Ecologia de Paisagens: Conceitos e Práticas de Conservação. Dr. Ricardo Sartorello

Ecologia de Paisagens: Conceitos e Práticas de Conservação Dr. Ricardo Sartorello

Introdução Vivemos tempos de modificações cada vez mais rápidas e drásticas das paisagens As implicações são cada vez maiores para os sistemas naturais e sociais

- Desmatamento e Fragmentação das Florestas Perda da biodiversidade: redução e extinção de espécies

Substituição de modos de vida de sociedades tradicionais por modos não sustentáveis

Necessidade: Respostas que possam acompanhar o ritmo das modificações Conhecimento sobre o meio em que vivemos Planejamento adequado

Como a lidar com a Complexidade dos problemas ambientais atuais?

Entrave: Forma fragmentada de produção e aplicação do conhecimento... A ecologia da paisagem e o planejamento da paisagem poderia ser considerada como uma possível base teórica para uma visão mais integradora das questões naturais, econômicas, sociais e culturais, uma concepção de avanço em direção à interdisciplinaridade. (MONTEIRO, 2000)

A Ecologia de Paisagem é uma área do conhecimento que surgiu com a integração da Ecologia e a Geografia. Poderia ser trabalhada o objetivo de entendimento da complexidade do ambiente e até uma possível unidade teórico-metodológica. Monteiro (1978)

Escolas de Paisagem na Geografia Escola Alemã Escola Russo/Soviética Escola Francesa Escola brasileira 1800 Humboldt Dokutchaev 1900 Passarge Berg La Blache Troll Grigoriev 1960 Neef Stochava Tricart 1970 2000 Bertrand Delpoux Monteiro Ab Sáber Troppmair Cavalheiro Nucci Ross

Ecologia de Paisagem na Geografia Nas últimas décadas, pouca atenção dos geógrafos para o desenvolvimento de novos métodos e técnicas Restrição à Geografia Física, principalmente a geomorfologia e a biogeografia Marcante preocupação com o planejamento ambiental (Abreu, 2011)

Ecologia de Paisagem na Biologia/Ecologia Na década de 1980: Segundo nascimento da ecologia de paisagens Biogeógrafos e ecólogos utilizam a teoria de biogeografia de ilhas para o planejamento de reservas naturais. Baseada na modelagem e análise espacial, se beneficia das imagens de satélite e da computação. (Metzger, 2001))

Abordagem Geográfica longa história (desde o século XIX), mas com pouca atenção nas últimas duas décadas. Problemáticas Ambientais Abordagem Ecológica história recente (década de 1980). Com grande produção, mas com algumas simplificações conceituais. A interação entre as abordagens geográficas e ecológicas da paisagem pode gerar novos e melhores modelos para estudos, planejamentos e ações estratégicas para a conservação.

O conceito de paisagem Na ecologia de paisagens, a paisagem é definida como: i) Área heterogênea composta por conjuntos de ecossistemas interativos, Forman & Godron, 1986; ii) Um mosaico de relevos, tipos de vegetação e formas de ocupação, Urban et al., 1987. III) Um mosaico heterogêneo formado por unidades interativas, segundo um observador e numa determinada escala de observação. Metzger, 2001.

Ecologia de Paisagem

O observador da paisagem Na abordagem Geográfica: visão estritamente humana V A volta da Caça. Fonte: Pieter Brueghel, o Velho, 1565.

O observador da paisagem V

O observador da paisagem Na abordagem Ecológica Um mesmo espaço geográfico pode ser percebido como paisagens totalmente diferentes em função das características destas espécies (Metzger, 2001).

Ecologia de Paisagem Definição Estudo da estrutura, função e dinâmica em uma área heterogênea composta de ecossistemas interativos. (Forman e Godron, 1986) Ecologia de paisagens também envolve a aplicação destes princípios na formulação de soluções para problemas reais. (MacGarigal, 2010)

Ecologia de Paisagem Estrutura configuração dos elementos da paisagem: tamanho, forma, distribuição e arranjo no espaço. Função Interações entre os elementos da paisagem (fluxo de energia, matéria e organismos). Dinâmica Mudança da estrutura e função da paisagem através do tempo.

