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ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA Prof. Jéssica Andrade Vilas Boas Ferreira ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS Marília/SP 2023 “A Faculdade Católica Paulista tem por missão exercer uma ação integrada de suas atividades educacionais, visando à geração, sistematização e disseminação do conhecimento, para formar profissionais empreendedores que promovam a transformação e o desenvolvimento social, econômico e cultural da comunidade em que está inserida. Missão da Faculdade Católica Paulista Av. Cristo Rei, 305 - Banzato, CEP 17515-200 Marília - São Paulo. www.uca.edu.br Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por qualquer meio ou forma sem autorização. Todos os gráficos, tabelas e elementos são creditados à autoria, salvo quando indicada a referência, sendo de inteira responsabilidade da autoria a emissão de conceitos. Diretor Geral | Valdir Carrenho Junior ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 5 SUMÁRIO CAPÍTULO 01 CAPÍTULO 02 CAPÍTULO 03 CAPÍTULO 04 CAPÍTULO 05 CAPÍTULO 06 CAPÍTULO 07 CAPÍTULO 08 CAPÍTULO 09 CAPÍTULO 10 CAPÍTULO 11 CAPÍTULO 12 CAPÍTULO 13 CAPÍTULO 14 CAPÍTULO 15 07 19 31 42 54 65 76 88 99 110 122 133 143 154 166 NOÇÕES EM ECOLOGIA SISTEMAS ECOLÓGICOS RELAÇÕES ECOLÓGICAS NÍVEIS TRÓFICOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS BIODIVERSIDADE E RIQUEZA DE ESPÉCIES BIOMAS BIOMAS BRASILEIROS METAPOPULAÇÕES E METACOMUNIDADES ECOLOGIA DE PAISAGEM FERRAMENTAS E MODELOS EM ECOSSISTEMAS DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO E IMPACTO NOS ECOSSISTEMAS INTERFERÊNCIA ANTRÓPICA SOBRE OS ECOSSISTEMAS MANEJO E CONSERVAÇÃO DOS ECOSSISTEMAS ECOLOGIA E SOCIEDADE ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 6 INTRODUÇÃO Ao longo de todo o livro, você irá conhecer todos os conceitos e elementos que compõem a ecologia, especialmente quando se trata dos ecossistemas. A ecologia de ecossistemas é o ramo da ecologia que estuda as relações entre organismos e seu ambiente. Esta abordagem integra diferentes níveis de organização biológica, desde o nível de genes até o nível de ecossistemas interconectados. O objetivo da ecologia de ecossistemas é compreender como os organismos interagem uns com os outros e como eles afetam o ambiente e vice-versa. Uma compreensão profunda dos princípios da ecologia de ecossistemas é necessária para melhorar a saúde dos ecossistemas e para conservar e restaurar os habitats. A ecologia de ecossistemas se baseia na teoria da energia de troca, que descreve como a energia flui entre os organismos e os sistemas que os rodeiam. Esta teoria é usada para entender como a energia é transferida entre os organismos ao longo de cadeias alimentares, como os nutrientes são distribuídos pelo ambiente e como os nutrientes são usados pelos organismos. Esta abordagem também é utilizada para estudar o ciclo de nutrientes, que descreve como os nutrientes são removidos do ambiente e então reintroduzidos. Outra abordagem importante para a ecologia de ecossistemas é a teoria da diversidade ecológica. Esta teoria descreve como a diversidade biológica influencia a estabilidade dos ecossistemas. Por exemplo, estudos mostram que os ecossistemas mais diversos são mais resistentes a perturbações do que os ecossistemas menos diversos. Esta abordagem também é usada para compreender como os ecossistemas se recuperam de perturbações, como as mudanças climáticas. Finalmente, a ecologia de ecossistemas também estuda a conexão entre os ecossistemas e o homem. Esta abordagem explora como o uso humano do ambiente afeta os ecossistemas e como os ecossistemas respondem aos impactos humanos. Esses estudos têm sido cada vez mais importantes no esforço para entender como o meio ambiente e a saúde humana são interligados. Os ecólogos que se dedicam aos estudos dos ecossistemas podem ajudar a desenvolver práticas de manejo e restrições para que os ecossistemas possam prosperar e se manter saudáveis, enquanto também atendem às necessidades humanas. Tenha uma boa jornada! ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 7 CAPÍTULO 1 NOÇÕES EM ECOLOGIA 1.1 Escopo e percepções em Ecologia Olá alunos! Ao iniciarmos esta jornada rumo aos conhecimentos da Ecologia, primeiramente convido você a fazer uma breve reflexão. Existe uma frase dita pelo filósofo Aristóteles que diz “o todo é maior que a soma de suas partes”. Em áreas como a matemática, por exemplo, esta frase pode soar um tanto quanto estranha, ao passo que, é uma verdade absoluta que o resultado da soma de um mais um é dois. No entanto, em áreas do conhecimento, tais como a Ecologia, esta colocação faz muito sentido e você vai entender o porquê! Um ecossistema de floresta, por exemplo, é muito mais do que apenas um conjunto de árvores ou espécies de vegetais. Cada parte que compõe este ambiente possui uma função individual independente e, quando estão reunidas no todo, outras funções podem ocorrer. Nesse sentido, uma única árvore isolada no quintal de sua residência apresenta uma função diferente daquela que ocorre quando em conjunto com outras espécies de vegetais. A ciência ecologia possui particularidades para sua compreensão, são milhões de espécies diferentes, numerosos indivíduos geneticamente distintos vivendo e interagindo em um planeta mutável. Portanto, para entendermos o que ocorre no todo, precisamos conhecer suas as partes. Nesse sentido, o pensamento filosófico apresentado acima pode e deve ser utilizado constantemente por ecólogos com o intuito de contribuir para o desenvolvimento das percepções e padrões na natureza. 1.2 Conceito de Ecologia O termo “ecologia” foi utilizado pela primeira vez em 1869 no livro Morfologia Geral dos Organismos escrito pelo alemão Ernst Haeckel. Biólogo, naturalista, filósofo, médico e professor, influenciado por grandes nomes como Charles Darwin, desenvolveu estudos provenientes de viagens, descrevendo espécies e relatando observações a respeito do funcionamento da natureza e de como essas complexas relações são importantes para o funcionamento do ambiente. Haeckel utilizou termos gregos para a definição do termo ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 8 Ecologia, “Oikos” = casa e, “Logos” = estudo. Assim sendo, define-se Ecologia como o estudo das interações entre os organismos com o ambiente em que vivem. Do ponto de vista de Haeckel, a natureza era um todo unificado constituído por complexos inter- relacionamentos que foram anteriormente denominadas por Darwin como condições de luta pela existência. Alguns anos depois, Krebs (1972) se aprofundou na definição do termo Ecologia como “o estudo científico das interações que determinam a distribuição e a abundância dos organismos”. Para o autor, o ambiente de um organismo consiste em um conjunto de influências exercidas sobre ele, tais como fatores abióticos (temperatura, luminosidade) e bióticos (de outros organismos). De acordo com o o autor, esses fatores são os principais responsáveis pela distribuição e abundância dos organismos, ou seja, onde, quantos e porque eles ocorrem em um determinado local. Ambas as definições são aceitas e utilizadas até os dias de hoje. No entanto, apesar destas definições da Ecologia para a ciências biológicas, o termo passou a ser utilizado de fato somente no século XIX, quando os cientistas da área começaram a se autodenominar ecólogos. Logo em seguida (século XX), iniciaram-se os primeiros encontros entre ecólogos, formação de sociedades e a criação de periódicos destinados exclusivamente à Ecologia. Daí em diante, esta ciência conquistou seu espaço e desde então vem passando por modificações. Os profissionais dedicados à Ecologia em diferentes subáreas são dezenas de milharesao redor do mundo. Os estudos ecológicos são responsáveis, por exemplo, pelo entendimento da dispersão de organismos ao redor do planeta, incluindo os patogênicos (exemplo: vírus da COVID-19), de como a composição do solo influencia no crescimento das plantas e, de quais são os possíveis efeitos da contaminação ambiental sobre os microrganismos. Além disso, a ecologia contribui significativamente para desenvolver alternativas de manejo dos recursos naturais, na busca constante por soluções sustentáveis inteligentes que possam garantir a qualidade da vida humana. No entanto, é importante ressaltar que, apesar de todo o desenvolvimento de ferramentas e métodos para os estudos ecológicos, a compreensão de muitas questões ainda pode ser incompleta e imperfeita. Por esta razão, é importante que ocorra a integração da ecologia com outras áreas, tais como a zoologia, evolução, biologia celular e molecular, etc., com o objetivo de se aprofundar no entendimento acerca de diversas questões da natureza e promover a interdisciplinaridade, reforçando o pensamento exposto por Aristóteles no início deste capítulo! ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 9 1.3 Vocabulário em Ecologia Antes de nos aprofundarmos nos assuntos relacionados à Ecologia, é importante que você possua familiaridade com o vocabulário comumente utilizado nos conteúdos. Na Tabela 1 estão descritos de forma resumida os principais termos que devem ser conhecidos antes de iniciar os estudos em ecologia. Termo Definição Adaptação Capacidade de sobrevivência e/ou reprodução de um organismo em seu ambiente Biomassa Quantidade de matéria orgânica animal ou vegetal utilizada como fonte de energia Cadeia alimentar Sequência linear de transferência de matéria e energia em um ecossistema Ciclagem de nutrientes Transferência contínua de nutrientes através dos organismos e seu ambiente Consumidor Organismos que consomem outros organismos e/ou seus restos para obtenção de energia Decompositores Organismos que consomem matéria morta para a obtenção de energia Fatores abióticos Elementos não vivos que exercem influência sobre o ambiente (exemplo: físicos e químicos) Fatores bióticos Elementos vivos que exercem influência sobre o ambiente (exemplo: todos os tipos de organismos) Funções Ecossistêmicas Papel desempenhado por organismos que geram benefícios para o próprio sistema (exemplo: ciclagem de nutrientes e transferência de energia) Habitat Local onde uma determinada espécie vive Nicho Ecológico Espaço que apresenta um conjunto de condições e características que permitem a sobrevivência de uma determinada espécie no ambiente Nível trófico Conjunto de organismos que apresenta o mesmo tipo de nutrição (exemplo: herbívoros, carnívoros) Produtor Organismos autotróficos, ou seja, que utilizam energia a partir de uma fonte externa para produzir seu próprio alimento (exemplo: plantas) Relações Ecológicas Interespecíficas Interações entre indivíduos de uma mesma espécie Relações Ecológicas Intraespecíficas Interações entre indivíduos de espécies diferentes Seleção Natural Processo evolutivo em que os organismos possuem características específicas que garantem a sua sobrevivência e reprodução Serviços Ecossistêmicos Papel desempenhado pelos ecossistemas em benefício do ser humano que são indispensáveis para sua sobrevivência (exemplo: água, alimento) Seres Autotróficos Organismos capazes de produzir o próprio alimento (exemplo: plantas) Seres Heterotróficos Organismos que não são capazes de produzir seu próprio alimento Sucessão Ecológica Alterações graduais na comunidade de um determinado ecossistema Teia alimentar Interação existente entre cadeias alimentares distintas em um ecossistema Tabela 1 – Principais termos utilizados em estudos ecológicos. Fonte: Adaptado de Cain et al., 2011. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 10 Antes mesmo de existir os conceitos ecológicos que hoje conhecemos e que foram definidos acima, o naturalista Charles Darwin (Figura 1), um dos cientistas mais importantes no assunto sobre a origem da vida e evolucionismo, já havia realizado observações a respeito de alguns termos que viriam a ser definidos mais adiante na história da Ecologia. Figura 1: Charles Darwin - Cientista Naturalista Fonte: https://pixabay.com/photos/charles-robert-darwin-scientists-62911/ Darwin propôs que a evolução ocorreria mediante o processo descrito por ele como seleção natural (1859), onde os organismos mais aptos são selecionados, sobrevivem e se reproduzem em seu ambiente, passando suas características aos seus descendentes. Por vezes, Darwin utilizou o termo “vaga” em sua obra Origem das Espécies, predizendo o conceito de nicho ecológico. Ainda, o autor se referia à “economia da natureza” considerando a relevância da interação dos fatores bióticos e abióticos para o complexo funcionamento do sistema. O naturalista escreveu que a quantidade de vagas na natureza eram finitas e que quanto mais próximas as espécies maior a competição entre elas, ou seja, era o que hoje conhecemos como sobreposição de nicho, que ocorre quando as necessidades de organismos diferentes são semelhantes. ANOTE ISSO De um modo geral, a biologia possui inúmeros termos e conceitos que fazem parte do dia a dia do profissional e, como você pôde notar, na ecologia não é diferente! Por isso, convido você a se aprofundar no vocabulário apresentado, de modo que ele potencialize a sua compreensão acerca do conteúdo apresentado durante toda a disciplina. https://pixabay.com/photos/charles-robert-darwin-scientists-62911/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 11 1.4 Ferramentas em Ecologia Como vimos acima, a natureza é composta por um complexo de sistemas interagindo entre si. Por isso, para realizar um estudo ecológico, na grande maioria das vezes, é necessário fazer conclusões do “todo” a partir do estudo de uma “parte” e/ou até mesmo fazer projeções futuras baseadas em experiências acumuladas no passado. Para que isto ocorra, existem algumas ferramentas que são utilizadas para o desenvolvimento de estudos ecológicos: 1. Observações dos padrões e/ou da história natural; 2. Elaboração de modelos matemáticos; 3. Experimentos manipulativos. Inicialmente, os estudos ecológicos eram realizados somente através da observação de padrões (Figura 2). Dados observacionais sem nenhum tipo de manipulação foram muito utilizados pelos primeiros cientistas naturalistas. Darwin era um deles, você se recorda?! No entanto, ao passo em que as observações produzem resultados relevantes, eles também podem ser questionáveis, uma vez que possuem o potencial de serem afetados por fatores ambientais incontroláveis, isto é, diferentes variáveis podem interferir nos resultados. Ao longo do tempo, a solução para um estudo observacional de qualidade foi atrelado aos avanços tecnológicos, como por exemplo, o sensoriamento remoto e a microscopia. Além disso, a utilização de testes de hipótese que envolvem a comparação de resultados de observações com modelos previamente validados passaram a ser indispensáveis neste processo. Figura 2: Grupo de pesquisadores realizando observações na natureza. Fonte: https://pixabay.com/photos/focus-group-discussion-field-research-3515453/ Posteriormente, a modelagem matemática conquistou seu espaço, sendo considerada uma ferramenta generalista, ou seja, por meio da utilização de modelos matemáticos https://pixabay.com/photos/focus-group-discussion-field-research-3515453/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 12 computacionais foi possível identificar processos que produzem comportamentos, padrões e dinâmicas na natureza. Desse modo, a modelagem matemática utiliza de conexões lógicas evidenciadas e as transformaem questões matemáticas que, a posteriori poderão ser interpretadas com base em observações do mundo real, possibilitando a compreensão dos fenômenos naturais. Por fim, a abordagem experimental proporcionou um novo entendimento das relações de casualidade observadas na natureza. Experimentos manipulativos possibilitaram a compreensão das relações de causa e efeito no que diz respeito a uma determinada condição da natureza. As respostas encontradas em um experimento conduzido em laboratório podem direcionar conclusões sobre a dinâmica de processos que de fato ocorrem na natureza. Além disso, é possível também conduzir experimentos em campo, utilizando o próprio ambiente como um instrumento de teste de teorias ecológicas. Assim sendo, existem métodos essenciais em experimentos ecológicos que precisam ser sempre considerados: a repetição, definição e identificação dos tratamentos e controles apropriados. A repetição e a identificação dos tratamentos são essenciais para minimizar as chances de outras variáveis não controladas pelo pesquisador influenciarem nos resultados. Ainda, os controles desempenham um papel importante, sendo base de comparação para os demais tratamentos do experimento, evitando confusão nas percepções de causa-efeito. Portanto, ao elaborar um experimento, seja criterioso! ISTO ACONTECE NA PRÁTICA Antes de executar um experimento, é importante que o pesquisador tenha em mente que precisa seguir algumas premissas fundamentais para a sua execução. Desse modo, o pesquisador evita cometer erros que podem acarretar em conclusões equivocadas ou até mesmo no fracasso completo do estudo. Na Figura 3, estão resumidas as etapas do processo de planejamento de um experimento e/ou estudo ecológico. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 13 Figura 3: Etapas de um planejamento experimental Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 14 Assim como toda ciência, a ecologia também é movida por questionamentos. Tudo se inicia na curiosidade, na dúvida e/ou em um problema que precisa ser solucionado. Em seguida, é preciso revisar profundamente o assunto e conhecer as principais referências que darão suporte para a pesquisa. Feito isso, o próximo passo é definir as hipóteses. Em suma, a hipótese é uma afirmação e/ou sugestão direcionada, que procura ser comprovada por um premissa central ou teorias previamente estabelecidas. Através dela é possível deduzir ou inferir um determinado conjunto de consequências, suposições ou predições. A hipótese é a responsável pela direção de todo o estudo. Por isso, precisa ser elaborada com fundamentos. Posteriormente, é realizada a elaboração do experimento em si, levando em consideração as condições e variáveis a serem testadas, o tamanho da amostra e o esforço amostral. Além disso, esta etapa inclui o delineamento experimental, isto é, quais os tipos de tratamentos, como eles serão distribuídos e os níveis de combinações que serão atribuídos às unidades experimentais. Um experimento bem desenhado tende a evitar intercorrências e erros ao longo de sua realização. Após a coleta de dados, são realizadas as análises estatísticas. A matemática é uma ferramenta importante nesta etapa, auxiliando significativamente na interpretação dos dados que irão direcionar as explicações e conclusões do experimento. Por fim, todas ou algumas questões poderão ser respondidas e outras perguntas serão propostas para estudos futuros. A seguir, serão mostrados dois exemplos de estudos ecológicos. O primeiro exemplo de estudo foi realizado por Quadra et al. (2019), utilizando cálculos matemáticos com base no produto interno bruto (PIB) e no índice de desenvolvimento humano (IDH), para entender os padrões globais de consumo de cafeína e investigar as tendências ao longo do tempo, visto que esta substância é uma das mais consumidas ao redor do mundo e tem sido frequentemente detectada em ecossistemas aquáticos, provocando efeitos sobre a biota aquática e terrestre, até mesmo para o ser humano. Na Figura 4 os autores observaram que o consumo de café está aumentando no mundo, possivelmente devido ao crescimento populacional global, e consequentemente, pode haver relação com o aumento das concentrações ambientais de cafeína. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 15 Figura 4: Crescimento da população global (bilhões de habitantes) e consumo global de café (toneladas) de 1990 a 2013. Fonte: Quadra et al. (2019) Em suma, o estudo mostrou que as maiores concentrações de cafeína coincidem com países que apresentam um maior consumo per capita e que, apesar das altas taxas de degradação da cafeína, o seu consumo tende a aumentar, consequentemente elevando a quantidade da substância que entra no ambiente, podendo ultrapassar os limites para a sobrevivência de várias espécies descritas como tolerantes às altas concentrações aceitáveis. Portanto, os autores concluem que é necessário tomar medidas para evitar que a cafeína chegue aos ecossistemas aquáticos através da implementação de sistemas de tratamento de esgoto mais eficazes. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 16 Figura 5: Correção do consumo per capita de cafeína: (A) anos; (B) índice de desenvolvimento humano e; (C) produto interno bruto entre países (1990- 2016). As cores vermelhas mostram correlações positivas. Fonte: Quadra et al., (2019) O estudo citado acima é apenas um dos inúmeros exemplos de estudos ecológicos que podem ser realizados utilizando cálculos matemáticos que apresenta uma tématica atual e moderna, com informações que impactam muitos países ao redor do mundo. O segundo exemplo é um modelo de estudo de cunho experimental. Reis et al. (2019) identificaram e quantificaram protozoários ciliados presentes no conteúdo ruminal de dois grupos genéticos de bovinos de corte submetidos a diferentes sistemas de alimentação (pasto, suplemento de pasto e confinado). A hipótese testada foi a de que a raça dos bovinos e a dieta alterariam a estrutura da comunidade e densidade dos ciliados (Figura 6). De acordo com o estudo, características genéticas e outros fatores, tais como a dieta do animal, contribuem diretamente para a sua produtividade, visto que o tipo de dieta está diretamente relacionado à composição da microbiota do rúmen e em como esta proteína microbiana estará disponível para ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 17 o animal hospedeiro. Os autores identificaram efeito sobre os protozoários ciliados para as dietas e raças analisadas. Os animais alimentados exclusivamente com pasto apresentaram maior diversidade em comparação às demais dietas, corroborando a hipótese proposta inicialmente. Figura 6: Esquema representativo do estudo desenvolvido por Reis et al. (2019). Fonte: Reis et al. (2019), adaptado por Jéssica Ferreira. Neste segundo exemplo, chamo atenção para um outro ponto comentado anteriormente neste capítulo. Antes das análises ecológicas, os autores realizaram previamente um estudo taxonômico, identificando e estudando profundamente as espécies de protozoários ciliados, de modo a compreender como e quais espécies poderiam fazer diferença nos resultados encontrados. Demonstrando assim a importância de estudos colaborativos com outras áreas além da Ecologia. Falaremos mais sobre isso em detalhes ao longo deste livro! Assim como estas, outras inúmeras conclusões podem ser alcançadas com estudos ecológicos. No entanto, é preciso que haja esforços na busca pela compreensão acerca de inúmeras questões, visto que nosso entendimento ainda é limitado. À medida que o desenvolvimento de tecnologias é aprimorado, espera-se que cada vez mais os ecólogos possam explorarnovos horizontes acerca dos processos e padrões da natureza. De repente, você pode ser o próximo ecólogo que buscará desenvolver métodos e alternativas para explicar os fenômenos naturais! ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 18 ISTO ESTÁ NA REDE Neste primeiro capítulo, foi possível perceber que a ecologia é complexa e por isso, quando interligada a outras ciências, pode se tornar cada vez mais eficiente. Esta tendência já estava sendo discutida entre pesquisadores de todas as áreas e se potencializou após a pandemia da COVID-19. Neste sentido, convido você a se aprofundar neste assunto através da leitura de artigos científicos que podem ser encontrados na internet: • https://link.springer.com/article/10.1007/s11430-020-9664-6. Acesso em: 02 mar. 2023. • https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32430070/. Acesso em: 02 mar. 2023. Bons estudos e até o próximo capítulo! https://link.springer.com/article/10.1007/s11430-020-9664-6 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32430070/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 19 CAPÍTULO 2 SISTEMAS ECOLÓGICOS 2.1 Divisões da Ecologia Como vimos no Capítulo 1, a natureza é uma rede complexa de interações e, para que possamos compreender o todo, precisamos conhecer suas partes e entender como elas se conectam entre si. Nesse sentido, os estudos em Ecologia podem ser divididos em duas áreas distintas: • Autoecologia: é a parte da Ecologia responsável pelos estudos das espécies, isto é, como cada espécie pode ser influenciada pelo seu ambiente individualmente. • Sinecologia: por outro lado, é responsável pelos estudos das comunidades, observando não apenas uma única espécie, mas todos os demais organismos que interagem entre si. No tópico a seguir você irá conhecer todos os sistemas ecológicos da natureza e como eles se organizam! 2.2 Níveis de organização ecológica Um sistema ecológico pode ser representado por um único organismo ou até mesmo um ecossistema inteiro. O menor sistema é considerado um subconjunto de um próximo sistema maior, formando assim diferentes sistemas ecológicos com hierarquia. Na Figura 1, é possível observar a representação deste conceito de que um único sistema é capaz de formar outros que estão em constante conexão e interação. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 20 Figura 1: Representação dos sistemas ecológicos e suas hierarquias. Do organismo (menor escala) até a biosfera (maior escala). Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira (Adaptado de Ricklefs, 2010). O organismo, indivíduo de uma determinada espécie, é considerado uma unidade essencial no sistema ecológico. Ele é o responsável pelo processamento de diferentes elementos e pela transformação da energia ao longo da cadeia trófica. Quando o ecólogo volta seu olhar para um determinado organismo está em busca de informações acerca de sua forma, comportamento, fisiologia e demais aspectos que permitem a sua existência. Como por exemplo, espécies de vegetais que habitam regiões quentes e úmidas possuem maior porte e estrutura tanto de área foliar quanto de altura (Figura 2A), enquanto espécies vegetais de ambientes frios e úmidos no inverno e secos no verão, apresentam menor porte e estrutura, tais como folhas duras e pequenas (Figura 2B). De modo geral, os pesquisadores dedicados ao estudo dos organismos estão constantemente interessados em sua história evolutiva e em conhecer quais as adaptações observadas ao longo do tempo que permitiram a sua sobrevivência. Figura 2: (A): Floresta Amazônica, modelo de ambiente quente e úmido com espécies de vegetais de grande porte; (B): Caatinga, com exemplo de espécie de vegetal com estruturas para suportar a seca e oscilações extremas de temperatura. Fonte: https://pixabay.com/pt/photos/amazon-amaz%c3%b4nia-floresta-natureza-4769367/ https://pixabay.com/pt/photos/sol-cactos-verde-seca-natureza-4542523/ A população se refere a muitos organismos de uma mesma espécie que vivem em um determinado ambiente. Entre indivíduos de uma população, ocorre a troca de https://pixabay.com/pt/photos/amazon-amaz%c3%b4nia-floresta-natureza-4769367/ https://pixabay.com/pt/photos/amazon-amaz%c3%b4nia-floresta-natureza-4769367/ https://pixabay.com/pt/photos/sol-cactos-verde-seca-natureza-4542523/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 21 material genético que são passados aos seus descendentes. Este sistema ecológico pode ser considerado como imortal para alguns estudiosos, visto que os tamanhos das populações são mantidos através do tempo pelo nascimento de indivíduos, sucedendo os que morrem (Figura 3). As populações possuem algumas particularidades em comparação aos organismos, tais como alcance geográfico, densidade (número de indivíduos por área) e mudanças em sua composição e tamanho. Tais características podem transmitir respostas acerca dos ciclos reprodutivos, sexo, faixa etária e estrutura genética ao longo do tempo. Mutações genéticas, por exemplo, podem alterar as taxas de natalidade e mortalidade ou até mesmo serem influenciadas por fatores abióticos do ambiente, como por exemplo a disponibilidade de água. Figura 3: Alcateia de Leões representando um modelo de população. Fonte: https://pixabay.com/pt/photos/amigos-le%c3%b5es-%c3%a1frica-predador-1132745/ O conjunto de populações distintas que habitam o mesmo ambiente formam uma comunidade, que podem interagir de diversas maneiras. Aqui, as relações podem depender, por exemplo, do hábito alimentar das espécies onde a relação predador- presa pode ser identificada (exemplo: carnívoros, herbívoros) ou através de interações cooperativas, tais como os polinizadores (Figura 4). No próximo capítulo você irá aprender mais sobre as relações ecológicas e qual a importância delas para o funcionamento e dinâmica dos ecossistemas! Figura 4: Abelha polinizando uma espécie de vegetal, representando um modelo de comunidade. Fonte: https://pixabay.com/pt/photos/abelha-inseto-polinizar-poliniza%c3%a7%c3%a3o-4059892/ https://pixabay.com/pt/photos/amigos-le%c3%b5es-%c3%a1frica-predador-1132745/ https://pixabay.com/pt/photos/amigos-le%c3%b5es-%c3%a1frica-predador-1132745/ https://pixabay.com/pt/photos/abelha-inseto-polinizar-poliniza%c3%a7%c3%a3o-4059892/ https://pixabay.com/pt/photos/abelha-inseto-polinizar-poliniza%c3%a7%c3%a3o-4059892/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 22 Em geral, para os estudos ecológicos, os aspectos de uma comunidade estão intimamente ligados à compreensão da riqueza e abundância relativa dos organismos que vivem em um mesmo ambiente. O termo riqueza é utilizado para definir a quantidade de espécies, por outro lado, a abundância se refere à quantidade de indivíduos de uma determinada espécie. Tais medidas são utilizadas para estimar os padrões globais de biodiversidade e contribuem para a execução de ações voltadas ao manejo e conservação de espécies. ANOTE ISSO A união dos organismos, populações e comunidades juntamente com o ambiente físico e químico formam os ecossistemas. É importante você entender que há complexidade e grandeza nos ecossistemas, visto que eles incluem inúmeros elementos conectados e distintas variáveis interagindo constantemente. São exemplos de ecossistemas: uma floresta, a savana, um lago ou um estuário (Figura 5). Os estudos ecológicos voltados para os ecossistemas buscam entender o funcionamento dos processos, tais como o fluxo de matéria e energia ao longo da cadeia alimentar e como estas dinâmicas podem ser influenciadas por fatores abióticos. Figura 5: Exemplos de ecossistemas. (A) Floresta, (B) Savana, (C) Lago e (D) estuário. Fonte: https://pixabay.com/pt/photos/arvores-floresta-caminho-da-floresta-3410846/; https://pixabay.com/pt/photos/zebras-girafa-%c3%a1frica-natureza-5272926/; https://pixabay.com/pt/photos/%c3%a1sia-bangkok-cidade-jardim-verde-2693042/; https://pixabay.com/pt/photos/rio- estu%c3%a1rio-terekhol-mar-goa-382354/ https://pixabay.com/pt/photos/arvores-floresta-caminho-da-floresta-3410846/ https://pixabay.com/pt/photos/arvores-floresta-caminho-da-floresta-3410846/ https://pixabay.com/pt/photos/zebras-girafa-%c3%a1frica-natureza-5272926/ https://pixabay.com/pt/photos/zebras-girafa-%c3%a1frica-natureza-5272926/ https://pixabay.com/pt/photos/zebras-girafa-%c3%a1frica-natureza-5272926/ https://pixabay.com/pt/photos/%c3%a1sia-bangkok-cidade-jardim-verde-2693042/ https://pixabay.com/pt/photos/%c3%a1sia-bangkok-cidade-jardim-verde-2693042/ https://pixabay.com/pt/photos/rio-estu%c3%a1rio-terekhol-mar-goa-382354/ https://pixabay.com/pt/photos/rio-estu%c3%a1rio-terekhol-mar-goa-382354/ https://pixabay.com/pt/photos/rio-estu%c3%a1rio-terekhol-mar-goa-382354/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 23 Por fim, a conexão de todos os ecossistemas em uma única biosfera, que inclui todos os organismos e ambientes, considerada o sistema ecológico final. As conexões das partes que compõem a biosfera vão desde o simples transporte de nutrientes e energia através correntes de vento ou água até o deslocamento dos organismos. A migração de baleias (Figura 6), por exemplo, conecta os ecossistemas de mares de regiões distintas ao redor do mundo. A busca por melhores recursos alimentares e temperaturas ideais para a reprodução influenciam direta e indiretamente os ecossistemas marinhos. Figura 6: Migração de baleias. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/fotografia-aerea-aerofotografia-fotografia-animal-fotografia-de-animais-8907831/ 2.3 Nicho Ecológico vs Habitat Até aqui você pôde ver como são formados os sistemas ecológicos e a importância de cada um deles. Agora precisamos mencionar dois conceitos brevemente vistos no Capítulo 1 e incorporá-los ao que vimos a respeito dos sistemas ecológicos. Por muito tempo, os conceitos de habitat e nicho ecológico foram confundidos, visto que suas definições são subsequentes. O habitat de um organismo diz respeito ao local físico no qual ele vive e este pode ser reconhecido pelas características físicas que incluem uma predominante forma de vida, seja ela animal ou vegetal. Por exemplo, a ecologia diferencia os habitats aquáticos e terrestres. Entre os hábitats aquáticos há os de água doce e o marinho e, dentre os habitats marinhos estão os oceânicos e os estuários, e assim sucessivamente. Por outro lado, o nicho ecológico está relacionado com as condições toleráveis para a manutenção da vida de uma determinada espécie, ou seja, o seu papel no sistema ecológico e quais as condições que determinam a sua presença naquele determinado ambiente. Na Figura 7 estão reproduzidos alguns exemplos de habitats e nichos ecológicos. https://www.pexels.com/pt-br/foto/fotografia-aerea-aerofotografia-fotografia-animal-fotografia-de-animais-8907831/ https://www.pexels.com/pt-br/foto/fotografia-aerea-aerofotografia-fotografia-animal-fotografia-de-animais-8907831/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 24 Nenhum organismo pode sobreviver sob todas as condições do planeta, mas o fato é que a diversidade de habitats existentes é a base que sustenta a biodiversidade global. Assim sendo, é importante recordar neste ponto as bases da teoria da evolução que mencionam a especialização como um processo inerente à história evolutiva das espécies, tanto para a definição de seu habitat quanto para a ocupação de nicho. Por isso, não há duas espécies exatamente iguais, visto que cada uma possui particularidades no que diz respeito à forma e função que definem as condições ideais de sobrevivência. Figura 7: Representação de diferentes tipos de habitats e nichos ecológicos. Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira. 2.4 Estabilidade dos ecossistemas Como vimos, os ecossistemas são compostos por diferentes partes com funções específicas. As interações dos sistemas ecológicos possuem propriedades de automanutenção e regulação. O equilíbrio entre os sistemas é denominado homeostase. Termo derivado do grego “homeo” = igual e “stasis” = estado, que diz respeito à dinâmica dos sistemas biológicos para permanecer em estado de equilíbrio. Na natureza não há estado de equilíbrio perfeito, ele sempre é dinâmico! Os mecanismos de controle homeostático foram desenvolvidos ao longo da história evolutiva dos organismos e são utilizados para a manutenção de um estado interno frente a inúmeras condições externas. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 25 Populações, por exemplo, podem ser reguladas por fatores distintos, tais como os predadores, a redução ou aumento das taxas de reprodução ou até mesmo pela competição entre os indivíduos da população por limitação de recursos. ISTO ACONTECE NA PRÁTICA A redução de uma determinada população de presas pode provocar a diminuição do número de predadores, visto que estes não encontram mais recursos alimentares disponíveis. Nesse sentido, quando houver a redução de predadores, a população de presas pode aumentar novamente, ou seja, seguindo a dinâmica para o estado de equilíbrio. Em geral, em uma comunidade, os predadores podem ser os responsáveis pela regulação do tamanho populacional de presas e vice-versa. 2.4.1 Limites de tolerância Neste ponto dos estudos em Ecologia, é importante compreender como os limites de tolerância podem influenciar nas atividades dos organismos e, consequentemente, como tais fatores poderão afetar o funcionamento dos ecossistemas. Os fatores limitantes podem ser diversos, como por exemplo, temperatura, umidade, pH, salinidade e até mesmo a concentração de contaminantes. Diferentemente dos recursos, as condições do ambiente são fundamentais para o entendimento do limite de tolerância e das necessidades dos organismos quanto à ocupação de seu nicho ecológico. Neste sentido, é importante conhecer e diferenciar dois conceitos: resiliência e resistência. O conceito de resiliência ecológica corresponde à capacidade de um sistema ecológico em retornar ao seu estado inicial de equilíbrio após ser submetido a uma alteração. Por outro lado, a resistência ecológica diz respeito à capacidade de um sistema em suportar as variações mediante uma perturbação. Observe o esquema da Figura 8, que demonstra claramente a diferença entre os conceitos apresentados acima. Os sistemas ecológicos tendem a alterar seu estado de estabilidade e resiliência. Durante as fases de estabilidade, o sistema tende a ampliar sua organização e conexões entre os elementos. A estabilidade faz referência à escala de uma determinada perturbação, ao passo que, tanto a resistência quanto a resiliência de uma comunidade estão intimamente ligadas à magnitude do dano sofrido. No entanto, à medida que sofrem perturbações, necessitam de uma reorganização destes elementos, de modo a promover novas conexões e definir um novo estado. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 26 Figura 8: Esquema representativo das medidas de resiliência e resistência de um ecossistema. Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira (adaptado de Begon et al., 2007). As mais variadas espécies estão exercendo suas funções simultaneamente e, uma vez que são atingidas por uma determinada perturbação, tais funções podem ser compensadas por sistemas com funções semelhantes. Isto explica, em partes, como um ecossistema pode resistir à extinção de algumas espécies, evitando um colapso. Uma vez que fortalecem a capacidade de resiliência de um ecossistema, podem promover a conservação da biodiversidade e consequentemente, das funções ecológicas. Em estudos recentes, existe uma subárea utilizada exclusivamente para medir os atributos (características)de uma determinada espécie e tais atributos (morfologia, comportamento) são denominados funcionais visto que são essenciais para entender os processos ecossistêmicos. É possível quantificar a diversidade funcional através dos grupos de espécies ou de índices numéricos obtidos a partir de atributos das espécies. Estes valores podem ser aplicados a cálculos estatísticos para comparar diferentes comunidades e ampliar o conhecimento acerca da função das espécies e quais delas desempenham funções semelhantes. O conhecimento acerca da diversidade funcional dos organismos está na lista dos maiores desafios das ciências ambientais para as próximas gerações e que possuem maior probabilidade de produzir resultados com grande relevância para a ciência (National Research Council, 2000, p.20). Para alguns grupos de organismos, como por exemplo, o fitoplâncton, a diversidade funcional encontra-se em fase de desenvolvimento e aprofundamento acerca do assunto. No entanto, para áreas como a botânica este tema está um pouco mais avançado e tem contribuído significativamente ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 27 para o entendimento do funcionamento dos ecossistemas, contribuindo para o manejo e conservação das espécies. Caso queira se aprofundar no assunto, recomendo a leitura do artigo de Mammola et al. (2021) e do relatório acima citado. 2.4.2 Evolução e seleção natural “Nada em biologia faz sentido a não ser sob a luz da evolução”. Esta frase dita pelo biólogo e geneticista Theodosius Dobzhansky faz menção à importância da teoria da evolução das espécies para todas as áreas da biologia. A teoria da evolução por seleção natural, proposta por Darwin, é um conceito unificador na biologia. A evolução atribui as mudanças temporais de qualquer natureza, por outro lado, a seleção natural explica as particularidades com que essas mudanças ocorrem. As mutações genéticas fazem parte da teoria da evolução, considerada a razão pela qual há diversidade genética de organismos. A diversidade genética é expressa por inúmeros caracteres nos organismos, sendo um dos fatores mais importantes na resposta dos organismos diante das mudanças do ambiente. Diversos são os fatores que influenciam o sucesso reprodutivo de uma espécie e a capacidade que ela possui de tolerar as mudanças para garantir sua sobrevivência. Por isso é tão importante observar a história evolutiva das espécies para compreender seus limites e tolerâncias. 2.4.3 Variações de espaço e tempo Quando se trata de ecossistemas, é importante entender que os ambientes são diferentes de um local para o outro. Há variações em grande escala, tais como topografia e clima, e em menor escala de modo que a heterogeneidade pode ser provocada pelo tipo de solo e até mesmo pelas atividades de animais e plantas. Neste sentido, quando se trata do funcionamento dos ecossistemas e de seus limites e tolerâncias, as variáveis de tempo e espaço são extremamente importantes de serem consideradas. Os padrões de variação de tempo são inerentes a todos os sistemas ecológicos. As percepções de tais mudanças ocorrem à medida que o ambiente se modifica, como por exemplo, as previsíveis alternâncias do dia para a noite, as estações do ano e a chuva. Por outro lado, é possível que haja modificações imprevisíveis, tais como um incêndio ou até mesmo secas repentinas. Assim como na variação temporal, o espaço pode ser relevante para um determinado organismo. Por exemplo, o lado da folha de uma espécie de vegetal é importante para ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 28 um pulgão, mas não para um herbívoro que consome a folha com o pulgão e tudo que ali houver. Um organismo que se movimenta em um espaço que se modifica pode se deparar com variações ambientais em uma sequência temporal, isto é, um organismo é capaz de perceber as variações de espaço ao longo do tempo. Portanto, se um organismo se move rapidamente, menor será a sua escala de variação espacial, consequentemente, ele terá mais chances de encontrar novas condições ambientais em uma menor escala temporal. O vento e os animais dispersores de sementes, por exemplo, percorrem grandes distâncias à escala de variação espacial em um habitat. Tanto a escala temporal quanto a espacial podem ser medidas na natureza e contribuir para o entendimento dos processos produzidos no decorrer da história de vida do planeta. A especiação, por exemplo, processo que gera uma nova espécie, requer longos períodos de tempo e grandes escalas espaciais em seu processo evolutivo. Contudo, o modo como os sistemas ecológicos respondem às variações de tempo e espaço depende da magnitude e frequência dos acontecimentos. 2.4.4 Fatores abióticos Uma das condições mais importantes para a manutenção das atividades de vida de um organismo é a temperatura. Este fator pode influenciar direta ou indiretamente qualquer fase do ciclo de vida de uma espécie, limitando seu processo reprodutivo e, consequentemente, a sua distribuição e interação com as demais formas de vida (predação e competição). Atualmente, existem muitos estudos ecológicos na literatura que demonstram os efeitos da temperatura nos processos fisiológicos dos organismos, como por exemplo, no florescimento das plantas e germinação de sementes. No entanto, para que haja uma abordagem ecológica coerente, é preciso entender se os efeitos da temperatura, seja ela mais baixa ou mais alta, realmente explicam os limites de tolerância de uma determinada espécie. A temperatura é um dos principais fatores que determinam os padrões globais de distribuição de espécies ao redor do mundo. Entretanto, o maior desafio dos ecólogos é aplicar a visão global para os detalhes da distribuição de uma espécie em particular, isto é, se realmente há influência direta da temperatura. Atualmente, os experimentos manipulativos e projeções matemáticas, tal como visto no Capítulo 1, têm contribuído para o entendimento da influência dos fatores sobre os sistemas ecológicos. Um estudo realizado por Vilas-Boas et al. (2021) mostrou os efeitos individuais e combinados de diferentes fatores (temperatura, salinidade e um inseticida) sobre ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 29 a comunidade zooplanctônica de uma lagoa costeira do Mediterrâneo (Figura 9). Um experimento laboratorial foi executado para avaliar se, de fato, esses estressores poderiam afetar a estrutura, diversidade e abundância das espécies. Os autores concluíram que a temperatura foi o principal fator para a ocorrência de mudanças na comunidade zooplanctônica, seguida pela salinidade e o inseticida. Ainda, o estudo demonstrou que a temperatura influenciou os efeitos diretos e indiretos da salinidade e do inseticida na comunidade zooplanctônica e conseguiu destacar a vulnerabilidade de alguns grupos e suas respostas ecológicas em um cenário futuro de mudanças globais no clima. Figura 9: Esquema representativo do estudo realizado por Vilas-Boas et al. (2021). Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira. Como visto no exemplo acima, a temperatura não é o único fator que pode afetar um sistema ecológico. A salinidade, luz, pH e umidade, podem ser também fatores limitantes para a sobrevivência de diferentes espécies. Em geral, os efeitos da salinidade estão diretamente relacionados com a resistência osmótica dos organismos. A salinidade é considerada um fator importante em locais onde há alta variação de gradiente, como por exemplo, na transição de ambientes de água doce para ambientes marinhos. A umidade, por sua vez, é reconhecida pelos geógrafos como um fator relevante para determinar os limites de distribuição de espécies, devido à diferença de altitude, por exemplo. A disponibilidade de água é o elemento fundamental para avaliar os efeitos da umidade sobre os organismos. ECOLOGIADE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 30 Dentre os fatores de propriedades químicas, o pH é considerado uma condição importante que pode exercer influência sobre os organismos. Grande parte dos organismos não tolera pH abaixo de 3 ou acima de 9, visto que este fator atua diretamente no metabolismo. Além disso, pode haver influência indireta do pH, desfavorecendo uma fonte de alimento para uma determinada espécie. Por fim, a luminosidade pode ser determinante para a existência dos organismos, principalmente para as espécies vegetais. Assim como estes fatores, muitos outros podem testar os limites de tolerância dos organismos. À medida que a ciência avança em seus estudos, é possível compreender cada vez mais as causas e os efeitos de diferentes fatores sobre os sistemas ecológicos. Este conhecimento permite a elaboração de estratégias de mitigação e conservação dos recursos naturais, de modo a preservar as funções e serviços ecossistêmicos! ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 31 CAPÍTULO 3 RELAÇÕES ECOLÓGICAS No Capítulo 2 você aprendeu sobre os sistemas ecológicos e a importância de cada um deles para o funcionamento dos ecossistemas. Agora você irá conhecer como as espécies, populações e comunidades podem interagir entre si e com o ambiente através das relações ecológicas. São elas as responsáveis pela dinâmica de manutenção dos sistemas ecológicos! As atividades desempenhadas pelos organismos podem provocar mudanças no ambiente em que ele vive, seja pela modificação das condições ou pela adição ou subtração de recursos no ambiente, como por exemplo, uma espécie vegetal que projeta sombra sobre outras espécies abaixo dela. As interações ocorrem, sobretudo, quando os organismos influenciam um na vida do outro. As interações que ocorrem entre indivíduos de uma mesma espécie são denominadas intraespecíficas e entre indivíduos de espécies diferentes interespecíficas. Além desta classificação, as relações ecológicas também podem ser harmônicas, quando há benefício a todos os indivíduos envolvidos ou quando beneficia pelo menos um dos envolvidos e não causa prejuízo ao outro organismo. Por outro lado, nas relações desarmônicas há prejuízo para pelo menos um dos organismos envolvidos. Dentre estas classificações, distinguem-se outras categorias: competição, predação, parasitismo, mutualismo, protocooperação, comensalismo e amensalismo. Ao longo deste capítulo, você conhecerá em detalhes cada uma delas! 3.1 Competição Em geral, a competição é uma interação em que um organismo consome um determinado recurso que estaria disponível para o consumo de um outro organismo. Um organismo priva o outro e este, por sua vez, cresce lentamente e deixa uma menor quantidade de descendentes, podendo até mesmo provocar seu completo desaparecimento. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 32 3.1.1 Competição interespecífica Em competições interespecíficas, entre espécies diferentes, ocorre redução da fecundidade, crescimento e/ou sobrevivência devido à exploração de recursos ou à interferência de organismos de uma outra espécie. Esta relação influencia a dinâmica das populações das espécies competidoras e, consequentemente, influencia na distribuição das espécies e em sua história evolutiva. Vejamos alguns exemplos! As cracas são pequenos crustáceos que vivem em colônias aderidas a diferentes superfícies, especialmente em costões rochosos de ambientes marinhos (Figura 1). O nicho de algumas destas espécies de cracas são dependentes das zonas de maré, isto é, da oscilação do fluxo de água ao longo do dia. De modo geral, as observações a respeito das cracas é que duas espécies distintas sobrevivem bem em um mesmo costão rochoso, no entanto, é possível encontrar relatos na literatura que demonstram competição interespecífica nas espécies de cracas que provocaram a mortalidade de organismos jovens e consequentemente, a redução da população. Figura 1: Cracas em um costão rochoso. Fonte: https://pixabay.com/photos/barnacles-and-rocks-beach-background-3438066/ Casos como o das cracas ocorrem com frequência na natureza em virtude da ocupação de nichos. Duas espécies distintas necessitam das mesmas condições e recursos para sobreviver, no entanto, uma delas elimina a outra. A esta ocorrência damos o nome de exclusão competitiva. O princípio da exclusão competitiva ou Lei de Gause, afirma que, em um mesmo ambiente, no qual há distribuição homogênea de organismos, duas espécies que ocupam um mesmo nicho ecológico não podem coexistir (viver juntas), visto que ocorre pressão evolutiva através da competição. Este princípio foi sendo aceito aos poucos entre os ecólogos à medida que cresciam as evidências a seu favor, a lógica por detrás desta ideia e os fundamentos que corroboravam para https://pixabay.com/photos/barnacles-and-rocks-beach-background-3438066/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 33 que houvesse validação da teoria, como por exemplo, o modelo de Lotka-Volterra. As equações matemáticas de Lotka-Volterra são equações diferenciais, não lineares, de primeira ordem, utilizadas para explicar as dinâmicas dos sistemas biológicos, em particular quando há interação entre espécies. Este modelo não é utilizado para descrever uma relação completa, que envolve até mesmo fatores abióticos, mas sim para simplificar o entendimento de modelos complexos. Em suma, a competição interespecífica é um processo que pode ser sempre associado a aspectos evolutivos e ecológicos, levando em consideração a diferenciação de nichos ecológicos. 3.1.2 Competição intraespecífica Organismos da mesma espécie possuem demandas semelhantes para sua sobrevivência. No entanto, as necessidades que ambas possuem podem exceder a oferta e promover a competição entre eles. Em geral, quando há competição intraespecífica, ocorre uma redução das taxas de incorporação de recursos e consequentemente diminuição das taxas de crescimento e desenvolvimento dos organismos e até mesmo o aumento dos riscos de predação, uma vez que ocorre redução das reservas da energia armazenada. O rendimento reprodutivo de um organismo pode ser afetado por todos estes fatores e provocar uma diminuição das populações devido à redução de sua fecundidade e/ou sobrevivência. ISTO ACONTECE NA PRÁTICA Um exemplo clássico de competição intraespecífica pode ser a disputa de organismos machos em busca de uma parceira para reprodução (Figura 2). Figura 2: Machos de uma alcateia de leões em competição por uma fêmea para reprodução. Fonte: https://pixabay.com/photos/lion-lioness-to-play-scuffle-63350/ https://pixabay.com/photos/lion-lioness-to-play-scuffle-63350/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 34 Os efeitos da competição intraespecífica conduzem padrões e tendências reguladoras sobre as taxas de mortalidade, fecundidade e distribuição em nível de populações. Para compreender esses padrões é preciso conhecer a dinâmica das populações, ou seja, como elas atuam ao longo do tempo. Uma população com alta densidade pode sofrer com efeitos das limitações impostas pelo ambiente no que diz respeito à disponibilidade de recursos para sobreviver. Existe um limite por parte de um ecossistema de sustentar e/ou suportar uma determinada quantidade de organismos. A este limite damos o nome de capacidade suporte (K). A capacidade suporte de um ambiente permite o entendimento de até onde a natureza é capaz de disponibilizar recursos, sem comprometer gerações futuras. Ao estudar as populações, é preciso levar em consideração o crescimento exponencial e logístico demonstrados na Figura 3. Figura 3: Padrão de crescimento populacional ao longo do tempo. Fonte: Adaptado de Begon et al. (2007).No crescimento exponencial (Figura 3A), a população aumenta sem limites. O ambiente não é considerado uma limitação ao crescimento populacional. Por outro lado, no crescimento logístico, considerado um padrão mais realista, o cenário é diferente. A população cresce rapidamente e logo em seguida desacelera, se mantendo estável quanto ao número de indivíduos. Nesta situação, existem limitações por parte do ambiente que podem exercer efeitos na taxa de natalidade, mortalidade e migração dos organismos (Figura 3B). O (K) representa a disponibilidade de recursos que o ambiente suporta. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 35 ANOTE ISSO Quando uma população atinge um determinado número de organismos e consequentemente aumenta a sua densidade, os recursos são reduzidos a níveis que não são mais capazes de sustentar a demanda energética dos organismos, promovendo assim a competição entre eles. Para ambos os tipos de competição, o ambiente pode ser um fator limitante no crescimento das populações, ao passo que há influência nos processos e funções dos organismos, modificando completamente o seu modo de viver. 3.2 Predação Em suma, a predação é quando ocorre o consumo de um organismo (predador) por outro (presa). Esta relação traz benefícios ao predador, uma vez que o alimento ingerido no consumo promove o aumento das taxas de crescimento, desenvolvimento e natalidade. De um modo geral, em termos evolutivos, os predadores desenvolveram características que contribuíram para a captura de alimento, como por exemplo, força, agilidade, visão e olfato aguçados. Por outro lado, as presas também possuem atributos desenvolvidos para fugir dos predadores, tais como capacidade de se camuflar, coloração de advertência e habilidade de construir abrigos. Veja alguns exemplos! Na Figura 4 está representado o exemplo de predação através da utilização da agilidade. Figura 4: A velocidade de um Guepardo pode auxiliar na captura de sua presa. Fonte: https://pixabay.com/photos/cheetah-kenya-2066793/ https://pixabay.com/photos/cheetah-kenya-2066793/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 36 Na Figura 5, há a demonstração da utilização do recurso de camuflagem para escapar de um predador. Figura 5: Bicho-pau se camuflando. Fonte:https://pixabay.com/photos/the-beast-s-cock-insect-nat-nature-4452728/ Os predadores são responsáveis pelo controle do tamanho das populações de determinadas espécies. A redução da população de presas pode fazer com que os predadores procurem novos recursos alimentares que estejam mais abundantes no ambiente, demonstrando que não há preferência por um determinado tipo de alimento. No entanto, até mesmo espécies que possuem preferências alimentares podem modificar seus hábitos e adotar novos alimentos a sua dieta. O efeito da predação sobre uma população de presas pode não ser negativo em um primeiro momento, visto que muitos organismos mortos podem pertencer a uma amostra aleatória que naturalmente possuem baixo potencial de se manter e deixar descendentes. Isto pode estar atrelado a fatores genéticos ou até mesmo de adaptação. Portanto, o papel dos ecólogos quando se trata de predação é tentar entender a dinâmica e os possíveis padrões de abundância da relação predador-presa na natureza. 3.3 Parasitismo Antes de mais nada é preciso que você aluno aprenda o seguinte: não é parasita e sim parasito! A palavra parasita vem do verbo parasitar e parasito, por sua vez, é um substantivo masculino, portanto, o parasito parasita seu hospedeiro. Ensine outras pessoas a nomenclatura correta! O parasitismo é uma relação ecológica em que um dos organismos envolvidos é prejudicado. Um organismo (parasito) se instala no outro (hospedeiro), com o intuito de https://pixabay.com/photos/the-beast-s-cock-insect-nat-nature-4452728/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 37 alimentar-se dele. O parasito pode se abrigar dentro e fora de seu hospedeiro. Quando o parasito se aloja externamente, temos a ectoparasitia, e internamente endoparasitia. Em geral, o parasito é menor que seu hospedeiro e não é ideal para o parasito que esta relação cause a sua morte, visto que seu hospedeiro é responsável pela sua sobrevivência. Nas relações de parasitismo é comum encontrar alta especificidade, ou seja, o parasito possui preferências por seus hospedeiros. Por exemplo, um piolho, classificado como um ectoparasito, que vive na cabeça do ser humano não é capaz de adquirir nutrientes de um outro tipo de animal. 3.3.1 Doenças parasitárias A título de conhecimento, é importante que você saiba que existem parasitos que são causadores de doenças que são considerados problemas de saúde pública. O termo patógeno é utilizado para denominar os parasitos causadores de doenças. Ao colonizar um hospedeiro, o parasito pode estimular uma infecção e esta, por sua vez, pode provocar sintomas prejudiciais a seu hospedeiro, desenvolvendo uma doença. Um exemplo de parasito patógeno é o Schistosoma mansoni, causador da esquistossomose. 3.4 Mutualismo O mutualismo é uma relação ecológica interespecífica em que ambos os organismos envolvidos são beneficiados por esta interação. Em geral, o mutualismo envolve relações de proteção, locomoção e nutrição. As relações de mutualismo podem ser obrigatórias ou facultativas. Em relações obrigatórias ou de simbiose, os organismos envolvidos apresentam dependência, de modo que uma não sobrevive sem a outra (Figura 6). Por outro lado, o mutualismo facultativo ou protocooperação consiste em relações em que as espécies, quando separadas, conseguem viver normalmente uma sem a outra, como por exemplo as anêmonas do mar e o caranguejo ermitão (Figura 7). ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 38 Figura 6: Líquens aderidos à superfície de outra espécie vegetal para conseguir sobreviver. Fonte: https://pixabay.com/photos/cheetah-kenya-2066793/ Figura 7: O caranguejo ermitão pode viver em conjunto com a anêmona do mar ou sem ela, sem prejudicar sua sobrevivência. Fonte: https://pixabay.com/photos/hermit-crab-marine-life-crab-sea-4002529/ Além destas categorias, é possível também identificar na natureza o mutualismo trófico, onde cada espécie envolvida fornece os nutrientes necessários para a sobrevivência da outra espécie. Em geral, os organismos envolvidos neste tipo de relação são especializados e não são capazes de sintetizar os nutrientes que necessitam para sobreviver. Por exemplo, as bactérias do gênero Rhizobium extraem o nitrogênio do solo e o disponibilizam para as raízes das plantas e, em troca, as plantas fornecem carboidratos às bactérias. Ainda é possível observar a ocorrência de mutualismo dispersivo, onde os organismos se relacionam com espécies vegetais para obtenção de alimento e, em troca, realizam o processo de dispersão do pólen e de sementes a longas distâncias (Figura 8). https://pixabay.com/photos/cheetah-kenya-2066793/ https://pixabay.com/photos/hermit-crab-marine-life-crab-sea-4002529/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 39 Figura 8: Borboletas se alimentando do néctar das plantas e polinizando. Fonte: https://pixabay.com/photos/butterfly-flower-pollinate-4392802/ Por fim, o mutualismo defensivo descreve as relações entre espécies que recebem o alimento necessário e em troca oferecem proteção contra predadores. Por exemplo, espécies ruminantes e espécies de bactérias que vivem em seu interior auxiliando na digestão da celulose. 