Diversidade e Conservação. Conservação da Biodiversidade 2013

Transcrição

1 Pergunta: A Teoria Gaia foi proposta por James Lovelock, a partir de estudos da composição química da atmosfera terrestre. Mais tarde, em colaboração com a bióloga Lynn Margulis, eles estenderam a teoria, incluindo os seres vivos no mesmo conceito anteriormente formulado com base nos gases atmosféricos. Qual é esse conceito fundamental que rege a Teoria Gaia?

2 Diversidade e Conservação Conservação da Biodiversidade 2013

3 Sistemas complexos: partes (subsistemas) + relações = propriedades emergentes s escalas não lineares não são conseqüência das partes isoladamente O todo não é a soma das partes! Sistema complexo: suas propriedades não são totalmente explicadas pelas propriedades das partes que o compõem

4 Ecosystems and the Biosphere as Complex Adaptive Systems - Simon A. Levin Ecosystems (1998) 1: ABSTRACT Ecosystems are prototypical examples of complex adaptive systems, in which patterns at higher levels emerge from localized interactions and selection processes acting at lower levels. An essential aspect of such systems is nonlinearity, leading to historical dependency and multiple possible outcomes of dynamics

5 Ecosystems and the Biosphere as Complex Adaptive Systems - Simon A. Levin Ecosystems (1998) 1: ABSTRACT Ecosystems are prototypical examples of complex adaptive systems, in which patterns at higher levels emerge from localized interactions and selection processes acting at lower levels. An essential aspect of such systems is nonlinearity, leading to historical dependency and multiple possible outcomes of dynamics. partes (subsistemas) + relações = propriedades emergentes

6 Ecosystems and the Biosphere as Complex Adaptive Systems - Simon A. Levin Ecosystems (1998) 1: ABSTRACT Ecosystems are prototypical examples of complex adaptive systems, in which patterns at higher levels emerge from localized interactions and selection processes acting at lower levels. An essential aspect of such systems is nonlinearity, leading to historical dependency and multiple possible outcomes of dynamics partes (subsistemas) + relações = propriedades emergentes populações/ meio físico + interações = ciclos, equilíbrios, autoregulação

7 Fluxo de energia partes + relações = propriedades complexas

8 Decomposição: ciclagem de nutrientes partes + relações = propriedades complexas

9 Ciclos biogeoquímicos partes + relações = propriedades complexas Ciclo do carbono

10 Teoria Gaia Gaia ou Gea (mitologia grega) = deusa da Terra, ou Mãe-Terra, dotada de imenso potencial gerador. Gaia gera sozinha Urano (céu), Ponto (mar) e Oreas (montanhas). Teoria de Gaia (ou Hipótese de Gaia) afirma que o planeta Terra é um ser vivo e possui capacidade de autosustentação, ou seja é capaz de gerar, manter e alterar suas condições ambientais.

11 Teoria Gaia Gaia ou Gea (mitologia grega) = deusa da Terra, ou Mãe-Terra, dotada de imenso potencial gerador. Gaia gera sozinha Urano (céu), Ponto (mar) e Oreas (montanhas). - Partes em diferentes escalas?? - Relações não-lineares?? - Propriedades emergentes??

12 Gaia - Partes ou elementos - Relações não-lineares diversidade sustentada c/ individualidade dos componentes interações entre componentes processos autônomos de seleção e crescimento - mecanismos de feedback em s escalas

13 partes em s escalas relações não lineares Hierarquia de níveis de organização inter-relacionados

14 Gaia - Partes ou elementos - Relações não-lineares - diversidade sustentada c/ individualidade dos componentes - interações entre componentes - processos autônomos de seleção e crescimento - mecanismos de feedback em s escalas - Propriedades emergentes - auto-organização hierárquica - adaptação contínua - ausência de um controlador global - geração perpétua de inovações GAIA é um sistema complexo adaptativo

15 Funcionamento da natureza: B I O D I V E R S I D A D E M E I O A B I Ó T I C O P R O C E S S O S

16 Biodiversidade valor funcional: processos ecológicos naturais: ciclos, equilíbrios, auto-regulação utilitária (ao homem): alimento, materiais, fármacos, belezas cênicas, etc Serviços ecossistêmicos

17 FUNÇÕES DOS ECOSSISTEMAS fluxo hidrológico, fluxo de energia, fluxo de matéria produtividade biológica ciclos biogeoquímicos decomposição polinização PRODUTOS DOS ECOSSISTEMAS alimento SERVIÇOS ECOSSISTÊMICOS/ AMBIENTAIS = benefícios que as pessoas retiram dos ecossistemas material de constrição plantas medicinais pool genético turismo e recreação água em diferentes estados clima regulado ar e água auto-depurados equilíbrio de gases diversidade biológica geração e manutenção dos solos elementos reciclados beleza paisagística

18 Millenium Ecosystem Assessment (2005) Análise de mais de 1300 cientistas sobre o estado dos ecossistemas durante 4 anos Supporting services: ecosystem services "that are necessary for the production of all other ecosystem services" - ex.: produção primária, ciclagem de nutrientes, polinização e dispersão Provisioning services: "products obtained from ecosystems - ex.: alimentos, água, ar, minerais, produtos medicinais, combustíveis, material de construção Regulating services: "benefits obtained from the regulation of ecosystem processes - ex.: sequestro de carbono, regulação climática, decomposição de resíduos, purificação do ar e água, controle de pestes e doenças Cultural services: "nonmaterial benefits people obtain from ecosystems through spiritual enrichment, cognitive development, reflection, recreation, and aesthetic experiences ex.: inspiração cultural, espiritual e intelectual, recreação, descobertas científicas

19 Serviços ecossistêmicos não ocorrem isoladamente! Ligados a vários aspectos ambientais e sociais consequências econômicas!

