ECOLOGIA DA PAISAGEM. Em função da composição florística podemos reconhecer associações, a unidade base. A Importância do Espaço em Ecologia

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1 ECOLOGIA DA PAISAGEM Em função da composição florística podemos reconhecer associações, a unidade base. A Importância do Espaço em Ecologia Ecologia da paisagem é uma subdisciplina da paisagem que se debruça sobre o estuda da paisagem e seus padrões e processos adjacentes. A ecologia da vegetação não se debruça sobre sistemas antropogénicos, ao contrário da ecologia da paisagem. Dentro de uma paisagem conseguimos detectar diferenças e vamos sendo cada vez mais detalhados. Os diferentes tipos de vegetação não aparecem de forma aleatória, estão presentes de acordo com o biótopo, as condições que oferecem (climáticas, relevo ou declive que influencia o regime de insolação e propriedades do solo). Ao longo de uma encosta estabelecem-se gradientes, gradientes de quantidade de água causados pela precipitação por exemplo. Se há variações das condições ambientais à escala local podemos prever que as espécies se distribuam mediante esses gradientes. Gradientes edáficos/ catenais: variações cartográficas, em baixo as que mais necessitam de água e em cima as que são mais resistentes à sua falta. A diferentes altitudes há diferentes espécies porque as condições são diferentes. Há um processo direccional que começa com espécies menos exigentes e continua com espécies cada vez mais exigentes sucessão ecológica. O Nível da Paisagem em Ecologia Há transferência de matéria e energia. É necessário analisar para além dos limites de um único ecossistema. Há processos cuja relevância e compreensão só é possível quando analisada para além daquilo que é um ecossistema, utilizando vários ecossistemas. Níveis: População Meta-população Comunidade Meta-comunidade: não competem entre si mas estão ligadas por fenómenos de migração ou dispersão Ecossistema: agrupamento do biótipo e meta-comunidade, comunidade biológica mais o biótopo (factores climáticos) Parcela Classe Paisagem: conjunto ou mosaico de meta-comunidades, há espécies exclusivas de cada metacomunidade e outras que são partilhadas pelas meta-comunidades. As espécies com maior vínculo a um determinado tipo de meta-comunidade vão estar representadas nessa paisagem no sítio onde estiver a meta-comunidade. Uma paisagem pode ser definida de várias maneiras: pelas bacias visuais, aquilo que se vê ou pelo ponto de vista ecológico, em base no seu funcionamento, nos processos que lhe estão associados uma vez que tem de haver coerência ecológica. Podemos definir a paisagem com base nas linhas de festo que permitem um ciclo hidrológico neste local. A paisagem 1

2 é um mosaico de parcelas pertencentes a diferentes classes. Para definir a paisagem usam-se fotografias verticais. A ecologia da paisagem, a partir de sistemas, caracteriza-os, descreve-os na sua componente estrutural (o que lá está) e a partir daí tentar inferir sobre os processos que actuam e como actuam na paisagem. Tenta inferir os gradientes a partir da estrutura da própria paisagem. Há um conjunto de conceitos que lhe são próprios: Conceitos Parcela: é uma parcela do terreno, não no sentido de propriedade, é um espaço contínuo e relativamente homogéneo à vista desarmada. Classe: tipo geral, onde pertencem as parcelas, corresponde a diferentes unidades do mesmo tipo de ecossistema. Matriz: classe predominante numa paisagem, ocupando normalmente maior área e tendo mais importância nos processos. Ecologia da Paisagem Para definir a paisagem com várias comunidades temos de as fazer corresponder a várias classes. Classe florestal Classe urbana Classe agrícola Classe Matos O elemento predominante depende do espaço que estamos a analisar, temos de definir a fronteira da nossa paisagem. Em qualquer paisagem podemos ter mais que uma classe a que chamar matriz e temos também as classes não matriz que ocorrem de uma forma mais ou menos dispersa e fragmentada na paisagem, um conceito importante na conservação. Os seres vivos podem ter o seu habitat fragmentado. Padrões e Processos O aspecto das classes pode depender da época do ano sendo que as condições abióticas alteram também a sua disposição. Podemos inferir sobre os processos através da visualização da paisagem: Os espaços para agricultura devem ser ricos em água e ter solos férteis que permitem uma vegetação vigorosa. Haverá baixo nível de stress ambiental mas há um alto nível de perturbação causada pela gestão Humana. 2

3 No espaço vegetal as árvores crescem lentamente, de 5 em 5 anos são cortadas pelo Homem, há uma dinâmica diferente no espaço e no tempo. A floresta está mais presente nas áreas convexas, de distribuição de nutrientes. Há níveis de stress mais elevado mas níveis de perturbação mais baixos. A partir da estrutura da paisagem e do seu padrão espacial podemos inferir sobre os processos que aí acontecem, desde os relacionados com o movimento da água, de nutrientes, movimento de uma espécie de fauna, entre outros. SIG: sistema de informação geográfica Cartografia: representação do que conseguimos ver, o conteúda da paisagem do ponto de vista das classes e sua representação na mesma. Estrutura Composição: determinada através do nº de classes, riqueza especifica. Diversidade: determinada através do índice de Shannon (abundância e riqueza específica) obtendo um valor de equilíbrio que se for baixo significa que há uma classe predominante matriz, se for alto o índice de Shannon aumenta, significando a ausência de uma matriz claramente definida, a paisagem será mais diversa. Configuração 3

4 Há 3 classes em cada proporção, com igual abundância relativa. Do ponto de vista da configuração, estas 3 paisagens têm a mesma riqueza e a mesma diversidade. A diferença é a fragmentação e na última imagem temos muito menos parcelas que nas outras. Os gráficos de barras traduzem áreas. Para as mesmas classes podemos ter arranjos espaciais diferentes, diferente número de parcelas (mais ou menos fragmentadas), e as parcelas das diferentes classes também podem penetrar mais ou menos. A tudo isto chamamos configuração é o arranjo espacial da paisagem que complementa a composição na distribuição da estrutura. A estrutura da paisagem é o conjunto da sua composição e configuração ou a sua composiçao-diversidade, analisando também a sua configuração espacial. Estrutura = Composição (riqueza específica Diversidade) + configuração (arranjo espacial composição aliada à distribuição) Paisagem de Grão Fino Caracteriza-se por termos de andar pouco para estar numa parcela diferente. Esta paisagem tem uma elevada diversidade de classes e um arranjo espacial/configuração complexo, chamando-se paisagens de grão fino por haver variação a pequenas distâncias. Paisagem de Grão Grosseiro Caracteriza-se por temos poucas mas muito grandes parcelas. Para visitar parcelas correspondentes a várias classes temos de percorrer grandes distâncias. A diversidade é menor e a configuração é mais simples. 4

5 Heterogeneidade (Gradientes, Perturbações e Sucessão Ecológica) Há todo um conjunto de atributos que variam de acordo com a paisagem. Podemos ter para a mesma classe talhões com idade diferente: pinheiros com 5 anos e outros com 50. Mas cartografamos aquilo como uma mesma classe. Aqui há variações. Dentro de uma mesma classe há também diferentes parcelas, a composição específica não há-de ser exactamente a mesma. Nas meta-comunidades as comunidades não são iguais, variam na riqueza específica. Se considerarmos a estrutura da paisagem e acrescentarmos as restantes variações mais finas temos um conceito mais abrangente heterogeneidade. É um conceito mais abrangente que podemos usar para descrever as variações da paisagem. Inclui as variações de natureza ambiental ou biótica, a configuração, a estrutura, a diversidade, tudo. A heterogeneidade é causada por factores abióticos (gradientes) e bióticos: 1. Gradientes ambientais: normalmente de factores que variam em escala local (propriedades do solo relacionadas com a topografia ou geologia por exemplo, factores climáticos, etc). 2. Perturbações: que podem ser causadas pelo Homem (colheitas, carros), por incêndios naturais ou Humanos, secas extremas ou cheias extremas. As características da perturbação decidem como será a paisagem depois da mesma passar. O impacto da perturbação depende da sua frequência, da sua severidade e da extensão dos danos causados. A perturbação é um fenómeno discreto no tempo que destrói a biomassa existente. Dependendo do padrão de ocorrência da perturbação, frequência de ocorrência e severidade, o que acontece em cada espaço pode ser bastante diferente. Numa primeira fase a perturbação pode reduzir a heterogeneidade e no momento a seguir favorecê-la. 5

6 3. Sucessão ecológica: resposta de recuperação à perturbação, produz heterogeneidade dependendo da severidade e frequência das perturbações. Se a perturbação for muito grave a capacidade de recuperação será baseada essencialmente em espécies menos exigentes e mais resistentes a condições adversas. O Estudo Ecológico da Paisagem Podemos calcular um conjunto de indicadores para a paisagem através de diferentes abordagens: Abordagens Estruturais: A ecologia da paisagem tem aplicações práticas. Juntamente com as fotografias tem sempre de ser feita uma verificação do terreno validar a cartografia e recolher informação sobre o coberto vegetal da parcela. Com isto produzem-se cartografias com legenda variável em função dos objectivos. 6

7 - Configuração: nº de parcelas (quantas mais parcelas mais fragmentada é a paisagem) - Diversidade: nº de espécies e índice de diversidade. Abordagens Funcionais: Em vez de inferirem sobre os processos a partir dos padrões, vão diretamente aos processos. Partem de uma cartografia e inferem sobre o padrão da produtividade I. Ou a partir de uma imagem de satélite é possível vermos quais as zonas mais produtivas, estimando índices de processos. Resultados: 7

8 Abordagem Estrutural: Abordagem Funcional: Aplicações da Ecologia da Paisagem Gestão de Recursos Naturais A ecologia da paisagem permite-nos saber onde estão as comunidades, o que é importante para gestão de recursos, sem esquecer que isto é muito abrangente, desde a extensão de um recurso natural específico, gestão de cheias, deslizamentos de terra, gestão do espaço florestal para diminuir riscos associados, prever a distribuição e extensão de um incêndio, antecipar fenómenos de invasões biológicas, entre outros. Conservação da Natureza Permite ver se um determinado habitat está mais ou menos concentrado, se está fragmentado ou não, a conectividade das parcelas ajuda as meta-comunidades para que as espécies se distribuam de uma forma melhor evitando a sua extinção. A ecologia da paisagem explica e prevê a diversidade geral de plantas e animas nos diferentes ecossistemas, estima níveis de redundância, se uma espécie está em várias classes ou em apenas uma. Permite antecipar quais os impactos de transformações na paisagem, de uma desflorestação, de um incêndio ou de um novo campo agrícola. 8

9 Avaliação Ambiental Avaliação do impacto ambiental, estudos onde se prevê os impactos de uma determinada infra-estrutura. Há que analisar os padrões de produtividade, diversidade, etc que interessa proteger. Turismo e Promoção Territorial Promoção do turismo, espaços de montanha ou zonas balneares que utilizam a paisagem como cartão-de-visita. Aqui intervém a componente cénica e os serviços do ecossistema para os clientes. BIOGEOGRAFIA - Introdução e Princípios Gerais O que é a biogeografia? (Da ecologia a biogeografia) Biogeografia geografia da vida Biogeografia do ser Humano na Terra distribuição de áreas e densidades populacionais nas diferentes regiões do globo, tenta compreender os padrões naturais de distribuição do ponto de vista conjugado das condições ambientais e história. Os processos de natureza histórica remetem-nos para os padrões pretéritos da distribuição, a partir de um registo fóssil sabemos a distribuição global da altura. Filogeografia: Estudo dos padrões passados e como evoluíram em escalas de centenas ou dezenas de milhões de anos. (filogenia relação entre organismos vivos, evolução a uma escala mais curta) Conceito de Biogeografia: é uma disciplina com uma forte componente cartográfica intervindo também a informação corológica relativa à distribuição dos organismos vivos e suas comunidades /ecossistemas. The study of the patterns of distribution of organismos is called Biogeography. Biogeography is the science that attempts to document and understand spatial patterns od biodiversity. It is the study of distribution of organismos, both past and present, and of related patterns of variation over the earth in the numbers and kinds of living things. Objectivos/ Questões centrais: 1. Explicar as actuais áreas de distribuição de espécies e ecossistemas e identificar os factores responsáveis por essas áreas de distribuição; 2. Descrever os padrões de substituição da biodiversidade com as variações das condições ambientais (ao longo dos gradientes); 3. Explicar as variações geográficas dos indicadores de biodiversidade (o porquê das mudanças 9

10 geográficas mediante as condições climáticas); 4. Reconstituir vias migratórias e identificar centros de dispersão (mudanças de clima passadas provocaram migrações em larga escala); 5. Avaliar o papel das macro-oscilações geológicas e climáticas na distribuição actual dos taxa; 6. Estabelecer tipologias e cartografias biogeográficas a diferentes escalas geográficas (como disciplina geográfica, estabelece classificações, unidades homogéneas do ponto de vista da constituição biológica, acompanhando as da cartografia) Ex: a escala global podemos agregar a diversidade biológica dividindo em 5 reinos, tipologia; representando-os no mapa temos uma cartografia. A biogeografia deve ser uma disciplina biológica porque se dedica ao estudo biótico, a parte geográfica é relativa ao método usado uma vez que produz os resultados a que se propõe usando a geografia. Ambas se encontram nos objectivos, produzir uma cartografia e é isso que nos dá a posição de interface. Padrões Biogeográficos Globais (Biomas) Modelo global da distribuição de biomas: 1º : A biogeografia faz uma lista de biomas que dão origem a uma legenda; 2º : representa os biomas cartograficamente utilizando a legenda; 3º : procura explicar o padrão relacionando-o com as variações climáticas à escala global. O bioma é o conteúdo biológico de um espaço, são os grandes tipos de ecossistemas à escala global. A biogeogafia tem um carácter qualitativo, classifica o que lá existe. A natureza quantitativa não tenta zonar as zonas com condições semelhantes mas sim analisar padrões de indicadores de diversidade e nº de espécies numa determinada área. Zonobiomas: de acordo com as condições climáticas; Orobiomas: de acordo com a altitude; Pedobiomas: de acordo com as propriedades do solo; 10

