Impactes na biodiversidade

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1 Impactes na biodiversidade A biodiversidade Biodiversidade é a variabilidade entre os organismos vivos de todas as fontes, inter alia, meio terrestre, meio marinho, e outros ecossistemas aquáticos e os complexos ecológicos de que esses organismos fazem parte; isto inclui a diversidade dentro de cada espécie, entre espécies e entre ecossistemas (Nações Unidas 1992: Artigo 2).

2 Os diferentes níveis da biodiversidade Ecossistemas Espécies Populações Genes Importância dos diferentes níveis da biodiversidade

3 Desflorestação na Amazónia As taxas de extinção de vertebrados são actualmente mil vezes mais elevadas do que aquilo que é observado no registo fóssil do cenozóico (Pimm et al., 1995) A intensificação do uso humano da paisagem é a principal causa da perda de biodiversidade (Sala et al., 2000, Hilton-Taylor, 2001) Definições Ecossistema é um complexo dinâmico de comunidades de plantas, animais, e microorganismos e o seu ambiente não vivo que interagem como uma unidade funcional Habitat É uma área ocupada por e que suporta organismos vivos. Também utilizado para definir os requisitos ambientais de uma espécie em particular.

4 Efectivo populacional Entende-se por efectivo populacional o número de indivíduos que existe num determinado espaço e intervalo de tempo, estando dependente dos parâmetros populacionais. Link para Parâmetros populacionais e Tabelas de vida A escolha do método a utilizar, para a determinação do efectivo populacional, está condicionada pelas características das populações em estudo. A avaliação absoluta de efectivos faz-se Avaliação absoluta de efectivos Estimativa de efectivos Métodos Contagem directa (Fig. A) Colheita de amostras (Fig. B) Método de Captura- - Recaptura (Fig. C) Recenseamento visual ou auditivo (Fig. D) No local ou com o auxílio de fotografia aérea ou infra- -vermelha. Remoção de amostras de volume conhecido e constante localizadas sistemática ou aleatoriamente no meio estudado. Captura, marcação e recaptura, após libertação, de um certo nº de indivíduos. Detecção das manifestações da presença dos indivíduos. Exemplos de aplicação Usada em populações fixas: espécies vegetais, colónias de lapas ou mexilhões, entre outros. Em populações de herbáceas (em savanas, estepes, pradarias, etc) podem retirar-se todos os indivíduos presentes em quadrados de amostragem de 1 a 5 metros de lado, distribuidos aleatoriamente. Utilizado em aves cuja marcação é feita através de anilhas identificativas. Realização de transectos (percurso de comprimento conhecido, feito a uma velocidade constante), para detecção de indícios de presença. por contagem directa do número de indivíduos presentes num dado local num determinado momento. De um modo geral, só é possível fazer recenseamentos absolutos da espécie humana e animais domésticos A estimativa de efectivos implica a adopção de uma estratégia de amostragem que permite inferir o número total de indivíduos a partir de uma amostra dos mesmos. Padrão de distribuição espacial Podem considerar-se três tipos fundamentais de distribuição espacial dos indivíduos: Distribuição Uniforme ou Regular Distribuição Aleatória ou ao Acaso Distribuição Agrupada ou Contagiosa A repartição espacial dos indivíduos não é constante no tempo, podendo ser afectada, por exemplo, pelas migrações. Link para Parâmetros populacionais Distribuição Uniforme ou Regular Amostras com a mesma área têm o mesmo número de efectivos. Ocorre quando os indivíduos mantêm uma distância mínima, mais ou menos semelhante entre eles, de forma a reduzir interacções negativas. Apresentam-na indivíduos sésseis que só deste modo podem assegurar espaço e alimento necessários à sua sobrevivência Sendo rara em populações naturais, é muito comum no caso de plantas cultivadas e florestação com fins económicos. Olival onde se pode visualizar uma distribuição regular das árvores.