3.5 Comensalismo O comensalismo também é uma relação ecológica interespecífica em que não há prejuízo para nenhuma das espécies envolvidas. Porém, apenas uma das espécies é beneficiada nesta interação. São exemplos de comensalismo:a relação entre a rêmora e o tubarão. A rêmora é um peixe pequeno que possui ventosas em sua região dorsal que são utilizadas para se fixar sobre os tubarões. Desse modo, a rêmora transportada se alimenta dos restos ingeridos e deixados pelo tubarão. Nesta relação, o tubarão não é prejudicado. Outro exemplo é as hienas e os leões. Assim que os leões terminam sua refeição, as hienas consomem o restante da carcaça (Figura 9). Figura 9: Hiena se alimentando da carcaça deixada por um leão. Fonte: https://pixabay.com/photos/nature-animal-wildlife-mammal-wild-3151328/ https://pixabay.com/photos/butterfly-flower-pollinate-4392802/ https://pixabay.com/photos/nature-animal-wildlife-mammal-wild-3151328/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 40 3.6 Amensalismo O amensalismo é uma relação ecológica interespecífica, onde um dos envolvidos é prejudicado, visto que uma das espécies envolvidas inibe o crescimento e/ou a reprodução da outra através da liberação de substâncias que interferem no seu desenvolvimento. Um clássico exemplo de amensalismo são os fenômenos de maré vermelha, onde ocorre a proliferação excessiva de algas que liberam toxinas no ambiente. Essas toxinas podem provocar a mortalidade das espécies que habitam aquele ambiente, como peixes e crustáceos. Outro exemplo pode ser dado pelos fungos do gênero Penicillium, utilizados para produção do antibiótico penicilina, que liberam substâncias antibióticas, inibindo o crescimento bacteriano. 3.7 As relações ecológicas e a evolução Ao longo de todo o capítulo foi possível observar a influência das pressões evolutivas sobre as relações ecológicas. Ecologia e evolução andam de mãos dadas para compreender a história de vida dos organismos e as suas adaptações. Esta união se potencializou nas últimas décadas e tem sido significativa para os estudos em biologia. ISTO ESTÁ NA REDE As relações ecológicas em duas populações distintas que interagem entre si contribuem para os processos de seleção natural, uma vez que a história evolutiva de cada uma das espécies é dependente da evolução da outra. A este processo damos o nome de coevolução. A coevolução pode ser observada em diversos exemplos na natureza e ser uma chave para os estudos que envolvem a ecologia evolutiva. Vejamos alguns exemplos! Existe uma variedade de espécies vegetais que são polinizadas única e exclusivamente por uma determinada espécie de inseto, visto que a anatomia da planta aparenta ter sido desenvolvida especificamente para este inseto, como uma abelha, por exemplo. Esta forte interação é uma clara evidência de coevolução. A camuflagem, desenvolvida por muitos organismos para se confundirem com o ambiente, dificulta que o predador localize a presa. Neste caso, na história evolutiva destes organismos, a mensagem transmitida ao predador foi desenvolvida através das modificações no corpo da presa. A seleção natural age no genótipo e no fenótipo dos organismos e promove a adaptação dos mesmos ao ambiente. Entretanto, só haverá sucesso adaptativo ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 41 se estas características forem transmitidas a seus descendentes. Neste sentido, é preciso que haja efeito sobre a capacidade reprodutiva das espécies, visto que, somente assim haverá possibilidade de sobrevivência das espécies diante das condições, limitações e relações estabelecidas na natureza. Portanto, o conhecimento acerca da morfologia, comportamento e genética dos organismos é frequentemente utilizado para estudar os traços e processos de desenvolvimento das espécies com o objetivo de compreender quais as características relacionadas às adaptações ecológicas. É desafiador para a ecologia evolutiva compreender como as relações podem influenciar os padrões que afetam a estrutura e dinâmica de populações e comunidades. Assim sendo, a interdisciplinaridade pode ser uma chave para o entendimento de todas esas questões que ainda precisam ser respondidas! ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 42 CAPÍTULO 4 NÍVEIS TRÓFICOS No capítulo anterior você aprendeu sobre os tipos de relações que ocorrem na natureza e a importância de cada um delas para a dinâmica de funcionamento dos ecossistemas. Agora é preciso conhecer qual a posição que os organismos ocupam nos ecossistemas e como ocorrem os fluxos de matéria e energia ao longo dos sistemas ecológicos já conhecidos. Bons estudos! 4.1 Lei da termodinâmica A termodinâmica é uma área da ciência que estuda a relação entre energia e sistemas físicos. Ela tem aplicações em diversas áreas da ciência, incluindo ecologia. A termodinâmica pode ser usada para entender como a energia é transferida entre os organismos e seu ambiente e como essa energia é usada para atividades metabólicas. Ela também pode ser usada para entender como as atividades metabólicas dos organismos afetam o ambiente. Além disso, a termodinâmica pode ser usada para entender a dinâmica de sistemas ecológicos, como por exemplo a forma como a energia flui entre os organismos de um sistema e como isso influencia o equilíbrio ecológico. A ideia de que “na natureza, nada se perde, tudo se transforma” é baseada na Lei da Conservação da Matéria, que foi originalmente escrita por Antoine Lavoisier, um químico francês do século XVIII. Ela é usada para explicar como a matéria e a energia se transformam umas nas outras. A frase é uma maneira de destacar que toda matéria e energia presentes na natureza se transformam constantemente de uma forma para outra. Por exemplo, a energia do Sol é transformada em energia química quando as plantas absorvem a luz solar e a usam para produzir alimento. Esta energia química, por sua vez, pode ser transformada em energia mecânica quando os animais comem as plantas e usam essa energia para se locomover. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 43 4.2 Cadeia Trófica As relações apresentadas no capítulo 3 são estudadas em detalhes através das análises das cadeias e teias tróficas e/ou alimentares. Um nível trófico é representado por organismos que possuem hábitos alimentares semelhantes. A cadeia trófica, por sua vez, representa o conjunto das relações existentes entre os organismos vivos para obtenção de alimento em um determinado ecossistema. Cada um dos organismos ocupa um nível trófico na cadeia alimentar. Por meio das observações das relações de uma cadeia trófica, é possível entender como ocorrem os processos de interação entre os seres vivos, sendo o principal deles, o fluxo de matéria e energia. Você entenderá mais sobre este assunto ainda neste capítulo, mas antes é preciso conhecer a classificação dos organismos de acordo com a sua posição na cadeia trófica: produtores, consumidores e decompositores. • Produtores: constituem o primeiro nível trófico em uma cadeia alimentar. Os organismos produtores são autotróficos, ou seja, são capazes de produzir seu próprio alimento, não sendo necessária a ingestão de outro organismo para sua nutrição. Em geral, são representados por organismos fotossintetizantes, tais como espécies de vegetais e algas. • Consumidores: constituem o nível trófico seguinte ao dos produtores. São representados por organismos heterotróficos, ou seja, que não são capazes de produzir seu próprio alimento, necessitando ingerir outro organismo para sua nutrição. Os consumidores que se alimentam de organismos produtores são denominados consumidores primários. Por outro lado, os organismos que se alimentam dos consumidores primários são chamados de consumidores secundários e assim por diante. • Decompositores: são organismos responsáveis pela decomposição dos restos de organismos mortos. Por meio do processo de decomposição os organismos devolvem nutrientes ao ambiente que podem ser utilizadospor outros organismos. Eles atuam em todos os níveis tróficos e estão diretamente ligados à reciclagem de matéria ao longo da cadeia trófica. São exemplos de decompositores as bactérias e os fungos. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 44 ANOTE ISSO Dentre as classificações de organismos produtores, consumidores e decompositores, existem categorias que subdividem os organismos de acordo com o hábito alimentar. Veja a Tabela 1 a seguir. Classificação Hábito alimentar Herbívoros Organismos que se alimentam de espécies vegetais. Exemplo: bovinos e equinos. Carnívoros Organismos que se alimentam da carne de outros animais. Exemplo: leão e onça. Omnívoros Organismos que se alimentam tanto de carne quanto de espécies vegetais. Exemplo: ser humano. Insetívoros Organismos que se alimentam de insetos. Exemplo: sapos Granívoros Organismos que se alimentam de sementes e grãos. Exemplo: galinha. Frutíferos Organismos que se alimentam apenas de frutos. Exemplo: esquilo. Tabela 1 – Classificação dos organismos quanto ao seu hábito alimentar. Fonte: autora (2023). É importante ressaltar que existem perdas ao longo da transferência de energia ao longo da cadeia trófica, por isso, em geral, as cadeias alimentares apresentam poucos níveis tróficos em um fluxo unidirecional. Veja na Figura 1 um modelo de cadeia trófica que ocorre na natureza. Figura 1: Esquema representando um fluxo de cadeia alimentar de um ecossistema marinho Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 45 A partir da representação acima, é possível determinar os elementos de cada nível trófico. O fitoplâncton representa o primeiro nível trófico (produtores). Em seguida, os organismos zooplanctônicos ocupam o segundo nível trófico (consumidor primário). Posteriormente, os peixes no terceiro nível trófico, representando os consumidores secundários. Por fim, o tubarão representa o nível mais alto (consumidor terciário) e está no topo da cadeia trófica. É importante ressaltar que modificações nas cadeias tróficas podem provocar desequilíbrio na dinâmica de todo um ecossistema. Tais modificações podem ser causadas tanto por fatores bióticos e abióticos quanto pela ação do homem. Veja dois exemplos a seguir! O primeiro exemplo é o do coral-sol (Figura 2). Pertencente às espécies do gênero Tubastraea, o coral-sol foi introduzido no litoral brasileiro através de água de lastro de navios. Figura 2: Coral-sol. Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Coral-sol#/media/Ficheiro:Extended_tentacles_of_orange_cup_coral.JPG Essa espécie é nativa do oceano pacífico e a aparição em águas brasileiras é datada desde a década de 80. Desde então, o número de registros desta espécie aumentou significativamente devido a sua velocidade de crescimento. Em consequência disso, tem provocado alterações nas populações e comunidades nativas, bem como nas funções e serviços ecossistêmicos, sendo a pesca e o turismo os principais afetados. O segundo exemplo é o dos javalis em território brasileiro (Figura 3). Os javalis foram introduzidos no Brasil pelo homem. Esses animais não possuem predadores naturais, consequentemente, as elevadas taxas reprodutivas provocaram uma superpopulação da espécie. Esses animais competem por espaço e alimento com espécies nativas, visto que ocupam o mesmo nicho ecológico. Por este motivo, é o único animal com autorização de caça por parte dos órgãos ambientais em uma tentativa desesperada de controlar as populações. https://pt.wikipedia.org/wiki/Coral-sol#/media/Ficheiro:Extended_tentacles_of_orange_cup_coral.JPG https://pt.wikipedia.org/wiki/Coral-sol#/media/Ficheiro:Extended_tentacles_of_orange_cup_coral.JPG ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 46 Figura 3: Javali no território brasileiro. Fonte: https://pixabay.com/photos/wild-boar-wild-pig-boar-pig-7800887/ Esse e outros muitos exemplos podem ser encontrados na natureza ao redor do mundo. Portanto, convido você a se aprofundar no assunto e pesquisar mais sobre outros casos em que houve modificações na natureza devido à presença de espécies endêmicas! 4.3 Teia Trófica A união de cadeias tróficas é denominada teia trófica (Figura 4). Diferente das cadeias tróficas, a teia alimentar não possui um fluxo unidirecional, uma vez que um determinado organismo pode apresentar diferentes hábitos alimentares, ou seja, ocupar mais de um nível trófico. As cadeias tróficas que formam uma teia se entrecruzam e estabelecem uma rede. Assim sendo, a complexidade das relações de uma cadeia e uma teia alimentar são distintas. Figura 4: Modelo de teia trófica de ecossistemas terrestres. Fonte: Jéssica Ferreira https://pixabay.com/photos/wild-boar-wild-pig-boar-pig-7800887/ https://pixabay.com/photos/wild-boar-wild-pig-boar-pig-7800887/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 47 Observe que alguns organismos ocupam mais de um nicho ecológico. A sua posição na cadeia trófica não os impossibilita de pertencer ao fluxo de outras cadeias alimentares, visto que sua dieta não se restringe a um único alimento, resultando assim em diferentes relações entre os organismos que pertencem àquele ecossistema. 4.4 Detritívoros vs Decompositores É fácil associar e entender a importância e o valor dos organismos produtores e consumidores em uma cadeia alimentar. No entanto, quando o assunto é os decompositores e detritívoros é preciso detalhar um pouco mais. Veja a seguir! A morte de animais e plantas pode se tornar um recurso para a sobrevivência de outros organismos. De maneira natural, grande parte dos organismos se alimenta de matéria morta, ao passo que um animal carnívoro, como por exemplo um leão, primeiro mata sua presa para depois se alimentar dela. O ato de capturar uma presa envolve gasto energético e perda da capacidade de geração de novos recursos. Os organismos saprófitos, ou seja, que consomem matéria orgânica morta, não são capazes de controlar as taxas e/ou a capacidade de regeneração dos recursos disponíveis. Ao contrário, eles são dependentes das taxas de outros elementos que fornecem os recursos dos quais utilizam para sobreviver, tais como queda de folhas das árvores e senescência. Os decompositores e detritívoros são dois distintos grupos saprófitos. Como visto acima, os decompositores são organismos responsáveis pela decomposição dos restos de organismos mortos, tais como bactérias e fungos. Eles participam diretamente da liberação de energia e dos processos de mineralização (conversão de matéria orgânica em inorgânica). Em suma, a decomposição é a desintegração gradual da matéria orgânica morta por agentes físicos e biológicos e neste processo ocorre a ruptura de moléculas complexas que são abundantes em energia, resultando, por exemplo, em dióxido de carbono, água e diversos nutrientes inorgânicos. Em geral, cadeias tróficas associadas à decomposição são baseadas em espécies vegetais vivas, que incluem muitos níveis tróficos. Por isso, é importante que você entenda a função destes organismos para o funcionamento dos ecossistemas! Por outro lado, há os detritívoros, animais consumidores de matéria morta, de origem vegetal ou animal, como por exemplo, os urubus e hienas (Figura 5). ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 48 Figura 5: Urubu, exemplo de organismo detritívoro. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/animal-bicho-aviario-avicular-12587228/ Os detritívoros são responsáveis pela remoção e eliminação da matéria orgânica deixada na natureza por outros organismos. De modo geral, os detritívoros são responsáveis pela limpeza do ambiente. Veja um outro exemplo a seguir! O besouro que se alimenta das fezes de outros animais. Este hábito alimentarpromove a limpeza do ambiente e, consequentemente, controla pragas, como por exemplo, espécies de moscas que são comuns em áreas de pastagens que perturbam e provocam doenças no gado. Além disso, o hábito alimentar destes organismos auxilia na adubação do solo, visto que, após construir a composta de fezes, eles as enterram, auxiliando na decomposição das matérias. Portanto, quando olhar para um determinado ecossistema, lembre-se sempre que cada sistema ecológico por menor ou mais estranho que pareça possui um papel fundamental para o seu funcionamento! 4.5 Fluxo de Matéria de Energia Em um ecossistema, toda matéria e energia que circulam entre os níveis tróficos são extremamente importantes para o seu funcionamento. Assim sendo, para entender se a dinâmica deste sistema está operando em seu estado natural é possível fazer uma análise quantitativa desta energia que flui em uma cadeia alimentar. A cada nível trófico existe uma perda, ao passo que um determinado organismo incorpora uma quantidade de energia para realizar suas funções, repassando o restante para o próximo nível. Além das perdas, ao longo deste processo ocorre também a dissipação da energia, perdida em forma de calor. https://www.pexels.com/pt-br/foto/animal-bicho-aviario-avicular-12587228/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 49 Estes fluxos na natureza são cíclicos, visto que os elementos químicos que formam as moléculas e, consequentemente, formam os organismos, são transferidos aos diferentes níveis tróficos, formando assim, o ciclo dos nutrientes. Como você viu ao longo deste capítulo, a teia alimentar conecta várias cadeias alimentares, de modo que alguns organismos podem obter seus recursos de níveis tróficos distintos nos ecossistemas. A teia alimentar é a principal responsável por demonstrar a realidade das relações tróficas em um determinado ecossistema. Para medir todos esses processos na natureza é preciso antes conhecer mais um conceito ecológico. A biomassa é definida como a unidade de organismos por unidade de área (solo, água ou ar). É através dela que é possível medir e avaliar os processos ao longo da cadeia e teias alimentares. A maior parte da biomassa da natureza é composta por espécies de vegetais devido a sua capacidade de fixar carbono através da fotossíntese. Além das plantas, a biomassa também é composta pelos corpos de todos os organismos, estejam eles vivos ou não. Os organismos vivos são considerados a biomassa ativa, capazes de gerar ganhos para um ecossistema. Por outro lado, os organismos mortos são incapazes de promover novos ganhos aos ecossistemas, entretanto, como visto acima, são um importante recurso para determinados processos na natureza. A produtividade de um determinado ecossistema permite compreender a eficiência de aproveitamento dos organismos de cada nível trófico em incorporar energia para produção de biomassa (Figura 6). Figura 6: Representação de um fluxo de energia em uma cadeia trófica. Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 50 Observe no esquema acima que a fonte (o Sol) transfere energia para o produtor. Da fonte, parte da energia é dispersa, refletida e a outra é absorvida pelo produtor. O produtor utiliza a energia para respiração. Posteriormente, ocorre a atuação dos consumidores primários e secundários. É importante ressaltar que a maior parte da energia se encontra nos produtores e o nível de energia ao longo da cadeia trófica é atenuado à medida em que se distancia dos produtores. Nos ecossistemas, é possível medir esta produtividade da seguinte forma: • Respiração (R): representa a quantidade de carbono utilizado pelas espécies de vegetais através da fotossíntese. • Produtividade primária bruta (PPB): representa o total de energia luminosa absorvida pelos organismos autotróficos e a sua capacidade de a converter em biomassa em um determinado período de tempo. Esta produtividade bruta é eminente em espécies vegetais. • Produtividade primária líquida (PPL): é a diferença entre a taxa de fotossíntese (PPB) e a respiração (R) das espécies de vegetais. Assim sendo, observe a fórmula: PPL = PPB - R Baseado no raciocínio apresentado anteriormente, ao longo da cadeia trófica é possível medir também a quantidade de energia absorvida pelos consumidores primários, denominada produtividade secundária bruta (PSB). E a produtividade secundária líquida (PSL) é a subtração da PSB pela respiração (R) dos consumidores primários. A produtividade primária líquida é responsável por alimentar os processos bióticos na biosfera, desde os microrganismos até os animais de grande porte. A PPL é comumente utilizada como um indicador de saúde dos ecossistemas e pode sofrer com as variações de espaço e tempo. A sazonalidade, o uso e a ocupação do solo e as demais particularidades inerentes a cada região podem alterar os valores da PPL e, consequentemente, afetar a funcionalidade dos processos dentro de um ecossistema. 4.6 Pirâmide Ecológica As pirâmides ecológicas são representações gráficas dos níveis tróficos em uma cadeia alimentar (Figura 7). São formadas pela sobreposição de retângulos, cujas dimensões são correspondentes aos valores apresentados por cada nível. A base da pirâmide reproduz o papel dos produtores e, logo em seguida, estão os consumidores. Nas pirâmides ecológicas não há representação dos decompositores. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 51 Figura 7: Representação de uma pirâmide ecológica com três níveis. Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira. As pirâmides ecológicas podem ser classificadas de três maneiras: • Pirâmide numérica: são utilizadas para indicar a quantidade de organismos que existe em cada nível trófico. Dependendo do ecossistema, a pirâmide pode apresentar o ápice e/ou topo voltado para cima ou ser invertida, com o ápice para baixo. A pirâmide invertida é utilizada quando a quantidade de produtores é menor em relação aos consumidores. • Pirâmide de biomassa: é utilizada a partir da avaliação biomassa presente nos níveis tróficos em uma cadeia alimentar. Em geral, os valores de pirâmides de biomassa são representados em peso seco por unidade de área (g/m2 ou kg/ m2). Na Figura 8 está representado um exemplo de pirâmide de biomassa onde 10 toneladas de soja sustentam 1 tonelada de gado em um ano e este gado alimenta neste mesmo período um homem de 70kg. Figura 8: Representação de uma pirâmide de biomassa. Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 52 Assim como nas pirâmides numéricas, a pirâmide de biomassa também pode ser invertida e, para exemplificar pode-se observar os ecossistemas aquáticos, onde ocorre com frequência uma redução brusca da comunidade fitoplanctônica, elevando a biomassa da comunidade zooplanctônica. Exemplos como este ocorrem pontualmente em determinados períodos em um ecossistema devido a perturbações inesperadas. • Pirâmide de energia: é utilizada para indicar a produtividade de um determinado ecossistema, considerando o fator tempo. Por esta razão, uma pirâmide de energia não pode ser invertida, visto que em cada nível trófico há uma determinada quantidade de energia acumulada em uma área e/ou volume por unidade de tempo. As pirâmides de energia são comumente utilizadas para representar o fluxo de energia descrito no tópico anterior. 4.7 Efeito top down e bottom-up Como vimos até agora, as relações existentes entre os diferentes níveis tróficos podem receber influência tanto de fatores bióticos quanto abióticos. Tais fatores são importantes para a estrutura e funcionamento das teias tróficas em um ecossistema. Entretanto, a introdução de uma espécie ou até mesmo a sua extinção podem provocarmodificações em toda a estrutura de um ecossistema dependendo das relações existentes por estas espécies. O conceito de cascata trófica é a propagação de um efeito proveniente de uma perturbação, ou seja, ao se afetar um determinado nível trófico, consequentemente, se afeta os demais níveis que formam uma cadeia ou uma teia trófica, provocando assim um aumento ou uma redução das populações. Este conceito engloba dois importantes mecanismos que ocorrem na natureza e que são importantes para a regulação das espécies e das funções que elas exercem no ambiente: • Efeito top down: é realizado por organismos que ocupam os níveis tróficos superiores em teias alimentares, como por exemplo os predadores topo de cadeia. Esses organismos influenciam todos os níveis tróficos abaixo, ou seja, a regulação ocorre de cima para baixo, visto que os organismos que estão no topo da cadeia trófica são responsáveis pela regulação do tamanho das populações dos níveis tróficos inferiores (Figura 9). ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 53 Figura 9: Modelo de efeito top down em um ecossistema aquático. Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira. Portanto, caso um predador seja extinto em um ecossistema, os organismos com populações controladas aumentarão em número, modificando a cadeia trófica a qual pertence. • Efeito bottom-up: ao contrário do efeito top down, ou bottom-up os produtores são os responsáveis pela regulação da teia trófica. A regulação promovida por este efeito influencia a composição e abundância das populações dos organismos produtores. Por exemplo, em um ecossistema aquático se uma população de alga é extinta, consequentemente, os demais organismos que consomem as algas são afetados. É importante que você entenda que todos os acontecimentos e efeitos encontrados na natureza não são fixos. Lembre-se sempre que eles ocorrem de maneira dinâmica. Até o próximo capítulo! ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 54 CAPÍTULO 5 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Até este momento você pôde entender e conhecer como os ecossistemas e seus elementos estão conectados e como eles podem interagir entre si. Agora você conhecerá os processos que garantem que todos estes elementos circulem pelo ambiente. Bons estudos! 5.1 Conceito de ciclagem de nutrientes No capítulo anterior você aprendeu sobre a importância do fluxo de matéria e energia para o funcionamento dos ecossistemas e como os elementos presentes na natureza são essenciais para os processos vitais dos organismos. Em suma, o principal elemento dos organismos vivos em um ecossistema é a água. Logo em seguida, temos o carbono (cerca de 95%), como um dos principais elementos de energia que são acumulados e armazenados pelos organismos. O carbono também é considerado um dos elementos mais importantes no fluxo de energia dos sistemas ecológicos, visto que é a principal molécula absorvida (CO2) pelos produtores durante a fotossíntese e, quando incorporado e contabilizado na PPL, fica disponível para ser absorvido como parte de outras moléculas, como por exemplo, proteínas e açúcares. ANOTE ISSO O processo de transferência de nutrientes do solo para os organismos produtores é denominado ciclagem de nutrientes. Os principais elementos que fazem parte deste ciclo são o carbono (C), nitrogênio (N) e fósforo (P). O fluxo de energia e a ciclagem de nutrientes estão intimamente relacionados, pois é através deste ciclo que a energia é transferida para todos os níveis tróficos que compõem uma cadeia alimentar. 5.2 Ciclos biogeoquímicos Os distintos elementos encontrados na natureza estão localizados em diferentes compartimentos, como por exemplo, na atmosfera, nas rochas, na água, solo e mares. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 55 Entretanto, diferente dos organismos vivos que são constituídos de elementos orgânicos, os demais elementos presentes nestes outros compartimentos estão sob a forma inorgânica. Neste sentido, a ciência biogeoquímica é responsável pelos estudos dos processos químicos que acontecem na natureza, em especial dos ciclos e fluxos de seus elementos. Esta ciência, incorporada aos estudos ecológicos, contribuem para o entendimento dos ganhos e perdas em escalas temporais e espaciais que ocorrem dentro dos ecossistemas. ANOTE ISSO Existem alguns fatores que influenciam a velocidade com que um elemento circula nos ecossistemas, tais como a natureza do elemento, a taxa de crescimento dos organismos e a decomposição. As atividades humanas também influenciam nos ciclos biogeoquímicos, por exemplo através da atividade agropecuária onde há modificações na paisagem constantemente. Desse modo, as vias presentes nos ciclos podem sofrer alterações e, consequentemente, haver modificação na dinâmica dos elementos ao longo dos ciclos. Você conhecerá agora em detalhes cada ciclo presente nos ecossistemas que são importantes para o seu funcionamento! 