11 Modelo global de distribuição de biodiversidade: A biogeografia compila padrões. As cores mais quentes significam mais espécies. Não há legenda, há uma rampa de valores. Representa-se a informação procurando descrever um padrão e depois explica-lo. Origens da Biogeografia Começou a partir do momento em que um grupo de pessoas percebeu que um país não era homogéneo. Esta percepção ganhou uma percepção global quando se começaram a fazer trocas internacionais através do comércio, essencialmente ligado à agricultura. Todas as rotas de comércio permitiram uma maior percepção das diferentes áreas. Com estas trocas começamos a ver plantas e animais novos, que vieram de zonas afastadas por milhares de quilómetros. Esta é a informação précorológica. As primeiras expedições com carácter científico aproveitaram inicialmente as rotas comerciais. Se já havia a percepção de que em regiões afastadas havia espécies diferentes, agora ganha-se a percepção que em zonas afastadas mas com climas semelhantes há espécies iguais. Von humboldt Pai da Biogeografia Estabeleceu o paralelismo entre as variações altitudinais e as latitudinais. Em particular no hemisfério sul conseguiu descrever uma zonação altitudinal que associou a uma substituição ecológica. Percebeu que a substituição altitudinal é muito semelhante à latitudinal. E ligou estes 11

12 gradientes a um gradiente climático. Desde logo percebeu que se para um mesmo intervalo climático de altitude e latitude temos as mesmas espécies, se estiverem afastados por milhares de Km e anos, vamos encontrar linhagens diferentes mas de evolução convergente. Evolução da Biogeografia 1º Momento: associação ao estudo da evolução o estudo dos próprios organismos e afinidades filogenéticas entre África e a América do Sul por exemplo. O que diz que os indivíduos não são estáveis, nem a Terra pois a posição actual dos continentes é muito diferente do que foi no passado. 2º Momento: informática, permite acumular e gerir grandes volumes de informação ecológica e analisa-los. Criou-se a capacidade de sensoriar o planeta e nesta altura os artigos científicos em biogeografia dispararam. Biogeografia e Fitossociologia Fitogeografia: vinculada à distribuição dos biomas e tipos de vegetação. Zoogeografia: vinculada à distribuição dos animais. Fitossociologia: associar espécies iguais geograficamente. Abordagem iminentemente europeia, mais na Península Ibérica. Baseia-se na cartografia pormenorizada da distribuição vegetal. Ecótremo: fronteira entre 2 vegetações, e em cada vegetação temos muitas espécies. A Biogeografia em Portugal Ao longo dos anos houve várias cartas biogeográficas produzidas para Portugal baseadas em diferentes factores. Baseadas em indicadores fito-climáticos: Baseada nas variações climáticas e usando as espécies florísticas á escala regional: 12

13 Baseada na Fitossociologia: Alguns Conceitos em Biogeografia O objetivo geral da biogeografia é descrever a geografia da vida, as unidades fundamentais para as quais se obtém informação corológica, informação das espécies e informação acerca do tipo de vegetação. A fitossociologia de base numérica é feita sob o conceito de espécie. Idiotaxonomia: Sintaxonomia: Elementos fundamentais da biodiversidade: Espécie: o conceito de espécie tem de ser estável. Como não é, em cada publicação tem de se 13

14 explicar qual o conceito de espécie utilizado. A emergência das ferramentas moleculares ajuda a identificar espécies que antes não eram reconhecidas porque as variações morfológicas eram pequenas. Agora há espécies emergentes pela genética. Espécie sensu strito Espécie sensu lato Idiotaxonomia: Sintaxonomia: Áreas de Distribuição: é a área definida pelo mínimo polígono convexo, o polígono regular com a menor área possível que une as ocorrências mais exteriores do conjunto e ocorrências da espécie. A forma de limitar a área também tem de ser estável. Se a distância entre 2 pontos for demasiado grande fazem-se 2 polígonos e a espécie passa a ter uma distribuição disjunta sendo a área central da espécie a maior designando-a as outras por disjunções. Podemos estipular que a área de distribuição de uma espécie será tanto maior quanto maior for o seu nicho ecológico, quanto mais largos forem os intervalos de tolerância para os diferentes factores ecológicos. Área de ocupação: é menor que a área de distribuição, é a soma dos pontos onde a espécie aparece. A diferença é muito grande para espécies associadas a habitats específicos, lagos por exemplo. Relação entre as condições, os recursos e a área de distribuição: Relação entre a tolerância, o óptimo e a área de distribuição: 14

15 As condições e os recursos disponíveis condicionam a distribuição das espécies. Relação entre nicho ecológico, habitat e área de distribuição: Intervalos de tolerância mais abrangentes para os factores ecológicos bióticos e abióticos permitem um nicho mais alargado que permite uma maior diversidade de habitats, faz com que a espécie possa ter uma distribuição maior e mais contínua. A distribuição não está dependente da existência de um só tipo de habitat mas de vários. Em função disto temos espécies com distribuição mais ou menos extensa. Compensação e Área de Distribuição Compensação de Habitat: I. Compensação altitudial (clisserial): fenómenos de disjunção, a maioria da diversidade está no norte do mundo, as que aparecem em outros locais sao disjunções. A falta de latitude é compensada pela subida em altitude. 15

16 II. Compensação topográfica (catenal): disponibilidade de água. Em Portugal temos zonas de maior precipitação no norte mas são as zonas de encosta as mais exigentes em água. No Alentejo encontramos pontualmente uma espécie exigente em água, mas a água da chuva não chega e então é ao lençol freático que a espécie vai buscar a água, descem topograficamente e vão distribuir-se ao longo dos cursos de água. Áreas de Distribuição Diversidade: Espécies cosmopolitas: espécies de distribuição global mais ampla, traduzindo uma maior tolerância às variações de factores ecológicos, são mais flexíveis em habitats. Não ocupam o globo na totalidade mas ocorrem em todos os continentes habitualmente. Espécies endémicas: distribuição mais restrita relacionada com um nicho ecológico estreito, intervalos de tolerância estreitos, espécies com elevada especificidade de habitats com processos de natureza histórica associada. Acontece com espécies de origem recente, cuja evolução se deu cedo numa escala filogenética, há poucos milhões de anos. Surgiu há pouco tempo e teve pouco tempo para expandir e com um nicho ecológico estreito, não é boa competidora e fica restrita a uma mais pequena área de distribuição. Há vários graus de endemismo. Ao contrário das espécies cosmopolitas em que consideramos expansão pela mão Humana, nas endémicas temos de pôr à frente com ocorrência natural ou com ocorrência espontânea porque muitas vezes tem valor ornamental. Um endemismo tem ocorrência natural. Com a comercialização transformamos algumas espécies não cosmopolitas em cosmopolitas. Espécies circum-polares: estão na circunferência polar; Boreais : hemisfério norte Austrais: hemisfério sul Espécies temperadas: distribuição em clima temperado Espécies pantropicais: nos trópicos, ocorrem ao longo de cinturas de latitude entre trópicos, climas tropicais; 16

17 Espécies com distribuição disjunta: as disjunções têm uma origem climática ou de natureza geológica; Expansão e Regressão Ao longo dos milhões de anos da Terra aconteceram fenómenos que eliminaram grande parte da biomassa de organismos vivos. Depois destas regressões há novas expansões de espécies, acontecendo passados alguns milhares de anos uma nova catástrofe que provoca uma nova regressão. Exemplos disso são as alterações climáticas como as glaciações que ainda hoje se podem comprovar com as marcas que deixou nos nossos relevos. São as relíquias paleoclimáticas. BIOGEOGRAFIA GLOBAL II I - Caracterização Biofísica da Terra 1. Distribuição das massas continentais: tem influência sobre a distribuição da fitodiversidade e sobre o clima e a distribuição dos ecossistemas (biomas). A distribuição dos continentes é desigual, temos 2/3 no hemisfério norte e 1/3 no hemisfério sul. Isto tem um efeito nos padrões climáticos globais, porque o factor abiótico mais importante que determina a distribuição da biodiversidade quantitativamente e qualitativamente é o clima, nos seus diversos factores específicos como a sazonalidade, a precipitação, etc. 2. Orografia (relevo): influência a distribuição da fitodiversidade e dos biomas directamente, promovendo o isolamento e a especiação e indirectamente, fazendo variar as características do (bio)clima. Tem um papel importante porque condiciona fortemente o clima regional e por vezes também em regiões largas, controlando a sazonalidade, precipitação, etc. Do ponto de vista climático são barreiras que acentuam os climas diferentes. A montante da montanha temos um clima mais chuvoso, tipo atlântico. A jusante temos um clima mais continental, com sazonalidade e menos precipitação, mais seco. Actua a nível das espécies também, os cumes das montanhas funcionam como ecossistemas insulares, isolados do rigor das condições ambientais, favorece a divergência e a especiação (aparecimento de novas espécies). As espécies sao características de cumes de montanhas individuais. Para as espécies de menor altitude as montanhas são uma barreira e fazem com que as diferenças biológicas das zonas de maior altitude dos dois lados de alguma montanha sejam mais diferentes do que o esperado caso não houvesse a montanha. A montanha potencia a especiação e produz isolamento das zonas de menor altitude de ambos os lados da montanha. 3. Clima: insolação e redistribuição do calor: nas zonas tropicais temos um clima mais quente mas também mais chuvoso e em função das características dos movimentos de rotação e translação da Terra é a zona mais estável. O clima segue 2 vias principais: as correntes atmosféricas e as correntes marinhas (quentes vindas dos trópicos e frias vindas dos pólos), e o seu efeito conjugado redistribui globalmente a radiação recebida. Clima: zonação climática global: A nível global com estes dois padrões temos a heterogeneidade climática. Clima tropical apresenta-se perto do equador, caracterizado pela estabilidade a nível climático e elevadas temperaturas, elevada precipitação e também grande produtividade onde associamos os maiores níveis de biodiversidade. Nos trópicos de Cancêr temos climas desérticos. Temos ainda os climas de temperaturas microtérmicas, baixas ou muito baixas T. 17

18 4. Evolução paleogeográfica e paleoclimática: evolução geotectónica, de natureza geológica que dá origem a radiografias distintas se recolhidas em diferentes momentos da história geológica do globo. Considerando a evolução climática, ao longo de toda a história mas mais importante as variações extremas que aconteceram, as mais recentes, existem evidências de movimentos de biodiversidade. II Distribuição da Biodiversidade Distribuição global da biodiversidade: os seus efeitos são negligenciáveis porque não se vêem. Descrição e caracterização do conteúdo biológico e como se distribuem. No que toca ao gradiente latitudinal da biodiversidade à escala global as excepções a este gradiente são as áreas desérticas. Um factor ambiental para caracterizar isto é a variação da temperatura, que tem uma variação linear com a latitude. 18

19 Em geral a biodiversidade é maior (ecossistemas terrestres) em áreas mais quentes, mais húmidas (de maior pluviosidade), áreas topográficas e climaticamente mais diversas, áreas menos sazonais e áreas menos elevadas. > Produção I bruta > Biodiversidade Hipóteses para a Distribuição Global da Biodiversidade: I: Efeito abiótico na biodiversidade. Os trópicos têm mais espécies que as regiões médias e estas têm mais que as elevadas como resultado directo das respostas das espécies aos factores abióticos. Mais espécies podem encontrar o seu nicho ecológico nos trópicos. II: Defende que as condições abióticas são importantes mas os padrões resultam das interacções bióticas mediadas pelas condições abiótica. Sabe-se que para um mesmo regime de temperatura há mais espécies onde houver mais água. Para a mesma faixa latitudinal há mais espécies em zonas de baixa altitude. As montanhas determinam diminuição da biodiversidade. Regiões mais estáveis (ao longo do ano, baixa sazonalidade) tendem a ter maior biodiversidade. À escala global, quanto mais diversa do ponto de vista ambiental for uma determinada área, mais espécies terá uma vez que se há mais condições diferentes pode albergar mais nichos. Com isto identificamos as 3 condições transversais aos múltiplos factores. Há 3 regras transversais que promovem a diversidade: 1. Benignidade das condições ambientais: quanto mais favoráveis forem as condições maior é a diversidade; 2. Diversidade para áreas com superfície comparável, as mais diversas do ponto de vista ecológico serão as mais diversas em termos biológicos; 3. Estabilidade, não só medida num ciclo intra-anual, inexistência de sazonalidade, quanto menos acentuadas as variações ao longo do ano maior será a biodiversidade; Qual o processo intrínseco aos ecossistemas que se relaciona com a sazonalidade? Produtividade I: produção de compostos orgânicos a partir da fotossíntese. É máxima em áreas mais quentes onde não haja stress hídrico, sem sazonalidade. Se a vegetação poder crescer com grande vigor fotossintetizando em níveis elevados durante todo o ano e sem stress hídrico temos produções primárias elevadíssimas. Outras hipóteses: 1. Área Geográfica: os trópicos albergam mais espécies porque possuem maior área. 2. Produtividade: os trópicos albergam mais espécies porque apresentam maiores níveis de biomassa resultantes de maiores índices de produtividade. 19

