudos
específicos e experimentos que apontem soluções
praticamente inexistem, ainda mais considerando-se que as
principais invasoras de cerrado – gramíneas forrageiras –
são espécies de interesse econômico. Sendo assim, quase a
totalidade dos estudos até agora realizados com gramíneas
africanas no Brasil teve o enfoque pecuarista, com o objetivo
de aumentar a produtividade e o vigor destas espécies, ou
seja, o inverso dos objetivos conservacionistas. É, portanto,
premente a necessidade de experimentação, in loco e em
laboratório, para se testar técnicas de combate mecânico,
químico, biológico e de arranjo espacial dos elementos da
paisagem, a f im de controlar a invasão dessas gramíneas
exóticas.
Dentre as técnicas mecânicas, o arranquio, o corte raso, o
sombreamento e a queima podem ser opções, embora
adequadas para situações diferentes. O arranquio manual ou
mecanizado tem a grande desvantagem de revolver o solo, o
que, para várias dessas espécies, pode estimular ainda mais
sua disseminação, uma vez que se observa seu
estabelecimento em áreas preferencialmente perturbadas
(Coutinho 1982; Freitas 1999; D‘Antonio & Meyerson 2002).
Entretanto, pode ser uti l izado sobre focos pequenos e
isolados, tomando-se o cuidado de exercer perturbações
mínimas.
A opção pelo corte raso tem por princípio a retirada de
nutrientes por meio da biomassa epígea e o conseqüente
enfraquecimento da planta. Devem ser testadas a melhor
época e freqüência de aplicação. O sombreamento também
promove o enfraquecimento e morte das gramíneas
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invasoras, especialmente por elas terem metabolismo C4
(Klink & Joly 1989; Mozeto et al. 1996). O grau de
sombreamento, porém, deve ser testado e balanceado para
que não afete severamente as espécies nativas.
O fogo pode ser uma outra alternativa para o controle de
gramíneas exóticas. No caso de Melinis minutif lora , observa-
se que queimadas periódicas, principalmente se conduzidas
durante sua floração, reduzem seu vigor e favorecem as
herbáceas nativas do cerrado (Pivello 1992). Essa estratégia
de manejo da comunidade visa, portanto, aumentar a
capacidade competit iva das nativas em relação a essa
invasora. No caso de Brachiaria decumbens , ao contrário, o
fogo parece estimular seu crescimento. Esta espécie tem se
mostrado extremamente agressiva em fragmentos de cerrado
do estado de São Paulo, com vantagem competit iva sobre as
nativas e até mesmo sobre Melinis minutif lora (Pivello et al.
1999a; 1999b), e formando grandes manchas
monoespecíficas onde se estabelece. Em casos assim, e
cientes de todos os riscos ambientais possíveis numa
unidade de conservação, acreditamos que o controle químico,
por meio de herbicidas de baixo efeito residual, seja uma das
pouquíssimas opções para o controle da invasora (Pivello
1992; Durigan et al. 1998). Certamente, todas as precauções
devem ser tomadas para se evitar poluição do solo e corpos
d´água ou envenenamento de animais. Técnicas mistas, com
a combinação de fogo e herbicida, ou fogo e corte, também
merecem ser testadas.
Dentre as técnicas biológicas, o tradicional controle biológico
por meio de parasitas (bactérias, vírus inoculados) ou de
insetos predadores não seria possível no caso das
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forrageiras africanas, uma vez que essas espécies são de
grande importância para a pecuária e esta técnica poderia
causar enormes prejuízos econômicos. Entretanto, em
situações onde a gramínea invasora se estabelece em
grandes manchas monoespecíficas, especialmente nas
bordas da unidade de conservação - como é o caso de
Brachiaria decumbens no Cerrado Pé-de-Gigante - uma outra
possibil idade é o uso de gado bovino em condição de
sobrepastejo. Nesse caso, os animais deverão ser lavados e
alimentados somente com ração durante os dias que
antecedem sua colocação na área, bem como confinados aos
locais específicos de grande infestação da gramínea
invasora.
As técnicas aqui denominadas "de arranjo espacial" são
principalmente preventivas, envolvendo a manipulação de
elementos da paisagem. Incluem a instalação de "cortinas
verdes" - preferencialmente com plantas lenhosas nativas -
ao redor do fragmento de cerrado, para diminuir a chegada
das sementes anemocóricas das invasoras. No caso de
unidades de conservação, é essencial que se faça o
planejamento de uso das terras no seu entorno,
estabelecendo-se zonas-tampão, preferencialmente ocupadas
por espécies arbóreas perenes, e mantendo-se um
distanciamento de pastagens implantadas. O Sistema
Nacional de Unidades de Conservação (SNUC),
definit ivamente instituído em 18/julho/2000 (Lei Federal nº
9.985), reconhece a necessidade de se estabelecer uma zona
de amortecimento ao redor das unidades de conservação,
para a qual são definidas normas e l imites de uso.
Outras medidas preventivas simples, mas importantes, devem
ser exigidas de pesquisadores, estudantes e todos que
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adentrarem unidades de conservação, como o uso de
perneiras e calçados de couro l iso, ou a colocação de sacos
plásticos sobre a perna, para dif icultar a aderência de
sementes de espécies exóticas.
Existem prós e contras em relação a todas as técnicas acima
citadas. As opiniões divergem quanto à sua eficácia, ainda
mais porque as invasoras podem responder diferentemente
aos tratamentos, porém, quase nada ainda foi testado. Sem
experimentos que elucidem a questão, as invasões vão
progredindo rapidamente nos cerrados.
Por f im, é também primordial que polít icas nacionais para o
controle de espécies exóticas sejam implantadas, envolvendo
desde o esclarecimento e a educação da população acerca
dos potenciais danos, como uma legislação específica para
seu transporte, introdução e contenção, além da fiscalização
efetiva para o cumprimento dessas medidas.
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Informações sobre esse Artigo
Autor: Dra. Vânia R. Pivello (Professora Livre-Docente em
Ecologi),
Universidade de São Paulo, Brasil
Fotografia: Kielmeyera coriacea , espécie arbórea típica de
cerrado.
Foto de Marcio Martins (Brasil).
A citação adequada é:
Pivello VR (2011) Invasões Biológicas no Cerrado Brasileiro:
Efeitos da Introdução de Espécies Exóticas sobre a
Biodiversidade. ECOLOGIA.INFO 33
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