Conservação da paisagem: um novo paradigma para a conservação da biodiversidade?

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1 Conservação da paisagem: um novo paradigma para a conservação da biodiversidade?

2 1. Introdução: a urgência da conservação; 2. Conservaçãobaseadanateoriadailhas: reserve management ; 3. Conservação baseada na teoria das metapopulações: reserve network management ; 4. Conservaçãobaseadanaecologiadapaisagem: mosaic management ; 5. Uma nova perspectiva em conservação

3 1. Introdução: cálculo do ritmo de extinção (Wilson 1993) espécies identificadas Estima-se de 10 a 100 milhões o número de espécies A perda de espécies em função da perda da área de habitat pode ser estimada pela equação: S=c A z onde: S: riqueza A: área c e z constantes (específicas) para um z médio 0,30 => 2 x S para 10 x A Para S=10 milhões, z= 0,15 ==> extinção = espécies/ano 74 espécies/dia 3 espécies/hora Taxa de extinção é hoje 100 a 1000 vezes maior Neste ritmo 10-50% das espécies devem desaparecer até 2030 ==> Sexta grande crise de extinção

4 Principais causas das extinções: fragmentação e perda de habitat natural; 39-50% da terra está diretamente transformada ou alterada pelo Homem (FAO 1990) 1. Introdução

5 1. Introdução O Homem sendo o principal agente desta tranformação, podemos dizer que esta crise é uma crise cultural (Naveh 1995). A solução para esta crise envolve uma análise ambiental ampla (e não apenas as conseqüências ecológica), incluindo as dimensões sociais, econômicas e políticas relacionadas à ocupação do território: i.e. uma solução holística.

6 1. Introdução Necessidade de conservação Razões: morais, éticas (valor de existência) estéticas, cênicas valores econômicos diretos (valores de consumo: caça, lenha, frutas...; valores produtivos: madeira, fármacos, alimentos...) valores econômicos diretos (proteção de mananciais, contenção de erosão e deslizamentos, amenização de enchentes, controle climático; valor de opção: banco genético útil para indústria de alimentos e de fármacos)

7 1. Introdução Conservação ex situ Conservação in situ Manejo, planejamento Conservar implica num uso racional dos recursos naturais, no manejo dos territórios visando compatibilizar o uso econômico e a manutenção da integridade dos ecossistemas.

8 2. Conservação baseada na teoria da ilhas Os legados da teoria das ilhas para conservação : A metáfora de refúgios/reservas como ilhas; O interesse na fragilidade da biota em pequenos refúgios; O debate do SLOSS ( single large or several small ); As regras de conservação de refúgio.

9 2. Conservação baseada na teoria das ilhas O debate do SLOSS ( single large or several small ) single large or several small

10 2. Conservação baseada na teoria das ilhas O debate do SLOSS ( single large or several small ) Estratégia de maximização da riqueza específica (Simberloff & Abele 1976, 1982, Järvinen 1982, Margules et al. 1982, Mclellan et al. 1986) Várias pequenas reservas permitem proteger um número maior de espécies - Dados de campo - Modelos baseados em equações logísticas No entanto: muitas espécies são de borda e generalistas (espécies focais podem não estar protegidas) - Riqueza não implica numa maior estabilidade ou num bom funcionamento do ecossistema - A longo prazo, fragmentos pequenos só suportam espécies se houver um fonte estável próxima

11 2. Conservação baseada na teoria das ilhas O debate do SLOSS ( single large or several small ) Estratégias de minimização dos riscos de extinção (Diamond 1975, 1976, Wilson and Willis 1975, Terborgh 1974 et 1976, Whitcomb et al. 1976, Fahrig and Merriam 1985) Uma única reserva grande é melhor - Quanto maior a reserva, menor os riscos de extinções (simulações) km 2 para obter uma taxa de 0,5% em 100 anos (Terborgh 1976) No entanto, há maior risco de extinções em massa por perturbações raras de grande escala

12 2. Conservação baseada na teoria das ilhas O debate do SLOSS ( single large or several small ) Limitações do SLOSS na prática 1. Raramente a questão do SLOSS pode ser aplicada (e.g., tem que conservar o que sobrou ) 2. As necessidades são muito mais de saber como gerenciar uma rede de reservas (reconhecer reservas-chave) 3. A pergunta do SLOSS não é espacialmente explícita

13 3. Conservação baseada na teoria das metapopulações C. Tamanho mínimo de uma metapopulação Minimum Viable Population size (MVP) - Número mínimo de indivíduos numa população que tem uma boa chance de sobreviver num período de tempo amplo (e.g., 95% de sobrevivência em 100 anos). - É um conceito de difícil utilização. Minimum Viable Metapopulation size (MVM) É definido como sendo o número mínimo de populações locais para a persistência a longo prazo da metapopulação. Minimum Amount of Suitable Habitat (MASH)

14 2. Conservação baseada na teoria das ilhas A pergunta do SLOSS não é espacialmente explícita: diferentes graus de fragmentação single large or several small Quantos several smalls?