5.2.1 Ciclo da água Antes de detalhar o ciclo da água, é preciso relembrar alguns dados importantes. O planeta Terra é coberto por água, sendo cerca de 97% de água salgada (Figura 1). Figura 1: Gráfico representativo da quantidade de água disponível no planeta Terra. Fonte: Elaborado por Jéssica Andrade. A água é considerada um dos elementos mais importantes para a existência da vida. O ciclo da água diz respeito ao movimento constante deste elemento através ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 56 dos sistemas ecológicos. Os padrões do ciclo da água possuem diversos efeitos sobre os ecossistemas, como na variação climática e no fornecimento de condições para a existência de animais e plantas. Todos os organismos são dependentes deste suprimento, bem como o ser humano. O Sol participa ativamente do ciclo da água, uma vez que é a partir da energia solar que ocorre o aquecimento das superfícies aquáticas. Desse modo, a água em seu estado líquido evapora e o gelo sublima. Neste processo, o vento conduz o vapor de água ao longo da superfície da biosfera. Este vapor de água na atmosfera condensa e cai em forma de chuva ou neve, dependendo da região. Na terra, a água pode evaporar novamente, fluir através das superfícies ou escoar pelo solo. Veja a representação deste processo na Figura 2. Figura 2: Ciclo da água nos ecossistemas. Fonte: Elaborado por Jéssica Andrade. O ciclo da água é único em todo o globo terrestre, entretanto, o volume dos elementos pode variar de acordo com cada região. Por exemplo, em águas subterrâneas a velocidade em que a água percorre, interfere na quantidade de água que chega até os rios. Nos ambientes terrestres, as plantas participam ativamente deste ciclo, visto que captam uma parte na folhagem, evitando a evaporação e impedindo a drenagem da água no solo devido à incorporação decorrente da transpiração. A água é um dos assuntos que levantam as maiores discussões entre ecológicos e conservacionistas ao redor do mundo, visto que todos sabem da finitude deste recurso. A geração de energia, a produção agrícola e todas as funções e serviços ecossistêmicos são dependentes deste elemento. Ao longo da história de vida do planeta Terra, os ciclos hidrológicos sofreram alterações à medida que as civilizações ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 57 começaram a tomar conta dos ambientes através da urbanização e das mais variadas atividades humanas. De acordo com os dados da ONU (2019), 70% de toda a água consumida no mundo é usada na irrigação das lavouras, na pecuária e na aquicultura. A indústria corresponde ao consumo de quase 20% e as residências de cerca de 12%. O uso da água varia de acordo com as regiões e também leva em consideração a economia dos países. A contaminaçãopor diferentes fontes provoca efeitos diretos e indiretos na qualidade da água, tais como a eutrofização, aumento de material em suspensão, acidificação e aumento das taxas de incidência de doenças por veiculação hídrica. Atualmente, as mudanças climáticas globais, resultado das atividades humanas, têm causado grandes preocupações no que diz respeito ao futuro da humanidade. O aumento da temperatura, o degelo, por exemplo, alteram todo o ciclo da água, provocando mudanças nos padrões meteorológicos que influenciam diretamente a evaporação, a transpiração e escoamento das águas. A contaminação aquática é outro assunto que está em alta devido à toxicidade das substâncias que chegam nestes ambientes, afetando os organismos e consequentemente a qualidade da água. O número de substâncias dissolvidas na água tem aumentado significativamente e, em sua grande maioria, os efeitos a médio e longo prazo são desconhecidos e não regulamentados pelas legislações vigentes. Portanto, o desenvolvimento de tecnologias e melhorias de gestão podem ser um caminho para solucionar os problemas relacionados à água, mitigando os efeitos e promovendo a conservação deste recurso essencial para a existência da vida. 5.2.2 Ciclo do carbono O carbono está presente em todas as moléculas orgânicas da natureza. Este elemento, assim como a água, é essencial para a existência da vida. Através dos processos de fotossíntese e respiração, o carbono circula ao redor do globo terrestre. De um modo geral, o ciclo do carbono se dá principalmente em sua forma gasosa, com o gás carbônico (CO2), fluindo pela atmosfera, hidrosfera e por meio dos organismos. A Figura 3 traz a representação do ciclo do carbono em um ecossistema. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 58 Figura 3: Ciclo do carbono em um ecossistema. Fonte: Elaborado por Jéssica Andrade. As espécies de vegetais terrestres utilizam o CO2 como fonte de carbono para a fotossíntese e as espécies de vegetais aquáticos, por sua vez, utilizam os carbonatos dissolvidos. Estes dois pequenos ciclos estão unidos pelas trocas de CO2 entre a atmosfera e os ecossistemas aquáticos, águas continentais e oceanos. De um modo geral, os microrganismos, animais e plantas, ao respirarem liberam o carbono retido dos produtores de volta para a atmosfera e hidrosfera. Assim sendo, o ciclo do carbono pode ser dividido em ciclos: • Ciclo geológico do carbono: regula o movimento do carbono pela atmosfera, hidrosfera e litosfera. O ciclo geológico do carbono possui uma velocidade menor, ou seja, ocorre de maneira mais lenta, visto que as partes presentes neste ciclo passam por processos de liberação do carbono que são mais demorados, como por exemplo, o intemperismo das rochas. • Ciclo biológico do carbono: ocorre com a presença dos organismos vivos que estão presentes nos ecossistemas. Os produtores, responsáveis pelo processo de fotossíntese, retiram o gás carbônico da atmosfera e o utilizam para a produção de moléculas orgânicas e posteriormente liberam o oxigênio (O2). Assim sendo, por meio da matéria orgânica, o carbono percorre as cadeias e teias alimentares. Em seguida, os organismos autotróficos são os responsáveis por liberar o carbono para o ambiente através da respiração e decomposição. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 59 O CO2 é um dos principais elementos que permitem a entrada de luz solar no planeta Terra. Uma parte desta energia do Sol é refletida pelas nuvens e pela superfície da Terra. Este mesmo elemento retém uma parte do calor gerado pelo Sol, refletindo-o de volta para a superfície, gerando ainda mais calor. Este processo denomina-se efeito estufa. O efeito estufa é um processo natural no planeta Terra, sendo o principal responsável pela existência da vida, sem a ocorrência deste fenômeno, a Terra seria congelante. Entretanto, o aumento da exploração dos recursos naturais, tais como o uso e a ocupação do solo para fins agrícolas, o desmatamento e a queima de combustíveis fósseis, tem elevado as concentrações de gás carbônico na atmosfera terrestre. A remoção de uma floresta provoca uma liberação significativa de CO2 e, uma vez que não há reposição desta vegetação, o sequestro de carbono por partes destas espécies de vegetais faz com que este carbono fique retido na atmosfera em grandes quantidades, intensificando o processo de efeito estufa. Consequentemente, ao longo das últimas décadas, os estudiosos observaram um aumento da temperatura global. O aquecimento global é um aspecto das mudanças climáticas observado nos últimos tempos e que se refere ao aumento das temperaturas globais devido principalmente ao aumento das concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera, não somente o gás carbônico, mas também outros gases, como o metano (CH4). Todos esses processos afetam diretamente o ciclo do carbono na natureza. Portanto, os ambientalistas vêm trabalhando em conjunto com governantes para propor medidas de mitigação desses impactos com a utilização de tecnologias sustentáveis e protocolos de metas entre os países para a redução das emissões de gases de efeito estufa em um futuro próximo. Para saber mais sobre dados a respeito deste assunto, você pode ler os relatórios do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC). 5.2.3 Ciclo do nitrogênio O nitrogênio (N) é um outro componente importante na natureza. Ele é utilizado para a formação de proteínas, ácidos nucléicos e outros componentes celulares, responsáveis pela existência da vida. O N2, nitrogênio molecular, constitui o maior repositório de nitrogênio no planeta Terra. Assim como o carbono, o nitrogênio é retido em maior parte na sua fase atmosférica, onde há fixação e desnitrificação por parte de diferentes organismos. As etapas do ciclo do nitrogênio são apresentadas na Figura 4. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 60 Figura 4: Ciclo do nitrogênio em um ecossistema. Fonte: Elaborado por Jéssica Andrade. O ciclo do nitrogênio é o responsável pela disponibilidade deste elemento para os organismos vivos e o ambiente. O N atmosférico pode ser fixado, por exemplo, por descargas elétricas. As formas orgânicas também são comuns na atmosfera, resultado da reação de óxidos de nitrogênio e hidrocarbonetos em locais com poluição do ar. Ao longo do seu ciclo, as espécies de vegetais absorvem este elemento através de sais nitrogenados que estão disponíveis no ambiente. Os produtores conseguem utilizar o nitrogênio apenas quando estão em sua forma iônica, amônio (NH4 +) e nitrato (NO3 -). Por outro lado, os consumidores obtêm através da alimentação. Conforme demonstrado na figura acima, o ciclo do nitrogênio é dividido em etapas: • Fixação: a fixação do nitrogênio é realizada pelas bactérias. As bactérias do gênero Rhizobium são as principais responsáveis por este processo. Elas vivem associadas às raízes de leguminosas, tais como o feijão e a soja. Essas bactérias formam nódulos nas raízes das leguminosas e, através delas, captam o nitrogênio atmosférico e o transformam em amônia (NH3), que será incorporada pelas plantas. • Amonização: nesta etapa, o nitrogênio presente no solo é proveniente de organismos mortos. Os decompositores são os responsáveis pela liberação do nitrogênio em forma de amônia (NH3), após atuarem na matéria orgânica. A ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 61 amônia interage com a água presente no solo, formando hidróxido de amônio que, após a ionização, produzirá amônio (NH4 +) e hidroxila (OH-). • Nitrificação: nesta etapa ocorre a oxidação da amônia em nitrito e, posteriormente, em nitrato. Este processo é realizado por bactérias quimiossintetizantes, que usam a energia liberada durante a nitrificação para sintetizar substânciasorgânicas. O nitrato é utilizado pelos produtores que, em seguida, o convertem em compostos orgânicos e, desse modo, o nitrogênio entra nas cadeias e teias alimentares. • Desnitrificação: nesta etapa, as bactérias desnitrificantes utilizam o nitrato e o transformam em gás nitrogênio. Desta forma, o nitrogênio retorna para a atmosfera. Assim como no ciclo do carbono, as atividades antrópicas também possuem efeitos no ciclo do nitrogênio. A utilização de fertilizantes nitrogenados, por exemplo, eleva as concentrações de nitrogênio no solo. Este por sua vez, percorre até os ambientes aquáticos, contribuindo para o processo de eutrofização. A eutrofização ocorre quando há acúmulo de nutrientes dissolvidos na água, em especial nitrogênio e fósforo. Em suma, ambientes aquáticos possuem baixos níveis de nutrientes dissolvidos. Desta forma, o crescimento dos produtores, especialmente as algas, fica limitado. Entretanto, quando ocorre a entrada de nutrientes em excesso no ambiente, os produtores passam a se reproduzir rapidamente e formam uma camada na superfície da água (Figura 5), reduzindo a quantidade de oxigênio dissolvido na água. Figura 5: Eutrofização em ambiente aquático. Fonte: https://visualhunt.com/f7/photo/48438007526/15f46e7b7b/ A consequência de todos estes acontecimentos provoca a mortalidade dos organismos que residem no ambiente. O processo de eutrofização pode ser ainda mais https://visualhunt.com/f7/photo/48438007526/15f46e7b7b/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 62 grave quando as algas presentes no ambiente aquático produzem cianotoxinas e estas, por sua vez, podem causar reações hematológicas, neurológicas ou dermatológicas quando em contato com o ser humano. Por isso é tão importante que haja legislações vigentes atualizadas que evitem contaminações com frequência, investimento em coletas e destinação de resíduos adequada e sistemas de tratamento de esgoto e de água eficientes, pois somente assim, problemas como estes serão evitados e poderemos garantir o funcionamento dos ecossistemas aquáticos. 5.2.4 Ciclo do fósforo O fósforo (P) é outro importante elemento para o sustento dos sistemas ecológicos. O fósforo pode ser encontrado na água do solo, em lagos, rios, oceanos, sedimentos oceânicos e especialmente em rochas. Diferentemente dos demais elementos vistos até agora, no ciclo do fósforo (Figura 6) não ocorre a sua passagem pela atmosfera. Seu ciclo é considerado aberto, visto que, de maneira geral, o fósforo é transportado do continente para os oceanos, podendo chegar até as águas subterrâneas. O fósforo influencia no crescimento de organismos produtores, na composição de ácidos nucléicos e nucleotídeos, e compõe partes celulares importantes que estão ligadas ao armazenamento de energia, por exemplo. Figura 6: Representação do ciclo do fósforo. Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 63 Quando as rochas passam pelo processo de intemperismo liberam o íon fosfato no solo. Posteriormente, este elemento será transportado para os ambientes aquáticos e poderá ser incorporado pelos organismos, passando pelas cadeias e teias alimentares. Bactérias presentes no solo, chamadas fosfolizantes, entrarão em ação transformando o fósforo em um composto solúvel e este, por sua vez, poderá se dissolver na água. O fósforo não assimilado pelos organismos fica retido no sedimento e poderá ser incorporado por rochas que estão em formação e, no futuro, quando estas sofrerem intemperismo, darão sequência a um novo ciclo. O ciclo do fósforo pode ser encontrado em duas diferentes categorias: • Ciclo de tempo ecológico: esta etapa ocorre mais lentamente, visto que ela só acontece quando os átomos de fósforo são reciclados no solo e incorporados por animais, plantas e decompositores. • Ciclo de tempo geológico: esta etapa ocorre durante um longo período, ao passo que os átomos de fósforo são sedimentados e incorporados pelas rochas em formação. Assim como todos os ciclos vistos até o momento, as atividades humanas também são capazes de interferir no ciclo do fósforo. O excesso de fósforo em ecossistemas aquáticos pode provocar o aumento da disponibilidade de nutrientes como o nitrogênio, sendo os dois compostos os principais responsáveis pelo processo de eutrofização, comentado anteriormente. Além disso, um outro exemplo, está associado à agricultura, uma vez que fertilizantes que contêm fósforo e que são aplicados em excesso nas lavouras colocam em risco a produção de alimentos. 5.2.5 Ciclo do enxofre O enxofre (S) é outro elemento que atua em processos importantes para os organismos vivos, como por exemplo, em processos enzimáticos que são fundamentais para o metabolismo dos organismos, na regulação da glicose, no transporte de nutrientes e vitaminas. Ainda, o enxofre pode ser encontrado na cadeia de aminoácidos, participando da formação de proteínas. No corpo humano, o enxofre está presente e, quando em baixas concentrações, pode provocar problemas relacionados com a pele e os ossos, por exemplo. Na natureza, o enxofre está presente em rochas, vulcões e na atmosfera, como dióxido de enxofre (SO2). O enxofre entra na cadeia alimentar através das espécies de vegetais. Por outro lado, os decompositores são os responsáveis por entregar o enxofre em ecossistemas terrestres através da decomposição de aminoácidos de animais e plantas. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 64 Veja na Figura 7 a representação das formas como o enxofre pode chegar no ambiente. Figura 7: Representação do ciclo do enxofre. Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira. Este elemento também pode chegar nos ecossistemas em decorrência de atividades industriais. Quando liberado em concentrações elevadas na atmosfera reage com o oxigênio presente no vapor de água, podendo provocar a chuva ácida. A principal consequência da chuva ácida consiste na destruição da cobertura vegetal e acidificação do solo e das águas. Este fenômeno é comum em países altamente industrializados. ANOTE ISSO Todos os ciclos apresentados neste capítulo são essenciais para a manutenção dos ecossistemas. Estes nutrientes são constantemente transportados por longas distâncias ao redor do planeta Terra, seja pelo vento ou através de rios e correntes oceânicas. Assim como tudo na natureza, quando a quantidade de elementos é alterada para mais ou para menos, especialmente pelas atividades humanas, os efeitos são rapidamente percebidos, podendo provocar o rompimento e/ou a modificação de todos estes ciclos a nível local ou global. Até a próxima aula! ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 65 CAPÍTULO 6 BIODIVERSIDADE E RIQUEZA DE ESPÉCIES Até o momento, foi possível entender como a ecologia funciona. Através dos conceitos apresentados, você conheceu quais são as relações entre as espécies e os processos que fazem parte das interações entre os organismos e o ambiente físico. Além disso, é importante ressaltar mais uma vez como a história evolutiva dos organismos é importante para o entendimento dos padrões e dinâmicas que ocorrem nos ecossistemas. Bons estudos! 6.1 Conceito de biodiversidade O termo biodiversidade foi utilizado pela primeira vez na década de 1980, fazendo referência ao grande número de espécies encontradas na natureza. Este conceito engloba todas as formas de vida, desde as microscópicas, como uma bactéria, até os organismos de maior porte, como por exemplo a baleia azul. Estas formas de vida podem ser encontradas nos locais mais remotos do planeta Terra, desde uma floresta tropical até o mais profundo dos oceanos (Figura 1). Figura 1: Exemplos de organismos que compõem a biodiversidade do planeta Terra. Fonte: https://pixabay.com/photos/chipmunk-animal-sunflower-seeds-3628624/https://pixabay.com/photos/reptile-chameleon-animal-7722810/ https://pixabay.com/photos/blue-whale-ocean-mammal-1198719/ https://pixabay.com/illustrations/bacteria-medical-biology-health-3662695/ https://pixabay.com/photos/chipmunk-animal-sunflower-seeds-3628624/ https://pixabay.com/photos/reptile-chameleon-animal-7722810/ https://pixabay.com/photos/blue-whale-ocean-mammal-1198719/ https://pixabay.com/illustrations/bacteria-medical-biology-health-3662695/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 66 No entanto, quando se trata de biodiversidade, é preciso ver além de apenas uma determinada quantidade de espécies em uma região. É preciso aprofundar o olhar e enxergar também aspectos evolutivos, funcionais, genéticos, comportamentais e ecológicos. Mas então por que precisamos conhecer a diversidade de organismos presentes nos ecossistemas?! A resposta é simples e direta: a partir do momento que se conhece um organismo é possível saber qual a sua função no espaço em que ocupa. Desta forma, você poderá preencher o quebra-cabeça da história da origem da vida e quais os processos que estes organismos participam, entendendo assim a sua atuação nos ecossistemas. A biodiversidade do planeta Terra é ampla, por isso os estudos dedicados a esta linha de pesquisa utilizam índices, que simplificam e contribuem para seu conhecimento. É preciso ser criterioso na avaliação das espécies e na forma de amostragem, ao passo que na natureza existem espécies raras e abundantes e cada uma delas possui a sua importância. 6.2 Medidas de biodiversidade 6.2.1 Riqueza de espécies A diversidade biológica faz referência à variedade de espécies que formam as populações que vivem em uma comunidade em um determinado ecossistema. O número de espécies que vivem em uma comunidade é determinado pela disponibilidade de recursos, pelas relações existentes entre as espécies, pela quantidade de nichos ocupados e como elas coexistem, entre outros fatores. Como mencionado brevemente no Capítulo 2, para medir a diversidade de espécies, é preciso antes recordar a diferença entre dois importantes conceitos para os estudos de biodiversidade: • Riqueza de espécies: representa a quantidade de espécies que vivem em um determinado local. • Abundância de espécies: representa a quantidade de indivíduos de uma determinada espécie. Além destes conceitos, ao medir a biodiversidade de uma comunidade é preciso levar em consideração o padrão de distribuição dos indivíduos entre as espécies. A este conceito damos o nome de equidade ou equitabilidade. Ao analisar a igualdade na distribuição de uma determinada espécie, é preciso observar se há proporcionalidade ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 67 em sua distribuição, ou seja, se não há dominância de uma espécie sobre a outra. A dominância é outro fator analisado, e faz referência ao domínio de uma ou mais espécies em uma comunidade que habitam um determinado ambiente. De um modo geral, quanto maior a área maior será a quantidade de espécies que podem ser encontradas. Na grande maioria dos casos, as relações espécie-área são lineares e o número de espécies aumenta na mesma proporção do tamanho da área. Este fato reflete o resultado de inúmeros processos, tanto nas escalas quanto nas influências externas que podem modificar estes processos e que, consequentemente, podem alterar as relações existentes. Se uma amostragem é realizada a nível global, por exemplo, é preciso levar em consideração os macroambientes dos continentes sob a riqueza de espécies, uma vez que cada espécie evolui de maneira distinta em cada um dos continentes. Por outro lado, se a escala de amostragem é em um estado, é preciso levar em consideração as características geográficas e o clima específico de cada estado. Por isso é importante saber como as amostragens serão realizadas para medir a riqueza de espécies, levando sempre em consideração: o tipo de amostragem, a formação dos habitats de áreas heterogêneas e a evolução em continentes distintos. Durante um período de tempo, o conceito de biodiversidade foi atrelado somente à riqueza de espécies. No entanto, você já aprendeu neste capítulo que ao falar em biodiversidade é preciso ir além e não contabilizar apenas as espécies em números. Se dentro de uma determinada população, por exemplo, foi identificado a presença de variabilidade genética, levando à formação de uma subpopulação da mesma espécie, é preciso considerar a proteção das duas subpopulações de modo a garantir uma maior amplitude de conservação, minimizando as perdas para os ecossistemas em abundância e funcionalidade. Neste ponto dos estudos, é interessante resgatar o pensamento de Aristóteles apresentado no Capítulo 1. Para entender o todo, é preciso conhecer as suas partes. Pense nisso! Existem diferentes efeitos que podem atuar sobre a riqueza de espécies (Figura 2). Os principais fatores que podem afetar estas medidas são: • Tempo evolutivo: espécies que passaram por longos períodos de perturbação podem apresentar conformações distintas em sua estrutura quando comparadas a outras espécies, visto que demandaram mais tempo para atingir seu estado de equilíbrio ecológico. Por isso, conhecer e levar em consideração a história evolutiva dos organismos é tão importante quando se avalia a riqueza das espécies em um determinado ecossistema. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 68 Figura 2: Fatores que influenciam na riqueza de espécies ao redor do globo. Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira. • Fatores geográficos: dentre os fatores geográficos, pode-se considerar a latitude, altitude, os continentes, os oceanos, o solo e o relevo. Em ambientes aquáticos, por exemplo, a profundidade é considerada uma variável importante. • Gradientes latitudinais e altitudinais: são os fatores geográficos que influenciam fortemente a riqueza de espécies. O principal padrão reconhecido são as diferenças entre os polos e os trópicos que afetam a diversidade de grupos taxonômicos distribuídos ao redor do globo. O aumento da produtividade, por exemplo, é claramente observado com a diferença de latitude, visto que há maior incidência de energia solar nos trópicos, estações mais definidas em comparação com as regiões polares. Essas diferenças influenciam diretamente na estrutura das comunidades. A mesma lógica se aplica a espécies que vivem em altitudes elevadas ou grandes profundidades. Esses organismos tendem a ocupar áreas menores, sendo mais isoladas e, consequentemente, ocorre um decréscimo da riqueza em comparação com espécies que habitam áreas com condições ambientais mais favoráveis ao seu desenvolvimento. • Fatores climáticos: a temperatura é o principal fator climático que pode influenciar a riqueza de espécies. Ela é responsável pela regulação das taxas reprodutivas, da imunidade e saúde das espécies. Ambientes extremos, como habitats muito frios ou com alta variação de alcalinidade, como é o caso de alguns rios e lagos, são alguns exemplos de ambientes que sofrem essa influência. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 69 • Fatores biológicos: a magnitude da predação, competição ou de outras relações ecológicas, tais como o parasitismo, pode afetar a dinâmica das populações dentro de uma comunidade e, consequentemente, afetar a riqueza de espécies. • Heterogeneidade espacial: os ambientes formam um mosaico e estas diferentes partes podem proporcionar uma variedade de micro-habitats com climas distintos e locais que permitem novas estratégias de sobrevivência das espécies. Compreender o papel da biodiversidade nos processos da natureza é importante para o entendimento dos padrões e dinâmicas que são essenciais para o funcionamento dos ecossistemas. A produtividade, o fluxode matéria e energia e a taxa de decomposição podem ser avaliados através da riqueza de espécies e, ao passo que sofrem modificações, por atividades humanas por exemplo, é possível mensurar as perdas e propor hipóteses referentes a estas relações. 6.2.2 Diversidade Alfa, Beta e Gama Como vimos, conhecer a riqueza de espécies é uma das formas de medida da biodiversidade. Existem cálculos matemáticos que são utilizados para estas medidas a depender da área em que ela ocupa. • Diversidade alfa (local): é definida pelo número total de espécies em um habitat. Esta forma de medida é dependente do local, habitat e da amostragem da comunidade. Para avaliar a diversidade alfa são utilizados índices, tais como o índice de Shannon-Winner (H’), responsável por atribuir maior peso às espécies raras, e o índice de Simpson (D), que recebe pouca influência das espécies raras. • Diversidade gama: representa o número total de espécies que foram identificadas em todos os habitats, não havendo barreiras que influenciam na distribuição dos organismos. Os cálculos de diversidade gama são realizados através da multiplicação da diversidade alfa pelo número de áreas (N), ou seja, N = a diversidade beta. Por exemplo, você quer conhecer a diversidade gama de três lagos, o valor correspondente seria o número total de espécies encontradas nos três lagos. Entretanto na natureza existem diferentes fatores que podem influenciar cada sistema, impedindo a colonização de todas as espécies em todos os ambientes. Desse modo, somente as mais adaptadas a cada sistema serão capazes de sobreviver em um determinado habitat e, neste caso, esta variação é representada no cálculo de diversidade beta. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 70 • Diversidade beta (regional): avalia as alterações das espécies ao longo de um gradiente ambiental. Quanto maior a diferença entre os habitats, maior é a diversidade beta. Para isso, é comumente utilizado o índice de Whittaker, utilizado para medir as modificações ou taxas de substituição na composição das espécies de um local para o outro. Neste índice, por exemplo, as medidas são atribuídas a 0, quando duas amostras não possuem diferenças na composição das espécies e 2 quando há diferença máxima. No intuito de fixar mais este assunto, fica como sugestão pesquisas por artigos científicos que utilizaram estes cálculos nos estudos. Aprofundar no assunto vai te ajudar a assimilar melhor todo o conteúdo apresentado! 6.3 Sucessão Ecológica Faz parte da natureza das comunidades o fluxo de indivíduos, enquanto alguns morrem, outros nascem para tomar seu lugar. Entretanto, quando há ocorrência de algum tipo de perturbação, como por exemplo o desmatamento, as comunidades tendem a se reconstruir mais lentamente. A sucessão ecológica é um processo gradativo de modificações da composição e estrutura das comunidades. A ocorrência deste processo permite a inserção de novas espécies em um habitat, beneficiando a restauração da biodiversidade perdida e permitindo que o ecossistema volte a ser autossuficiente. Em um primeiro momento após a perturbação, os primeiros organismos irão se instalar no ambiente, como por exemplo, os insetos. Posteriormente virá uma comunidade intermediária, em geral espécies de vegetais de pequeno porte. A partir deste momento começarão as modificações significativas na comunidade. Por fim, as comunidades serão substituídas por comunidades mais complexas e quando as espécies atingirem sua última instância ocorrerá o seu clímax, ou seja, a sua estabilização. À medida que as forças direcionam o processo de sucessão ecológica, é possível encontrar dois diferentes tipos de sucessões: • Sucessão Autogênica: causada por modificações originadas por processos biológicos de um ecossistema. • Sucessão Alogênica: causada por modificações originadas por forças externas ao ecossistema, tais como incêndios, contaminação e eventos climáticos. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 71 6.3.1 Tipos de sucessão ecológica É possível classificar a sucessão ecológica de acordo com a sua natureza, isto é, ao substrato que dá origem ao processo. • Sucessão ecológica primária: ocorre quando há o desenvolvimento e estabelecimento de comunidades em habitats recém-formados ou nunca antes ocupados por nenhuma forma de vida, sendo um processo que ocorre lentamente. Por exemplo, dunas, rochas nuas devido à erosão ou deslizamentos. Os primeiros organismos que se estabelecem nestes ambientes são denominados pioneiros. Eles são capazes de habitar em locais inóspitos, que estão suscetíveis a diversas condições ambientais. Esses organismos são os responsáveis por abrir caminho para outras espécies e condições ambientais. Líquens e gramíneas são clássicos exemplos de espécies pioneiras. • Sucessão ecológica secundária: ocorre quando há regeneração de uma comunidade após a perturbação. Em geral, este processo ocorre em locais anteriormente habitados por alguma comunidade e, portanto, possuem mais condições para o estabelecimento de novas espécies. Microrganismos e sementes são exemplos de formas de vida que podem permanecer nestes locais, favorecendo a recolonização por outros organismos. O exemplo de um local onde ocorre este processo são regiões abandonadas que foram anteriormente utilizadas para a agricultura. Assim como tudo que ocorre na natureza, o processo de sucessão ecológica acontece à medida que os organismos colonizadores modificam as condições ambientais. Em geral, os responsáveis por este processo inicial são as espécies pioneiras, visto que o seu desenvolvimento possibilita que novas espécies com características reprodutivas distintas se estabeleçam. Organismos que possuem grande capacidade de dispersão e se reproduzem rapidamente possuem vantagens em relação às espécies que dispersam de maneira mais lenta. As espécies de vegetais são importantes neste processo inicial, visto que são capazes de cobrir prontamente a superfície do solo e, consequentemente, contribuem para uma maior retenção de água, proporcionando assim condições mais favoráveis à colonização de outras espécies de vegetais menos tolerantes à seca. A este processo dá-se o nome de facilitação, onde uma espécie aumenta a probabilidade de estabelecimento da outra. Além disso, a inibição é também considerada um processo inerente à sucessão ecológica, onde a presença de uma espécie inibe o desenvolvimento da outra, reduzindo assim sua capacidade de se estabelecer neste novo ambiente. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 72 ISTO ACONTECE NA PRÁTICA Portanto, a sucessão ecológica segue seu processo até que todas as novas espécies se estabeleçam por completo. 