5 Fotografia de Grupo Lobo Rui Morais de Sousa Fotografia de Miguel Rosalino Padrão de distribuição espacial Distribuição Aleatória ou ao Acaso Amostras com a mesma área em que o número de efectivos varia ao acaso. Acontece quando não há interacções entre seres vivos, isto é, a presença de um indivíduo não afecta a de outro (é rara na natureza). Paisagem da Serra da Estrela onde se visualiza a distribuição ao acaso das plantas aí existentes, sobretudo a nível dos arbustos. Oásis Distribuição Agrupada ou Contagiosa Amostras com a mesma área apresentam diferenças muito contrastantes no número de efectivos. É consequência de dois factores diferentes: - quando só determinados locais de um ambiente heterogéneo são propícios para a sobrevivência dos indivíduos (Ex. Populações de plantas existentes nos oásis); - quando os organismos de uma determinada espécie se associam (Ex. Animais com comportamento gregário, agrupados devido a estratégias de reprodução, etc). Link para Ecologia do comportamento Grupo de gamos (Dama dama). Estes cervídeos formam, fora da época da reprodução, associações de constituição diferente: grupos distintos de machos adultos e de fêmeas adultas com juvenis. Áreas vitais Cada indivíduo de uma população necessita de uma determinada área para se alimentar e reproduzir- área vital. Este espaço compreende zonas de reprodução e alimentação, muitas vezes ocupadas exclusivamente por um indivíduo (A) ou um casal (por vezes em vez de um casal este espaço é compartilhado por um macho e várias fêmeas) (B) e menos frequentemente por um grupo de indivíduos com coesão social (C). B Área vital - machos Área vital - fêmeas A À excepção do período reprodutor as toupeiras (Talpa occidentalis) apresentam territórios exclusivos. As genetas (Genetta genetta) excluem do seu território os indivíduos adultos do mesmo sexo. C O lobo (Canis lupus) é um carnívoro social que partilha o seu território com outros do mesmo grupo.

6 Territórios É importante não confundir área-vital com território. Este último termo deve ser utilizado apenas quando um indivíduo defende, activamente, a sua área-vital, quer por os recursos serem escassos quer para assegurar a reprodução, ou ambos. Dependendo das espécies, a localização dos territórios pode manter-se ao longo do tempo ou variar sazonalmente (consoante a disponibilidade de alimento, época de reprodução, etc). Link para Ecologia do comportamento Existem espécies que, embora sendo territoriais a maior parte do ano, na altura da reprodução alteram este comportamento (por exemplo o sistema arena Lek ). As manadas de veados (na foto Cervus nippon na República- -Checa) apresentam um sistema arena na altura da reprodução, tendo os machos mini-territórios de 10 metros de diâmetro. A águia-calçada (Hieraaetus pennatus) é uma ave de rapina monogâmica e territorial, visitante estival da Europa, que passa o Inverno na África subsaariana. O sistema territorial do visão-americano (Mustela vison) durante a época da reprodução dilui-se e os machos vagueiam em busca do maior número possível de fêmeas. Estrutura sexual A relação entre o número de machos e o número de fêmeas razão entre sexos ( Sex-ratio ) varia de espécie para espécie. Em algumas populações este valor desvia-se dos 1:1 esperados. Encontra-se nesta situação o melro-rabudo-americano (Quiscalus mexicanus), cujas populações do Texas (EUA) são formadas por 29% de machos, apesar destes constituirem 50% das crias (in Krebs,1994). O sex-ratio de uma população afecta, claramente, a taxa de reprodução podendo influenciar, também, as interacções sociais. Link para Ecologia do comportamento Melro-rabudo-americano (Quiscalus mexicanus) O gorila (Gorilla gorilla) é uma das espécies que, na natureza, apresenta uma razão entre sexos de 1:1 formando casais duradouros