4- Estrutura e Delimitação Estrutura da Paisagem Teoria do Equilíbrio da Biogeografia de Ilhas MacAtrthur e Wilson (1963) Modelo: Mancha Corredor Matriz Forman e Godron (1986) Modelo: Mosaico da Paisagem Forman (1995)

Estrutura da Paisagem Estudo do mosaico da paisagem: padrão e ordenamento espacial das unidades da paisagem. Composta por feições espaciais observáveis e mensuráveis na paisagem. As estruturas são manifestações espaciais e temporais de processos que ocorrem em diferentes escalas. (Forman, 1995; Turner, 2001; Lang, 2009)

Mancha-corredor-matriz Mancha: área homogênea, restrita e não-linear da paisagem que se distingue das unidades vizinhas. Corredor: área homogênea e linear da paisagem que se distingue das unidades vizinhas. Matriz: unidade dominante da paisagem (espacial e funcionalmente; ou conjunto de unidades de nãohabitat.

Mancha-corredor-matriz

Estrutura da Paisagem Para a análise da Estruturada Paisagem, desenvolveu-se um conjunto de métodos designado medidas de estrutura. Métricas da paisagem (Lang, 2009)

Análise de Padrões de Paisagens 1. Métricas de Composição 2. Métricas de Configuração Não consideram a organização espacial dos elementos. São métricas do arranjo espacial, consideram a organização ou disposição dos elementos no espaço.

Análise de Padrões de Paisagens Composição

Análise de Padrões de Paisagens Composição As métricas descritivas de COMPOSIÇÃO, quando analisadas isoladamente, podem sugerir interpretações dúbias...

Análise de Padrões de Paisagens Configuração

Fragmentação Processo no qual uma grande extensão de habitat é transformado em um certo número de manchas menores isoladas umas das outras por uma matriz diferente. Wilcove (et al., 1986) EFEITOS Diminuição da riqueza de espécies; Diminuição da abundância das populações; Diminuição da diversidade genética; Alterações nos padrões de reprodução, dispersão e na taxa de predação. (FAHRIG 2003).

Fragmentação Modificado de Metzger e Décamps (1997), por André Luiz Ferreira. Modificado de Andrén (1994).

Qual a composição da paisagem?

Porcentagem de número e área, por classe de tamanho (em ha), no recorte de estudo. Org. Ricardo Sartorello, 2012.

Fragmentação Mata Atlântica: Quanto Sobrou?

Padrões de desmatamento

Efeito de Borda

Efeito de Borda Resultado da separação de duas áreas de um ecossistema por uma transição abrupta. (Laurance, 1997). alterações abióticas alterações bióticas

Efeito de Borda

Efeito de Borda Alterações abióticas: aumento da radiação solar e temperatura; aumento do risco de erosão; redução da umidade relativa e da retenção da precipitação; diminuição de resistência à ação do vento; e assoreamento de cursos d água.

Efeito de Borda Alterações bióticas na estrutura física da vegetação menor altura, dossel mais aberto, maior espaçamento entre os indivíduos arbóreos na dinâmica populacional densidades e arranjos espaciais distintos na composição florística maior frequência de pioneiras com muitos indivíduos de poucas espécies na diversidade e abundância da fauna e interações Espécies sensíveis de interior. Zaú, 1998

Efeito de Borda Adaptado e traduzido de Forman et al. (2001), por André Luiz Ferreira.

Conectividade Capacidade de uma paisagem facilitar fluxos entre os seus elementos Componentes: corredores; permeabilidade da matriz; pontos de ligação (stepping stones).

Conectividade (Fonte: METZGER, 2003)

Funções Facilitar fluxos Conectividade Corredores Reduzir riscos de extinção local e favorecer a recolonização Suplemento de habitat Refúgio para fauna quando ocorrem perturbações Ponto negativo: pode propagar algumas perturbações como fogo ou doenças.

Conectividade Pontos de ligação Stepping stones ou trampolins ecológicos Núcleos de regeneração

Conectividade Pontos de ligação

Métricas Heterogeneidade número, densidade Área Área núcleo Bordas Isolamento Forma classes de tamanho, tamanho médio área total, número total, índice densidade, contraste distância entre manchas formato médio, complexidade, irregularidade

Métricas Área Núcleo (CA) Espaço interior do habitat ecologicamente efetivo para espécies sensíveis ao efeito de borda FRAGSTATS 3.3

Métricas Índice de Proximidade (PROX) Medida da distância ponderada pela área É um índice indireto de conectividade FRAGSTATS 3.3

Métricas Proporção de Habitat (PLAND) Percentual de uma classe na paisagem total Indica Habitats efetivos FRAGSTATS 3.3