6.4 Elementos da biodiversidade Os dados mais recentes mostram que os cientistas já identificaram mais de 8 milhões de espécies ao redor do mundo. Os pesquisadores declaram que, uma grande parte das espécies ainda desconhecidas serão extintas antes mesmo de poderem ser estudadas. 6.4.1 Taxonomia Para conhecer a biodiversidade é preciso primeiramente passar pelos estudos de reconhecimento dos organismos. A taxonomia é a ciência responsável pelos estudos de identificação e nomeação dos organismos. Atrelado a esta ciência, a sistemática é uma outra área que trabalha em conjunto com a taxonomia, contribuindo para o entendimento das relações evolutivas entre os organismos conhecidos. Essas duas áreas têm utilizado cada vez mais técnicas da biologia molecular para o aperfeiçoamento dos estudos. Os taxonomistas buscam constantemente entender as formas de vida, estudando a sua morfologia e fisiologia, observando as semelhanças e diferenças entre as espécies ao longo do tempo de modo a construir, em uma linha do tempo, como as formas de vida foram se modificando e chegando no que hoje conhecemos.Grande parte dos organismos apresenta características e particularidades que os definem e permitem a sua classificação em grupos. Por outro lado, existem alguns organismos que apresentam características tão exclusivas que não é possível a sua classificação exata. Por isso, o maior desafio dos taxonomistas é a busca constante por formas precisas de classificação. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 73 ANOTE ISSO Durante muito tempo, os organismos vivos foram classificados dentro das seguintes categorias: reino, filo, classe, ordem, família, gênero e espécie. Com o avanço da biologia molecular, as classificações passaram por modificações a partir da comparação de sequências de DNA e RNA. Estes estudos demonstram que os organismos eucariontes apresentam relações entre si e os procariontes, por sua vez, poderiam ser divididos em dois grupos distintos. Deste modo, os organismos passaram a ser classificados em três subdivisões, chamadas de domínios, sendo esta uma categoria acima do reino: Archaea, Bacteria e Eukarya. • Archaea: em geral, são os organismos procariontes e quimiotróficos, desprovidos de membrana nuclear. Em sua maioria, são organismos capazes de viver em condições extremas, como por exemplo, em um ambiente com baixas temperaturas. • Bacteria: são os organismos procariontes e unicelulares, anteriormente classificados como eubactérias. Englobam bactérias presentes na água, no solo e também as que possuem potencial de causar doenças ao ser humano. Desse modo, o Reino Morena foi extinto, ao passo que os procariontes foram inseridos dentro do domínio Archaea e Bacteria. • Eukarya: são os organismos eucariontes, que possuem membrana nuclear. São representados pelos organismos unicelulares, tais como protozoários, e os multicelulares, como animais, plantas e fungos. À medida que a tecnologia avança, as diferentes áreas da ciência que estudam a biodiversidade procuram se adaptar e incorporar as novas ferramentas. Infelizmente, os desafios atrelados à taxonomia têm tornado o número de taxonomistas ao redor do mundo cada vez menor. Assim sendo, atualmente, a interdisciplinaridade tem sido incentivada em todas as áreas, e na taxonomia não é diferente. Por isso, recentemente foi proposta uma nova abordagem para os estudos taxonômicos, a chamada taxonomia integrativa. É uma abordagem que utiliza distintas fontes de evidências para solucionar as questões taxonômicas. Na taxonomia integrativa ocorre a união de três diferentes áreas: a taxonomia clássica, com estudos morfológicos; os estudos de biologia molecular e os estudos ecológicos. Desse modo, os cientistas poderão ir cada vez mais longe no que diz respeito ao conhecimento e entendimento acerca da origem da vida, da evolução dos organismos e do seu papel nos ecossistemas. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 74 6.4.2 Componentes da biodiversidade Cada espécie atualmente conhecida possui um nome, características específicas de forma e função, além de seu espaço definido nos ecossistemas. As adaptações que definem o lugar que as espécies ocupam na natureza são chamadas de diversidade ecológica. Além da diversidade ecológica, a variedade de espécies que conhecemos é reflexo de processos evolutivos, responsáveis pela formação de novas espécies. A variabilidade genética é um considerada um processo fundamental para as respostas adaptativas das populações em relação às condições ambientais, a este processo dá- se o nome de diversidade genética. A descendência evolutiva das espécies considera o grau de relacionamento com os seus ancestrais comuns, aqui tem-se a influência da diversidade filogenética. Todos estes elementos estão intimamente conectados juntamente com a diversidade geográfica presente no globo. Espécies que são encontradas apenas em uma determinada área geográfica são denominadas espécies endêmicas. Quanto maior o número de espécies endêmicas maior é o nível de endemismo. Portanto, quando se trata de conservação da biodiversidade, as regiões com maior grau de endemismo são sempre priorizadas para a preservação das espécies. 6.4.3 Extinção O desaparecimento de uma espécie por completo é denominado extinção. O processo de extinção pode ocorrer local ou globalmente. Por um lado, as extinções locais podem ser reversíveis. No entanto, as extinções a nível global não podem ser revertidas. O processo de extinção é conhecido ao longo da história evolutiva. A paleontologia é a ciência responsável pelos estudos dos organismos que viveram no passado do planeta Terra. Através destes estudos, foram identificados eras e tempos geológicos onde ocorreram processos de extinção. As causas de extinção no passado foram associadas a eventos extremos, tais como epidemias, mudanças no clima, queda de meteoros, erupções vulcânicas e mudanças no nível do mar. A extinção é considerada um processo natural na história evolutiva, entretanto o problema é as taxas elevadas que conduzem às espécies a nunca mais se recuperarem devido à interferência das atividades humanas. Atualmente, acredita-se que o planeta Terra está passando por uma nova era geológica chamada de Antropoceno. Este período foi marcado especialmente pela Revolução Industrial, período em que houve grande desenvolvimento de tecnologias, ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 75 ampliação da industrialização e da urbanização que, consequentemente, provocaram problemas relacionados ao uso e ocupação do solo de forma desordenada, alta geração de resíduos sem destino correto e contaminação do solo de água pelo despejo de esgoto doméstico e industrial. Todas essas atividades têm afetado a biodiversidade ao redor do mundo e provocado problemas com alto impacto ambiental e social. As espécies são classificadas em oito diferentes categorias quanto ao seu nível de desaparecimento: extinta, extinta na natureza, criticamente em perigo, em perigo, vulnerável, quase ameaçada, pouco preocupante e dados insuficientes. As espécies completamente extintas compõem a lista vermelha elaborada pela UICN - União Internacional para a Conservação da Natureza. A ideia de criação desta lista teve por objetivo chamar a atenção da sociedade e dos governantes para a importância e magnitude da biodiversidade ameaçada. Além disso, com estes dados é possível contribuir para a criação de leis e políticas nacionais e internacionais para a conservação da diversidade biológica. Além da responsabilidade ética e moral, a preservação da biodiversidade também possui um valor econômico. Grande parte das espécies existentes é utilizada como recurso alimentar. Ainda, são utilizados para a produção de medicamentos, como por exemplo, através da extração de compostos presentes em espécies de vegetais. Algumas espécies são capazes de indicar mudanças no ambiente, as chamadas bioindicadores. A presença ou ausência de um determinado organismo é capaz de informar a qualidade de um ambiente e contribuir para a elaboração de soluções para a mitigação dos impactos. Recentemente, a humanidade presenciou um exemplo de evento de extinção. A pandemia da COVID-19 dizimou uma grande quantidade de pessoas ao redor do mundo. À medida que o ser humano avança e extrai cada vez mais os recursos naturais, se sujeita a enfrentar eventos como este. É necessário que haja uma mudança de pensamento e comportamento por parte do ser humano no que diz respeito à preservação e conservação dos recursos naturais, incluindo a biodiversidade. Somente assim será possível garantir a sobrevivência das gerações futuras. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 76 CAPÍTULO 7 BIOMAS 7.1 Conceito de Biomas Como vimos anteriormente, os ecossistemas abrigam uma grande diversidade de espécies. As comunidades presentesnestes ecossistemas podem ser organizadas em diferentes categorias, com base nas espécies de vegetais dominantes, no clima e demais condições que compõem um ambiente. A estas distintas categorias damos o nome de biomas. Os biomas abrangem grandes áreas geográficas e são importantes para a saúde dos ecossistemas, pois fornecem habitats para muitos organismos. Muitas espécies de plantas, animais e insetos dependem de biomas específicos para a sua sobrevivência. A conservação dos biomas é essencial para a preservação da biodiversidade e para a manutenção da saúde dos ecossistemas. O clima é um dos principais elementos que influenciam diretamente na formação dos biomas. O clima é o estado geral da atmosfera em uma determinada região, enquanto o bioma é o tipo de ecossistema encontrado em uma localidade específica. Como você já viu até agora, o clima é determinado por fatores como a temperatura, a umidade, a pressão atmosférica e a velocidade dos ventos. Os biomas são definidos pela vegetação predominante, como florestas, savanas, desertos, montanhas, tundras e pântanos. A combinação de clima e bioma influencia diretamente na composição da fauna e flora que povoam as diferentes regiões. Apesar das definições dos biomas serem baseadas em princípios ecológicos, elas foram inicialmente desenvolvidas nos séculos XIX e XX para ajudar os cientistas a estudarem e compreenderem a distribuição global das espécies. A primeira tentativa de classificação dos biomas foi feita por Tansley, um famoso biólogo inglês, em 1935. Os ecossistemas pertencentes ao mesmo tipo de bioma desenvolveram um determinado tipo de vegetação e, consequentemente, o funcionamento desses ambientes são semelhantes aos dos ecossistemas, como por exemplo, a produtividade, o fluxo de nutrientes. Os biomas são utilizados como pontos de referência para comparação dos processos ecológicos em escala global. Em suma, o conceito de ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 77 bioma é uma maneira dos estudiosos trabalharem em conjunto para um melhor entendimento da estrutura e funcionamento dos grandes sistemas ecológicos. 7.2 Tipos de biomas A classificação dos biomas é baseada no clima, com as fronteiras de zonas climáticas e o tipo de vegetação. As zonas climáticas foram criadas com base no ciclo anual de temperatura e precipitação. Conheça agora os tipos de biomas que podem ser encontrados no planeta Terra. 7.2.1 Floresta pluvial tropical A floresta pluvial tropical (Figura 1) é um tipo de bioma que se encontra em regiões de clima tropical úmido, caracterizado por altas temperaturas e grande quantidade de chuvas durante todo o ano. Este tipo de floresta pode se estender por milhões de quilômetros quadrados, considerada um dos maiores biomas do planeta. São encontradas nas regiões tropicais e subtropicais do mundo, incluindo o leste da África, o sudeste da Ásia, o Caribe, o Brasil e a América Central. As florestas tropicais são conhecidas por serem muito ricas em biodiversidade, visto que abrigam uma grande variedade de espécies animais e vegetais, em geral, espécies com elevado grau de endemismo. Além disso, elas são extremamente importantes para o equilíbrio global do clima, pois contribuem para a regulação da temperatura, já que são responsáveis pela produção de oxigênio e pela reciclagem dos nutrientes nos solos. Estudos científicos já demonstraram que a presença deste tipo de florestas em uma determinada região aumenta a umidade do ar, diminuindo a temperatura da área, o que contribui para o controle das chuvas e para a diminuição da erosão do solo. Figura 1: Foto representativa de uma floresta tropical pluvial. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/fotografia-aerea-aerofotografia-campo-area-14210499/ https://www.pexels.com/pt-br/foto/fotografia-aerea-aerofotografia-campo-area-14210499/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 78 Além das funções ecológicas, as florestas pluviais tropicais são importantes para a economia mundial, pois fornecem uma variedade de matéria-prima, tais como madeira, alimentos, frutos, medicamentos e fibras. Além disso, ela funciona como um ativo natural importante para a mitigação do aquecimento global, ao passo que absorvem grandes quantidades de gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono (CO2). ISTO ESTÁ NA REDE As florestas pluviais tropicais também são fundamentais para a biodiversidade e para a preservação da vida silvestre, visto que abrigam milhões de espécies que não podem ser encontradas em outros ecossistemas. Elas ainda são fundamentais para a preservação dos recursos hídricos e para a saúde dos solos, contribuindo para a manutenção do equilíbrio ecológico. Por essas e outras razões, a preservação das florestas pluviais tropicais é uma questão de extrema importância para a humanidade. 7.2.2 Savana A savana ou floresta sazonal tropical (Figura 2), é um tipo de ambiente localizado na região tropical e subtropical do planeta, caracterizado por sua vegetação aberta, com árvores dispersas e gramíneas em abundância. As savanas são encontradas principalmente na África, América do Sul, Austrália, Índia, Malásia e Sul dos Estados Unidos. Estas áreas são caracterizadas por um clima quente e úmido, com estações chuvosas e secas bem definidas. A savana é frequentemente referida como um grande gramado de árvores devido à sua paisagem aberta, com árvores esparsas e gramíneas de grande porte. A diversidade de espécies de animais também é grande, assim como nas florestas pluviais tropicais. Figura 2: Foto representativa de uma Savana. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/calor-panorama-vista-paisagem-14176555/ https://www.pexels.com/pt-br/foto/calor-panorama-vista-paisagem-14176555/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 79 A savana é um habitat que abriga espécies de animais, tais como elefantes, girafas, leões, hienas, hipopótamos, rinocerontes, antílopes, veados, antas e vários tipos de aves. Este bioma também fornece serviços ambientais importantes, como a proteção do solo e da água, além de fornecer alimentos e outros recursos para as comunidades humanas que vivem na região. 7.2.3 Deserto subtropical É um tipo bioma de deserto que se desenvolve em partes do mundo com um clima subtropical (Figura 3). Figura 3: Foto representativa de um Deserto Subtropical. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/aventura-facanha-arbustos-moitas-14243727/ Estes desertos são caracterizados por verões quentes e invernos mais amenos, além de períodos de chuvas sazonais irregulares. Estes desertos podem ser encontrados na África do Sul, Austrália, leste dos Estados Unidos, México e sudoeste da América do Sul. O deserto subtropical possui muitas características das áreas desérticas, como vegetação escassa, solos arenosos e solo árido. No entanto, a temperatura média anual de um deserto subtropical é geralmente acima de 18°C, o que a diferencia dos demais tipos de desertos. Estes desertos também apresentam uma fauna específica, tais como répteis, aves e mamíferos. https://www.pexels.com/pt-br/foto/aventura-facanha-arbustos-moitas-14243727/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 80 7.2.4 Bosque ou Arbusto Este bioma se refere a um ecossistema terrestre com uma densa cobertura de arbustos, ervas e árvores pequenas, geralmente de não mais de 4 m de altura. Esses ambientes se encontram geralmente em zonas de clima árido ou semiárido do Mediterrâneo. O clima destes biomas é caracterizado por estações chuvosas de inverno e verões secos. Os arbustos são importantes para a vida humana, pois fornecem alimento, combustível e matérias-primas para o setor industrial. Esses ecossistemas também abrigam uma variedade de espécies animais e vegetais, e são importantes para o equilíbriodos ciclos de nutrientes a nível local. 7.2.5 Floresta pluvial temperada É um tipo de bioma que ocorre em regiões temperadas, caracterizado por apresentar uma vegetação arborícola de porte médio a grande, além de um alto nível de umidade (Figura 4). Está presente em locais como as regiões costeiras do noroeste dos EUA, leste e sudeste da Austrália, sul da África do Sul e regiões temperadas da América do Sul. A floresta pluvial temperada é caracterizada por um clima temperado úmido com estações bem definidas. Ela normalmente se desenvolve em áreas nas quais o clima é moderado com invernos moderados a suaves e verões quentes. Figura 4: Foto representativa de uma Floresta Pluvial Temperada. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/fotografia-aerea-aerofotografia-coniferas-passarela-15988828/ https://www.pexels.com/pt-br/foto/fotografia-aerea-aerofotografia-coniferas-passarela-15988828/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 81 Este bioma é formado por árvores coníferas e folhosas, como abetos, pinheiros, faias, carvalhos, magnólias, cedros e ciprestes. A vegetação vai de arbustos a herbáceas, como líquens, musgos, samambaias e trepadeiras. É também o abrigo de muitas espécies de animais, como cervos, veados, esquilos, raposas, texugos, raposas, lebres, pássaros, répteis, anfíbios e invertebrados. Esta floresta é um importante habitat para a vida selvagem, e é importante para a preservação da biodiversidade. 7.2.6 Floresta Sazonal Temperada Apresenta uma formação vegetal que se encontra nas regiões temperadas do hemisfério norte, incluindo partes da América do Norte, Europa e Ásia. É caracterizada por grandes árvores, que mudam de folhas na primavera e outono. O clima destas regiões é temperado e frio, com estações bem definidas. No inverno, as temperaturas caem muito, o que faz com que a maioria das árvores perca suas folhas. No verão, as temperaturas aumentam e as árvores recuperam suas folhas. Esta floresta também tem uma variedade de animais, tais como ursos, castores, veados, raposas e águias. Além disso, muitas aves migratórias passam pela floresta durante a primavera e outono. A floresta sazonal temperada é extremamente importante para o equilíbrio ambiental e a manutenção dos ecossistemas. Essa floresta possui árvores com folhagem decídua, ou seja, que perdem suas folhas durante a estação fria. Isso ajuda a manter o solo fértil, pois as folhas caídas servem de adubo natural. ISTO ACONTECE NA PRÁTICA Além disso, elas também proporcionam abrigo e alimento para muitas espécies animais, ajudando a manter a biodiversidade. A floresta sazonal temperada também atua como uma barreira contra mudanças climáticas. Por fim, elas são extremamente importantes para a produção de oxigênio, que é vital para a vida na Terra. 7.2.7 Campo temperado ou deserto Este bioma possui um clima extremamente quente e seco e invernos frios (Figura 5). Esta área é caracterizada por temperaturas elevadas durante todo o ano, com temperaturas médias entre 20 e 40°C. Além disso, é caracterizada por um baixo índice de precipitação, sendo comum sazonais ou mesmo anuais períodos de seca absoluta. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 82 Os principais desertos são o Saara, no Norte da África; o Deserto do Mojave, nos Estados Unidos; o Deserto da Patagônia, na América do Sul; e o Deserto do Gobi, na Ásia. Outras áreas áridas incluem o Sahel, no Oeste da África; o Deserto de Thar, na Índia; e o Deserto de Atacama, na América do Sul. Figura 5: Foto representativa de Deserto. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/deserto-1731660/ A vegetação do deserto é constituída por espécies adaptadas às condições extremas de seca e calor, como por exemplo cactos, arbustos, arbóreas, gramíneas e ervas. São caracterizadas por serem resistentes às condições adversas, armazenando grandes quantidades de água. https://www.pexels.com/pt-br/foto/deserto-1731660/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 83 7.2.8 Floresta Boreal ou Taiga A floresta boreal cobre a maior parte do Hemisfério Norte, do Canadá à Europa, e até a Ásia (Figura 6). É conhecida como floresta de coníferas devido à grande quantidade de árvores coníferas que a compõem. O clima deste ambiente é geralmente frio e seco, com verões curtos e invernos longos. Figura 6: Foto representativa da Taiga. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/aereo-antena-surpreendente-otimo-4318231/ A neve pode cobrir o solo durante os meses de inverno. A fauna da Taiga é variada e adaptada para resistir a longos períodos de neve. A Floresta Boreal é uma das maiores florestas do mundo e abrange mais de 17 milhões de quilômetros quadrados. Ela é composta principalmente por abetos, pinheiros, bétulas, carvalhos, faias, larícios e outras árvores. Este bioma é reconhecido por ser um grande fornecedor de madeira, utilizado para a produção de móveis, papel e outros produtos. Por último, a Taiga desempenha um papel importante na regulação do clima mundial, pois é um grande absorvedor de carbono. 7.2.9 Tundra A tundra é um dos principais biomas da Terra. É representado por uma área de terreno ártico congelado, com pouca ou nenhuma vegetação (Figura 7). A tundra é um ambiente extremamente árido, onde temperaturas muito baixas e longos períodos de escuridão durante o inverno impedem a existência de grandes árvores ou arbustos. https://www.pexels.com/pt-br/foto/aereo-antena-surpreendente-otimo-4318231/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 84 Figura 7: Foto representativa da Tundra. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/cervo-marrom-em-solo-coberto-de-neve-sob-o-ceu-azul-3846450/ Apesar do clima extremo, a Tundra é o lar de muitos animais, como ursos polares, focas, renas, alces, lontras, raposas e pinguins. As plantas que crescem na tundra são principalmente gramíneas, ciperáceas, musgos, líquenes e algumas espécies de arbustos e árvores de baixa altitude. O solo deste bioma é muito pobre em nutrientes, ácido e poroso. Devido às baixas temperaturas, os nutrientes não se decompõem adequadamente, o que resulta em um solo muito pobre em matéria orgânica. Além disso, o solo é frequentemente inundado por água, o que contribui para o seu encharcamento. As águas subterrâneas contribuem com nutrientes ao solo. 7.3 Ambientes aquáticos O conceito de bioma foi criado especificamente para ecossistemas terrestres, não sendo aplicado para ecossistemas aquáticos. Quando se trata de ambientes aquáticos, existem outros aspectos que são levados em consideração para a sua classificação, tais como a profundidade dos corpos d’água e a concentração de nutrientes. 7.3.1 Água doce Dentre os ambientes aquáticos de água doce (Figura 8), é possível encontrar rios e córregos. Os rios são grandes corpos de água formados sempre que a precipitação excede a evaporação e a drenagem. Esses corpos d’água fluem continuamente para https://www.pexels.com/pt-br/foto/cervo-marrom-em-solo-coberto-de-neve-sob-o-ceu-azul-3846450/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 85 o mar e podem apresentar águas limpídas, turvas ou com a presença de sedimentos. Podem apresentar profundidades variadas, com a presença ou ausência de corredeiras ou quedas d’água. Por outro lado, os córregos são pequenos cursos de água que fluem de forma intermitente. Em geral, apresentam menor profundidade e não possuem corredeiras ou quedas d’água. Estes tipos de ambiente podem ser caracterizados quanto à fluidez da água. Quando um corpo d’água é corrente como rios, lagos, córregos e ribeirões são denominados ambientes lóticos, enquanto lênticos é a denominação de corpos d’água parados, como lagos e lagoas. Figura 8: Foto representativa da Tundra. Fonte: ttps://www.pexels.com/pt-br/foto/foto-de-corpo-d-agua-e-campo-verde-sob-o-ceu-azul-1179225/7.3.2 Mares e oceanos Os oceanos e mares são importantes componentes do nosso ecossistema global. Eles fornecem diversas funções ecossistêmicas, incluindo a regulação do clima, nutrientes, abrigo a espécies marinhas, e atuam como barreiras naturais à erosão. O ecossistema marinho é formado por organismos que dependem uns dos outros para sobreviver, incluindo plantas, peixes, invertebrados, mamíferos, aves e outros animais. Assim, a saúde dos oceanos e mares depende da saúde das espécies que nele habitam. A poluição dos oceanos e mares, a pesca excessiva e a mudança climática são alguns dos principais fatores que contribuem para a degradação dos ecossistemas marinhos. https://www.pexels.com/pt-br/foto/foto-de-corpo-d-agua-e-campo-verde-sob-o-ceu-azul-1179225/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 86 A preservação dos oceanos e mares é essencial para assegurar a saúde do planeta. Os mares e oceanos são fundamentais para a vida na Terra e para o equilíbrio ecológico. Eles fornecem oxigênio para o ar, alimentos para milhões de pessoas, regulam o clima, abrigam grande parte da biodiversidade e são responsáveis por absorver grande parte do carbono emitido na atmosfera. Contudo, os oceanos e mares são ameaçados pelas mudanças climáticas, poluição plástica, mudanças na qualidade da água, exploração de espécies e a pesca excessiva. Para preservar os oceanos e mares, é necessário adotar medidas de proteção, como a redução do uso de plásticos e outros materiais poluentes, a proteção das zonas costeiras, a implementação de programas de educação ambiental para conscientizar a população, a criação de leis para controlar a pesca de forma sustentável, e a recuperação dos ecossistemas marinhos. Além disso, é importante promover campanhas de limpeza para remover lixo dos mares e oceanos, incentivar o uso de energias renováveis como a eólica e solar e colocar em prática programas de restauração de habitats marinhos. 7.3.3 Estuários Os estuários são ambientes de transição localizados em regiões costeiras onde as águas doces fluem em direção ao mar. São ecossistemas complexos caracterizados por uma variedade de habitats, sendo um dos mais produtivos do mundo. É onde a vida selvagem se encontra com a vida humana, um habitat vital para a existência de muitas espécies de aves, peixes, crustáceos, mamíferos marinhos e outros animais. A manutenção dos ecossistemas estuarinos é crucial para a saúde dos oceanos e dos seres humanos. A preservação destes habitats costeiros exige a compreensão dos fatores que afetam a qualidade da água, a manutenção dos habitats estuarinos, a proteção das espécies aquáticas e a conservação da biodiversidade. Assim como todos os ecossistemas ao redor do mundo, a gestão sustentável dos recursos humanos e econômicos, assim como o estudo e o monitoramento dos efeitos da mudança climática, são aspectos fundamentais para garantir a preservação dos ecossistemas estuarinos. O uso racional dos recursos naturais, a recuperação de áreas degradadas e o controle de poluição são medidas importantes para o gerenciamento sustentável desses ecossistemas. Por fim, é necessário promover ações de educação ambiental para conscientizar as comunidades locais sobre a importância da preservação dos ecossistemas nos estuários. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 87 Biomas e ecossistemas são partes importantes da diversidade biológica, contribuindo para o equilíbrio natural dos ecossistemas do planeta. A destruição de biomas e ecossistemas pode causar desequilíbrios ecológicos e provocar perdas irreversíveis de espécies e o empobrecimento da biodiversidade global. Portanto, é essencial preservar os ecossistemas existentes de modo a garantir que a diversidade dos sistemas ecológicos não seja comprometida. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 88 CAPÍTULO 8 BIOMAS BRASILEIROS No capítulo anterior, você aprendeu sobre os biomas que podem ser encontrados ao redor do mundo. Agora, as próximas páginas serão dedicadas ao conhecimento exclusivo dos biomas brasileiros. 8.1 Importância dos biomas brasileiros Os biomas brasileiros são ecossistemas únicos, formados por plantas, animais e outros elementos de um determinado ambiente e que são diferentes dos outros biomas do mundo. ANOTE ISSO Representam uma quantidade significativa da biodiversidade mundial, abrangendo grandes áreas dos territórios brasileiros. Os biomas brasileiros ocupam cerca de 60% do território nacional, o que representa uma área de cerca de 5 milhões de km². Algumas curiosidades interessantes a respeito dos biomas brasileiros: o Cerrado é o segundo maior bioma do Brasil, ocupando cerca de 22% do território nacional. O bioma Amazônia é o maior bioma do Brasil, cobrindo cerca de 60% do território nacional. A Mata Atlântica é considerada um dos biomas mais ricos do mundo, abrigando uma biodiversidade única. O Pantanal é o terceiro maior bioma do Brasil, abrigando uma grande variedade de espécies de animais e plantas. A Caatinga é o bioma mais seco do Brasil, com temperaturas que variam entre 10° e 40°C durante o ano. A Floresta de Araucária é um dos biomas mais antigos do planeta, com mais de 65 milhões de anos. Além da ampla biodiversidade, os biomas brasileiros são importantes mantenedores de água e fontes de recursos naturais para a população. Os biomas brasileiros também desempenham um papel importante na regulação dos sistemas climáticos regionais, ajudando a mitigar as mudanças climáticas e proteger a saúde do planeta. Além disso, os biomas brasileiros são fundamentais para a preservação da cultura e da história nativa. Por último, os biomas brasileiros são importantes para a economia local, pois fornecem recursos para a agricultura, a pecuária e o turismo. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 89 8.2 Tipos de biomas brasileiros Dentre os biomas brasileiros, destacam-se o Cerrado, a Caatinga, a Mata Atlântica, a Floresta Amazônica, a Floresta do Pantanal e Campos Sulinos ou Pampa (Figura 1). A seguir, você conhecerá um pouco sobre cada um desses biomas em detalhes. Figura 1: Representação esquemática da localização dos biomas brasileiros. Fonte: Jéssica Ferreira. 8.2.1 Cerrado O Cerrado ou savana tropical é um dos principais biomas da zona tropical da América do Sul (Figura 2). Pode ser encontrado nos estados de Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, Bahia, Maranhão, Tocantins e Distrito Federal. Figura 2: Cerrado brasileiro. Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Cerrado#/media/Ficheiro:Morro_cabeludo_-_Parque_dos_Pireneus_-_Piren%C3%B3polis_-_Goi%C3%A1s_01.jpg https://pt.wikipedia.org/wiki/Cerrado#/media/Ficheiro:Morro_cabeludo_-_Parque_dos_Pireneus_-_Piren%C3%B3polis_-_Goi%C3%A1s_01.jpg ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 90 Caracteriza-se pelo seu solo arenoso, pelo seu clima quente e úmido, além da presença de árvores espinhosas e pela fauna que a habita. É um dos ecossistemas mais importantes da região, pois fornece alimentos e abriga inúmeras espécies de animais. Além disso, as árvores do cerrado servem como fonte de madeira para agricultura, construção e fabricação de produtos. No entanto, o bioma fechado também está ameaçado pelo desmatamento e pela caça excessiva de sua fauna. Por esta razão, vários planos de conservação foram criados para protegê-lo. 8.2.2 Caatinga A Caatinga é um bioma que ocorre exclusivamente na região Nordeste do Brasil, em áreas de clima semi-árido ou árido (Figura 3). Os estados brasileiros que compõem o bioma Caatinga são Pernambuco, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Alagoas, Sergipe, Bahia e Piauí. Figura 3: Bioma Caatinga. Fonte: https://visualhunt.com/photo5/559697/ É caracterizadapor ter um clima quente e seco, sendo que a estação chuvosa tem duração curta e com chuvas raras e esparsas. A Caatinga é o único bioma tropical do mundo que é predominantemente xerófito, ou seja, com pouca água disponível. A vegetação da caatinga é formada principalmente por arbustos, árvores características e cactáceas. A biodiversidade deste bioma é bem variada, contendo diversos animais como mamíferos, aves, répteis e insetos, além de diversas espécies de plantas. No entanto, a caatinga é um dos biomas mais ameaçados do Brasil, devido à destruição de sua vegetação para fins agrícolas, a exploração madeireira e a caça ilegal. https://visualhunt.com/photo5/559697/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 91 8.2.3 Mata Atlântica A Mata Atlântica é uma das maiores florestas tropicais do mundo e abrange a costa leste do Brasil (Figura 4). É conhecida por sua grande biodiversidade, incluindo mais de 20 mil espécies de plantas, animais, répteis e aves. Este bioma está presente nos estados da Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro, São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Figura 4: Bioma Mata Atlântica com representação de sua biodiversidade. Fonte: https://pixabay.com/photos/animal-mammal-wildlife-species-7323175/ A mata atlântica possui um clima tropical úmido, com chuvas abundantes durante o ano. O solo é fertilizado pela decomposição constante, sendo muito rico em nutrientes, o que faz com que as espécies de vegetais se desenvolvam rapidamente. A Mata Atlântica é também um importante recurso para a agricultura, pois contém muitas espécies raras de árvores, algumas das quais são usadas para produzir madeira preciosa. Além disso, a Mata Atlântica é um importante habitat para a fauna, incluindo mais de 600 espécies de aves, 300 espécies de mamíferos, 400 espécies de répteis e anfíbios, e 100 espécies de peixes. A Mata Atlântica é considerada uma importante fonte de recursos para a humanidade. Esta região contém uma grande variedade de recursos naturais, como madeira, água, minerais, alimentos e remédios. Isso significa que a Mata Atlântica é uma importante fonte de alimentos, remédios e recursos dos quais dependem as comunidades locais. Possui um papel importante na regulação do clima, pois mantém o equilíbrio da umidade e temperatura, ajudando a manter o meio ambiente em um estado saudável. Finalmente, a Mata Atlântica é uma importante fonte de serviços ecossistêmicos. Esta região contém uma grande variedade de ecossistemas que fornecem serviços como regulação do clima, purificação da água, regulação do ciclo da água e proteção da https://pixabay.com/photos/animal-mammal-wildlife-species-7323175/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 92 terra contra erosão e deslizamentos. Esses serviços são essenciais para o bem-estar das comunidades locais e para a manutenção da biodiversidade. 8.2.4 Floresta Amazônica A floresta amazônica é uma floresta tropical que ocupa a maior parte da bacia do rio Amazonas (Figura 5). Ela abrange cerca de cinco milhões de quilômetros quadrados, cobrindo grandes partes da América do Sul, incluindo partes do Brasil, Peru, Colômbia, Bolívia, Equador, Guiana, Guiana Francesa, Venezuela e Suriname. É a maior floresta tropical do mundo e o lar de milhões de espécies de plantas, animais e insetos. É também o lar de mais de três milhões de pessoas, incluindo muitas populações indígenas que dependem da floresta para suas necessidades diárias. Cerca de 30 milhões de pessoas dependem direta ou indiretamente dos recursos fornecidos pela floresta, como alimentos, madeira, medicamentos e cultura. Figura 5: Floresta Amazônica. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/aereo-antena-campo-interior-13348136/ Compondo este bioma, o rio amazonas é um dos principais rios do mundo, sendo o segundo mais extenso em comprimento, com cerca de 6.400 km. Este rio é responsável por despejar mais de um quinto de toda a água doce do planeta nos oceanos. Devido à sua extensão, ele possui um grande número de afluentes, cerca de 1.100, que se dispersam por seu caminho. Ele nasce na Cordilheira dos Andes, na região montanhosa colombiana da cidade de La Palma, e deságua no Oceano Atlântico, no litoral brasileiro. https://www.pexels.com/pt-br/foto/aereo-antena-campo-interior-13348136/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 93 O Rio Negro é um dos principais afluentes do Rio Amazonas, tendo também sua origem na Cordilheira dos Andes, na Colômbia, e percocorrendo cerca de 2.200 km até desaguar no Amazonas, próximo à cidade de Manaus. O Rio Solimões também é outro afluente do Rio Amazonas. O encontro destes dois rios é reconhecido pela diferença de coloração das águas (Figura 6). O Rio Negro é um rio de águas negras e muito frias, enquanto o Solimões é um rio de águas mais quentes e de coloração mais clara. O Rio Negro é muito mais profundo que o Solimões e seu leito é mais estreito, enquanto o leito do Solimões é mais largo. O Rio Negro também é mais lento e tem menos corredeiras do que o Solimões. Figura 6: Imagem aérea mostrando o encontro dos rios Negro e Solimões. Fonte: https://visualhunt.com/f7/photo/39752241970/49e7c6df7c/ A floresta amazônica é considerada um dos mais importantes ecossistemas do mundo devido à sua biodiversidade e às funções importantes que desempenha para o clima global. Entretanto, vem enfrentando problemas cada vez mais frequentes, tais como o desmatamento e a degradação da floresta, principalmente nos últimos anos, causando preocupação global sobre a destruição deste ecossistema fundamental. A Floresta Amazônica desempenha um papel crucial no clima global, pois é responsável por grandes quantidades de armazenamento de carbono e é a maior floresta tropical do planeta. Ela absorve dióxido de carbono da atmosfera e armazena-o em árvores, solos e biomassa, o que impede que a quantidade de dióxido de carbono existente na atmosfera aumente. A Floresta Amazônica também ajuda a controlar o clima ao liberar água para o ar, o que contribui para o movimento de massas de ar e ajuda a estabilizar a temperatura na região. Ainda ajuda a controlar a quantidade de chuva na região, pois as espécies de vegetais liberam vapor d’água para a atmosfera. Essas águas vão para outras regiões, contribuindo para o clima de outras partes do https://visualhunt.com/f7/photo/39752241970/49e7c6df7c/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 94 mundo. O desflorestamento ilegal da Amazônia tem um efeito significativo na mudança climática, pois remove essa fonte importante de armazenamento de carbono e também contribui para o aumento da temperatura global. A preservação da floresta também é essencial para manter o equilíbrio climático global. Portanto, é essencial que sejam tomadas medidas imediatas para proteger a Floresta Amazônica e garantir que ela continue sendo um pulmão do mundo e um importante abrigo para a biodiversidade terrestre. 8.2.5 Floresta do Pantanal A Floresta do Pantanal é uma floresta tropical úmida que se estende ao longo do Pantanal sul-mato-grossense, na região central do Brasil (Figura 7). Cobre os estados do Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Rondônia, Acre, Amazonas, Pará, Goiás, Tocantins, Maranhão e Roraima. Figura 7: Pantanal mato-grossense. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/arbusto-mato-moita-flora-14194801/ É uma das maiores áreas de floresta tropical úmida do mundo, com uma área de aproximadamente 10 milhões de hectares. A floresta é caracterizada por uma grande variedade de plantas, animais e habitats, abrigando espécies ameaçadas de extinção, como o jaguar, o lobo-guará e o macaco-prego. É também o lar de várias aves endêmicas, como o tuiuiú, o papagaio-de-cara-roxa e o guará. A floresta do Pantanal contribui paraa manutenção da biodiversidade local, desempenhando funções ecológicas fundamentais para a manutenção dos https://www.pexels.com/pt-br/foto/arbusto-mato-moita-flora-14194801/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 95 ecossistemas existentes. A floresta é essencial para fornecer água limpa, proteger o solo e o ambiente, estabilizar o clima e servir como habitat para muitas espécies de plantas, animais e insetos. A floresta também é importante para a preservação da cultura local, pois muitas das plantas nativas são usadas como alimento e medicina. Além disso, ela fornece madeira para a construção de casas e artesanato. A floresta do Pantanal fornece também um habitat para aves migratórias, o que a torna um importante destino para turistas e observadores de aves. A conservação da Floresta do Pantanal é essencial para manter a biodiversidade e preservar o equilíbrio ecológico, bem como para manter os recursos naturais disponíveis para as gerações futuras. Para preservar a Floresta do Pantanal, é necessário implementar medidas de conservação, como a criação de áreas protegidas, uso sustentável dos recursos naturais, monitoramento e fiscalização para evitar a caça ilegal e a destruição de florestas, educação ambiental para a população local, além de programas de recuperação de áreas degradadas. Além disso, é importante promover a participação dos povos locais na gestão dos recursos naturais, incentivando a conservação e o uso sustentável da Floresta do Pantanal. 8.2.6 Campos Sulinos ou Pampa O bioma Pampa é um bioma semi-árido único da América do Sul, localizado principalmente na Argentina e no Uruguai, bem como em algumas partes do sul do Brasil (Figura 8). O bioma Pampa ocorre nos estados brasileiros do Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná e São Paulo. Figura 8: Bioma Pampa. Fonte: https://visualhunt.com/f7/photo/3951399458/47ae091b98/ https://visualhunt.com/f7/photo/3951399458/47ae091b98/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 96 É caracterizado por sua vasta planície e gramíneas, como o capim-pé-de-galinha, que cresce em campos rasos e secos, intercalados por lagoas e baixios. É uma área de topografia plana, com solos arenosos e pouca fertilidade. O clima é predominantemente temperado e árido. A região é conhecida por sua grande biodiversidade, com espécies endêmicas únicas e muitas plantas e animais selvagens. É também um habitat para uma variedade de aves migratórias. A agricultura é praticada na região, com o gado sendo o principal produto. A água é escassa e os rios da região são geralmente intermitentes. O bioma Pampa é um dos mais importantes do Brasil, pois abriga cerca de 12% da vegetação nativa do país. De acordo com a legislação brasileira, o bioma Pampa é considerado uma área protegida, o que significa que sua conservação e manejo são regidos por leis especiais. Uma das principais medidas de conservação do bioma Pampa é a criação de Unidades de Conservação (UCs). Atualmente, existem cerca de 80 UCs no bioma Pampa, sendo que as principais delas são terras indígenas, parques, reservas biológicas e estações ecológicas. Outra medida importante para a conservação do bioma Pampa é a realização de projetos de recuperação de áreas degradadas. Outra medida importante para a conservação do bioma Pampa é a realização de projetos de recuperação de áreas degradadas. Estes projetos visam recuperar áreas degradadas por atividades antrópicas, como a agricultura, a pecuária, a mineração, a exploração madeireira e os incêndios. Estes projetos de recuperação envolveriam a limpeza de áreas degradadas, a reestruturação e restauração de solos, a restauração de vegetação, a recuperação de habitats e a reintrodução de espécies nativas. Além disso, deve-se incentivar o uso sustentável da terra, bem como a educação ambiental entre a população local para aumentar a conscientização sobre a importância da conservação do bioma Pampa. 8.3 Impactos sobre os biomas brasileiros A relação entre os biomas brasileiros e a sociedade é variável e complexa. Os biomas brasileiros possuem grande importância para a economia do país, visto que possuem diversas fontes de recursos naturais que são utilizadas pela indústria, agricultura e outras atividades. Os impactos ambientais sobre os biomas brasileiros são causados por diversas ações humanas, como a destruição de habitats, a desflorestação, a poluição e a caça predatória. Estas ações têm contribuído para a destruição e fragmentação de habitats, ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 97 a redução de espécies e a perda da biodiversidade. A desflorestação é a principal causa de impacto ambiental sobre os biomas brasileiros (Figura 9). O desmatamento, principalmente para fins agrícolas, tem reduzido drasticamente as áreas de floresta, que fornecem abrigo e alimento para muitas espécies. Além disso, a desflorestação também contribui para o aumento de gases de efeito estufa na atmosfera. Figura 9: Ilustração representativa da poluição afetando os biomas. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/aterro-perto-de-arvores-2768961/ A poluição da água também é outro problema grave que afeta os biomas brasileiros. A poluição por esgoto doméstico e industrial, bem como os produtos químicos utilizados na agricultura, contribuem para a degradação da qualidade da água e da saúde dos ecossistemas aquáticos. A proteção dos biomas brasileiros é realizada de diversas formas, com várias iniciativas que visam conservar a biodiversidade existente no Brasil. Uma delas é o Programa de Proteção de Biomas Brasileiros (PPBio), criado em 2004 pelo Ministério do Meio Ambiente, que tem como objetivo a conservação da biodiversidade nos biomas brasileiros. O programa trabalha na identificação, mapeamento, monitoramento e proteção de espécies, comunidades e habitats, além de desenvolver ações de educação ambiental. Outras estratégias incluem a criação de unidades de conservação, como parques nacionais, estaduais e municipais, reservas biológicas e florestais, entre outros. As unidades de conservação têm como objetivo preservar a biodiversidade dos biomas brasileiros, bem como o patrimônio geológico, paleontológico, arqueológico https://www.pexels.com/pt-br/foto/aterro-perto-de-arvores-2768961/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 98 e cênico existente nas áreas. Além disso, o governo federal também tem investido na recuperação de áreas degradadas, com projetos de reflorestamento que buscam restaurar o ambiente natural e conservar a biodiversidade existente nos biomas. A conservação dos biomas brasileiros é fundamental para a preservação da biodiversidade do país e para a manutenção dos serviços ecossistêmicos essenciais. As principais medidas de conservação devem incluir o estabelecimento de áreas protegidas, o controle de espécies exóticas invasoras, a recuperação de áreas degradadas, a restauração da paisagem e a promoção de usos sustentáveis dos recursos naturais. Além disso, é importante que haja a implementação de políticas públicas que envolvam a participação da população local e a promoção da educação ambiental. É fundamental que a população se conscientize dos impactos que o desenvolvimento econômico pode trazer ao meio ambiente, e que sejam compreendidas as consequências dos usos indevidos dos recursos naturais. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 99 CAPÍTULO 9 METAPOPULAÇÕES E METACOMUNIDADES 9.1 Origem do conceito de metapopulações 9.1.1 Biogeografia de Ilhas A biogeografia de ilhas é o estudo da distribuição e abundância de organismos na paisagem das ilhas. O estudo da biogeografia de ilhas inclui a análise das características físicas das ilhas, as relações entreas ilhas e seus vizinhos continentais, a interação entre os diversos organismos e como essas interações impactam a cadeia alimentar e a diversidade da vida na ilha. A biogeografia de ilhas tem sido estudada desde o início do século XX, quando os primeiros estudos foram realizados na Amazônia pelo naturalista Alfred Russel Wallace. Desde então, a biogeografia de ilhas tem se expandido para estudar outras áreas, incluindo o Pacífico, o Caribe e o Atlântico. Esta área da biogeografia explora como as espécies se movem entre as ilhas e metapopulações e como elas se desenvolvem e evoluem nesses ambientes. Os principais tópicos da biogeografia de ilhas e metapopulações incluem a determinação das origens das espécies, as dinâmicas de dispersão e colonização, as mudanças nos tamanhos das populações, a dinâmica das metapopulações e a influência de fatores ambientais na distribuição das espécies. 9.1.2 Metapopulações Metapopulações são populações que consistem em dois ou mais subconjuntos de indivíduos que se sobrepõem geograficamente, mas que são geneticamente distintos. Estes subconjuntos podem ser separados por uma fronteira física, como um rio, uma montanha, ou até mesmo uma fronteira política. As metapopulações têm a capacidade de se mover entre esses subconjuntos, o que permite que elas interajam geneticamente. Esta flexibilidade permite que as metapopulações se adaptem mais facilmente a mudanças ambientais, o que lhes dá uma vantagem competitiva. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 100 As metapopulações são frequentemente usadas para estudar a evolução e a biodiversidade, pois elas permitem que se observem populações isoladas dentro de um mesmo ecossistema. Uma metapopulação é formada por várias populações conectadas entre si por um fluxo de indivíduos. Isso se dá devido ao fato de que os indivíduos podem se deslocar entre as populações, trazendo genes e informações que podem influenciar a diversidade e a evolução das populações. Isto é essencial para que o ecossistema seja dinâmico e que a diversidade das espécies seja preservada. Os principais fatores que influenciam as metapopulações são: • Disponibilidade de recursos: a disponibilidade de recursos é um dos principais fatores que influenciam as metapopulações. Os recursos necessários para a sobrevivência das espécies são variados e incluem coisas como água, alimentos e abrigo. Se esses recursos não estiverem disponíveis em quantidades suficientes, as populações terão dificuldade para sobreviver. • Interações entre espécies: as interações entre espécies é outro importante fator que influencia as metapopulações. As interações entre espécies podem ser benéficas ou prejudiciais para as populações. Por exemplo, se uma espécie predadora consome muitos indivíduos de uma espécie presa, isso pode levar ao declínio dessa espécie presa e, consequentemente, afetar as metapopulações. • Mudanças climáticas: as mudanças climáticas também influenciam as metapopulações. O clima pode mudar drasticamente e afetar a disponibilidade de recursos, as interações entre espécies, a distribuição geográfica das espécies e a capacidade das populações de sobreviverem. A fragmentação do habitat é outro importante fator que influencia as metapopulações. • A fragmentação do habitat: a fragmentação do habitat é outro importante fator que influencia as metapopulações, visto que resulta na redução do tamanho e da conectividade dos habitats, o que pode levar à perda de espécies e à redução da diversidade. Isso pode afetar a capacidade das populações de se dispersarem e de se recomporem. Assim como em populações menores, as metapopulações também são dependentes de estratégias para sua sobrevivência. Diz-se que uma população é K estrategista quando investe energia em seu crescimento com o intuito de produzir menos proles, mas que tenham tamanho corporal adequado para garantir sua sobrevivência. Por outro lado, as chamadas R estrategistas são as espécies que investem energia em ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 101 produzir o maior número de proles possível, não se preocupando tanto com o seu desenvolvimento em tamanho corporal. Estes modelos supõem que as populações de organismos são capazes de reagir aos estímulos do meio ambiente e escolher uma estratégia que lhes forneça o maior benefício possível. Uma vez que uma estratégia é escolhida, ela é utilizada por toda a população até que outra estratégia mais benéfica seja escolhida. Entretanto, como você aprendeu até o momento, os ambientes possuem um limite para sustentar as populações que ali vivem. A capacidade de suporte em ecologia refere-se à capacidade de um ecossistema em suportar as pressões humanas, como a poluição, a destruição de habitats, a introdução de espécies invasoras, a fragmentação de habitats, a exploração de recursos naturais, e assim por diante. A capacidade de suporte de um ecossistema é medida pela quantidade de pressão que ele pode suportar antes de se tornar incapaz de manter sua função básica, como a produção de alimentos, a regulação do clima, o abastecimento de água ou a preservação da biodiversidade. Quando a capacidade de suporte de um ecossistema é ultrapassada, os impactos sobre os seres vivos e a ecologia geralmente são irreversíveis. Para identificar as estratégias e poder avalia-las é comum a utilização de modelos matemáticos. A título de conhecimento, você verá a seguir três modelos matemáticos que podem ser utilizados em estudos de metapopulações: • Modelo de Metapopulação de Levins: é um modelo matemático para explicar a dinâmica de distribuição de espécies ao longo do tempo. O modelo é baseado na premissa de que as populações não são homogêneas, mas consistem em várias subpopulações localizadas em diferentes locais. O modelo inclui parâmetros que descrevem a taxa de colonização, a taxa de extinção, a migração e a meta de população. • Modelo Metapopulação de São Vito: é uma abordagem matemática para estudar a distribuição espacial de populações e seu comportamento ao longo do tempo. O modelo incorpora o conceito de que as populações são compostas por grupos de indivíduos que se deslocam entre diferentes locais em diferentes taxas. • Modelo Metapopulação de Hubbell: é um modelo matemático para estudar a dinâmica de distribuição de espécies ao longo do tempo. O modelo é baseado na premissa de que as populações são compostas por grupos de indivíduos que se deslocam entre diferentes locais, e que a distribuição espacial e temporal desses grupos depende das características ambientais e bióticas locais. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 102 Em geral, os modelos matemáticos são ferramentas importantes para os estudos em ecologia e também de metapopulações, pois permitem que cientistas explorem e compreendam o comportamento de populações em um nível mais profundo. Os modelos permitem que os pesquisadores explorem e compreendam melhor a estrutura da população, como a densidade, a distribuição geográfica e o tamanho de populações. Ao considerar esses fatores, os pesquisadores podem entender melhor as tendências e a viabilidade a longo prazo de uma determinada população. 9.1.1.1 Taxas de imigração e emigração em metapopulações De um modo geral, as taxas de imigração e emigração são importantes mecanismos que permitem que espécies se movam para novos habitats. Imigração é o processo de movimento de indivíduos de uma área para outra, enquanto emigração é o processo de movimento de indivíduos de uma área para outra. Imigração e emigração podem ter um grande impacto nas populações de uma área. As imigrações podem aumentar a diversidade genética de uma população, permitindo que novas linhagens e características sejam introduzidas. Além disso, a imigração pode repor a população, aumentando a densidadee a produção de recursos. Por outro lado, a emigração pode levar a uma redução na densidade de uma população, pois os indivíduos saem e não são substituídos. A imigração e a emigração também desempenham um papel importante na dispersão de espécies. O movimento permite que espécies se espalhem para novos habitats e expandam seu habitat natural, processos essenciais para a formação de metapopulações. Isso pode ser particularmente importante para espécies que estão ameaçadas de extinção. O movimento de espécies também permite que elas migrem para áreas com temperaturas mais favoráveis ou com recursos abundantes. Em suma, a imigração e a emigração são importantes mecanismos de movimento de espécies que podem ter um grande impacto sobre as populações e habitats locais. 9.1.1.2 Extinção em metapopulações As taxas de extinção em metapopulações é o resultado de uma combinação de fatores, como mudanças no clima, competição entre espécies, doença, predação e interferência humana. A redução da área de habitat, a destruição de habitats naturais e a introdução de espécies invasoras também têm um papel importante na extinção de metapopulações. A rápida mudança climática pode ser uma das principais causas da extinção em metapopulações. Como mudanças drásticas no clima podem levar a mudanças na temperatura, na precipitação e na quantidade de luz solar disponível, isso pode afetar negativamente a capacidade das espécies de se adaptarem a um novo ambiente, levando à extinção. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 103 Outro fator que contribui para a extinção em metapopulações é a competição entre espécies. Quando duas ou mais espécies competem pelos mesmos recursos, a espécie mais adaptada geralmente vence, enquanto a espécie menos adaptada fica em risco de extinção. As doenças também podem levar à extinção em metapopulações. Quando uma doença se espalha rapidamente entre uma população, ela pode matar grandes números de indivíduos, resultando na redução da população e, eventualmente, na extinção. Por fim, a interferência humana também pode desempenhar um papel significativo na extinção de metapopulações. A caça e a pesca excessivas, a destruição de habitats naturais e a introdução de espécies invasoras são algumas das principais formas de interferência humana que podem levar à extinção em metapopulações. Portanto, é preciso investir na conservação de metapopulações com o intuito de manter os fluxos de migração entre os habitats para garantir a estabilidade e a diversidade genética da população. Neste sentido, geralmente são tomadas medidas para proteger os habitats e as rotas migratórias entre eles, bem como para manter as populações dentro dos limites de saúde ecológica. Além disso, podem ser tomadas medidas para promover a diversidade genética, como a restrição de determinadas atividades humanas que possam afetar a mobilidade ou a reprodução das espécies. 9.1.3 Metacomunidades Metacomunidades são conjuntos de comunidades interconectadas por fluxos de organismos, energia e matéria. Elas são importantes para a compreensão de como diferentes processos ecológicos, em diferentes escalas (Figura 1), influenciam o padrão de distribuição espacial de organismos em um determinado ambiente. Figura 1. Escala de ecologia de comunidades. Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 104 Metacomunidades podem ocorrer em qualquer ambiente, desde sistemas aquáticos a sistemas terrestres. As metacomunidades se concentram na interação entre comunidades, abrangendo todos os fatores que afetam essas interações, incluindo a dispersão entre elas, a dispersão intra-comunitária, a alteração do ambiente, a competição entre espécies e a capacidade de colonização de novas áreas. Os estudos de metacomunidades têm permitido que os cientistas compreendam melhor como as comunidades interagem e como elas evoluem ao longo do tempo. Para os estudos de comunidades é importante considerar os padrões de distribuição das espécies. Os padrões de distribuição de espécies em metacomunidades são a forma como uma espécie é distribuída entre várias comunidades locais (Figura 2). Estes padrões podem variar de metacomunidade para metacomunidade e podem ser influenciados por fatores como a dispersão, a competição inter-espécie, a interação entre os níveis de complexidade e as mudanças climáticas. Figura 2. Padrões de distribuição de espécies. Fonte: Elaborado por Jéssica Ferreira. • Tabuleiro de xadrez: é um padrão de distribuição de espécies que está diretamente relacionado à dispersão das espécies nos habitats. Em geral, é usado para descrever a distribuição de espécies nos habitats. Por exemplo, se uma espécie está presente em todos os habitats, ela seria descrita como sendo distribuída em um padrão de tabuleiro de xadrez. Por outro lado, se a espécie estivesse presente em alguns habitats, mas ausente em outros, ela seria descrita como tendo um padrão de distribuição irregular. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 105 • Aleatório: ocorre quando as espécies são distribuídas de forma desigual em um habitat. Esta forma aleatória de distribuição é comum em habitats naturais, onde as interações entre as espécies e os fatores ambientais determinam quais áreas são mais propícias para a vida. Estes padrões de distribuição não são influenciados por fatores como a competição inter-espécies ou fatores abióticos; em vez disso, são resultado da dispersão aleatória das espécies, geralmente devido ao acaso ou ao deslocamento impulsionado por ventos ou correntes. • Aninhado: são padrões de distribuição de espécies nos quais as espécies estão dispostas em grupos aninhados. Esses padrões são observados em vários ambientes, desde florestas temperadas a águas costeiras. Geralmente, os padrões de distribuição aninhados envolvem grupos de espécies que se agrupam em pequenas áreas, como um recife de coral ou um grupo de árvores. Essas áreas podem se estender a largas distâncias, como um ecossistema de floresta tropical ou um habitat de vida selvagem. Os padrões de distribuição aninhados são importantes porque eles permitem que as espécies se beneficiem de seu ambiente de maneiras que não seriam possíveis se elas estivessem dispersas aleatoriamente. Por exemplo, um recife de coral pode fornecer refúgio para pequenos peixes, enquanto uma floresta temperada pode fornecer um ambiente para a criação de animais selvagens. • Regularmente espaçado: ocorre quando as populações de uma espécie são distribuídas uniformemente ao longo do espaço. Este padrão é comumente visto em espécies que ocupam habitats abertos, como gramíneas, arbustos e árvores em savanas, desertos e campos abertos. Este padrão também pode ser visto quando as populações de uma espécie são distribuídas uniformemente ao longo do tempo. Por exemplo, algumas espécies de aves migratórias são observadas migrando no mesmo período de tempo, todos os anos. • Gleasoniano: Os padrões de distribuição de espécies gleasoniano são uma forma de classificar a distribuição de espécies em um determinado ecossistema. Eles foram desenvolvidos pelo ecologista Henry Gleason em 1926. O conceito é baseado no princípio de que a distribuição de espécies em um determinado ecossistema é determinada pelo ambiente, não pela taxonomia. Estes padrões incluem três principais características: a distribuição de espécies é heterogênea, significando que algumas espécies estão mais comumente localizadas em certas áreas do que em outras; a distribuição das espécies é independente, ou seja, ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 106 uma determinada espécie não é afetada pela presença ou ausência de outras espécies; e a distribuição de espécies é contextual, ouseja, as características dos ambientes são importantes para determinar onde uma determinada espécie pode ser encontrada. Estes padrões fornecem uma compreensão útil do funcionamento dos ecossistemas, e de como eles mudam com o tempo e o que pode ser feito para manter a sua saúde e estabilidade. • Clementsoniano: é uma forma de classificar as espécies de acordo com o seu habitat, distribuição geográfica e interação com outras espécies. A classificação foi criada pelo botânico Frederic Clements e se baseia na teoria de que as comunidades biológicas são formadas por associações entre as espécies, que resultam de relações ecológicas. A classificação se divide em seis padrões diferentes: habitat, geografia, ligação, competição, predação e mutualismo. Estes padrões são usados para determinar as interações entre as espécies e as comunidades biológicas em que elas vivem. O padrão de distribuição de espécies Clementsoniano é um dos mais amplamente utilizados na ecologia, pois é extremamente útil para entender a evolução das comunidades biológicas e sua dinâmica. Em suma, os padrões de distribuição de espécies desempenham um papel fundamental na compreensão das metacomunidades, pois fornecem informações cruciais sobre como as espécies interagem e como as mudanças ambientais afetam a estrutura das comunidades. Após a ordenação das comunidades ao longo de um gradiente de distribuição, é preciso olhar para mais alguns aspectos importantes: se há coerência entre os elementos. A coerência reflete o número de lacunas na distribuição das espécies. O “turnover” de espécies em metacomunidades é a capacidade de uma metacomunidade em suportar mudanças ambientais, isto é, como ocorre a substituição das espécies. O turnover de espécies mede a capacidade das metacomunidades de responderem às mudanças ambientais e ao fluxo de energia e nutrientes entre sistemas. Ele também ajuda a avaliar o impacto das perturbações no ecossistema e a identificar áreas potencialmente vulneráveis. O turnover de espécies pode ser medido em vários ambientes, incluindo florestas, prados, lagos, oceanos e planícies aluviais. Por fim, a agregação de limites é um termo utilizado para descrever a maneira como as comunidades de organismos são organizadas em relação a outras comunidades. A ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 107 agregação de limites é a forma como as comunidades estão conectadas e interatuam entre si, criando assim um sistema mais complexo chamado de metacomunidade. Estas interações podem ser físicas, biológicas ou químicas. Por exemplo, quando as comunidades de plantas e animais estão interligadas, essas relações podem influenciar a forma como os nutrientes se movem e como a energia é transferida entre elas. Estas interações também podem influenciar a forma como os organismos crescem, se reproduzem e interagem entre si. A agregação de limites é importante para entender como as metacomunidades funcionam e para gerenciá-las de maneira eficiente. Além dos padrões de distribuição, existem outros aspectos que contribuem para a compreensão do funcionamento das metacomunidades. Os modelos de metacomunidades são utilizados para descrever e prever as respostas das comunidades aos processos abióticos e bióticos. • Modelo de Equilíbrio de Metacomunidade: este modelo explica a dinâmica da metacomunidade a partir de um equilíbrio entre a colonização e a extinção de espécies em diferentes fragmentos de habitats. O modelo descreve como a interação entre fragmentos de habitats influencia a diversidade de espécies em áreas maiores. • Modelo de Distribuição de Espécies: este modelo é usado para explicar a distribuição de espécies em diferentes fragmentos de habitats e como essa distribuição é afetada pelas interações entre os fragmentos. O modelo também explica como as mudanças na distribuição de espécies podem influenciar na dinâmica da metacomunidade. • Modelo de Ligação de Metacomunidade: Este modelo explica como as espécies em um fragmento de habitats são conectadas a espécies em outros fragmentos de habitats. O modelo também descreve como a conectividade entre fragmentos de habitats influencia na dinâmica da metacomunidade. • Modelo de Fluxo de Metacomunidade: Este modelo explica como os fluxos de organismos entre fragmentos de habitats influenciam a dinâmica da metacomunidade. O modelo descreve como os fluxos de organismos entre fragmentos de habitats podem influenciar a diversidade de espécies em áreas maiores. Integrado a estes modelos, é preciso aplicar alguns paradigmas a respeito das metacomunidades. As manchas (patch dynamics) em metacomunidades são o resultado ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 108 da divisão de uma comunidade em regiões geográficas menores. Essas regiões são divididas em pequenas subcomunidades que compartilham recursos e características semelhantes, mas não possuem interação direta. Isso permite que os organismos evoluam de maneira diferente em cada uma das subcomunidades, permitindo o surgimento de novas espécies. Essas metacomunidades compartilham uma variedade de recursos, como fonte de alimento, fonte de água e fonte de energia, mas cada ponto individual toma uma direção diferente em relação a cada um desses recursos. Isso permite que os organismos evoluam de maneiras únicas e diferentes em cada uma das subcomunidades, criando uma biodiversidade mais variada e interessante. A classificação de espécies (species sorting) é um processo que ocorre em metacomunidades, que são comunidades de comunidades que formam uma comunidade maior em escala regional ou global. Esse processo ocorre quando espécies de uma comunidade local interagem com espécies de outras comunidades locais, levando a estruturas de comunidades locais mais semelhantes entre as comunidades do que seria esperado. A classificação de espécies pode ocorrer por meio de vários processos, como competição, predação ou dispersão. Isso pode levar a uma homogeneização de espécies entre comunidades, com espécies semelhantes sendo encontradas em comunidades semelhantes. A classificação de espécies pode ser usada para explicar padrões de composição e distribuição de espécies em metacomunidades, o que pode ajudar a informar estratégias de conservação e manejo. O efeito de massa (mass effect) também é aplicado para metacomunidades, ao passo que esta ideia diz que as metacomunidades existem em uma escala muito maior. Envolvem espécies, culturas e até galáxias inteiras. Nesse contexto, uma metacomunidade é uma rede interconectada de seres vivos que são interdependentes uns dos outros para sobreviver. Isso inclui espécies e culturas, e suas interações podem influenciar no desenvolvimento de civilizações galácticas inteiras. Por fim, o neutralismo (neutralism) é a ideia de que as espécies interagem umas com as outras de maneira neutra, o que significa que elas interagem sem quaisquer benefícios ou custos ecológicos ou evolutivos. As metacomunidades, por outro lado, envolvem espécies que interagem em uma rede complexa de interações, com diferentes espécies desempenhando diferentes papéis dentro da comunidade. As interações entre as espécies em uma metacomunidade podem ser positivas ou negativas, o que significa que as espécies podem se beneficiar ou sofrer com as outras espécies ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 109 da comunidade. Isso pode levar a um aumento na diversidade e complexidade da comunidade, permitindo que existam mais espécies de nicho dentro do sistema. Metacomunidades são um conceito útil para a compreensão de como a estrutura de uma comunidade pode variar entre diferentes habitats. A interação entre as comunidades locais e outras áreas, bem como a influência das condições ambientais, são cruciais para entender como as comunidades funcioname se relacionam. Estudos sobre metacomunidades podem fornecer informações importantes para a gestão de áreas naturais e para a conservação da biodiversidade. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 110 CAPÍTULO 10 ECOLOGIA DE PAISAGEM A Ecologia de Paisagem é um ramo emergente da ecologia que tem como objetivo estudar os padrões e processos ecológicos relacionados ao uso e manejo do território. Esta disciplina trata das relações entre as características espaciais de paisagens, dos fluxos de energia e matéria e da biodiversidade nestas áreas, bem como dos impactos humanos sobre o meio ambiente. O objetivo principal é o estudo dos processos ecológicos ao nível da paisagem, ou seja, como os fatores ambientais estão interligados e influenciam a distribuição e a abundância de espécies na paisagem, assim como como os humanos afetam essas dinâmicas. 10.1 Manchas Uma das características da ecologia de paisagem é o estudo das manchas. Uma mancha é uma área de paisagem relativamente uniforme, com características distintas daquelas encontradas nas áreas circundantes. Por exemplo, uma mancha de floresta numa paisagem predominantemente agrícola. As manchas têm um grande impacto na distribuição e abundância dos organismos, pois podem influenciar o ambiente físico, químico e biológico. Por exemplo, as manchas de floresta podem fornecer abrigo e alimento a muitas espécies de animais, enquanto as manchas de agricultura podem proporcionar habitats adequados para o cultivo de determinadas culturas. Estes habitats podem, por sua vez, criar efeitos sinérgicos entre as espécies, resultando numa maior diversidade biológica. Por isso o estudo das manchas tem sido fundamental para a compreensão da ecologia de paisagem. 10.2 Efeitos de herança A herança ecológica de uma paisagem é o conjunto de características ecológicas que são passadas de geração em geração, tais como o uso da terra, a composição da vegetação, as características do solo e a qualidade da água. Estes fatores podem influenciar na forma como a paisagem se desenvolve e é utilizada. Um dos principais efeitos da herança ecológica de uma paisagem é a formação de padrões de uso da terra. Por exemplo, as comunidades tradicionais podem praticar a agricultura de subsistência, que consiste em cultivar apenas as coisas necessárias para a sobrevivência do grupo. Isso pode criar padrões de uso da terra que são passados de geração em geração. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 111 ANOTE ISSO Assim como tudo em ecologia, a evolução e a ecologia de paisagem são áreas de estudo inter-relacionadas que estudam a formação, manutenção e alterações na estrutura e na composição de paisagens. Estes domínios da biologia tentam entender como as paisagens se formaram a partir da interação entre fatores naturais e antropogênicos, quais os principais processos ecológicos que influenciam a dinâmica das paisagens e como as paisagens se adaptam às alterações climáticas e às pressões humanas. Um dos principais exemplos desta herança ecológica de paisagem são as evidências arqueológicas deixadas pelos povos antigos (Figura 1). Estas evidências podem incluir vestígios de estruturas, artefatos, materiais orgânicos e outros. Estas evidências arqueológicas ajudam a compreender como as paisagens modernas foram moldadas pela atividade humana e como elas eram diferentes do que são hoje. Estes vestígios também fornecem informações sobre a diversidade biológica da paisagem antiga e como ela foi alterada pela interferência humana. Estas informações são úteis para compreender como as paisagens modernas foram criadas e como elas podem ser restauradas ou mantidas. Figura 1: Exemplo de evidências arqueológicas deixadas por povos antigos. Fonte:https://pixabay.com/photos/indian-art-petroglyph-467709/ O efeito de herança em ecologia de paisagem tem sido estudado por vários autores. Um estudo detalhado foi realizado por Haase et al. (2018) que examinou os efeitos de herança ecológica na resistência à fragmentação, medida pelo tamanho e qualidade dos fragmentos, e na conectividade entre fragmentos. O estudo analisou os dados de um estudo de caso localizado na Alemanha, envolvendo uma paisagem agrícola intensiva, monitorada entre os anos de 1995 e 2015, com dados de imagens de satélite. Os resultados da análise mostraram que a herança ecológica desempenhou um papel importante na resistência à fragmentação e na conectividade da paisagem. https://pixabay.com/photos/indian-art-petroglyph-467709/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 112 ISTO ESTÁ NA REDE Muitos organismos são conhecidos pela sua capacidade de alterar a paisagem. Os efeitos causados pelas atividades desses organismos podem alterar a paisagem, a estes organismos dá-se o nome de engenheiros da paisagem. Um estudo desenvolvido por Hudson et al., (2020) examinou como os animais desempenham um papel importante na ecologia de paisagem. Os autores concluíram que a presença de animais de grande porte, como mamíferos e aves, podem ajudar a melhorar a diversidade de espécies, a qualidade do solo, os ciclos de nutrientes e a conectividade de habitats. Além disso, a presença de animais de grande porte também foi associada a mudanças positivas nos hábitats, como o aumento da produção de espécies de vegetais e o aumento da conectividade entre habitats. ISTO ACONTECE NA PRÁTICA Outro estudo realizado por Vieira et al. (2019) investigou o papel dos animais endêmicos do Brasil na ecologia de paisagem. Os autores descobriram que os animais endêmicos contribuíram significativamente para a manutenção da biodiversidade em todas as paisagens brasileiras. Como os animais são importantes dispersores de sementes, eles desempenham um papel importante na regeneração de florestas e no estabelecimento de novas áreas de vegetação. Além disso, os animais endêmicos do Brasil também fornecem serviços ecológicos importantes, como a polinização de plantas e a manutenção de habitats. Muitos animais desempenham um papel importante na alteração da paisagem. Por exemplo, algumas aves, como o urubu-de-cabeça-vermelha e o urubu-real, picam os solos para procurar alimentos, o que contribui para o aumento da fertilidade e da biodiversidade do solo. Os pequenos mamíferos, como os gambás, criam túneis no solo, enquanto aves aquáticas, como as garças, cavam buracos para construir seus ninhos, tornando os solos mais ricos em nutrientes. Os grandes mamíferos, como os cervos e veados, também podem contribuir para a alteração da paisagem, comendo e dispersando sementes de árvores e arbustos, que podem crescer e formar novas florestas e vegetações. Outros animais também podem alterar o mosaico de paisagem, como os ursos, tatus, porcos-espinhos, veados de mão, javalis, porcos-do-mato e macacos. Esses animais alimentam-se, cortam e dispersam sementes, arranham e cavam no solo, e ainda podem movimentar objetos e materiais no ambiente, contribuindo para a dinâmica da paisagem. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 113 10.3 Efeitos do presente Atualmente, a ecologia de paisagem tem sido extremamente importante para a compreensão do impacto do homem na natureza. Os seres humanos têm alterado drasticamente a paisagem ao longo dos anos, causando mudanças nas espécies, nos habitats e na qualidade dos recursos naturais (Figura 2). Estas mudanças têm impactado na saúde dos ecossistemas e no bem-estar humano. Figura 2: Efeito da urbanização da paisagem. Fonte: https://pixabay.com/photos/houses-urban-urbanisation-278737/ O estudo de Bae et al. (2020) avaliou os efeitos das atividades humanas na ecologia de paisagem. O autor concluiu que as atividades humanas no ecossistema afetam os componentes da paisagem, tais como a geomorfologia, a coberturavegetal, a distribuição da fauna e os fluxos de nutrientes. O estudo também teve como objetivo examinar como as mudanças nas atividades humanas afetam a paisagem, bem como identificar as compensações efetivas das atividades humanas. Os resultados mostraram que as atividades humanas não são apenas um fator determinante, mas também um fator de modificação, que pode causar impactos diretos ou indiretos na ecologia da paisagem. A ecologia de paisagem pode fornecer informações sobre como os seres humanos estão afetando o ambiente e a vida selvagem. Ainda, a ecologia de paisagem pode ajudar na compreensão de como os seres humanos podem contribuir para a conservação dos ecossistemas. Por exemplo, é possível desenvolver estratégias para restaurar habitats, mitigar as alterações climáticas e conservar a biodiversidade. Além disso, as informações obtidas podem ajudar na tomada de decisão para melhorar a saúde das comunidades humanas, como a redução da poluição, na melhoria dos serviços ambientais, na conservação da água etc. https://pixabay.com/photos/houses-urban-urbanisation-278737/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 114 10.4 Efeitos da escala na paisagem A escala de paisagem na história de vida dos organismos é uma abordagem que examina como as características da paisagem afetam a dinâmica populacional dos organismos. A escala de paisagem abrange o espaço físico em que os organismos vivem e as influências que essas características têm sobre a distribuição e abundância dos indivíduos. Por exemplo, a disponibilidade de alimentos pode afetar a maneira como uma população está distribuída no espaço. A qualidade do habitat pode afetar a capacidade de uma população de se recuperar depois de sofrer predação ou outros eventos. A escala de paisagem também abrange o impacto que as características da paisagem têm sobre as interações entre espécies, como predação, competição e parcerias. Por exemplo, a disponibilidade de plantas comestíveis pode afetar a interação entre predadores e presas. Esta abordagem fornece uma maneira de estudar como a paisagem pode influenciar a história de vida dos organismos ao longo do tempo. Um estudo recente sobre a escala de paisagem no Brasil foi publicado por Oliveira et al. (2020). O estudo examinou o efeito de mudanças na estrutura da paisagem na composição da avifauna no Cerrado, usando modelos de comunidade de avifauna para avaliar o efeito de três escalas de paisagem (local, regional e continental) na diversidade e riqueza de aves. Os resultados mostraram que a riqueza de espécies de aves foi afetada significativamente pela estrutura da paisagem na escala local, mas não foi afetada pela estrutura da paisagem na escala regional ou continental. Além disso, as alterações na estrutura da paisagem na escala local tiveram um efeito significativo na distribuição de espécies de aves, com os resultados indicando que a diversidade de aves foi maior em áreas com maior diversidade de habitats. O efeito de escala em ecologia de paisagem refere-se ao fato de que a resposta de um organismo ou ecossistema a variáveis ambientais pode variar dependendo se elas são medidas a nível local (de um organismo individual, por exemplo) ou a uma escala mais ampla (de uma paisagem, por exemplo). É importante considerar o efeito de escala, pois as respostas de organismos e ecossistemas a fatores ambientais podem mudar à medida que a escala muda. Portanto, é importante levar em consideração o efeito de escala ao analisar paisagens. 10.5 Fragmentação de habitat Fragmentação de habitat é um processo no qual o habitat natural de uma espécie é reduzido e dividido em partes menores e isoladas, resultando em menos espaço ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 115 para a espécie. A fragmentação de habitat pode ser causada por vários fatores, como desmatamento, construção de estradas, criação de barragens e desenvolvimento industrial. Esta fragmentação pode afetar a espécie de várias maneiras, levando à redução da quantidade de alimento disponível, da área de reprodução e da diversidade genética. A fragmentação de habitat também pode limitar ou impedir a dispersão das espécies, o que significa que elas não podem se mover para outros habitats mais adequados. A fragmentação de habitats tem um impacto significativo na abundância de espécies. Quando habitats são fragmentados, a conectividade entre os fragmentos é reduzida, limitando a capacidade das espécies de se mover e interagir entre os fragmentos. Isso pode levar à redução da diversidade de espécies, à extinção local de espécies, à redução na abundância de espécies e na qualidade dos habitats. Quando os habitats naturais são divididos em partes menores, os organismos são obrigados a competir por recursos mais limitados, eles perdem a conectividade com seus habitats naturais e seus padrões migratórios são interrompidos. Além disso, a fragmentação de habitat também aumenta a exposição a predadores, doenças e outros fatores que podem afetar ou mesmo exterminar algumas espécies. Por fim, a fragmentação de habitat também pode reduzir a quantidade de habitats disponíveis para algumas espécies, limitando seu espaço vital e aumentando a competição por recursos. Outro ponto importante dentro de fragmentação de habitat é as matrizes entre os fragmentos. A matriz entre os fragmentos de paisagem é um método de avaliação das relações entre fragmentos de paisagem, identificando as áreas de contato entre eles. O objetivo é verificar a conectividade entre os fragmentos, avaliando as possibilidades de dispersão de espécies, fluxos de água e outros recursos, assim como a interação entre habitats. O método pode também ser usado para avaliar a eficácia das políticas de conservação e planejamento espacial. Assim sendo, o contexto de paisagem é uma expressão comumente utilizada para descrever a configuração geográfica de um local com o intuito de descrever tanto as características naturais quanto as feitas pelo homem. Por exemplo, um contexto de paisagem pode incluir montanhas, rios, florestas, lagos, cidades, estradas e outros elementos que formam o ambiente visual e físico de um lugar. A compreensão do contexto de paisagem pode ajudar as pessoas a entender melhor como o local se encaixa no meio ambiente e a melhorar a qualidade de vida. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 116 10.5.1 Efeito de borda O efeito de borda é um dos principais efeitos da fragmentação de habitat. O efeito de borda é a transição entre os habitats fragmentados e seus arredores. Esta transição é caracterizada por flutuações na qualidade do habitat, na diversidade de espécies e na quantidade de recursos disponíveis. Estas flutuações podem ser extremamente prejudiciais para a comunidade de organismos, visto que, como resultado das mudanças na qualidade do habitat, os organismos podem não conseguir encontrar recursos suficientes para sobreviver. O efeito de borda pode aumentar a dispersão de espécies invasoras, visto que elas podem usar o fragmento como uma porta para entrar em áreas não invadidas. Além disso, as mudanças nos padrões de distribuição de espécies geralmente resultam na redução da biodiversidade. Portanto, o efeito de borda da fragmentação de habitat pode ter consequências significativas e prejudiciais para as comunidades de organismos (Figura 3). Figura 3: Efeito de borda na fragmentação de habitat. Fonte: Jéssica Andrade (adaptado de Ricklefs, 2010) Uma pesquisa recente conduzida por Zurell et al. (2020) investigou o efeito da borda em ecossistemas mediterrâneos, usando transectos de floresta e estudo de caso de comunidades de plantas. O estudo mostrou que os efeitos da borda podem ser significativos em relação ao número de espécies, à diversidade biológica e à abundância de organismos. Os autores concluíramque as bordas podem ser importantes para a conservação de espécies e podem promover a conectividade, mas também podem ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 117 causar efeitos negativos, como a degradação do habitat, a competição inter-específica e a invasão de espécies exóticas. Uma avaliação detalhada do efeito de borda na ecologia no Brasil foi realizada por Silveira et al. (2020). O estudo, publicado na revista Nature Communications, discutiu o papel das bordas em paisagens tropicais e subtropicais, abordando o seu potencial para a conservação. Os autores concluíram que as bordas florestais são importantes para a conservação da biodiversidade, pois apresentam condições ambientais que permitem a presença de espécies que não são encontradas nas florestas mais profundas. Além disso, as bordas florestais podem servir como refúgios para a fauna e flora, oferecendo condições de sobrevivência mais favoráveis. A análise também mostrou que as bordas florestais são importantes para a regulação do meio ambiente em geral, visto que proporcionam serviços ecossistêmicos, como o sequestro de carbono, a formação de microclimas e a recarga de água subterrânea. 10.6 Corredores ecológicos Os corredores ecológicos são zonas criadas para facilitar a migração de espécies animais e vegetais através de paisagens fragmentadas. Esses corredores se conectam a áreas naturais, como parques e reservas, ajudando a minimizar a fragmentação do habitat e aumentar a diversidade biológica. Os corredores ecológicos também permitem a passagem de água e nutrientes entre os ecossistemas e ajudam a melhorar a qualidade do ar e do solo. Esses corredores podem ser criados de várias maneiras, incluindo reflorestamento, restauração de habitat, construção de passarelas para a vida selvagem, remoção de barreiras físicas, como cercas e estradas, e estabelecimento de zonas tampão. Essas ações ajudam a manter a conectividade dos ecossistemas, preservar a biodiversidade e melhorar o meio ambiente. Para criar corredores ecológicos é necessário planejamento, o que envolve a identificação de habitats a serem conectados, a definição das características do corredor, a monitoração dos impactos ambientais e a gestão de recursos. Uma vez criados, os corredores ecológicos podem contribuir para a conservação da biodiversidade, promovendo a conectividade entre fragmentos de habitats naturais, permitindo que espécies migratorias possam deslocar-se entre habitats e permitindo a restauração de habitats degradados. Ao redor, existem centenas de iniciativas de corredores ecológicos, que promovem a conservação, restauração e conexão de habitats naturais. Alguns exemplos de corredores ecológicos são a Rede de Corredores Ecológicos da América ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 118 do Norte, a Rede de Corredores Ecológicos do Reino Unido e a Estrutura Ecológica Regional da Europa. Um estudo examinou três dimensões: a conectividade física, a conectividade funcional e a conectividade genética. Utilizando dados sobre a distribuição de espécies e variáveis ambientais, os autores desenvolveram modelos de dispersão de espécies para avaliar o impacto desses corredores na conectividade entre áreas naturais. Verificou-se que os corredores ecológicos estudados contribuíram para melhorar a conectividade física, a conectividade funcional e a conectividade genética. Além disso, o estudo concluiu que os maiores efeitos na conectividade foram observados nos corredores de maior extensão (Banks-Leite et al., 2015). Um outro estudo realizado por Pereira et al. (2018) avaliou o efeito de corredores ecológicos na diversidade de espécies no Brasil. O estudo foi realizado em três áreas protegidas na Mata Atlântica brasileira, sendo criada uma área de corredor ecológico entre elas. Para medir o impacto dos corredores ecológicos, os autores usaram os dados de avifauna e mamíferos terrestres para calcular a riqueza de espécies, a abundância relativa e a composição de espécies. Os resultados do estudo indicaram que a criação de corredores ecológicos entre as três áreas protegidas contribuiu para aumentar significativamente a diversidade de espécies e a abundância relativa de aves e mamíferos. Além disso, os autores observaram que a composição de espécies foi significativamente diferente entre as áreas com e sem corredores ecológicos. Como conclusão, os autores destacaram que os corredores ecológicos são eficazes para promover a conservação de espécies na Mata Atlântica brasileira. Pires et al. (2019) analisaram os efeitos dos corredores ecológicos na diversidade de fauna em áreas de Mata Atlântica. No experimento, foram criados dois corredores a partir de fragmentos de floresta em Santa Catarina, sendo um corredor de alta e outro de baixa complexidade. Após vinte meses, a diversidade de espécies foi comparada entre os corredores e o fragmento original. Os resultados mostraram que o corredor de alta complexidade apresentou maior diversidade de espécies que o corredor de baixa complexidade e o fragmento original. Os corredores ecológicos são uma ótima solução para a conservação da biodiversidade, pois permitem que a fauna se mova livremente entre habitats, reduzindo assim a fragmentação dos ecossistemas. Eles também podem promover o uso sustentável dos recursos naturais, melhorar as condições ambientais e reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Porém, esses corredores ecológicos devem ser ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 119 bem planejados e executados, pois eles podem ter impactos negativos se não forem bem administrados. 