Fragmentação. Umberto Kubota Laboratório de Interações Inseto Planta Dep. Zoologia IB Unicamp

Transcrição

1 Fragmentação Umberto Kubota Laboratório de Interações Inseto Planta Dep. Zoologia IB Unicamp

2 Fragmentação ou Mosaicos Naturais

3 Fragmentação Processo no qual um habitat contínuo é dividido em manchas, ou fragmentos, mais ou menos isoladas Ilhas dos Barbados RJ

4 Causas da fragmentação Naturais: Flutuações climáticas Heterogeneidade de solos Topografia (e.g. brejos de altitude no nordeste) Processos de sedimentação e hidrodinâmica

5 Causas da fragmentação

6 Fragmentação natural Floresta amazônica e Cerrado atualmente Floresta amazônica e Cerrado no último período seco do Pleistoceno (18 a 13 mil anos atrás)

7 Causas antrópicas da fragmentação

8 Causas antrópicas da fragmentação

9 Causas antrópicas da fragmentação

10 Mais pessoas, mais espécies extintas...

11 Desmatamento na Amazônia brasileira Média anual: ha. De 2000 a 2007: ~ área total do Pantanal!

12 Crescimento populacional no Brasil

13 Fragmentação no extremo sul da Bahia 1945 MMA, 2004

14 Fragmentação no extremo sul da Bahia 1960 MMA, 2004

15 Fragmentação no extremo sul da Bahia 1974 MMA, 2004

16 Fragmentação no extremo sul da Bahia 1990 MMA, 2004

17 Evolução da fragmentação no extremo sul da Bahia MMA, 2004

18 Fragmentação e Conseqüências Curto prazo: perda de habitat e exclusão de espécies distribuídas em manchas. Longo prazo: processos estocásticos Aleatoriedade demográfica Aleatoriedade ambiental Aleatoriedade genética

19 Espirais de extinção

20 Comunidades

21 A Teoria de Biogeografia de Ilhas MacArthur & Wilson (1967) Robert H. MacArthur Edward O. Wilson

22 A Teoria de Biogeografia de Ilhas MacArthur & Wilson (1967) Relação entre riqueza em espécies e área da ilha (espécie-área)

23 A Teoria de Biogeografia de Ilhas MacArthur & Wilson (1967) Relação entre riqueza em espécies e distância do continente

24 A Teoria de Biogeografia de Ilhas Equilíbrio em ilhas MacArthur & Wilson (1963, 1967)

25 A Teoria de Biogeografia de Ilhas Prevendo o número de espécies em uma ilha em equilíbrio MacArthur & Wilson (1963, 1967)

26 Relação espécie área em fragmentos

27 Relação espécie área em fragmentos

28 Metapopulações

29 Modelos de metapopulações O que são metapopulações? Fragmentos como ilhas e metapopulações Modelo clássico de metapopulações

30 Modelos de metapopulações Fragmentos como ilhas e metapopulações Modelo fonte-dreno (source & sink)

31 Fragmentação e habitats Distribuição espacial de habitats Mosaico de habitats Habitas com qualidades diferentes Aptidão específica Habitats bons, ruins e negativos

32 Mudanças na qualidade do habitat Bom Bom Bom Mudanças na qualidade do habitat em uma área sujeita à fragmentação

33 Mudanças na qualidade do habitat Negativo Negativo Negativo Mudanças na qualidade do habitat em uma área sujeita à fragmentação

34 Situação inicial Fragmentação e habitats

35 Logo após fragmentação Mudanças na qualidade do habitat

36 Após fragmentação Mudanças na qualidade do habitat

37 Conseqüências Fragmentos afetados por problemas diretos e indiretos: grau de isolamento tamanho e forma do fragmento tipo de matriz circundante efeito de borda

38 Efeito de borda

39 Laurance et al Ecosystem decay of Amazonian forest fragments: a 22 year investigation. Conservation Biology 16: Laurance et al Habitat Fragmentation, Variable Edge Effects, and the Landscape Divergence Hypothesis. PLoS One 10: e1710.

