aula2 padroes de biodiversidade e conservacao

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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.


qualidade da água

qualidade do ar

proteção do solo

pesquisa científicarecreação

R.A. Mauro


valor de opção: possíveis benefícios para o homem (opção futura)

novas drogas

fontes de alimento

recursos genéticos

M. Krause


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


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


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


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

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