15 2. Conservação baseada na teoria das ilhas A pergunta do SLOSS não é espacialmente explícita: diferentes isolamentos several small or several small Qual distanciamento?

16 2. Conservação baseada na teoria das ilhas A pergunta do SLOSS não é espacialmente explícita: diferentes distribuições espaciais several small or Qual disposição? several small

17 2. Conservação baseada na teoria das ilhas Regras para definição de reservas baseadas na teoria das ilhas (Terborgh 1974, 1975, Diamond 1975, Wilson & Willis 1975, IUCN 1980)

18 3. Conservação baseada na teoria das metapopulações Mudança de paradigma na biologia da conservação (Hanski & Simberloff 1997)

19 3. Conservação baseada na teoria das metapopulações Em termos de conservação, o que necessitamos em geral saber é se: 1. A espécie focal (ameaçada de extinção, espécie sensível à fragmentação) vai persistir num determinado conjunto de fragmentos. 2. Se um outro outro patch de uma determinada paisagem for eliminado, o que vai acontecer com a espécie focal. 3. Existe um número mínimo de patches para manter uma população numa paisagem fragmentada? => Modelos de metapopulação (função de incidência) permitem responder a estas perguntas

20 3. Conservação baseada na teoria das metapopulações A. Persistência na paisagem Uma vez tendo estimado (e testado) os parâmetros da Função de Incidência e conhecendo o valor de P, é possível prever como a metapopulação vai reagir a qualquer paisagem fragmentada (patch network). Exemplo: 4 espécies de borboletas, P inicial = 0,5

21 3. Conservação baseada na teoria das metapopulações B. Importância de cada patch Importância de cada patch: probabilidade de reocupação do patch network a partir de uma único patch Exemplo de Melitia cinxia

22 3. Conservação baseada na teoria das metapopulações C. Tamanho mínimo de uma metapopulação Tempo esperado de vida de uma metapopulação(t M ), baseado num modelo de Levins (Gurney & Nisbet 1978): T M = 2 ( HP )/( 2( 1 P) T e ) L Onde: T L é o tempo esperado de extinção local H é o número de habitats disponíveis (número de patches) P é a proporção de patches ocupados no equilíbrio

23 3. Conservação baseada na teoria das metapopulações C. Tamanho mínimo de uma metapopulação Definindo uma persistência a longo prazo da metapopulação como sendo T M > 100 T L, então: 2 ( HP )/( 2( 1 P) T T e ) M = L 2 ( HP )/( 2( 1 P) 100.T = T e ) L L P H 3 Se H= 50, P > 0,42, MVM= 21 Se P alto, H min = 10, MASH=10

24 3. Conservação baseada na teoria das metapopulações C. Tamanho mínimo de uma metapopulação Relação entre T M e o produto P H 3 para Melitia cinxia

25 3. Conservação baseada na teoria das metapopulações A teoria das metapopulações : 1. Recuperou a importância dos pequenos fragmentos para a conservação 2. Ressalta a importância da dinâmica de extinção e recolonização, o que valoriza os fragmentos não-ocupados. 3. Mostra que proteger a paisagem onde uma população ocorre hoje vai necessariamente permitir sua conservação (p.e., as nonequilibrium metapopulation ). 4. Chama a atenção para a rede de fragmentos, e não apenas para alguns grandes fragmentos. 5. Indica que um mínimo de 10 a 15 fragmentos bem conectados são necessários para a persistência de uma metapopulação a longo prazo (metapopulação do tipo Levins com alto P)

26 3. Conservação baseada na teoria das metapopulações Os modelos atuais de metapopulação estão se tornando cada vez mais realistas Habitat Habitat + matriz Habitat + matriz + conectividade

27 4. Conservação baseada na ecologia da paisagem A Ecologia da paisagem como disciplina integradora (visão de Risser)

28 4. Conservação baseada na ecologia da paisagem A Ecologia da paisagem como mais uma disciplina entre outras (visão de Wiens)

29 4. Conservação baseada na ecologia da paisagem Como a Ecologia da Paisagem pode ser útil? a. Considerando o mosaico como um todo: a ecologia da paisagem é uma ecologia contexto Efeito de borda e de conectividade: o exemplo do Jacaré-Pepira

30 4. Conservação baseada na ecologia da paisagem Como a Ecologia da Paisagem pode ser útil? b. A perda de espécies não é apenas dada a uma diminuição na quantidade de habitat, mas também a um dado arranjo espacial dos fragmentos remanescentes de habitat

31 4. Conservação baseada na ecologia da paisagem Como a Ecologia da Paisagem pode ser útil? c. Chamando atenção para os limiares

32 4. Conservação baseada na ecologia da paisagem Como a Ecologia da Paisagem pode ser útil? c. Chamando atenção para os limiares