7 Fotografia de Miguel Rosalino Fotografia de Miguel Rosalino Estratégias demográficas- exemplos A B O albatroz-viajeiro (Diomedea exulans) (A) é considerado um K-estrategista porque se reproduz em anos alternados, com posturas de apenas 1 ovo, atinge a maturidade sexual tardiamente (9-11 anos), tem uma grande longevidade e o seu efectivo populacional é reduzido, mas estável. Inversamente, o chapim-azul (Parus caeruleus) (B), é um r-estrategista, reproduz-se frequentemente, com posturas de 7 a 12 ovos, atinge a maturidade sexual rapidamente (1 ano), apresenta uma mortalidade elevada e grande flutuação populacional. Teias tróficas Consumidor secundário Consumidor primário Produtor Consumidor secundário Consumidor secundário Consumidor primário Cadeia alimentar com 4 níveis tróficos. Todos os organismos precisam de obter energia e nutrientes para viverem. Existem seres vivos capazes de sintetizar compostos orgânicos a partir de moléculas simples, utilizando energia solar (plantas), ou energia obtida a partir de compostos inorgânicos (vários grupos de bactérias) produtores ou autotróficos. Todos os outros seres são consumidores ou heterotróficos, obtendo directa ou indirectamente compostos orgânicos a partir dos autotróficos. Entre os heterotróficos podemos distinguir os consumidores primários (Link para Herbivoria ), que se alimentam de plantas, os secundários (Link para Predação ), que se alimentam de outros animais, e os decompositores que se alimentam de matéria orgânica morta. Todos estes organismos ocupam uma determinada posição nível trófico na cadeia trófica ou alimentar (sequência de organismos que se alimentam uns dos outros). As cadeias alimentares inter-relacionam-se, entrelaçando-se, originando redes tróficas ou teias alimentares.

8 Fotografia de Miguel Rosalino Estrutura de uma comunidade O conceito de comunidade implica a existência de populações de diferentes espécies que ocupam vários níveis tróficos, interagindo entre si. Os limites de uma comunidade dependem da escala de análise que se considere. Ou seja, uma comunidade mais ampla e complexa pode subdividir-se em várias comunidades restritas e simples. Link para Ecologia das comunidades 3 Numa comunidade diversificada e complexa como esta zona florestal nas margens do rio Ceira, podemos identificar comunidades mais restritas como por exemplo a que habita o rio (1), a da vegetação ripícola envolvente (2) ou a existente no eucaliptal (3). 2 1 Sucessão ecológica Os liquenes são os primeiros seres vivos a colonizar uma rocha nua espécies pioneiras numa sucessão primária. As comunidades não são estáticas, mesmo que nos pareçam assim quando vistas à nossa escala de tempo. Estes processos de mudança podem ser agrupados de acordo com o tipo de alteração e intervalo de tempo em que ocorrem: flutuações e ritmos - alterações não direccionais que se sucedem mais ou menos continuamente em unidades temporais como o dia ou ano; sucessão - transformações do tipo tendencial ou direccional, que ocorrem em intervalos de tempo de alguns anos a vários séculos e se sucedem a partir de um processo de colonização. As sucessões que dizem respeito à colonização de um local onde anteriormente não existia vida (ex: rochas postas a nú pelo retrocesso de um glaciar) denominam-se sucessões primárias. No entanto, a maioria das sucessões que são observáveis são sucessões secundárias; estas correspondem à colonização de um local onde anteriormente já teria existido uma comunidade (ex. campos abandonados pelos agricultores e zonas destruídas pelo fogo). É ainda possível que uma sucessão se repita num intervalo de tempo mais ou menos longo, por sofrer ciclicamente um processo que a faz retornar à fase de colonização - sucessão cíclica (ex: ilhas com vulcões não extintos). Independentemente da sua origem, o fogo desencadeia, nas áreas que atinge, um processo de sucessão secundária.

9 Diagrama de Sucessões ecológicas Sucessão primária Sucessão cíclica O fogo periódico pode manter o subclimax Colonização Estádio pioneiro Estádios intermédios Subclimax Climax 1 2a 1 Estádio pioneiro corresponde ao estabelecimento de organismos invasores (espécies pioneiras) que à medida que crescem e se desenvolvem favorecem a fixação de outras espécies. 2 2b Estádio intermédio caracterizado pela presença de espécies mais exigentes em relação aos factores ambientais, que colonizam o ambiente modificado pelas comunidades anteriores. Uma perturbação pode fazer regredir a sucessão Sucessão secundária 3 Evolução de um sistema dunar. Devido ao movimento constante das dunas através da acção do vento, o estádio climax (4) nunca é atingido. 3 Subclimax 4 Climax estádio estruturalmente Estádio final de uma sucessão, mais complexo em que as que precede a comunidades fase climax. estão em equilíbrio dinâmico com o ambiente. Relação espécie-área

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11 Number of bir dspecie s National Parks of Costa Rica LM T MA VP HC RV A BCC SR CR Area HKm 2 L O problema das pequenas populações

12 Metapopulações O que causa a perda de biodiversidade