20 3. Energia Ambiental: os trópicos albergam mais espécies porque apresentam condições ambientais mais benignas em resultado da maior quantidade de energia solar incidente. 4. Princípio de Rapoport: os trópicos albergam mais espécies porque neles as espécies tendem a possuir menores áreas de distribuição. As dimensões com latitude à escala global servem de suporte para a teoria que defende que nos trópicos as espécies estão mais ambientadas. 5. Taxa evolutiva: os trópicos albergam mais espécies porque apresentam maiores taxas de evolução (especiação) em resultado das temperaturas mais elevadas. 6. Restrições geométricas: modelo probabilístico independente da existência de gradientes ambientais ou mecanismos biológicos. III Biomas: Conceitos cada um destes tipos climáticos possui um conjunto de comunidades de plantas e animais cuja evolução os tornou bem adaptados a tais factores ambientais; essas comunidades características são designadas por biomas Bioma. Um tipo principal de vegetação natural que ocorre em locais em que prevalecem determinadas características climáticas e edáficas, mas que pode incluir taxa diferentes em regiões distintas. Unidade fundamental da geobiosfera. Um bioma, entendido como um ambiente, é uma área uniforme pertencente a um zonobioma, orobioma ou pedobioma. Zonobioma: espaço ambiental onde está o bioma, caracterizado pelas suas condições ambientais. Cada um é delimitado por um intervalo de temperatura e de precipitação. A cada zonobioma associamos um clima particular, desde os de natureza tropical até aos de natureza boreal ou ártica, aumentando do equador para os pólos. Orobiomas: zonação altitudinal, clisserial, complexo de diferentes biomas dispostos ao longo de um gradiente de altitude. O orobioma é o conjunto dos biomas de uma montanha. 20

21 Pedobiomas: propriedades do solo, fazem com que o bioma real não seja o que se estava à espera. 5. Distribuição Geral dos Principais Biomas (Zonobiomas): 4 - Biomas: Diversidade e Distribuição À escala global há um conjunto de factores que temos de considerar, os factores climáticos. Os geográficos são também importantes mas o clima está sempre a condicionar. A temperatura e a precipitação são também importantes, com variação latitudinal acentuada obedecendo a determinadas regras. Os padrões desses 2 parâmetros formam uma macro-diversidade climática que é agregada em tipos climáticos ou analisada quantitativamente procurando não tanto reconhecer a diversidade climática em tropical, mediterrânea, etc mas sim identificar os gradientes climáticos, identificar as componentes principais de variações e apresenta-las no espaço de forma a compreender as combinações. 21

22 Mapa dos Bioclimas à escala global: Sem os classificar mas fazendo uma combinação das várias componentes principais, recorre -se a centenas de centrais climatológicas, informação relativa a várias variáveis climáticas relacionadas com os padrões de temperatura e precipitação. A temperatura pode ser expressa como média anual, média mensal ou diária. A análise estatística de dados variados é feita para múltiplas variáveis em n estações e n variáveis. A análise permite-nos identificar as grandes tendências de variação e vão contribuir para zonar o globo do ponto de vista da diversidade climática. E há 3 fontes principais de variação do clima à escala global: 1. Temperatura (médias anuais) 2. Distribuição da Precipitação e Disponibilidade em água 3. Sazonalidade (ponto de vista das T a nível global e a nível regional do ponto de vista da precipitação) É preciso ver como varia a temperatura, a precipitação e como é a sazonalidade. Cada uma das 3 correspondem a uma variável resultante de várias combinadas e identificam-se por uma cor, fazendo variar do mais claro para o escuro (menores valores para maiores valores). Sobrepondo as cores espacialmente temos várias cores que nos permitem reconhecer os grandes tipos de clima. As zonas tropicais de menor sazonalidade e precipitação, zonas de áreas desérticas (escassez de precipitação), nas latitudes médias no Hemisfério Norte são onde encontramos, em pequenas distâncias, uma grande diversidade climática, ou seja, quer na América do Norte quer na Europa, vamos encontrar uma grande diversidade de biomas, animais, condições, etc. Esta diversidade climática está relacionada com um importante processo ecológico, a produtividade I. Um volume de actividade fotossintética anual, uma determinada quantidade de E fixada produz uma maior quantidade de nova biomassa. 22

23 O mapa traduz a produtividade I a nível global. Há ecossistemas que se destacam, florestas tropicais. A América Central e do Sul, África equatorial e Indonésia têm muita biomassa, fixam muita energia. Há zonas com um tom amarelo pálido que se localizam nas zonas de produtividade média, mas estão distantes das florestas tropicais em questões de produtividade. A produtividade I é considerada o indicador mais importante em ecologia, mesmo em questões ambientais que se relacionam com as alterações climáticas e suas implicações socioeconómicas. Os factores climáticos favorecem a produtividade que contribui para a diversidade, ou que promove a diversidade que depois promove a produtividade. Sabemos que há uma correlação muito significativa entre a produtividade e a diversidade. Há 3 factores fundamentais que promovem a produtividade I: 1. Temperaturas elevadas e relativamente constantes ao longo do ano 2. Precipitação abundante, água sempre disponível 3. Elevada estabilidade ao longo do ano Os indicadores numéricos de diversidade não são o único padrão ecológico. O padrão quantitativo pode ser sintetizado com recurso a uma redução da diversidade, considerando 2 variáveis, a temperatura média anual e a precipitação média anual. Os limites são faixas de 23

24 transição cujas variações estão ligadas a outros factores. Para os valores médios podemos encontrar em zonas de transição o bioma A ou B de acordo com a sazonalidade. A redução a 2 variáveis é boa mas há múltiplas variações que contribuem para a diversidade climática. Ainda assim conseguimos, no diagrama, relacionar claramente substituições de biomas ao longo de gradientes de precipitação. Para uma mesma faixa de precipitação vemos a substituição de biomas. Para precipitações baixas podemos ter savanas, tundras, etc., latitudes médias com baixa precipitação. O diagrama diz-nos que há combinações que não se verificam no espaço, precipitações elevadas e temperaturas muito negativas não existem. Por melhor que seja a classificação de biomas é fácil reconhecer a diversidade existente ao longo destes 2 eixos. Biomas: 1. Deserto Frio 2. Tundra 3. Taiga (floresta boreal) 4. Estepe (pradaria temperada) 5. Floresta temperada caducifólia 6. Floresta e Matagal esclerofilos mediterrâneos 7. Floresta Temperada Pluviosa (incluindo Laurissilva) 8. Florestas Tropicais (Perenifólias e Caducifólias) 9. Savana 10. Deserto Quente A forma como são agrupados depende dos autores. Há uns que incluem todas as variações regionais e criam biomas distintos e há outros mais agregadores. O clima mediterrâneo pode ocorrer noutros continentes e a vegetação e fauna que encontrámos aqui ou na Austrália ou América são distintas, apesar de responderem a climas semelhantes, mas têm uma história evolutiva diferente e para os mesmos desafios encontraram diferentes respostas. Estas diferenças podem ser reconhecidas como sub-tipos. Vamos usar esta classificação mais agregada que nos permite descrever 10 biomas diferentes desde o deserto frio até ao deserto quente. Maiores latitudes: 1.Deserto Frio e 2.Tundra: desprovida de vida com excepção de microorganismos que toleram condições extremas como viver dentro do gelo, os extremófilos. A vegetação é sem flora vascular, no contacto com a tundra podem aparecer musgos ou líquenes. Aqui não há estações de crescimento, as condições não adaptadas ao crescimento são constantes ao longo do ano. É um bioma que ocupa as maiores latitudes, em particular no hemisfério Norte. A tundra é exclusiva do hemisfério Norte, tem uma estação favorável ao crescimento, o verão, em que as T sobem um pouco acima dos 0ºC durante 2 a 3 meses, permitindo alguma actividade biológica que se traduz no crescimento de plantas e animais e sua reprodução. A vegetação é rasteira, dominada por pequenos arbustos e por muitas herbáceas, vivazes, caméfitas (menos 40 cm) e hemicriptófitas (protegem as gemas à superfície do solo). A tundra pode ocorrer em duas situações, a de natureza geográfica que ocorre no intervalo latitudinal onde é esperada, nas maiores latitudes do hemisfério Norte. Mas pode ser encontrada também, por compensação altitudinal, em menores latitudes, em função da altitude, no alto da montanha, a tundra alpina, nos alpes. Há uma tundra de latitude, junto do àrtico e uma 24

25 tundra de altitude. A Tundra faz parte do orobioma, um conjunto de intervalos altitudinais. Aqui as temperaturas rondam os -15ºC e a precipitação é variável. 3.Taiga (Floresta Boreal de Coníferas): floresta com grande porte, por vezes largas dezenas de metros e de grande longevidade, organismos que vivem durante muito tempo. Têm uma grande quantidade de biomassa acumulada apesar de serem pouco produtivos anualmente. Nas florestas estima-se que haja tanta ou mais biomassa relativamente a todas as outras florestas juntas. Em termos de impacto imediato aqui é muito maior. Existem na Sibéria e Rússia. Florestas dominadas por coníferas, com pouco biodiversidade, é pauci-especifica (pobre em espécies). É estruturalmente simples, sempre igual, com um estrato herbáceo rasteiro que reveste o solo. Não há estratos arbóreos intermédios. Há uma grande presença de criptogâmicas, musgos e também líquenes. Não significa que esteja aqui a maior diversidade de musgos a nível global mas estes têm uma grande prevalência a nível do solo, por baixo do estrato arbóreo há um tapete de musgo. A temperatura está entre os -5ºC e os 5ºC e a precipitação é variável. A imagem do canto direito inferior representa um ecótono: zona de contacto entre 2 ecossistemas diferentes que pode ser aplicado a qualquer espaço visual. Tem condições ambientais de transição. Latitudes médias: 4.Estepe (pradaria temperada seca e/ou continental):temperaturas médias anuais variáveis, caracterizado simultâneamente pela ocorrência de elevado stress hídrico (baixa precipitação 300 a 1000 mm) e 25

26 elevada sazonalidade com verões muito quentes e invernos muito frios. As condições climáticas condicionam o crescimento de árvores havendo alguma vegetação arbustiva, com gramíneas, herbáceas vivazes e hemicriptófitas predominantes. 5.Floresta Temperada Caducifólia: árvores de folha caduca, caducifólias. Condições climáticas de temperaturas médias anuais intermédias variáveis e precipitação abundante (500 a 2500mm) durante o ano todo. Não há uma estação seca, apenas um leve decréscimo durante a estação quente. Na Europa Central onde este bioma tem a sua maior ocupação, é comum haver precipitação durante o verão. Outra característica importante é que na zona do bioma há uma certa sazonalidade, o inverno é desfavorável ao crescimento, à semelhança da taiga, encontramos comportamentos de hibernação em animais que nas plantas se traduz na queda da folha. A perda da folha exige energia, é necessário repor a folhagem depois. As vantagens de perder as folhas são oferecer menor resistência a ventos fortes pois o vento provocaria a queda das folhas à força, e assim as substâncias fundamentais são reabsorvidas das folhas. E depois podia dar origem a danos estruturais, ramos partidos, provocar o levantamento de raízes. No entanto se de facto o investimento é elevado, as árvores podem fazê-lo porque têm uma estação favorável ao crescimento, que começa no início da Primavera e vai até ao início do Outono, cerca de meio ano com condições muito favoráveis para o crescimento e para além disso com água disponível, porque chove muito, não há stress hídrico. 26

27 6.Floresta e Matagal de Esclerófitlas Mediterrânicas: existência de uma estação seca, coincidente com a estação quente, temos um verão seco. As árvores são Perenifoles, de folha persistente apesar de estarem sujeitas a um inverno rigoroso mas não podem deixar cair as folhas porque a estação verdadeiramente favorável ao crescimento são apenas 1 a 2 meses na Primavera e 1 a 2 meses no Outono, porque o verão é demasiado seco e o inverno demasiado frio. A estratégia é aguentar as folhas mas para aumentar a eficiência mecânica durante o Inverno e reduzir a perda de água no verão é reduzir o tamanho das folhas. Ou desenvolvem tecidos e órgãos para armazenar água. Têm actividade fotossintética todo o ano, embora residual no pico do Inverno e do Verão. Este bioma ocorre no Hemisfério Norte e Sul, em 5 zonas sendo a maior a bacia do Mediterrâneo, Europa e Norte de África. Na Califórnia, sul do Chile, sul e sudoeste da Austrália e na África do sul. Os climas mediterrânicos são santuários de biodiversidade global, sendo as regiões onde se produzem os melhores vinhos. 7.Floresta Temperada Pluviosa (incluindo Laurissilva): elevada precipitação ao longo de todo o ano. São semelhantes às florestas tropicais porque têm precipitações elevadas, regulares ao longo do ano assim como a temperatura. Só as ilhas têm este clima, na Europa só existe nas ilhas portuguesas e espanholas. Há arbustos e árvores grandes e pequenos. Designa-se de Laurissilva porque do ponto de vista estrutural e de espécies de flora tem muitas lauráceas, loureiro por exemplo, e também porque tem árvores e arbustos com adaptações a nível das folhas que as aproxima das folhas de loureiro, laurifólias. As folhas são cobertas de ceras para escoar a água e de forma canaliculada para fazer goteira para a água ir para o solo. As temperaturas médias aqui estão abaixo dos 20ºC e nas zonas tropicais acima dos 20ºC. A pluviosidade é elevada, mais de 2000 mm. 27

28 8.Florestas tropicais (de Perenifólias ou de Caducifólias): biomas de Natureza florestal associados a zonas com maior disponibilidade de água. Árvores de folha persistente, floresta amazónica, verde mais escuro, América Central e Sul, África equatorial e sudeste Asiático. Do ponto de vista estrutural são ainda mais diversas e exuberantes que as Laurissilvas, têm múltiplos extractos arbóreos desenvolvidos como lianas e trepadeiras, sendo ricos em plantas epífitas. Temos muitas espécies diferentes. Ocorrem em climas tropicais com precipitação abundante mas concentrada numa estação, há episódios muito fortes de precipitação. As temperaturas estão entre os 20ºC e os 30ºC e a pluviosidade é superior a 1500 mm. 9.Savana: a disponibilidade de água condiciona o crescimento. Nas condições mais chuvosas pode-se formar uma floresta aberta com extracto herbáceo desenvolvido. À medida que há menos chuva vamos ter a pradaria com árvores muito isoladas sendo que o conjunto é classificado como savana mas podemos distinguir a savana arborizada e a savana não arborizada ou aberta. São zonas muito importantes para a conservação de mamíferos, em África em particular, tendo sido importantes para o desenvolvimento do Homem. 28