20 Millenium Ecosystem Assessment (2005) Análise de mais de 1300 cientistas sobre o estado dos ecossistemas. / Supporting Conclusão: as atividades humanas estão impactando fortemente a biodiversidade e os serviços ecossistêmicos.

21 Perturbação num sistema complexo: partes (subsistemas) + relações = propriedades emergentes

22 Perturbação num sistema complexo: partes (subsistemas) + relações = propriedades emergentes Num ecossistema: populações/ espécies + relações = processos ecológicos naturais: ciclos, equilíbrios, autoregulação

23 Changes in drivers that indirectly affect biodiversity, such as population, technology, and lifestyle can lead to changes in drivers directly affecting biodiversity, such as the catch of fish or the application of fertilizers. These result in changes to ecosystems and the services they provide, thereby affecting human well-being. These interactions can take place at more than one scale and can cross scales.

24 BES = biodiversity ecosystems services

25 Mudança na cobertura vegetal e degradação das terras

26 Perda de cobertura vegetal : previsões

27 Principais causadores diretos de alterações na biodiversidade e ecossistemas:

28 perda e degradação de habitats e ecossistemas perda/alteração de estrutura perda/alteração de elementos/funções da paisagem perda de populações perda/alteração de processos perda de espécies

29 Perda de espécies X perda de populações:

30 Perda de espécies X perda de populações:

31 Perda de espécies X perda de populações:

32 Perda de espécies X perda de populações:

33 Perda de espécies X perda de populações: extinção local da espécie

34 Perda de espécies X perda de populações: extinção local da espécie irreversível pode ser revertida

35 Perda de espécies X perda de populações: extinção local da espécie A extinção de populações é um passo à extinção da espécie

36 dados históricos (>ria sec. XIX)

37 nº spp inicialmente presentes nº spp não mais encontradas % populações perdidas extinções locais

38 Extinções antropogênicas atuais: contribuição de cada fator

39 Dados mundiais c/ base nas espécies conhecidas

40 Categorias de ameaça (IUCN): Risco de extinção

41 Será que todas as espécies são igualmente importantes na natureza?

42 Exemplos de regulação dada pela biodiversidade/ riqueza: Riqueza X severidade de doenças em plantas, em campos temperados (Knops et al. 1999). Riqueza X suscetibilidade à invasão biológica, em campos temperados (Knops et al. 1999).

43 Experimentos (ex.: Tilman, ECOTRON)

44 modelo redundância Mecanismos que contribuem para efeito positivo da diversidade nas funções dos ecossistemas: 1) Comunidades representadas por várias spp têm maior chance de conter spp com características importantes do que comunidades c/ baixa riqueza (efeito de amostragem) 2) Comunidades representadas por várias spp têm maior qtdd de características e podem usar mais completamente os recursos (complementariedade no uso de recursos) redundância 3) A frequência de interações facilitativas entre spp tende a ser maior com maior diversidade

45 Efeito de extinções nos ecoss. depende da extensão da complementariedade no uso de recursos Ecossistemas c/ baixa riqueza: efeitos imprevisíveis nas funções!

46 redundância Biodiversity makes ecosystems more productive, stable and resilient redundância resistência X resiliência

47 diversidade específica Mas todo distúrbio gera extinções? Teoria do equilíbrio dinâmico: distúrbios em pequena escala geram diversidade! taxa de perturbação Por que?? Como??

48 A atual Crise da Biodiversidade - Ocorreram 5 extinções em massa na história da Terra: 440, 350, 250, 206 e 65 ma Répteis (dinossauros) e muitas spp marinhas 35% das famílias animais (> répteis e moluscos marinhos) 50% das famílias animais 95% spp marinhas, árvores, anfíbios e todos os trilobitas) 30% das famílias animais (> peixes e trilobitas) 50% das famílias animais (> trilobitas)

49 Extinção = processo natural cada espécie tem um tempo de vida finito (em média 2-5 milhões de anos) 96-98% de todas as espécies que já existiram estão hoje extintas!

50 Provavelmente estamos entrando num 6º evento de extrinções em massa

51 Taxas de extinção / tempo - perda/ fragmentação de habitats - super exploração (caça, pesca, etc) - poluição/ degradação/ aquecimento global - invasões biológicas

52 Extinção = processo natural cada espécie tem um tempo de vida finito (em média 2-5 milhões de anos) Provavelmente, 96-98% de todas as espécies que já existiram estão hoje extintas! Hoje: taxas aceleradas de extinção devido às ações humanas

53 Crescimento humano X extinção de espécies:

54 Sistemas c/ menor produtividade e menor PIB tenderam a ter maior crescimento populacional entre 1990 e 2000 maior pressão sobre recursos!

55 Como é medido o PIB? Serviços ambientais são desconsiderados

56 Benefícios econômicos advindos de práticas alternativas de manejo:

57 Então, qual é a idéia??

58 Benefícios econômicos advindos de práticas alternativas de manejo: Valoração ambiental considera benefícios e os transforma em preços de mercado Pagamento por serviços ambientais

59 Discussão: pagamento por serviços ambientais