Ecologia de Paisagens: Práticas de Conservação Estudo de Caso: Rodoanel Trecho Sul Ricardo Sartorello Tadeu Gaspareto Waldir Wagner Rodrigo Caracciolo Marcelo Pereira Pedro Barbieri Julia Assis

Estudo de Caso: Rodoanel Trecho Sul Fase 1: Carta Regional de Fragmentos Florestais Fase 2: Análises Escala Regional 4 estudos Fragmentação Conservação Recuperação Efeito de Borda

Fase 1: Carta Regional de Fragmentos Florestais

EST. FRAGMENTAÇÃO (1) Procedimentos Índice de Tamanho Área (A) Índice de Fragmentação Porcentagem de Habitat (PLAND) Peso 3 + Número de Áreas Núcleo Disjuntas (NDCA) Peso 1

EST. FRAGMENTAÇÃO (1) Procedimentos Análise com a técnica dos hexágonos

EST. FRAGMENTAÇÃO (1) Resultados - Área

NÚMERO DE FRAGMENTOS EST. FRAGMENTAÇÃO (1) Resultados - Área 3000 Recorte Regional - Tamanho e Número Fragmentos 2500 2000 1500 1000 500 0 0-50 50,1-100 100,1-300 300,1-1000 > 1000 ÁREA DOS FRAGMENTOS (ha)

EST. FRAGMENTAÇÃO (1) Resultados Índice de Fragmentação

EST. CONSERVAÇÃO (2) Seleção de Áreas Prioritárias para Conservação Análise da estrutura da paisagem (métricas) + Dados sobre espécies + Níveis de Proteção

EST. CONSERVAÇÃO (2) Procedimentos (A) Análise da Estrutura da Paisagem Métricas Área + Área Núcleo + Índice de Proximidade (PROX) = Áreas prioritárias para conservação

EST. CONSERVAÇÃO (2) Área Núcleo

EST. COANSERVAÇÃO (2) Resultados Índice de Proximidade

EST. COANSERVAÇÃO (2) Resultados - Áreas para Conservação

EST. RECUPERAÇÃO (3) Procedimentos Área (Fonte: METZGER, 2003)

EST. RECUPERAÇÃO (3) Procedimentos Análise de Área Porcentagem de Habitat (PLAND) Análise de Conectividade Índice de Proximidade (PROX) e Moving Window ou janela móvel (90m)

Milton Cézar Ribeiro MODELOS DE SUPERFICIE - com Moving windows PIXEL FOCAL 4 pixel de habitat 4/9 = 44% de habitat MOVING WINDOWS 3X3

EST. RECUPERAÇÃO (3) Resultados Moving Window (A)

EST. RECUPERAÇÃO (3) Resultados Moving Window (B)

EST. RECUPERAÇÃO (3) Resultados Áreas para recuperação

EST. EFEITO DE BORDA (4) Zonas de Influência de 50, 100, 250, 500 e 1000 metros.

EST. EFEITO DE BORDA (4) Nome do Parque 50m 100m 250m 500m 1000m Sem influência Área dos fragmentos (ha) Parque Embu-Mirim 18% 40% 88% 100% 100% 0% 134,7 Parque Itapecerica da Serra 7% 19% 75% 100% 100% 0% 70,9 P.N.M. Jaceguava 4% 9% 24% 39% 70% 30% 233,2 P.N.M Itaim 3% 8% 21% 35% 58% 42% 348,2 P.N.M. Varginha 5% 13% 36% 66% 96% 4% 257,3 P.N.M. Bororé 2% 5% 13% 26% 63% 37% 159,2 Parque Riacho Grande 8% 18% 49% 83% 99% 1% 183,8 Parque do Pedroso 1% 2% 4% 12% 43% 57% 667,1 TOTAL GERAL 5% 12% 29% 45% 70% 30% 2206,6

Exercício prático Analise os fragmentos florestais Composição (estimativa) Distribuição (descrição)

Exercício prático Faça uma proposta agrupando de 4 a 6 áreas para conservação

Exercício prático Considerando o índice de proximidade dos fragmentos florestais, quais mudanças você faria em suas propostas? Justifique.

Exercício prático Considerando as barreiras na paisagem, quais mudanças você faria em suas propostas? Justifique.

Exercício prático Quais informações foram mais importantes para as tomadas de decisão quanto aos agrupamentos para conservação? Quais informações seriam importantes para melhorar as propostas?