29 10.Deserto quente: atinge lineares fora do crescimento, tem baixa presença de vida macroscópica. São zonas de transição com a savana em que há alguma densidade e diversidade de fauna e flora, com cactos. São zonas de descidas das massas de ar. Para cada bioma é importante saber as condições ambientais e climáticas que se associam a espaços geográficos, zonobiomas e compreender e conhecer o tipo de vegetação e procurar relacionar as características ambientais do espaço e as adaptações ao ecossistema. Temos 10 biomas, 3 das maiores latitudes (Deserto frio, Tundra e Taiga), 4 das médias latitudes (Estepe, Floresta temperada caducifólia, Floresta e Matagal e Floresta temperada pluviosa) e 3 de baixas latitudes (Florestas tropicais, Savana e Deserto quente). Zonobiomas, Climas e Biomas Há 3 tipos de organização dos biomas à escala global. Ex: Zonobiomas de África vs Europa; Zonoecótonos: podemos encontrar diferentes zonobiomas seguindo faixas relativamente paralelas relativamente ao equador e encontramos também faixas de transição, ecótonos, que correspondem a zonas que do ponto de vista climático não têm as características típicas de um clima mas sim do intermédio dos dois. As zonas de contacto entre zonobiomas chamam-se zonoecótonos, são zonas de transição ecológica em que um bioma vai sendo substituído por outro, tendo características intermédias dos dois. Na Europa, com latitude média e linha de costa mais complexa, com maior influência de múltiplos climas, encontramos uma distribuição complexa, elaborada, com extensos zonoecótonos e com uma história geológica muito rica que faz com que haja orobiomas (montanhas) que têm uma influência muito grande. 29

30 Reinos Biogeográficos Reinos: Boreal, Neotropical, Paleotropical, Cabo, Austrália e Antártida. Há uma certa afinidade na composição e origem dos biotas regionais. A relação entre a evolução paleogeográfica e paleoclimática é evidente. A tipologia biogeográfica segue normalmente um conjunto de níveis hierárquicos sendo que o nível superior é o reino, que se subdivide em regiões, as regiões em províncias, e as províncias em sectores. Reino Região Província Sector À escala global falamos de Reinos, as classificações são mais ou menos consensuais, 3 a 4 Reinos. São delimitados em função de um conjunto de zonobiomas característicos, dentro deles haverá um conjunto de biomas que lhe sao característicos também, em função de uma história evolutiva própria e longa o suficiente para a descrição de linhagens evolutivas (classes, ordens exclusivas), em função da biodiversidade e da apresentação de síndromes adaptativos que traduzem a sua adaptação àquele ecossistema. Todo o Hemisfério Norte com excepção dos trópicos pode ser incluído no reino Boreal/Holártico ( holo tudo, ártico - norte ). A América do Norte esteve colada à Eurásia, então partilham uma história evolutiva comum e têm uma diversidade interna que é depois reconhecida ao nível das Regiões. Nas zonas tropicais reconhecem-se 2 níveis, o Neotropical e o Paleotropical que incluem os biomas dos zonobiomas tropicais. 30

31 O continente Australiana pelo seu isolamento e originalidade de linhagens evolutivas é reconhecido como um Reino a parte. A Antártida é reconhecida também como reino biogeográfico distinto. Acima de tudo é um deserto frio, com um biota completamente diferente das restantes áreas. O único ponto onde as classificações não são consensuais é no facto de reconhecerem o Cabo como um reino em particular. BIOGEOGRAFIA DA EUROPA 1. Caracterização Biofísica 2. VNP, Zonobiomas e Biomas 3. Sectorização biogeográfica Geografia geral: 1) Localização no Hemisfério Norte: maioritariamente a latitudes médias, temperadas. Tem uma grande massa continental, está próxima de África, tem ligações frequentes com a América do Norte. 2) Altimetria e Fisiografia: é um território assimétrico, com grandes massas de relevo a sul, ao longo da bacia mediterrânea, porque é uma zona de tectónica de placas, a euro-asiática e a africana. No centro da europa há um grande zonobioma que faz com que se tenha kms de transição. Características do Clima: 1)Predomínio de climas mesotérmicos (Temperado e Mediterrânico), tem regimes de temperaturas intermédias entre as zonas tropicais e de maior latitude. No norte, extremos setentrional e oriental encontramos climas ditos microtérmicos, de temperaturas mais baixas, que têm associados níveis mais baixos de biodiversidade e biomas particulares como a Tundra e a Taiga. No sul da Europa, Península Ibérica e bacia do mediterrâneo encontramos espaços com clima desértico e semidesértico, há portanto diversidade climática. 31

32 2)Precipitação: aumentando o nível de detalhe passamos para uma escala de análise. As zonas mais claras são zonas onde chove menos sendo que a fachada noroeste é onde há precipitações mais elevadas. Há 3 zonas fundamentais onde chove muito pouco, no mediterrâneo, porque são zonas que ficam a sul da faixa de circulação das depressões climatéricas de massas de ar. No oeste e no sudeste as massas de ar chegam já com pouco humidade, são zonas de bioma Estepe. As nuances prendem-se com o incremento das precipitações a sul onde há cadeias montanhosas, nos Alpes e Balcãs. Todas as cadeias montanhosas provocam um aumento local e regional da precipitação. A temperatura segue um gradiente norte sul. Nas montanhas em pequenas distâncias temos gradientes altitudinais de temperatura. 3) Climas: há 5 grandes tipos de clima à escala global que não obedecem apenas a variações de temperatura mas que tentam considerar vários aspectos anuais e sazonais. Clima Polar: tipicamente associados ao deserto frio, neve e gelo permanente não havendo uma estação favorável. Clima Boreal: climas de natureza microtérmica mas em que há já uma estação de crescimento 32

33 durante poucos meses mas que permite o desenvolvimento de vegetação com ocorrência de alguma diversidade de fauna. Clima Temperado: de natureza mesotérmica, regularidade de precipitação em todo o ano. Clima Mediterrânico: podemos ter precipitações elevadas mas apenas numa estação, e no verão não chove. Pode haver uma estação seca durante o verão, cerca de 2 meses. Clima Tropical: de temperaturas elevadas e constantes, entre o trópico de Câncer e o de Capricórnio, à volta do Equador. Podem ser mais ou menos chuvosos e mais ou menos sazonais. No contexto Europeu só temos 4 destes 5 climas, não temos o tropical. Temos então ¾ dos biomas à escala global. 4) Técnicas da análise de componentes principais: tentam reduzir a biodiversidade existente em variáveis procurando identificar as direcções principais das variações em torno das quais um conjunto de n variáveis variam identificando os gradientes principais que determinam os padrões de biodiversidade. Componentes principais: 1.Gradiente de Temperatura 2.Gradiente Oceânico: relação entre a sazonalidade das temperaturas e amplitude térmica anual, o quão contrastante são o Inverno e o Verão. Os climas onde a amplitude térmica é elevada são os continentais (verões muito quentes e invernos muito frios). Os climas onde a amplitude térmica é menor são os climas oceânicos ou de influência oceânica. Essa menor variação está associada ao efeito tamponante que as massas de água têm sobre a temperatura. A água resiste mais que a rocha às variações de temperatura. 33

34 3.Gradiente de Precipitação Criar estes gradientes permite-nos isolar componentes principais que explicam a variação precisando apenas de 2 ou 3 variáveis. Podemos também combinar as componentes descrevendo a diversidade climática em função da temperatura, oceânidade e sazonalidade. Estes gráficos demonstram as correlações entre os scores dos diferentes extractos climáticos. Esta classificação climática ajuda-nos a compreender como se distribuem os biomas na Europa. Muita da biogeografia europeia é feita com base num conjunto de espécies de Quercus sendo que apenas 25 foram testados. Há uma relação entre a distribuição desta espécie, como se os diferentes Quercus se arrumassem num espaço. Esta análise e a forma como se faz tem ligação com os principais padrões da Europa. 34

35 5) A história do continente: é também importante. O registo fóssil é importante para tentar fazer datações para perceber as condições ambientais passadas. A outra fonte de informação é a distribuição da diversidade genética actual, onde se refugiaram as espécies na glaciação e vias migratórias quando o gelo desapareceu. Outras evidências de natureza geomorfológica são os vales em U, cavados por glaciares. Vegetação Natural Potencial A sua distribuição é bastante complexa, a vegetação natural potencial é a vegetação que se desenvolveria espontaneamente num qualquer espaço em função apenas das condições ambientais, sem acção humana. Esta coincide com a vegetação que estaria nesse território antes de o Homem intervir significativamente no espaço, tomando-se como valor de referência a vegetação de há 3000 anos atrás. A outra implicação é que se em qualquer paisagem transformada o Homem cessar a perturbação antrópica, se séculos depois a vegetação recuperaria para essa condição selvagem. Zonobiomas e Biomas Os biomas são numerados do equador para os pólos. Há 6 zonobiomas e 7 biomas dos 9 zonobiomas à escala global que estão presentes na europa. 35

36 Zonobiomas e Zonoecótonos Para além dos 6 zonobiomas temos ainda 2 aspectos: a presença de importantes representações de orobiomas (maciços montanhosos) e a existência de zonoecótonos de grandes áreas, provavelmente as zonas de transição maiores, a soma dos reais zonobiomas. A existência não apenas dos 6 mas de zonoecótonos entre todos os zonobiomas multiplica a diversidade e cria outro mapa mais diverso. EEA: Zonas e Províncias Biogeográficas (UE) Do ponto de vista da regionalização há 2 classificações propostas: a) Biogeografia europeia que reconhece 4 grandes zonas e dentro dessas um conjunto diversificado de provínvias: Zona Mediterrânica, Zona Continental, Zona Alpina e Zona Atlântica. Este é o mapa que se utiliza para avaliar e reportar as políticas europeias. b) Distribuição da flora vascular, para a fauna no contexto europeu. Utiliza também directamente a informação da distribuição da vegetação, potencial também uma vez que o coberto da Europa está muito transformado pela influência Humana. A delimitação aqui é biogeográfica. É uma classificação que obedece ao formalismo biogeográfico. Divide a Europa, reino boreal, num conjunto de regiões com elevada filiação à distribuição dos diferentes biomas na escala europeia. Regiões Biogeográficas: Região Circum-Árctica Região Eurossiberiana: incluindo as sub-regiões (SB) Euroasiática Boreal, Atlântico- Centroeuropeia e Alpino-Caucásica. Região Mediterrânica: incluindo as sub-regiões Mediterrânica Ocidental, Mediterrânica Oriental e Canária. Região Irano-turânica: Estepe, clima seco com certa regularidade de precipitação. 36

37 BIOGROGRAFIA DE PORTUGAL CONTINENTAL 1.Caracterização Biofísica Geral: condições ambientais, recursos componente abiótica a)enquadramento biogeográfico: Portugal está no extremo ocidental da região Mediterrânea, com um clima associado ao Mediterrâneo com uma estação seca, o Verão, que pode ser prolongado e com grandes florestas temperadas de caducifólias no Noroeste. O clima é influenciado por ser um país de fachada oceânica, sendo que a sul do continente europeu as precipitações são escassas durante o Verão. É um país pequeno, estreito e alongado na direcção Norte Sul em que há maiores variações longitudinais que latitudinais. Foi um refúgio durante as glaciações, sabemos isso graças às espécies, podendo afirmar que o sul da Europa o foi nessa altura. A biogeografia ibérica inclui um bioma temperado, com dominância de um clima mediterrâneo mas com variações regionais. Metade da nossa fronteira é mar e a outra metade é Espanha. Temos uma linha de costa simples, massas de relevo concentradas na zona Norte sendo que no Sul o relevo é mais baixo, plano e com menor densidade de acidentes geográficos. A Sul destes acidentes geográficos vão criar-se condições climáticas diferentes das regiões que as rodeiam. b)hipsometria e Hidrografia: a hidrografia de Portugal é complexa, tem 3 bacias principais: Douro, Tejo e Guadiana. A costa é suave e relativamente simples. 37

38 c)litologia e Solos (ph): a costa geológica é mais complexa que a biológica. A influência da geologia é importante para o tipo de vegetação. Há 3 tipos de rocha-mãe predominantes em Portugal: verde-granito e rochas ígneas (predominante no Norte e Centro Norte incluindo montanhas), rochas metasedimentares (a roxo, em todo o país, xisto) e formações sedimentares de orla marinha e fluvial (a verde, são menos predominantes existindo mais no centro oeste de Portuga, centro litoral). Temos ainda calcário (a amarelo), que surge sob a forma de ilha. Cada uma destas rochas tem diferentes características: textura, ph, teor em argilas, etc. A acidez do solo, ph, determina a sua fertilidade e disponibilidade de recursos. O solo é mais ácido a Norte e mais básico no Centro e Sul dependendo das características da rocha-mãe e também da precipitação (lixiviação). Em função da litologia temos diferentes espécies associadas a diferentes condições. c)clima: temperatura, precipitação, geadas: as normas climatológicas são valores médios para intervalos iguais ou superiores a 30 anos. O território português é mais quente a Sul e mais frio a Norte, algo visível ao nível das linhas de costa sem variações altitudinais. As variações no centro do país são mais acentuadas que ao longo da costa.as zonas com temperaturas mais baixas estão associadas às montanhas. Os vales dos principais rios estão bem vincados a Norte, a Sul são as montanhas que surgem com diferentes condições. É também mais seco a Sul e mais chuvoso a Norte, estando também a maior precipitação associada às montanhas. Nas cartas de temperaturas, sempre que há montanhas há descida da temperatura mas não temos sempre aumento da precipitação, pois à medida que a massa de água vai avançando e passando as cadeias montanhosas vai ficando mais seca (ex: Nordeste). As montanhas mais a Este estão na sombra das montanhas mais a Oeste. 38