40 Fragmentos são ilhas circundadas por uma matriz semi-permeável!

41 Diminuição na riqueza e diversidade de espécies (vários taxa) Valores de z são menores em fragmentos florestais que em ilhas! Relação espécie-área Laurance et al. (2002). Conserv Biol 16:

42 Efeito de borda Alterações do entorno do fragmento Abióticas Temperatura, Umidade, Vento, Radiação Solar, Água Bióticas Mudança na estrutura da vegetação: queda de árvores, alteração no recrutamento de plântulas, aumento de cipós e lianas.

43 Qualidade de habitat e efeito de borda. Efeito de borda

44 Efeito de Borda

45 Efeito de Borda

46 Efeito do tamanho e da forma Efeito de borda, tamanho e forma do fragmento.

47 Mortalidade e idade do fragmento Laurance et al. (2007). PLoS One 10: e1027

48 Mortalidade e alterações florísticas Laurance et al. (2007). PLoS One 10: e1027

49 Implicações potenciais Grande variação no efeito de borda Estudos curtos ou em pequena escala não detectam os efeitos Distância de penetração conhecida deve ser dobrada em propostas de manejo (e.g. zona tampão) Laurance et al. (2007). PLoS One 10: e1027

50 Implicações potenciais Além da homogeneização alteração da composição na paisagem! - conservar paisagens diferentes pode garantir a persistência de componentes biológicos e funcionais diferentes Laurance et al. (2007). PLoS One 10: e1027

51 Implicações potenciais Queimadas em pastos Borda não se recupera Efeito de borda aumenta sem estabilização Proteger bordas como uma estratégia de conservação e manejo na Amazônia Laurance et al. (2007). PLoS One 10: e1027

52 Corredores Ecológicos Aumentando a conectividade de Fragmentos Remanescentes de Florestas

53 Permanência de Metapopulações Extinções locais e re colonização Dinâmica de populações locais Pelo ambiente Intensidade e modo de dispersão entre subpopulações (Conectividade).

54 Conectividade Grau em que a paisagem facilita ou dificulta o movimento dos organismos. (Taylor et al. 1993)

55 Conectividade Estrutural Refere se àestrutura da paisagem.

56 Conectividade Funcional Considera a percepção da paisagem pela espécie estudada.

57 Corredores Estrutura: são superfícies lineares que diferem da paisagem no seu entorno. Função: são áreas por onde a flora e fauna se deslocam.

58 Papel dos corredores Funções ecológicas: Canal e Habitat

59 Papel dos corredores Funções ecológicas: Filtro e Barreira

60 Papel dos corredores Funções ecológicas: Fonte e Dreno (Ralo)

61 Corredores Ecológicos: Prós e Contras Favoráveis Aumento das taxas de migração entre fragmentos Aumenta o tamanho efetivo das populações Reduz a probabilidade de extinção Reduz o endocruzamento Aumenta a área de forrageamento Podem viabilizar refúgios/escape contra predadores Contrários Aumenta a transmissão de doenças Aumenta o impacto de espécies introduzidas/pragas Reduz a variação genética Aumenta a depressão exogâmica Aumenta a exposição a predadores e caçadores Elevado custo financeiro

62 Experimento com Corredores Ecológicos Desenho experimental para o estudo de efeito de corredores ecológicos.

63 Experimento com Corredores Ecológicos Movimento de duas espécies de borboletas entre fragmentos conectados e não conectados.

64 Experimento com Corredores Ecológicos Movimento de polen, produção de sementes e presença de frutos em fezes nos diferentes tipos de fragmentos.

65 Expandindo horizontes... Desenho de reservas Fragmentos como ilhas Tamanho das áreas (SLOSS) Forma das áreas Desenho de reservas Zona tampão