33 4. Conservação baseada na ecologia da paisagem Como a Ecologia da Paisagem pode ser útil? d. Reconhecendo que a escala de análise e a escala de percepção das espécies é importante

34 4. Conservação baseada na ecologia da paisagem Como a Ecologia da Paisagem pode ser útil? e. Chamando a atenção para a conectividade funcional: os corredores, stepping stone são realmente elos de ligação? Beier, P. & Noss, R Do habitat corridors provide connectivity? Conservation Biology 12: Dos 12 trabalhos com delineamento mais bem estruturado, 10 mostram claras evidências de que os corredores promovem conectividade e aumentam a viabilidade das populações e são assim úteis em termos de conservação; Nenhum estudo demonstrou os efeitos negativos. A atitude mais segura é de manter os corredores, já que os ambientes naturais estavam conectados.

35 4. Conservação baseada na ecologia da paisagem Como a Ecologia da Paisagem pode ser útil? Desafios futuros 1. A ecologia da paisagem está na frente de um dilema semelhante ao do Superhomem e seu alterego Clark Kent (Hobbs 1999). 2. Desenvolver uma teoria de mosaicos. Patch theory Mosaic theory

36 5. Uma nova perspectiva em conservação Manejo de Ecossistemas é mais holística, considera as interações entre as espécies, está interessada na manutenção do sistema como um todo (e não apenas de um de seus componentes) vs Manejo de Populações Ameaçadas é mais simples e mais fácil de se atingida (bons modelos necessitam de dados detalhados sobre a ecologia da espécie) Multi-species umbrella approach

37 5. Uma nova perspectiva em conservação a. Multi-species umbrella approach Trabalhar com espécies guarda-chuva, cuja manutenção estaria indicando que outras menos exigentes devem também permanecer na paisagem. Trabalhar com diferentes tipos e exigências de espécies guardachuva : - espécies que necessitam de amplas áreas de habitat => o tamanho mínimo do maior fragmento da paisagem; - espécies com capacidade limitada de locomoção => espaçamento ótimo dos fragmentos, ou largura mínima de um corredor; - espécies que necessitam de um habitat muito específico => manutenção de unidades da paisagem raras ou endêmicas

38 5. Uma nova perspectiva em conservação b. Análise de fragmentos-chave numa paisagem: d > d lim com a teoria dos gráficos d < d lim d < d lim d > d lim d > d lim d > d lim d > d lim d < d lim centro dos fragmentos distância entre as bordas mais próximas de dois fragmentos linhas de união de fragmentos de um mesmo sub-gráfico

39 5. Uma nova perspectiva em conservação b. Análise de fragmentos-chave numa paisagem: Com a Função de Incidência: Importância de cada patch: probabilidade de reocupação do patch network a partir de uma único patch Exemplo de Melitia cinxia

40 5. Uma nova perspectiva em conservação c. Uso de cenários e avaliação destes por simulações

41 5. Uma nova perspectiva em conservação d. Usar o manejo como uma experiência Os gestores sempre fazem perguntas claras e aplicadas, como: que largura de mata ciliar eu tenho que manter aqui? Depende...: Os cientistas sempre se omitem a responder, dizendo que isso depende do processo considerado, do local ou da espécie, etc. A solução é considerar o manejo como uma experimentação: a partir dos conhecimentos adquiridos até agora, vamos propor x metros. Com o manejo, nós podemos monitorar a eficiência desta decisão.

42 5. Uma nova perspectiva em conservação e. Estratégia ideal: fragmentar de forma inteligente Richard Forman & Sharon Collinge 1997 Nature conserved in changing landscapes with and without spatial planning Landscape and Urban Planning 37: Eles têm dois objetivos: 1. Comparar uma seqüência ótima de transformação da paisagem em relação a uma trasformação totalmente aleatória; 2. Definir quando esta seqüência deve ser iniciada.

43 5. Uma nova perspectiva em conservação A optimum sequence está baseada numa solução espacial Spatial solution: é um padrão que permite conservar os mais importantes atributos da paisagem (biodiversidade, recursos naturais) Obs.: Não é preciso ter um conhecimento detalhado da paisagem, mas é necessário saber algumas coisas primordiais: principais aqüiferos, principais rios, grandes habitats, área de aparente alta diversidade, centros de locomoção.

44 5. Uma nova perspectiva em conservação Exemplo de transformação planejada da paisagem

45 5. Uma nova perspectiva em conservação Transformações nãoplanejadas ou parcialmente planejadas (p= 0,25)

46 5. Uma nova perspectiva em conservação Transformações nãoplanejadas ou parcialmente planejadas (p= 0,25) Planejar com: 0,9 < p < 0,6

47 5. Uma nova perspectiva em conservação 1. Multi-species umbrella approach 2. Análise de fragmentos-chave numa paisagem 3. Uso de cenários e avaliação destes por simulações 4. Usar o manejo como uma experiência 5. Estratégia ideal: fragmentar de forma inteligente