39 Duração da estação seca estival: quanto mais escura maior o nº de meses secos (verão, 1 mês, menos de 30mm). As características mediterrânicas do clima vão de noroeste para sudeste. No Noroeste o tempo é mais seco mas a estação seca é curta e quando avançamos há aumento do nº de meses consecutivos de secas até aos 6 meses. Se houver mais de 2 meses de seca temos um clima mediterrâneo, se tivermos menos de 1 mês temos um clima temperado. Com 2 meses de seca pode ser um qualquer dependendo de outros factores. No quadrante Noroeste temos a floresta temperada de caducifólias e no restante continente temos o bioma mediterrânico. d)bioclimatologia: 39

40 Clima Orotemperado: exclusivo da Serra da Estrela; Clima Supra temperado: pequena representação nas montanhas; Clima Mesotemperado Clima Temperado: não tem grandes variações; Clima Termotemperado: temperado com temperaturas mais elevadas, baixas altitudes perto da costa; Altura da Montanha Norte: Supra Mediterrâneo Centro: Meso Mediterrâneo (média/baixa altitude) Sul: Termo Mediterrâneo Reflecte diferentes biomas Fitogeografia Europeia (Vegetação Natural Potencial Biomas) 2.Conjuntos Fitocorológicos a)flora Vascular de Portugal Continental: 40

41 Elementos florísticos: conjuntos de flora com a mesma distribuição do ponto de vista geográfico, mesmas condições ambientais e com adaptação semelhante. Há 2 conjuntos fundamentais: Flora Temperada: espécies bem adaptadas à sazonalidade das temperaturas mas não da precipitação, árvores caducifólias e espécies herbáceas; Flora Mediterrânica: evoluíram sob as condições mediterrânicas, têm uma maior dispersão, dominada por espécies perenifólias; Mas há outras: Flora endémica: ocorre exclusivamente numa área, no nosso caso no litoral Centro e Sul; Flora exótica: flora introduzida, invasora ou não, podendo dominar a paisagem. Não entra em linha de conta na flora biogeográfica, apenas interessam as espécies nativas. Elementos Boreo-Alpino: vestígios da fuga à migração; Elementos Sub-Tropicais: quando existia Laurissilva o clima tornou-se desfavorável resistindo apenas algumas espécies; b)vegetação floreal climatófila: distribuição das espécies dominantes: Clima Mediterrânico Temperado Clima Chuvoso Clima Seco A transição no clima chuvoso caracteriza-se pela existência de folhas marcescentes (intermédias entre caducifólia e perenifólia). Têm em comum com a perenifólia o facto de terem folhas na estação desfavorável, fotossinteticamente activas ou não, e têm em comum com as caducifólias o facto de removerem toda a folhagem. Há espécies com características temperadas e distribuição mediterrânica, (Quercus); arvores mais características de zonas de montanha (Betula); espécies com distribuição muito específica, na transição entre o noroeste e o restante território, climas mediterrâneos chuvosos (também Quercus). 3.Vegetação e (Apenas inclui alguma semi- Diversidade: Biogeografia vegetação natural e natural) Naturalidade: 41

42 Diversidade: Dinâmica: serial, não-serial, biótopos particulares. É utilizada pela biogeografia em espécies sujeitas à sucessão ecológica. É vantajoso utilizá-la para desenhos pois estas espécies surgem em todo o território facilitando a visualização da alteração das condições. Diversidade: Carácter Catenal: a biogeografia da vegetação utiliza vegetação natural e semi-natural, serial (ecossistemas relacionados com a sucessão ecológica) e climatófilo (zonas do meio da encosta). Grandes tipos eco-fisionómicos: 42

43 1.Florestas 2.Matagais 3.Matas 4.Prados Vivazes e Prados Anuais (Terófitas Complexos de vegetação: mosaicos e padrões Existem 2 cortes que resultam em informações diferentes: Franco: permite distinguir 3 grandes zonas: Norte, Centro e Sul. Diferencia-as por espécies que permite distinguir diferentes territórios, o território é mapeado através de linhas de precipitação ou através da geologia do mesmo. Costa: é mais representativa da biogeografia portuguesa. Baseia-se na distribuição da vegetação, das florestas naturais dominadas por carvalhos, etc. Na ausência dos tipos eco-fisionómicos utiliza a vegetação tal como descrita pela fitossociologia. 4.Tipologias Biogeográficas 5. Aqui BIOGEOGRAFIA MARINHA A geografia funciona com a latitude e a longitude, está preparada para um meio bidimensional. Mas o mar é um meio tridimensional, tem também profundidade. Outro problema é não haver tanta informação sobre o meio marinho comparada à existente no meio terrestre. Mas os seus objectivos são iguais. Para compreender a biogeografia marinha é preciso perceber o que influencia a distribuição das espécies, quais os padrões dessa distribuição de abundância, quais os padrões da distribuição das espécies e como é que a distribuição de uma espécie varia em relação a outra. O que influencia a distribuição de espécies Marinhas? Produtividade = nº de organismos Ambiente regional: Temperatura e Luz Ambiente local: Salinidade e Tempo, Predadores/Competidores/Alimento, Distância dos progenitores/ Sucesso Reprodutivo, Profundidade Será o movimento de placas importante? Sim, porque o Oceano está todo ligado. O que determina a temperatura nos oceanos? 43

44 Energia solar: Radiação e Duração do Dia Profundidades Correntes O que determina a luminosidade nos oceanos? Energia solar: Radiação e Duração do Dia Profundidades Condições atmosféricas Limpidez da água A energia solar distribui-se de acordo com a profundidade. Não há arrefecimentos tão bruscos no mar como em terra. As correntes podem ser quentes ou frias e têm um grande impacto na temperatura da água do mar tendo impacto no clima terrestre também. A limpidez da água é muito diferente entre águas costeiras, turvas, e águas oceânicas que é muito mais calma e transparente. A distribuição das espécies reflectirá a distribuição da temperatura e luz. Estes gradientes ambientais determinam a área de distribuição das espécies. Dentro da área de distribuição da espécie as condições locais determinam se a espécie ocorre ou não. O clima oceânico depende da profundidade (batimetria), das correntes, da temperatura superficial, dos ventos e das ondas. Hipóteses para a biogeografia dos oceanos Testa se a temperatura e a luz são factores importantes para explicar os padrões que observamos de biodiversidade. E estes 2 factores geralmente determinam o território em que a espécie está presente. Muitas vezes há modelações de existência de espécie que tentam explicar a sua distribuição a nível global. Zonas oceânicas Características a ter em consideração para a Biogeografia Marinha Batimetria Oceânica Mapa em que o vermelho é os 0 m e o azul até aos m para termos uma ideia das profundidades do oceano. 44

45 Regiões Pelágicas formam regiões biogeográficas? Velocidade dos ventos superficiais Importante para explicar a distribuição dos de superfície que podem ser transportados pelas massas de ar. organismos Altura das Ondas Correntes Oceânicas Estes 3 últimos factores influenciam muito a T e portanto a distribuição. Temperatura média anual superficial Segue um padrão semelhante ao terrestre tendo a mesma explicação, a radiação solar. Mas há anomalias, temperaturas baixas onde deveria ser alta, por fenómenos de correntes ou upwelling que trás água do fundo à superfície. Varia ao longo dos anos, como o fenómeno do El Niño. Para observar padrões biogeográficos recorre-se a mapas e gradientes com latitude, longitude e profundidade. Estes gradientes são tipicamente representados como riqueza de espécies contra uma variável ambiental. Biomassa de fitoplâncton no verão (do Hemisfério Norte) 45

46 Mostra que a produtividade não está dependente da T, pensava-se que quanto mais frio menos produtivo. Mas basta alguma temperatura e nutrientes para haver produtividade. Mesmo nos pólos há uma enorme produtividade. Temperaturas Tropicais e Temperadas A Tmédia anual é a mesma para 25º de latitude em ambos os lados do equador. Acima de 25º de latitude a Tmédia anual cai rapidamente. Florestas de Kelp e Recifes de Coral Os recifes de coral formam habitats 3D para outros organismos, são muito importantes a nível local para explicar a riqueza específica e a presença ou não de determinadas espécies. Mangais e Sapais Os habitats costeiros são os mais parecidos com os terrestres porque as espécies que ai habitam são bênticas, podemos quase tratá-los de igual forma. Distribuem-se de uma forma definida. Regiões Marinhas existentes 1.Longhurst pelágica: produtividade I, análise de produção de fitoplâncton, têm pouca representação da parte biológica ou bêntica. São definidas por características físico-químicas e representam ecossistemas e não regiões biogeográficas. 2.Large Marine Ecossistem (LME): com base em dados costeiros mas não abrangendo todas as costas, divisão centrada em interesses de gestão e utilização; tem uma base biológica mas foram feitos com objectivos de utilização económica sendo que se basearam em estudos políticos e económicos. 3.Ecorregiões marinhas do mundo (MEOW): global mas apenas costeiro; 12 reinos (realms), grandes regiões definidas pelos biotas que têm (pelágicas e costeiras), 232 ecoregiões e 62 províncias, inclui os LME, ZEE (zonas económicas exclusivas) e outras. 46

47 4.Glocal Open Oceans and Deep Sea-habitats bioregional classification (GOODS): divisão por camadas, profundidade; classificação da UNESCO, define regiões pelágicas de oceanos profundos. Define as regiões abissais e os hadais. 5.FAO areas: global, para pescas, questões políticas; regiões pelágicas de longhurst's definidas por características físico-químicas, representam ecossistemas e não regiões biogeográficas, não são definidas pela parte bêntica ou biológica. 6.ICES areas: regionais, pescas, apenas para o Atlântico Norte. 7.Geográfica (Seas and Oceans): global. 8.Política (Zonas Económicas Exclusivas): global se as zonas não ZEE forem incluídas, não é uma divisão ecológica nem biológica. O que fazer para resolver a questão das regiões biogeográficas no oceano? Para avançar é preciso mais dados na distribuição de espécies e seus respectivos padrões. A produtividade pelágica pode ser detectada por satélite por exemplo, os blooms de algas. Existem vários métodos para obtém estes tipos de informação OBIS (ocean biogrographic information sistmem): compila e analisa dados de informação biogeográfica e consegue fazer análises para alguns grupos de espécies e regiões. Sínteses Globais: dados históricos, SEAMAP. Sínteses Regionais: Atlântico NE (ArticSSM, Kiel Bay, MacroBel, MedOBIS, Schel Estuary, etc.) e Atântico NW (ACCD, SE USA, EAISSNA, etc) Por Grupos taxonómicos: mamíferos, répteis, aves, que são relativamente fáceis de observar. Por Habitats: síntese de habitats globais, seamounts online. Por profundidade: temos informação até 100m, entre 100 e 1000 temos pouca e a mais de 1000 m de profundidade não há praticamente nada. Estes 3 últimos permitem obter uma biogeografia mais fina. Riqueza específica baseada em amostras: baseada em mais de espécies do OBIS de todos os 47

48 taxa. Riqueza de espécies com áreas de distribuição: baseada em modelos preditivos de mais de mapas individuais de peixes e outros vertebrados marinhos, cerca de 2000 invertebrados e algumas algas. Riqueza específica/ Latitude: apesar de a produtividade não ser dependente da latitude, o número de espécies parece ser. As variações são consideráveis, há mais espécies nos trópicos e menos espécies no Ártico. Analisando por grupos de organismos, a baixas latitudes há maior número de espécies. Riqueza específica/profundidade: a riqueza específica aumenta com a profundidade dependendo da zona mas até aos 2000 m e depois decresce. Há uma relação entre a riqueza específica e abundância. Ao nível da profundidade analisamos o número de indivíduos, a biomassa total e a biomassa por indivíduo. Profundidade: O nº de indivíduos decai rapidamente nos primeiros kms e começa a aumentar até aos 2000m. A biomassa dos indivíduos tende também a aumentar com a profundidade. O nº de espécies e sua variação com a profundidade varia dependendo da espécie. Riqueza específica/abundância: quanto mais espécies maior riqueza específica, maior número de organismos. Parecem estar relacionadas. Biogeografia dos Oceanos Já há padrões reconhecíveis de distribuição. Há já alguns sistemas biogeográficos, não muito biológicos alguns. Mas não há nenhum sistema completamente global, que abranja todo o oceano e todas as profundidades. A informação marinha é ainda muito escassa quando comparada com a terrestre. BIODIVERSIDADE E BEM-ESTAR HUMANO (Biodiversidade e funcionamento dos ecossistemas) Biodiversidade: variabilidade entre organismos vivos, incluindo variabilidade genética, espécies e ecossistemas. Diversidade de espécies, diversidade dentro de cada espécie. Acima da espécie também há diversidade, nos ecossistemas. São os 3 níveis importantes, espécies, dentro das espécies e acima das espécies Milhões de espécies com nome, terrestres e marinhas. Estimam-se uns 12 milhões de espécies Diversidade genética: variabilidade ou diversidade genética dentro das populações das espécies. Diversidade específica: abundância de espécies numa área. Ter mais espécies não quer dizer que o ecossistema funcione bem ou mal. Diversidade de ecossistemas e habitats: os ecossistemas incluem combinações únicas de espécies diferentes com características físicas e químicas do habitat que definem uma zona particular. Os ecossistemas são uma unidade diversa. Geração da Biodiversidade 48

49 Porque temos tantas espécies? Obra da evolução, mutações que passaram para as gerações seguintes. O que está a acontecer à Biodiversidade Estamos a perder biodiversidade a taxas sem precedente no passado histórico. Já se fala numa 6ª extinção em massa. A biodiversidade não está a diminuir de igual forma em todo o lado. As causas mais associadas são a desflorestação, mudanças climáticas, espécies invasoras e poluição de vários tipos. 49

50 Porque é que isto é um problema? 1º Argumento: Valor estético, ético, necessidade dos bens e serviços dos ecossistemas. Valorização económica destes bens e serviços, conservação de parques e espécies. Bens que usamos diretamente: agricultura, pescas, produção animal, produtos cosméticos e farmacêuticos, produtos medicinais, enzimas e produtos industriais. Os bens são utilizados na alimentação e na indústria. Serviços dos ecossistemas: reciclagem de nutrientes, produção de oxigénio, remoção de dióxido de carbono, combate à erosão, estabilização de T, manutenção do ciclo da água, polinização e dispersão de sementes, desintoxicação e despoluição e alimentação dos animais que comemos. Ecossystem Services (TEEB 2010): estudo em the economics of ecossistms and biodiversity, refere aa necessidade que temos da biodiversidade e para quê especificamente. A falta de biodiversidade tem impacto socio-económico que por vezes tem de ser compensado pela mão humana. É preciso pensar se será ético extinguir para sempre organismos vivos mesmo que não tenham valor para nós e ter noção da propriedade e dos direitos das gerações futuras. Os valores éticos e culturais baseiam-se muitas vezes na beleza das plantas e animais, na beleza paisagística e na identificação cultural. O Bem estar humano depende da biodiversidade MEA lançamento de livros que advertem para a perda de biodiversidade no mundo: 50

51 Foi um estudo que demonstrou qual a ligação entre a biodiversidade e o bem estar da humanidade. Para obter os serviços temos de ter os ecossistemas a trabalhar, hoje já não se fala em bens, apenas em serviços. 51

52 Para o bem estar humano é preciso biodiversidade, o funcionamento correto dos ecossistemas ((BEF), os serviços e bens dos mesmos (BES) pois têm valor económico também. O que é o funcionamento dos ecossistemas? Processos dos ecossistemas: produção primária e secundária, sequestração e recirculação de carbono, transferência trófica, resistência, resiliência. Para um ecossistema funcionar bem não deve haver equilíbrios e temos de medir as funções também. Nascimento de um novo Paradigma Papel da biodiversidade no funcionamento dos ecossistemas Como estudar o impacto da biodiversidade no funcionamento dos ecossistemas? Através da 52

53 biodiversidade específica, genética e de microorganismos. Experiências em Cedar Creek: nas primeiras experiências variou-se o número de espécies de plantas herbáceas e manipularam-se as comunidades para terem número diferente de espécies e foram-se medindo características como a produção de biomassa, O2, redução de CO2, resistência à seca, etc. A experiência demonstrou que um aumento da biodiversidade levava a um aumento da produtividade e que a utilização do nitrato era mais eficiente com maior diversidade.. Mas porquê? Uma maior diversidade de espécies leva a um melhor uso dos recursos disponíveis. Em alguns casos podemos atribuir o resultado ao efeito de amostragem ou à existência de uma espécie dominante. Mas será que a nossa agricultura/produção animal tem sido feita segundo este princípio? Experiência de BIODEPTH: Biodiversity and Ecological Processes in Terrestrial Herbaceous Ecosystems: uma experiência a nível continental Desenho Experimental: cada ecossistema tem a mesma densidade, o mesmo nº de indivíduos por área. As plantas herbáceas são de tamanho semelhante e com funções idênticas. Os terrenos diferem na riqueza específica, nº de espécies, mas têm condições ambientais idênticas sendo medidos os processos dos ecossistemas. 53

54 Diferenciação de Nicho Há uma complementariedade do uso de recursos. Em geral, o aumento da riqueza específica de um ecossistema leva ao aumento da produtividade por mecanismos de complementariedade de utilização de recursos. Há espécies que têm um efeito desproporcionado espécies chave e a sua perda leva a uma perda desproporcionada de funcionamento em relação a perdas da espécie média. A investigação pode ser feita a nível de observações, experimentação ou modelização. BIOFUSE: efeitos da biodiversidade no funcionamento e estabilidade dos ecossistemas marinhos à escala europeia. Pretende quantificar a estabilidade em comunidades naturalmente diferentes, observar ao longo do tempo para ver se há maior estabilidade na composição de comunidades que são mais diversas e manipular experimentalmente as comunidades bentónicas. Tem como objectivo comum um estudo observacional que tem em conta várias amostras de um mesmo local. Tenta descobrir também o papel de espécies estruturalmente dominantes na resposta a distúrbios provocados (em termos de estrutura das comunidades, estabilidade e funcionamento dos ecossistemas). 54

55 SIMPLE EXPERIMENT DESIGN: respostas funcionais, avalia a estabilidade estrutural e a produtividade. Hipótese de mecanismos envolvidos em experiências de biodiversidade usando comunidades sintéticas 55

56 ALTERAÇÕES GLOBAIS: ALTERAÇÃO CLIMÁTICA E INVASÕES O clima, a alteração da T provocando acidificação, o aumento do CO2, mais tempestades, alteração do sistema de chuvas, as espécies exóticas invasoras (são diferentes de sítio para sítio, não é tão global como o clima mas atinge uma dimensão relevante em todo o mundo). Em combinação estes 2 últimos factores são das causas principais de perda de biodiversidade. Alterações Globais: Ocupação da Terra Estas alterações atacam a nível global destruindo habitats de outras espécies. Há uma alteração profunda dos ecossistemas. Estas alterações são a principal razão para a perda de biodiversidade. A perda de habitat é hoje a causa nº1 de perda de biodiversidade. Perturbações no Meio Terrestre Químicas: sinergias com efeitos de nutrientes e poluentes; Físicas: aumento da T, aumento das tempestades e inundações, diminuição da humidade; Biológica: mudanças na composição, estrutura e funcionamento dos ecossistemas; A humidade é um factor que explica a distribuição dos seres vivos terrestres. E não está a diminuir mas sim a ter variações cada vez maiores. Perturbações no Meio Marinho Químicas: mudanças de ph, sinergias com efeitos de nutrientes e poluentes; Físicas: aumento da T, aumento das tempestades e aumento do nível do mar; Biológicas: mudanças na composição, estrutura e funcionamento dos ecossistemas; Alterações climáticas Ouve-se falar em aquecimento global porque em média há um aquecimento mas tem muitos outros efeitos. São perturbações a grande escada temporal e espacial provocando muitas outras perturbações locais diferentes. O aumento da temperatura não é linear, há redução/desaparecimento de gelo/neve, a água do mar sobe, há secas/chuvas intensas, mudanças de correntes/upwelling, aumento de tempestades na frequência e intensidade e aumento de CO2 atmosférico que acidifica os oceanos. 56

57 Comparação entre modelos e observações de temperatura sede 1850 A cinza é o que deveríamos observar se tivéssemos só a oscilação da T devido a causas naturais (a), ou só a causas antropogénicas (b), ou de ambas (c). A vermelho é o que realmente observamos. Durante algum tempo há uma similaridade mas nos últimos anos deixou de ser assim. O CO2, a T e o nível do mar continuam a aumentar mesmo depois das emissões serem reduzidas. Impactos e Opções para Acção Não se pode reverter de um dia para o outro o que estamos a fazer. Mas devemos reduzir as emissões, tentar não piorar. Fazer esforços para adaptação às mudanças que serão inevitáveis. Para proteger os ecossistemas temos de reduzir as outras pressões a que os sobrepomos, a sobreexploração dos seus habitats e deles mesmos. Não está previsto que os ecossistemas migrem para sítios em que as condições ambientais 57

58 são mais favoráveis. E se não deixarmos um espaço para eles se adaptarem eles não aguentam a pressão. Sinais evidentes do aumento da T: Degelo dos Glaciares: o gelo, milenar, está a derreter. Prevê-se que até ao fim do século não haverá gelo fixo, o que vai alterar as correntes marinhas, fazer desaparecer o habitat de muitos organismos. Se medirmos o nº de espécies no Ártico vemos que está a aumentar. Aumenta a nível local mas a nível global diminui. As cadeias alimentares estão instáveis aqui, não quer dizer que por ser grande seja estável. Consequências/ Efeitos para os Ecossistemas Efeitos já detectados em populações de ursos polares e outros mamíferos terrestres que necessitam do gelo para caçar e para se deslocarem. Muitos outros impactos detectados têm maior relação com as diferenças de temperatura. A luz no oceano muda significativamente afectando o fitoplâncton, aumentando a temperatura superficial dos oceanos, há libertação de CO2 na Tundra, há subida do nível do mar, não só pelo degelo mas também pelo aumento da temperatura que leva à sua expansão. Afecta especialmente os ecossistemas costeiros terrestres e marinhos. Nos terrestres tem o efeito do sal e água e nos marinhos há um aumento da profundidade da luz e os ecossistemas intertidais serão inundados. Se houver espaço disponível pensa-se que alguns deles poderão migrar para outro local. Impactos Mudanças de espécies (migração), alterações dos ciclos de vida, desincronização de interacções (presa/predador ciclos reprodutivos), produtividade, extinções e alterações do funcionamento. Mudanças na composição específica por arrastos experimentais feitos todos os anos há vários anos, em que se detecta alteração das espécies e menos espécies grandes. Há um decréscimo da produtividade da pesca. As zonas de intertidal são boas para estudar estes impactos, há mudanças na distribuição de espécies intertidais, o seu limite tende a expandir-se. Alterações de épocas de crescimento: floração mais cedo, alteração dos ciclos de vida podem levar à extinção quando não têm alimento quando necessário. Ecossistemas de Montanha: os ecossistemas começam a migrar cada vez mais para elevadas altitudes. Os ecossistemas de altitude sao os principais em risco por causa das alterações climáticas. Sobrevivência das Aves: aumento da sobrevivência das aves pelas medidas humanas. Na Europa, neste momento, não parecem sofrer consequências negativas. Havia altas mortalidades de algumas espécies durante o Inverno, com o aumento da T resistem mais. Descargas dos rios: os rios têm uma dinâmica diferente da habitual mudando a biodiversidade dos rios, das que está mais ameaçada, e afecta a parte marinha quando os rios descarregam no mar. Isto tem impacto especialmente nos ecossistemas aquáticos nos rios e zonas costeiras. Maior pluma de água doce e rica em nutrientes. No mar há um aumento de produtividade e no rio, com as alterações de T haverá mais oxigenação. Há diminuição da T, oxigenação e habitats. 58

59 Ondas de calor: mortes devido a elevadas T, ondas de calor. Doenças: provocadas por carraças por exemplos, têm aumentado acredita-se devido ao aumento da T. As alterações climáticas têm efeito nas espécies, nos ecossistemas, nas comunidades, a nível global. E actuam sinergicamente com outras alterações ambientais (espécies exóticas, poluição, perda de habitat) Impactos das Alterações Climáticas nas espécies: Dependem directamente da capacidade de adaptação e migrarão de cada espécie e indirectamente do funcionamento dos ecossistemas. Impactos das AC nos ecossistemas: Depende do impacto nas espécies. Descincronização das interacções entre espécies, aparecimento de novas espécies, perda de espécies, mudanças de ciclos de vida/crescimento. Não há normalmente migração conjunta. Impactos das AC globalmente: Perda de biodiversidade, produtividade, serviços dos ecossistemas. Não há uma tendência igual para todos os ecossistemas/regiões. Globalmente parece haver perda de diversidade, perda de produtividade e serviços. Há algumas espécies que achamos não terem problemas porque vão continuar a conseguir adaptar-se mas há muitas espécies que não sabemos se vão conseguir adaptar-se ou não. Perdas económicas Os acontecimentos catastróficos de origem natural e as perdas nos produtos e serviços dos ecossistemas resultam já em grandes prejuízos económicos. Mudanças serão necessariamente um mal? - Depende da intensidade e velocidade: ainda não sao conhecidas completamente e terao alguns efeitos difíceis de contrariar; - Depende da capacidade de adaptação: das comunidades humanas, especialmente as costeiras, ordenamento do território e das actividades. E da capacidade de adaptação das comunidades naturais, potencial próprio de adaptação, podem ser ajudadas com medidas apropriadas. Espécies invasoras Espécies exóticas, não nativas, introduzidas num determinado ecossistema. São muitas vezes introduzidas voluntariamente para produção, ornamentação, como animais de estimação, para acção ambiental. Ou podem ser introduzidas acidentalmente, vêm em cascos de navios e águas de lastro, canais, aviões, carros, junto com organismos para a agricultura, aquacultura e floresta. Podem não se estabelecer ou estabelecer-se sem causar problemas, ou ainda demorar anos a revelarem-se invasoras. Invasão Biológica: aumento não controlado do nº de indivíduos de uma espécie, atingindo, localmente, densidades populacionais muito elevadas e afectando negativamente o biota nativo. 59

60 Características gerais das espécies invasoras Não há características que sejam aplicadas a todas. Mas as gerais serão a boa capacidade de dispersão, a boa produção de propágulos/juvenis, a resistência a condições adversas e serem boas competidoras (podem não ser no seu habitat natural mas tornam-se boas quando estão longe dos seus inimigos naturais). Mecanismos de invasão O isolamento criado pelas barreiras biogeográficas levou à especiação e à criação de áreas com condições ambientais distintas, ficando as espécies limitadas a regiões definidas, consoante a sua amplitude ecológica. A intervenção humana está a causar a destruição de muitas barreiras biogeográficas que limitam a dispersão das espécies e levam à conectividade artificial que leva à dispersão. A acção humana disponibiliza assim mecanismos de dispersão artificial Fases de invasão Das que chegam só uma pequena parte se estabelece e algumas têm um crescimento fora do normal aumentando muito a sua biomassa causando problemas ao ecossistema. Em muitos cenários a espécie reduz o seu efectivo a níveis não problemáticos. Como explicamos a variação c)? Entretanto há uma interacção que se estabelece, predador, um parasita. Susceptibilidade dos ecossistemas à invasão Não é conhecida à priori. Ecossistemas mais pobres em nº de espécie podem ser ou não mais susceptíveis. Os ecossistemas mais degradados e mais isolados são normalmente mais susceptíveis. A investigação está em curso. As espécies agrícolas dependem de nós. Mas há outras espécies que introduzimos nos jardins por exemplo, e que podem alastrar-se para todo o lado. Temos também 60

61 cada vez mais espécies exóticas como animais de estimação. Algo problemático é não sabermos quais os ecossistemas mais susceptíveis. Consequências das invasões Consequências ecológicas de perda de biodiversidade e alteração do funcionamento dos ecossistemas. As invasões biológicas, em particular por espécies exóticas, são reconhecidas como uma das maiores causas de perda de biodiversidade, alterando estrutural e funcionalmente os ecossistemas. Têm também muitas vezes graves consequências ao nível económico e social: perda de espécies com valor económico, perda de actividades económicas. Podem representar também um risco para a saúde humana, para os sistemas produtores de alimentos e de fornecimento de água. Este problema é também considerado como um dos principais componentes das alterações globais, ocorrendo a um ritmo crescente em todo o mundo. Propostas a nível Europeu: mecanismos de alerta e resposta rápida coordenado a nível Europeu. Responsabilidade dos estados membros. Serviço de Alerta e Resposta Rápida: formado em parte pelos países membros e comissão europeia para alertar quando há introdução de uma nova espécie. Cria bases de dados que permitem saber que algo foi introduzido perto de nós e pode chegar aqui e causar os mesmos problemas. Erradicação: A erradicação só é possível em espécies cuja introdução é detectada a tempo (fases iniciais) mas tem custos incomportáveis. Deve ser feita monitorização de forma a detectar qualquer recuperação. O conhecimento da susceptibilidade de diferentes áreas à invasão, o ritmo de dispersão das espécies exóticas e o papel dessas espécies em área perturbadas, e não perturbadas são atributos cujo conhecimento é essencial para a adopção de medidas coerentes e eficazes de gestão dessas áreas. A investigação é também essencial. 61

62 Controlo Quando a erradicação já não é uma opção (espécies demasiado disseminada) faz-se um controlo normalmente em áreas prioritárias, é um processo contínuo. Metodologias: remoção mecânica, luta química, luta biológica introduzir um predador. Isto comporta grandes riscos e requer muita investigação. Acção: Controlo Biológico: introdução de organismos para controle da espécie invasora. Algumas destas experiências foram catastróficas, mesmo tentando arranjar organismos específicos para a espécie a erradicar, acabam por se expandir demasiado. Experiências em Portugal: proposta para controlo de Acacia. Já foi feita muita investigação na África do Sul com insectos mas até hoje ainda não conseguiram autorização. PROCESSOS LOCAIS DE ALTERAÇÃO AMBIENTAL E ECOLÓGICA Respostas da biodiversidade e impactos ecológicos As espécies invasoras são consideradas globalmente devido às trocas comerciais (espécies invasoras) por todos os continentes (Austrália Europa América). Os processos locais como o uso dos solos e construção de infra-estruturas transformam a paisagem local. É importante estudar estas alterações para preservar as espécies e os ecossistemas para tentar preservar os serviços dos ecossistemas. Para o ecossistema prestar certo serviço tem de estar a funcionar bem. A biodiversidade influencia os processos ecológicos e a provisão de serviços do ecossistema A maioria dos processos ecológicos estão dependentes da biodiversidade, que é proporcional aos serviços, o aumento da biodiversidade aumento os serviços. 62

63 A distribuição da biodiversidade é condicionada por uma grande variedade de factores A distribuição da biodiversidade é uma entidade dinâmica. É necessário entender os padrões de distribuição da diversidade que está dependente de factores bióticos e abióticos. Para anteciparmos o efeito das mudanças ambientais nos serviços temos de relacioná-las com a biodiversidade, que espécies temos e com que abundância em cada ecossistema. Esses factores podem actuar em múltiplas escalas relevantes para os processos ecológicos Os factores actuam em múltiplas escalas, interacções bióticas perdem importância à escala global sendo a distribuição explicada pelos factores abióticos (considerados da escala global até ao nível da paisagem). À medida que aprofundamos escalas vamos adicionando o contributo dos factores que contribuem para a distribuição a essa escala, até à microescala (< 10cm, aula prática). Os ecossistemas e a biodiversidade estão sujeitos a diversos tipos de alterações ambientais Modelo ecológico: modelo que traduz a relação entre a distribuição da espécies e as condições ambientais (abundância da espécie X x temperatura, condições do solo, etc). A partir de um conjunto de vários pontos de observação (presentes e ausentes) podemos prever a distribuição do resto do território se ocorrerem aumentos de temperatura e evitar que isso aconteça para manter o 63

64 ecossistema equilibrado. Se tivermos variações topográficas não haverá grande alteração a nível do microclima. Os registos fósseis revelam que a biodiversidade responde às alterações ambientais Há evidências das consequências das alterações ambientais nas comunidades provenientes do registo fóssil. Há uma alteração da distribuição das espécies com alteração das condições ambientais. Há extinção em certos locais e colonização em outros. As alterações ambientais locais resultam em larga medida da acção humana sobre a paisagem Se transformarmos uma floresta num campo agrícola vão haver alterações na biodiversidade. Quando construídos uma barragem há destruição dos ecossistemas que ficam debaixo de água. Todas as transformações do uso do solo modificam a paisagem e a sua ecologia modificando a sua biodiversidade. As mudanças dos usos do solo e da estrutura da paisagem são importantes alterações locais Estas alterações podem ser abruptas ou não. A conversão consiste em trocar o uso (cortar uma floresta para passar a ser um campo agrícola), alteração da intensidade do uso - de extensificação (passa para menor uso, como a substituição de um campo agrícola por um pomar) ou intensificação (passa para maior uso, como a agricultura intensiva). Intensificação e Extensificação: necessária visita local ao terreno Conversão: mais fácil de identificar através de fotografia da zona e carta. Podemos analisar as cartas a diferentes alturas num mesmo local e ver as diferenças Estas mudanças podem ser estudadas a partir de séries temporais de ocupação do solo. A biodiversidade responde a modificações nos usos do solo e na estrutura da paisagem Trabalho: compreender a distribuição dos chimpanzés numa área homogénea O modelo permite identificar as áreas melhores e piores para os chimpanzés ocuparem Quanto mais diverso é o ecossistema melhor o seu funcionamento, por isso temos de estudar e modelar várias espécies e ter em conta características funcionais. 64

65 Essas respostas podem ser específicas de grupos taxonómicos ou funcionais de organismos Este esquema ilustra a forma como uma espécie reage ao stress ambiental, competição e/ou perturbações. As perturbações e os seus padrões espácio-temporais influenciam também a biodiversidade. Factores de stress: condicionam a capacidade de reprodução Perturbações: destroem a biomassa existente (Ex: incêndios) Competição Os diferentes locais são classificados conforme têm elevado ou baixo nível de competição, stress ou perturbação. Locais com menos competição têm mais stress. As invasões biológicas (por espécies exóticas) são outro importante factor de alteração Estas espécies ocupam espaços livres pois não têm espécies a crescer com este tipo de porte. Levam à alteração as condições de sombra, deposição de nutrientes no solo, etc. A invasão depende da espécie invasora, das suas características intrínsecas que vão determina o seu potencial invasor. O próprio sistema pode ser também mais ou menos propício a invasão de acordo com as suas características específicas como a estrutura da vegetação, necessidade de luz, grau de saturação da comunidade, regime de perturbação. Nestes casos a fragmentação é positiva pois a probabilidade do encontro das espécies invasoras é menor. Alterações em zonas Costeiras provocam modificações nos seus ecossistemas Na costa há um elevado stress ambiental, todos os gradientes ambientais têm elevada influência sendo perpendiculares à linha de costa. Aqui há factores importantes como a salinidade, a competição e a quantidade de nutrientes. Quando o sistema entra em ruptura há perda de espécies havendo uma mistura das mesmas em diferentes locas turnover utilizado como medida de estabilidade (é maior em situações 65

66 estáveis). Um perfil de erosão é mais curto que um perfil de estabilidade, o β é utilizado para calcular a erosão e a biodiversidade para prever as condições. Erosão Costeira Direccionalidade SERVIÇOS DE ECOSSISTEMAS Conceito de diversidade Factores determinantes da provisão de serviços de ecossistemas Os serviços de ecossistema na paisagem Ipbes: intergovernmental platform on biodiversity and ecosystem services agrega decisores e investigadores procurando aproximá-los e aliar as decisões politicas ao conhecimento científico. Serviços de Ecossistemas (SE) Chamam-se serviços de ecossistemas para o bem-estar humano. Define o conjunto de mecanismos através dos quais extraímos benefícios a partir do funcionamento dos ecossistemas, funcionamento que é largamente mediado pela biodiversidade e por isso é lógico estabelecer a relação entre a biodiversidade e o serviço do ecossistema. Mas isto não é linear, há um conjunto de processos ecológicos mediados pela biodiversidade que permitem serviços diferentes. Aqui entra então o conceito de bem-estar humano, que tem de ser o mais concretizado possível. Definiram-se então 5 dimensões do bem-estar humano: segurança, materiais básicos para a sobrevivência com qualidade, saúde, boas relações sociais e liberdade de escolha e acção. 66

67 Diversidade de SE (MEA) Aqui desenvolveu-se esta obra, obra do milénio, que juntou várias equipas de investigação do mundo para avaliar aquilo que os ecossistemas davam à vida humana que permitia o seu bemestar. Estamos a usar um conceito de ecossistema que é o mais geral, o mais abrangente que se pode usar. Serviços de ecossistemas: Serviços de Produção: produtos/bens de consumo obtidos a partir dos ecossistemas Alimento, vestuário (fibras), combustíveis, recursos genéticos, água potável, medicamentos, recursos ornamentais, etc Serviços de Regulação: benefícios intangíveis (em geral sem valor no mercado) resultantes dos processos dos ecossistemas e intimamente associados à gestão de riscos naturais regulação climática, manutenção da qualidade do ar, regulação hidrológica e controlo da erosão, purificação da água e reciclagem de resíduos, controlo das doenças humanas, controlo biológico (pragas das culturas e doenças dos animais), polinização (nomeadamente das culturas agrícolas), mitigação dos efeitos de tempestades e outras catástrofes naturias, etc. Serviços Culturais (ou de informação): benefícios directos imateriais, ainda que por vezes com valor de mercado, resultantes do contacto com os ecossistemas Diversidade cultural e de sistema de conhecimento, valores espirituais e religiosos, ciência e educação, valores estéticos e inspiração, valores patrimoniais culturais, turismo, lazer e recriação, etc. 67

68 Serviços de Suporte: serviços fundamentais para a provisão de todos os restantes serviços, com impactos indirectos (ou ocorrendo a longo prazo) sobre os seres humanos Formação do solo, produção primária, reciclagem de água e nutrientes, produção de oxigénio atmosférico, fornecimento de habitat para a flora e fauna, etc A cascata de provisão dos SE Aplicação de políticas de conservação da Natureza. Os serviços devem gerar benefícios directos, as funções não, estão na base dos serviços. O serviço resulta de um encontro entre uma oferta e uma procura, dimensão económica, (quantificação económica de ecossistemas TEEB). Chama-se cascata porque há um fluxo direccional. Se a oferta dos serviços, que vêm da esquerda, for demasiado grande, o seu valor económico diminui. Se o potencial estiver lá mas não for explorado, não ocorre, não tem valor. Se a procura for maior que a oferta pode levar a sobreexploração. Determinantes da provisão de SE Ecossistemas diferentes podem prestar um mesmo serviço e vice-versa. Gerir a previsão de serviços de ecossistemas é a gestão de recursos naturais, das suas características. O objectivo pode ser favorecer um determinado serviços. Se não for esse podem evidenciar-se vários serviços. Há factores que influenciam o serviço de um ecossistema: Tipo de ecossistema: floresta vs espaços abertos, por exemplo. Têm diferentes serviços e diferentes valores económicos. Influenciam a passagem de seres vivos, as florestas providenciam muita madeira, etc. Um dos ecossistemas é mais importante para um tipo de serviços e o outro para outros. Estrutura da vegetação: dentro de cada ecossistema temos estruturas completamente diferentes. 68

69 Podemos ver a estrutura horizontal, a capacidade de revestir o solo completamente. Mas também a estrutura vertical, a nível da estratificação, dentro do espaço florestal podemos ter situações complexas, com vários estratos, que podem fazer com que o somatório de cobetura de todas as espécies ultrapassem os 200/300%. Isto influencia a água das chuvas que atinge o solo e a erosão do mesmo. Diversidade Funcional: para um mesmo tipo de ecossistema podemos ter niveis de diversidade diferente e para um mesmo nivel de diversidade podemos ainda ter diferentes niveis de diversidade funcional. Podemos ter 20 espécies de plantas, todas graminóides, e aqui a diversidade funcional é baixa. Há uma relação direta que diz que ecossistemas mais diversos tendem a tratar os serviços que providenciam de forma mais eficiente. Composição e estrutura da paisagem: uma paisagem mais homogénea terá vários serviços a ser desenvolvidos a uma taxa elevada e outros (geralmente os de regulação) que serão pobres. Esta perda faz com que muitos serviços de regulação sejam perdidos porque está relacionada com a transferência de energia na paisagem. Muitos serviços culturais serão também afectados, não há uma relação directa aqui. Perda de Serviços de Ecossistema Aquilo a que as diversas avaliações têm chegado é que em diversos horizontes temporais há claramente um conjunto de serviços que são promovidos, tanto em áreas geográficas maiores como com mais intensidade, essencialmente serviços de produção. As nossas exigências crescentes em termos de consumo e a população em crescimento levam à necessidade de mais áreas territoriais e de mais serviços dos ecossistemas. Assim as conclusões são de que o aumento da nossa capacidade de promover serviços de produção se traduzem numa perda de capacidade de serviços de regulação e de serviços culturais. Prevê-se também que estes processos de degradação podem também ser potenciados pelas alterações climáticas. Estas perdas de serviços dos ecossistemas têm sido identificadas para o futuro tanto nos campos agrícolas como outros ecossistemas que podem ainda vir a ser afetados. As zonas costeiras têm recebido particular atenção porque são extremamente sensíveis e porque uma fracção cada vez maior da população humana se concentra nestas áreas em todo o mundo. Soma-se uma forte presença humana a uma elevada exploração, elevada pressão directa sobre os ecossistemas aplicadas a nível local pela nossa presença de várias formas, perda de capacidade dos SE e alterações climáticas. Haverá fenómenos de degradação bastante intensos. 69

70 Isto traduz uma pressão sobre o consumo dos serviços, exagerada, por parte dos beneficiários dos SE, nós. Estes impactos produzem impactos adicionais sobre o nosso bem estar humano como a nossa segurança. A resposta a estas alterações pode ser feita de duas formas: através de uma adaptação directa dos nossos hábitos de consumo ou através de respostas de natureza política que tentam mitigar os factores de pressão com determinadas estratégias e modelos. Existem diversas formas de responder a estes impactos. Existem diversos exemplos de alterações ambientais associados à perda de diversidade, diversidade funcional e estrutural e perda de regulação dos processos ecológios e de prestação de determinados serviços. Ao nível de paisagem inicialmente mais diversas, produzimos paisagens mais homogéneas, do ponto de vista do mercado mais simples para vender mas menos produtivas. Ao nivel da actividade florestal potenciam-se determinados fenómenos de simplificação, como a repovoação, diminuição dos incêndios. No caso das espécies invasoras, cujos impactos são um pouco diferentes dependendo do tipo de espécie e ecossistema, a invasão terá diferentes impactos. Os incêndios têm um impacto directo sobre os SE. Perde-se a capacidade de regulação mas mais importante é afectada a capacidade intrínseca dos ecosssitemas de desempenharem os processos ecológicos que lhes são intrínsecos, a produtividade primária, ficando a capacidade de 70

71 recuperação do ecossistema também comprometida. Serviços de Ecossistema na Paisagem Há 2 paradigmas fundamentais e opostos de gestão da paisagem: 1. Algumas são geridas na perspectiva de potenciação de determinados serviços dando origem a paisagens mais homogéneas, interessantes do ponto de vista económico e práticas agrícolas mas menos biodiversas. 2. Um segundo paradigma afirma que é possivel compatibilizar ambos mas há limiares de estrutura. Potenciam a diversidade e contribuem para o valor cénico da paisagem. Tem de haver espaço para os 2. Do ponto de vista económico precisamos do primeiro. O segundo permite ter um ponto de vista económico no ponto de vista de nichos para turismo mas de alguma forma permitem que um conjunto mais diversidade de serviços possa ser aí desenvolvido, incluindo actividades económicas de pequena escala. Paisagens prestadoras de múltiplos SE Zonas costeiras: são desinteressantes para a economia mas estão muito relacionadas com os serviços culturais, serviços de regulação ambiental na defesa costeira, serviços de suporte na formação de solo, fornecimento de habitat para uma biodiversidade especializada e para muitas espécies com valor destacado na conservação e grau de raridade. Rios: pesca desportiva - serviço cultural, serviços de regulação como o ciclo da água, biorremediação, é também um espaço importante para a regulação climática mais local, as margens são ambientais de elevada produtividade serviços de suporte e indirectamente têm um papel nos 71

72 serviços de produção porque é esta água que rega as produções agrícolas. Floresta: não tem investimento de instalação porque cresce naturalmente. Serviços: retenção de água no solo que previne erosão, cheias e deslizamentos de terra regulação, serviços de produção: lenha, caça como serviços cultural com grande importância na economia no interior do país, recolha de alimentação, cogumelos, serviço cultural ou de produção (caso seja consistente), desenvolvimento de actividade desportivas, valor cénico da paisagem. Do ponto de vista de suporte é um ecossistema dos mais importantes, na produtividade I também, são os mais importantes para a formação do solo, tem um elevado valor de biodiversidade. O principal serviço que as florestas não prestam é produção de alimento, e portanto não existem muitas. Biodiversidade e Serviços dos Ecossistemas A biodiversidade desempenha um papel central no funcionamento dos ecossistemas e, portanto, na provisão dos serviços que caracterizam esses ecossistemas. Em regra, a especialização territorial num determinado tipo de serviços implica a perda de capacidade de provisão de outros bens; no entanto, em algumas situações ela pode ser compatível com a conservação dos processos ecológicos, dos valores notáveis da biodiversidade e do valor cultural da paisagem. No entanto, paisagens diversas, com múltiplos ecossistemas, fornecem um balanço mais interessante entre a conservação de elevados níveis de biodiversidade e a provisão de múltiplos serviços. ECOLOGIA E SOCIEDADE Será que a ecologia é necessária à nossa sociedade? Será que a aplicação dos conhecimentos de ecologia podem ajudar a nossa sociedade? A ecologia estuda interacções entre os seres vivos e com o seu meio natural. Porque será que os ecossistemas e a biodiversidade não estão no centro das preocupações da sociedade? A parte económica é mais valiosa, mas os serviços dos ecossistemas são cada vez mais importantes. Como podemos mudar isso? É preciso passar a informação cá para fora, despertar a sociedade. Ecologia e Sociedade Ecossistemas e biodiversidade no centro das preocupações da nossa sociedade. Toda a evolução que representa, os vens, os serviços que presta e todo o valor ético, cultural e espiritual. Biodiversidade dos ecossistemas Funcionamento dos serviços de Ecossistemas Para os ecossistemas funcionarem da melhor maneira é preciso manter a sua diversidade. 72

73 Serviços de Provisão Serviços de Regulação Serviços de Habitat Serviços Culturais 1.Alimento 2.Água 3.Materiais 4.Recursos Genéticos 5.Recursos Medicinais 6.Recursos Ornamentais 16.Manutenção de ciclos migratórios 17. Manutenção da Diversidade Genética 7.Regulação da Qualidade do Ar 8.Regulação do Clima 9.Moderação de eventos extremos 10.Regulação de fluxos de água 11.Tratamento de desperdícios 12.Prevenção da erosão 13.Manutenção da fertilidade do solo 14.Polinização 15.Controlo Biológico Ano Internacional de Biodiversidade 18. Informação Estética 19. Oportunidades de Recriação e Turismo 20. Inspiração para cultura, arte e design 21. Experiências espirituais 22. Informação para desenvolvimento cognitivo Proclamado em 2007 pela AG da ONU com o objetivo de sensibilização do público sobre biodiversidade (valor, papel e consequências de perda). Foi promovida a conservação com o slogan Biodiversidade é vida, biodiversidade é a nossa vida. Nenhuma das metas foi atingida tendo de se alterar a meta a cumprir para os objectivos. Conservação da Natureza e Biodiversidade Convenções internacionais para a protecção da biodiversidade a nível de legislação também. As seis mais importantes são: 1. Convention on Biological Diversity 2. Convention on Internacional Trade in Endangered Species od Wild Fauna and Flora (proibição do comércio internacional de marfim, corais, peles, entre outros porque põe em risco a existência da espécie) 3. Convention on the Conservation of Migratory Species of Wild Animals 4. The Internacional Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agricultura (plantas e agricultura, uso sustentável para a alimentação) 5. Convention on Wetlands (Ransar Convention, muito importantes pois as zonas húmidas foram identificadas como as zonas de maior risco a nível global) 6. World Heritage Convention Objetivos: CBD Convention on Biological Diversity in Portugal - Conservação da diversidade biológica - Utilização sustentável dos seus componentes - Partilha justa e equitativa dos benefícios prevenientes da utilização dos recursos genéticos. Parceiros: Assinada por 191 países 73

74 Principais discussões e acordos: Plano estratégico , 20 metas para 2020 ou mais cedo, Orçamento de funcionamento, distribuição dos custos e mecanismos de financiamento, ABS (Access and Benefit Sharing), IPBES e Programas de trabalho. Principais decisões acordadas: Constituição de uma comissão inter-governamental para o protocolo, Contratos por mútuo consentimento de exploração de recursos genéticos e seus derivados, Monitorização do cumprimento deste protocolo. Problemas: Decisões por consenso, mas baseadas pouco no conhecimento pois os mecanismos de obter melhor ciência são fracos (SBSSTA). Não há uma fonte com autoridade científica para informar a CBD e outras convenções internacionais em biodiversidade Nenhuma sub-meta foi completamente atingida. A maioria dos indicadores de progresso está negativo. Nenhum governo diz que atingiu os objectivos. Pressões directas na biodiversidade estão constantes ou a aumentar Índices utilizados: Living Planet Index (LPI) - monitorização de 7100 populações de 2300 espécies de mamíferos, aves, répteis, anfíbios e peixes de todo o mundo Wild bird index - Monitoriza populações selecionadas de aves selvagens Red list index (RLI) - estima a percentagem de sobrevivência no futuro de grupos de espécies seguidas por monitorização determina se o risco de extinção está a diminuir ou a aumentar Waterbird population status index - Populações de aves aquáticas Em resumo: as projecções indicam que as extinções, perdas de habitat e mudanças na distribuição das espécies continuam a aumentar e estão a acelerar. Há um alto risco de perda dramática de biodiversidade e degradação dos serviços dos ecossistemas pelo colapso destes. É possível parar a perda ou mesmo reverte-la com medidas urgentes e fortes. A estratégia é aplicar a política de conservação da biodiversidade a todas as outras políticas ambientais. MEA Millenium Ecossystem Assessment Em 2005, envolveu cerca de cientistas de todo o mundo mas teve relativamente pouco impacte a nível político. A avaliação (2007) tinha falta de modelos usados por políticos e gestores e não chegou aos possíveis utilizadores. ipbes: comissão para a biodiversidade com o objetivo de colher e tratar a informação necessária para aplicar uma estratégia. Participantes não governamentais, painel científico com resultados aceites pelo governo Principais Relatórios A missão do TEEB's é fazer a natureza economicamente visível 74

75 - Science & Economics Foundations - Synthesis - Business Risks & Opportunities - Evaluation & Decision Support for Local and Regional Policy - Policy Evaluation for National Policy- Makers AVALIAÇÃO E MONITORIZAÇÃO DOS HABITATS E DA BIODIVERSIDADE EM PAISAGENS HETEROGÉNEAS Motivações Avaliação dos impactos ambientais. Avaliar se as medidas diminuíram esses impactos. É importante contar com ferramentas para a avaliação da evolução ao longo dos anos. Porquê e como avaliar os habitats e a paisagem? A paisagem como contexto e os seus elementos de avaliação podem ser cartografados permitindo-nos marcar no espaço onde se encontram os elementos de maior valor. Temos de ter a noção que cada paisagem é marcada pelas várias classes de paisagens que correspondem a um tipo de ecossistemas e a uma meta-comunidade. A paisagem não é uniforme, tem diversidade interna. O território encontra-se em acelerada mudança É importante a sua monitorização devido à sua dinâmica. Temos também processos de natureza política que alteram a paisagem. Paralelamente temos outros fenómenos como incêndios, que alteram radicalmente a fisionomia da paisagem e os processos graduais, que vão ocorrendo na recuperação dos incêndios podendo incluir outros processos relacionados com o abandono da agricultura. Alterações profundas da paisagem Podemos utilizar a cartografia de ocupação do solo de datas diferentes, separadas por vezes por várias décadas e interpretar as alterações juntamente com momentos de incêndios, formação de áreas protegidas, entre outros. Se repetirmos a aplicação de um protocolo na mesma área durante vários anos temos uma avaliação distribuída ao longo do tempo avaliando os impactos. A cartografia de ocupação do solo é reavaliada a cada 20 anos, monitorização de base estratégica. Aqui não há nenhuma hipótese específica a avaliar. O grande tipo de monitorização é o relacionado com o modelo de gestão, monitorizar na área de influência de uma barragem sobre a agricultura. Esta é a monitorização dirigida à avaliação de impactos. Aqui há uma hipótese colocada a avaliar. É preciso caracterizar a paisagem do amostras, parcelas, fazer o inventário florestal e avaliar a regularidade de um determinado recurso. A monitorização deve ter uma base estratégica. 75

76 Alterações na paisagem e biodiversidade Alterações nos elementos cuja valoração foi avaliada. O desafio: Monitorização da biodiversidade Pressupostos A monitorização tem indicadores comuns a vários países para poderem ser comparados. 1. A biodiversidade da Paisagem 2. Os habitats e os serviços ecossistémicos: critérios relacionados com a biodiversidade, determinados habitats e capacidade de prestar determinados serviços de ecossistemas. Directiva habitats e Directiva Aves estabelecem os pilares de monitorização, espécies prioritárias na Europa do ponto de vista da conservaç 3. O normativo (DH & PSRN2000): O normativo (DH e PSRN): oferecem regulamentos de conservação e como deve ser gerido, lançam uma rede conservativa para proteger as espécies e habitats estejam em perigo de extinção. Depois estes valores prioritários de conservação são listados. 76

77 Porquê monitorizar os habitats e a paisagem? - Constituem uma matriz ecológica da paisagem e dos territórios; - Constituem as verdadeiras unidades de gestão e decisão; - Têm um elevado potencial informativo (indicadores simétricos e emergentes); - Estatutos legais de protecção (internacionais); - Conexão com técnicas de observação remota; - Ligação a corpos conceptuais emergentes e socialmente relevantes (serviços de ecossistemas) Opções estratégicas: Âmbito biológico e tipos de monitorização Base estratégica = Base de vigilância O sucesso depende da clarificação dos objectivos (que podem ser determinados através da % de espécies exóticos com carácter invasor, riqueza específica, etc. ), das metodologias de avaliação (a metodologia tem de ser estável para podermos comparar)e da competência das pessoas que fazem a monitorização (devem ter competências semelhantes). A monitorização permite-nos assim obter um conjunto de informação sobre o estado da população (diversidade, lista de espécies, etc). Opções operacionais: Monitorização dirigida: Protocolos É necessário estabelecer um protocola para toda a monitorização. Redes de Amostragem É importante desenhar redes de amostragem pois esta define a qualidade dos dados e a adequabilidade aos objectivos. Normalmente faz-se uma amostragem estratificada aleatória distribuindo 100 pontos de forma a representar todo o território. 77

78 Opções operacionais: Monitorização generalista: Assegura o investimento de todos os países numa mesma monitorização. É uma rede fundamental para a monitorização de habitats e biodiversidade em Portugal. Usa cartografia e caracterização de elementos parcelares da paisagem (polígonos) para monitorização de habitats. 78