10.7 Ferramentas para os estudos de ecologia de paisagem ISTO ACONTECE NA PRÁTICA A análise de ecologia de paisagem geralmente utiliza ferramentas de análise de imagem para mapear e analisar a vegetação, a topografia e outros elementos da paisagem. Os dados de imagem também são utilizados para avaliar como os elementos da paisagem estão mudando ao longo do tempo. Além disso, os modelos de ecologia de paisagem podem ser úteis para prever como os sistemas ecológicos reagirão a mudanças nos padrões de uso da terra, no clima e em outras variáveis. O sensoriamento remoto tem sido uma ferramenta útil para a compreensão e monitoramento de padrões ecológicos de paisagens. Esta técnica permite o monitoramento de grandes áreas, o que torna possível a avaliação do estado de saúde das paisagens, a identificação e a caracterização de padrões de uso da terra e a compreensão do papel dos fatores ambientais nos padrões das paisagens. A análise de imagens de sensoriamento remoto pode ser usada para estudar a distribuição espacial de habitats, identificar bordas de habitat, avaliar a qualidade de habitats, detectar a presença de espécies invasoras, mapear padrões de uso da terra e avaliar a qualidade da água. Estas informações são importantes para a compreensão da dinâmica de paisagem e para a proteção de habitats sensíveis. O sensoriamento remoto também pode ser usado para estudar a dinâmica temporal da paisagem. Os dados obtidos por meio de imagens de sensoriamento remoto permitem a avaliação de padrões de mudança, tais como o crescimento urbano, a expansão das florestas ou a degradação dos habitats. Estas informações são importantes para entender os processos que estão afetando a paisagem e para tomar decisões informadas para a conservação das áreas naturais. Este estudo, publicado por Liu et al. (2016), usou sensoriamento remoto e análise de imagens para investigar a ecologia de paisagem em parques nacionais de diferentes regiões da China. Os autores usaram imagens de satélite do Landsat para mapear a cobertura da terra e medir a fragmentação da paisagem. Encontraram que ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA| 120 a fragmentação da paisagem foi maior na região leste do país, enquanto a região oeste teve menos fragmentação. Os resultados deste estudo forneceram um melhor entendimento dos padrões de fragmentação da paisagem na China e forneceram informações importantes para a gestão da terra. Além do sensoriamento remoto, o GPS (Global Positioning System), um sistema de navegação global que fornece posicionamento geográfico preciso, é utilizado frequentemente em estudos de ecologia de paisagem para rastrear a localização de animais selvagens, monitorar as mudanças nas áreas de estudo e acompanhar os padrões de movimento dos animais. O GPS permite aos pesquisadores identificar os locais onde os animais passam mais tempo e onde eles estão mais propensos a se alimentar, se reproduzir ou descansar. Além disso, o GPS também pode ser usado para mapear as principais rotas migratórias e os habitats ocupados por determinadas espécies. Os dados de GPS também podem ser usados para avaliar a qualidade das áreas de estudo, monitorar as mudanças no habitat e identificar eventuais ameaças à saúde dos animais. Estes dados também podem ser usados para ajudar a desenvolver planos de conservação eficazes e para criar políticas para proteger habitats essenciais. Um estudo realizado por Fonseca et al. (2016) examinou o uso da tecnologia GPS (Global Positioning System) para medir padrões de paisagem na ecologia vegetal. Os dados foram coletados em um parque protegido de floresta tropical em Madre de Dios, Peru. A análise foi baseada em 330 amostras, que foram usadas para medir características como a área da paisagem, a composição de elementos e a configuração de fragmentos de floresta. Os resultados mostraram que a tecnologia GPS é útil para medir a estrutura e a dinâmica da paisagem, pois fornece informações precisas sobre a distribuição espacial dos elementos da paisagem. Por fim, o Sistema de Informação Geográfica em ecologia de paisagem (GIS, do inglês Geographic Information System) é uma plataforma de análise de dados geográficos que permite que os pesquisadores, gestores e outros profissionais que trabalham com ecologia de paisagem explorem, compreendam e visualizem informações espaciais relacionadas ao meio ambiente. O GIS pode ser utilizado para analisar desde as características físicas da paisagem, como topografia e solo, até as características biológicas, como associações entre espécies, ecossistemas e seus componentes. Além disso, é capaz de simular como as mudanças na paisagem, como a urbanização ou a introdução de espécies exóticas, afetam os ecossistemas e as comunidades ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 121 biológicas, permitindo que os pesquisadores e gestores tomem decisões informadas com base em dados espaciais. Um estudo realizado por Borregaard et al. (2018) na Noruega, analisou como o uso de GIS pode ser útil para a ecologia de paisagem. O estudo descobriu que o uso de GIS auxiliou na estimativa dos padrões de uso do solo e dos habitats da fauna selvagem e na avaliação da vulnerabilidade do habitat ao longo do tempo. O estudo concluiu que o uso de GIS pode ajudar a melhorar a compreensão da ecologia de paisagem e a prevenção e gerenciamento de ameaças ao habitat. A ecologia de paisagem é uma área de estudo interdisciplinar que abrange várias áreas da biologia e da ecologia, bem como outras ciências. Esta abordagem holística permite que os pesquisadores entendam como os elementos da paisagem se relacionam e afetam uns aos outros, assim como a forma como os seres humanos interagem com o meio ambiente. A ecologia de paisagem também contribui para a compreensão das mudanças nos padrões ecológicos em diferentes escalas de tempo e espaço, permitindo que os cientistas e os gestores ambientais tomem decisões informadas sobre como melhor conservar a biodiversidade. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 122 CAPÍTULO 11 FERRAMENTAS E MODELOS EM ECOSSISTEMAS 11.1 Modelos de ecossistemas ANOTE ISSO Antes de seguir no aprofundamento dos temas deste capítulo, é importante relembrar quais os modelos de ecossistemas que podem ser encontrados. São eles: • Ecossistema aquático: são ecossistemas formados por água salgada ou doce, contendo organismos como plantas aquáticas, peixes, crustáceos, aves aquáticas e mamíferos marinhos. • Ecossistema terrestre: são ecossistemas formados por áreas terrestres, como florestas, savanas, desertos e montanhas, contendo plantas, animais e microrganismos. • Ecossistema urbano: são ecossistemas formados por áreas urbanas, contendo prédios, estradas, parques e outras características do ambiente urbano, como plantas, animais, microrganismos e atividades humanas. • Ecossistema aquático profundo: são ecossistemas formados por águas profundas, contendo organismos como peixes, medusas, moluscos, corais, algas marinhas, esponjas e outros. • Ecossistema marinho: são ecossistemas formados por áreas costeiras, águas salgadas, plantas, animais e microrganismos. Um estudo recente conduzido por Ng et al. (2020) examinou os efeitos das atividades humanas e do clima no desenvolvimento de modelos de ecossistemas terrestres ao longo das costas chinesas. O estudo foi baseado em dados de temperatura, precipitação e partículas de dióxido de enxofre obtidos a partir de estações meteorológicas chinesas e de satélites meteorológicos dos Estados Unidos da América. Os dados foram usados para calcular a pressão antrópica sobre o ecossistema e o efeito de mudanças climáticas. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 123 O estudo concluiu que a pressão antrópica e as mudanças climáticas têm um efeito significativo nos modelos de ecossistemas terrestres ao longo das costas chinesas. Os modelos de ecossistemas são fundamentais para a compreensão dos sistemas biológicos e dos processos que os regem. Eles ajudam a entender como os organismos interagem entre si e com os fatores ambientais, como as mudanças climáticas e as políticas de conservação. Isso nos permite tomar medidas que visam a preservação da biodiversidade e dos serviços ecossistêmicos, como o controle de pragas, a proteção dos solos e a produção de alimentos. Além disso, os modelos de ecossistemas podem ajudar a prever como o meio ambiente responderá às mudanças climáticas e como isso afetará as espécies e as comunidades. 11.2 Ferramentas de monitoramento e restauração de ecossistemas As ferramentas de monitoramento e restauração de ecossistemas são fundamentais para o gerenciamento sustentável dos recursos naturais. ISTO ACONTECE NA PRÁTICA • Sensoriamento remoto: uso de imagens de satélite, drones e imagens aéreas para monitorar a qualidade de um ecossistema. • Redes de monitoramento de ecossistemas: sistemas e protocolos para monitorar periodicamente áreas específicas de um ecossistema. • Estudos de inventário: mapeamento de espécies e habitats para entender como eles se relacionam. • Técnicas de amostragem: uso de amostras para obter informações sobre a qualidade de um ecossistema. • Ferramentas de restauração: reintrodução de espécies de animais extintos ou perdidos para manter o equilíbrio ecológico. • Restauração de habitats: uso de práticas de manejo para restaurar habitats danificados. • Controle de espécies invasoras: uso de métodos para controlar ou remover espécies invasoras. • Conservação de espécies: uso de medidas para proteger espécies ameaçadas ou em extinção. Todas estas ferramentas permitem que os pesquisadores, as organizações e agências governamentais monitorem e controlem o estado dos ecossistemas, monitorando e ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 124 avaliando a saúde e a biodiversidade dos ecossistemas, além de monitorar e prever as mudanças climáticas.Essas ferramentas também fornecem informações sobre como as atividades humanas e as mudanças climáticas estão afetando os ecossistemas. Ainda, essas ferramentas também ajudam as autoridades a desenvolver e implementar políticas de conservação e restauração para garantir que os ecossistemas sejam mantidos em um estado saudável e equilibrado. Além disso, elas ajudam a implementar medidas de conservação e restauração, como a reabilitação de ecossistemas degradados, a reabilitação de áreas degradadas e a reabilitação de habitats naturais. Elas também oferecem aos governos e outros interessados informações sobre como as atividades humanas afetam a biodiversidade e a saúde dos ecossistemas. 11.3 Estimativa de serviços ecossistêmicos A estimativa dos serviços ecossistêmicos é um processo complexo que envolve avaliações de diversos fatores, incluindo os impactos do uso do solo, mudanças climáticas, saúde dos ecossistemas, e diversidade de espécies. Estas estimativas envolvem a avaliação dos serviços que os ecossistemas fornecem para a humanidade, tais como a produção de alimentos, água, recursos florestais, regulação do clima, regulação dos ciclos biogeoquímicos, proteção das águas costeiras, conservação dos habitats, e regulação de doenças. A estimativa de serviços ecossistêmicos depende de avaliações específicas desses serviços e de seu impacto na saúde humana, bem-estar econômico e social, e na conservação da biodiversidade. Um estudo recente avaliou os benefícios econômicos da proteção de áreas marinhas no Brasil (Costa et al., 2020). O estudo concluiu que os serviços ecossistêmicos das áreas marinhas protegidas, como a pesca, o turismo e a produção de alimentos, geram um benefício econômico mensal de cerca de US$ 85 milhões. Os serviços ecossistêmicos são medidos através de vários métodos, incluindo a avaliação de custos, estudos de inventário de serviços, avaliação de impactos ambientais, entre outros. A estimativa de serviços ecossistêmicos é uma importante ferramenta para a gestão sustentável dos recursos naturais e o uso racional dos ecossistemas. Ela ajuda os governos, empresas e outras organizações a tomar decisões informadas sobre a conservação, uso e recuperação dos ecossistemas. Além disso, é uma ferramenta útil para desenvolver políticas públicas eficazes para a conservação da biodiversidade e dos serviços ecossistêmicos. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 125 11.4 Conservação de habitats e biodiversidade A conservação de habitats e biodiversidade é uma abordagem importante para a preservação de espécies, ecossistemas e serviços ambientais. Um exemplo de estudo recente sobre conservação de habitats e biodiversidade é o trabalho de Kark et al. (2019), intitulado de “O Impacto da Conservação dos Habitats na Diversidade Biológica: Evidências de uma Meta-análise”. Este estudo analisou dados de 55 estudos sobre conservação de habitats e biodiversidade, identificando correlações entre a conservação dos habitats e a diversidade biológica. Os resultados indicaram que a conservação dos habitats teve um impacto significativo na diversidade biológica global. É uma abordagem proativa que visa a identificação e a proteção de habitats essenciais para a preservação da biodiversidade. A conservação de habitats inclui ações como a gestão do uso do solo, o controle de poluição, a restauração de habitats degradados e a proteção de áreas de grande interesse para a conservação. Essas medidas ajudam a manter a conexão entre os habitats e a riqueza da biodiversidade, permitindo que a vida se desenvolva livremente, como é a intenção. Além disso, a conservação de habitats é importante para a proteção governamental e as ações de conservação, pois pode ajudar a fornecer dados sobre a presença de espécies ameaçadas de extinção, assim como sobre as condições ambientais gerais de um ecossistema. 11.5 Avaliação de riscos de impacto ambiental A avaliação ambiental de riscos é um processo importante que visa identificar e avaliar os possíveis impactos ambientais negativos que podem resultar da implementação de um determinado projeto ou atividade. O objetivo da avaliação de riscos de impacto ambiental é estabelecer e gerenciar medidas preventivas para evitar ou minimizar os impactos ambientais desfavoráveis. A avaliação de riscos de impacto ambiental envolve a identificação de possíveis impactos ambientais, a análise dos riscos associados a esses impactos e a avaliação da possibilidade de que eles sejam realizados. Esta análise deve levar em consideração a natureza, a magnitude e a probabilidade de ocorrência dos impactos ambientais. A Avaliação de Impacto Ambiental (AIA) é um processo de avaliação que visa avaliar e prever os efeitos potenciais que uma determinada ação, projeto ou plano possa ter sobre o meio ambiente e as comunidades que vivem nele. O processo de AIA visa analisar a forma como os efeitos do projeto afetarão os ecossistemas, as comunidades e a saúde pública. A AIA é um instrumento importante para garantir que os projetos ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 126 sejam desenvolvidos de forma sustentável. Esta é uma ferramenta que permite aos governos, empresas, órgãos de meio ambiente e agências reguladoras avaliarem os impactos dos projetos antes de serem implementados. A AIA também pode ajudar a identificar medidas alternativas que podem reduzir ou eliminar os efeitos negativos. Veja o passo a passo para a realização da AIA: 1. Identificação e descrição do empreendimento: O primeiro passo na avaliação de impacto ambiental é definir o empreendimento a ser avaliado e descrevê- lo detalhadamente. Isso inclui a localização, o tamanho, os recursos naturais envolvidos, as características ambientais e os efeitos esperados. 2. Estabelecimento de Metas Ambientais: O segundo passo é definir as metas ambientais desejadas para o projeto. Estas metas devem ser estabelecidas para cada área de impacto ambiental possível. 3. Estabelecimento de diretrizes de controle: O terceiro passo é estabelecer diretrizes de controle a serem implementadas durante a execução do projeto. Essas diretrizes devem ser baseadas nas metas ambientais estabelecidas e devem incluir mecanismos para monitorar o cumprimento dessas metas. 4. Revisão de Impactos Ambientais: O quarto passo é realizar uma revisão detalhada dos impactos ambientais esperados para o projeto. Esta etapa envolve identificar e analisar os impactos ambientais potenciais e avaliar sua magnitude. 5. Desenvolvimento de Programas de Mitigação: O quinto passo é desenvolver programas de mitigação para reduzir os impactos ambientais previstos. Estes programas devem ser baseados nas diretrizes de controle estabelecidas e devem incluir mecanismos para monitorar o seu cumprimento. 6. Análise de Alternativas: O sexto passo é analisar alternativas para o projeto. Esta etapa envolve avaliar diferentes cenários de projeto para determinar o que é o mais adequado para alcançar as metas ambientais desejadas. 7. Preparação do Relatório: O sétimo e último passo é preparar um relatório final que descreva todas as etapas da avaliação de impacto ambiental. O relatório deve incluir as metas ambientais estabelecidas, as diretrizes de controle, os impactos ambientais previstos e as medidas de mitigação propostas. Os resultados da avaliação devem ser usados para desenvolver estratégias eficazes para minimizar ou evitar os impactos ambientais negativos. Para realizar uma avaliação de riscos de impacto ambiental, é importante considerar os impactos ambientais ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 127 possíveis desde o projeto inicial, bem como os possíveis impactos ambientais durante a implementação do projeto. Uma vez que o projeto se implementa, a avaliação deve ser feita novamente para verificarse os impactos ambientais foram minimizados ou evitados. 11.6 Modelos de desenvolvimento de ecossistemas sustentáveis Os modelos de desenvolvimento de ecossistemas sustentáveis são fundamentais para a preservação dos recursos naturais e para o equilíbrio ecológico. Eles ajudam a estabelecer práticas de uso dos recursos naturais que são sustentáveis e que ajudam a garantir que as populações humanas e animais possam viver em harmonia com o meio ambiente. Estes modelos também podem ajudar a prevenir ou minimizar o impacto de ações humanas, como a destruição de habitats, desmatamento e poluição. Estas medidas podem ajudar a proteger a biodiversidade e os ecossistemas naturais, enquanto permitem que as populações humanas continuem a usar os recursos naturais. Além disso, os modelos de desenvolvimento de ecossistemas sustentáveis também podem ajudar a estabelecer as melhores práticas para a produção de alimentos e outros bens de consumo. Estas práticas podem ajudar a proteger os recursos naturais e a preservar a qualidade da água, do ar e do solo. Portanto, os modelos de desenvolvimento de ecossistemas sustentáveis são fundamentais para a preservação dos recursos naturais, bem como para o desenvolvimento sustentável das populações humanas. Estes modelos são essenciais para o equilíbrio ecológico e para o bem-estar das gerações atuais e futuras. Veja os principais modelos de desenvolvimento de ecossistemas sustentáveis: • Modelo de desenvolvimento baseado na conservação: este modelo incentiva a conservação e a recuperação dos ecossistemas existentes, aproveitando seus serviços ecossistêmicos e melhorando sua capacidade de produzir recursos. • Modelo de desenvolvimento baseado na restauração: este modelo enfatiza a restauração de ecossistemas destruídos ou danificados, usando técnicas de restauração para restaurar o equilíbrio ecológico, assim como a produção de recursos. • Modelo de desenvolvimento baseado na inovação: este modelo incentiva a inovação tecnológica para desenvolver tecnologias que possam gerar benefícios e serviços ecossistêmicos, bem como melhorar a produção de recursos. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 128 • Modelo de desenvolvimento baseado na cooperação: este modelo incentiva a cooperação entre as partes interessadas, incluindo governos, setor privado, comunidades e outros, para desenvolver soluções sustentáveis para o uso dos recursos naturais. São exemplos de desenvolvimento sustentável: 1. Agricultura ecológica: práticas de agricultura que reduzem a quantidade de pesticidas e fertilizantes sintéticos usados nos cultivos, ao mesmo tempo que promovem a saúde do solo e do ecossistema, ajudam a preservar a biodiversidade, melhoram a qualidade dos alimentos e produzem alimentos saudáveis sem o uso de substâncias químicas. 2. Desenvolvimento de energia renovável: fontes de energia renovável, como a energia solar, a eólica e a geotérmica, ajudam a reduzir as emissões de gases de efeito estufa e ajudam a preservar os recursos naturais. 3. Reflorestamento: aumentar a cobertura florestal e a diversidade de espécies de árvores ajuda a melhorar a qualidade do ar, fornece habitats para a vida selvagem, ajuda a prevenir a erosão do solo e a manter a temperatura local estável. 4. Reciclagem: a reutilização de materiais, como plástico, metal, papel e vidro, ajuda a reduzir a quantidade de resíduos que vão para os aterros sanitários, ajuda a reduzir o uso de recursos naturais e pode ajudar a criar empregos. 5. Eficiência energética: usar tecnologias modernas, como lâmpadas LED e dispositivos de economia de energia, ajuda a reduzir o uso de energia, o que pode ajudar a reduzir as emissões de gases de efeito estufa e a preservar os recursos naturais. ISTO ACONTECE NA PRÁTICA De um modo geral, o desenvolvimento sustentável é um processo de crescimento econômico e social que leva em consideração as necessidades atuais e futuras, considerando os recursos naturais limitados e a pressão crescente sobre os ecossistemas. É uma abordagem para o desenvolvimento econômico que visa o crescimento, o bem-estar social e a preservação dos recursos naturais. É uma abordagem holística que busca equilibrar os interesses das pessoas, do planeta e das empresas. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 129 11.7 Análise de custo-benefício em ecossistemas Uma análise de custos-benefícios é uma outra ferramenta importante para ajudar a decidir o que é melhor para o ecossistema. É usado para avaliar os custos e benefícios de um projeto, como a construção de uma barragem hidrelétrica, de forma a determinar se o projeto vale a pena. Um estudo realizado por B. Gu et al. (2016), analisou os custos e benefícios de conservar ecossistemas de mangue na província de Guangdong, na China. O estudo avaliou os benefícios dos serviços ecossistêmicos, como regulação de água e clima, proteção da água, lazer, turismo e biodiversidade, e os custos associados à conservação, como a despesa de infraestrutura, custos de operação e manutenção, além dos custos de deslocamento. Os resultados mostraram que os benefícios econômicos da conservação de ecossistemas de mangue na província de Guangdong superavam os custos em cerca de cinco vezes. Pode-se considerar tanto os custos diretos, como materiais, mão de obra e equipamento, como os custos indiretos, como a perda de habitat ou a redução da qualidade da água. Os benefícios incluem a produção de energia elétrica, a redução de custos de transporte, a redução de custos de operação, a melhoria da qualidade da água e a melhoria da qualidade do ar. Uma análise de custo-benefício também pode levar em conta os efeitos de longo prazo como os riscos de erosão do solo, a perda de habitat e a poluição. Ao analisar os custos e benefícios de um projeto, é possível tomar decisões informadas sobre o que é melhor para o ecossistema. 11.8 Modelos de aquecimento global e mudanças climáticas Modelos de aquecimento global e mudanças climáticas em ecossistemas são estudados usando o modelo de sistemas de interação entre os fatores físicos, químicos e biológicos que influenciam a temperatura e a precipitação de um ecossistema. Estes modelos podem ser usados para prever as mudanças nos ecossistemas, como a redução da biodiversidade, a alteração nos ciclos biogeoquímicos e a mudança nas condições de solo e água. O modelo de Aquecimento Global da Terra (GTM) é baseado na teoria da radiação. Ele descreve como a Terra absorve e emite radiação solar e como essa radiação é convertida em calor, resultando em mudanças na temperatura da superfície terrestre. O modelo também prevê o aumento da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera, que afeta diretamente a temperatura do planeta. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 130 O modelo de Aquecimento Global em Ecossistemas (EGM) é baseado na teoria do equilíbrio térmico. Ele descreve como a temperatura atmosférica e a temperatura do solo se relacionam com a incidência da radiação solar, a evapotranspiração, as precipitações e outros fatores. O modelo também prevê como esses fatores se relacionam com as mudanças na temperatura do ar e do solo, assim como na quantidade de água disponível nos ecossistemas. O modelo de Aquecimento Global em Ecossistemas também prevê como as mudanças climáticas afetam os processos biológicos, como a germinação de sementes, o crescimento de plantas, a reprodução de animais e as interações entre eles. Isso permite prever as mudanças na composição da comunidade, a quantidade e distribuição de nutrientes e a absorção de carbono dos ecossistemas. Além disso, o modelo de Aquecimento Global em Ecossistemas pode ser usado para avaliar a vulnerabilidade de espécies ao aquecimento global, ajudando a planejar a conservação de espéciesameaçadas. 11.9 Modelos de fluxo de nutrientes em ecossistemas A modelagem de fluxo de nutrientes em ecossistemas é um processo de análise que permite entender como os nutrientes fluem através de um ecossistema. Por exemplo, um estudo desenvolvido por Carmen e Lopes (2017) mostrou um modelo de fluxo de nutrientes para o Reservatório de Sobradinho, na Bahia, Brasil. O modelo foi validado usando dados de amostragem mensal de nutrientes e respostas de crescimento de algas durante um período de dez anos. Os resultados mostraram que o modelo era capaz de prever com precisão os fluxos de nutrientes e as respostas de crescimento de algas. O estudo concluiu que o modelo desenvolvido era um importante instrumento para o manejo de ecossistemas aquáticos. Este tipo de análise é importante para a compreensão dos processos biogeoquímicos que ocorrem dentro de um ecossistema. Esta modelagem envolve o uso de ferramentas matemáticas e computacionais para rastrear os fluxos de nutrientes entre organismos e compartimentos biogeoquímicos. Esta modelagem também permite que os cientistas verifiquem como as mudanças ambientais afetam os fluxos de nutrientes, assim como de que forma os nutrientes afetam a saúde dos organismos. 11.10 Modelos de interações entre o homem e os ecossistemas Os modelos de interação entre seres humanos e ecossistemas são essenciais para entender como os seres humanos se relacionam com os ecossistemas e como isso ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 131 influencia o meio ambiente. Estes modelos fornecem uma visão geral dos impactos humanos nos ecossistemas e ajudam a identificar maneiras de melhorar a gestão dos recursos naturais. Os modelos de interação também podem ajudar a reduzir os danos ambientais causados pelos humanos, pois podem ajudar os governos a desenvolver políticas eficazes que limitam o uso inadequado dos recursos naturais. Por exemplo, eles podem fornecer informações importantes sobre quais recursos são mais suscetíveis a impactos humanos, ajudando as autoridades a desenvolver estratégias de conservação. Além disso, estes modelos podem ajudar a melhorar a educação ambiental. Estes modelos podem ajudar a ensinar as pessoas sobre a importância da conservação dos recursos naturais e o que elas podem fazer para preservar o meio ambiente. • Conservação: as pessoas podem adotar medidas para conservar e proteger os ecossistemas. Isso inclui a preservação de habitats, a redução de poluição e o aumento da conscientização ambiental. • Reutilização: as pessoas podem reutilizar e reparar os produtos e equipamentos usados, como roupas, móveis e aparelhos eletrônicos, para reduzir os impactos negativos nos ecossistemas. • Reciclagem: as pessoas podem reciclar materiais como vidro, metal, papel e plástico, para reduzir a quantidade de lixo e diminuir a pressão sobre os ecossistemas. • Agricultura sustentável: a agricultura sustentável usa métodos para manter a produtividade dos solos enquanto preserva a qualidade ambiental. Isso inclui o uso de fertilizantes naturais, irrigação eficiente, rotação de culturas e preservação de habitats. • Turismo: o turismo responsável enfatiza a preservação dos recursos naturais e ajuda as comunidades locais a gerenciar seus recursos de forma sustentável. Os turistas também podem participar de projetos de conservação e pesquisa científica para ajudar a proteger os ecossistemas. Em suma, os modelos de interação entre seres humanos e ecossistemas são fundamentais para entender a relação entre os seres humanos e os ecossistemas e sua influência sobre o meio ambiente. Eles fornecem informações importantes para tomar decisões de gestão eficientes, além de auxiliar na conscientização ambiental. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 132 11.11 O papel da Educação ambiental para conservação dos ecossistemas A educação ambiental (EA) é um campo de estudo relativamente recente, que tem ganhado importância com o aumento da consciência global sobre o meio ambiente. A EA tem raízes em diversas tradições educacionais, que remontam ao século XIX. Nos séculos XIX e XX, os programas de educação ambiental evoluíram de uma abordagem de conservação para uma abordagem de sustentabilidade. No século XIX, muitas nações começaram a reconhecer a importância da preservação dos recursos naturais para o bem-estar social e econômico. A EA teve início com a luta por leis de conservação, que visavam proteger os recursos naturais de exploração abusiva. Estas leis exigiam que os cidadãos e governos reconhecessem a necessidade de preservar os recursos naturais para garantir a sua existência a longo prazo. No século XX, a educação ambiental evoluiu e começou a incluir não apenas a conservação, mas também um enfoque de desenvolvimento sustentável. As pessoas começaram a entender que a exploração dos recursos naturais deve ser feita de forma responsável, de modo a garantir o uso sustentável dos recursos naturais e o equilíbrio entre o desenvolvimento econômico e a conservação ambiental. A EA tem um papel fundamental na conservação dos ecossistemas, visto que o seu objetivo é desenvolver competências e conhecimentos nas pessoas para que elas possam contribuir para a preservação de recursos naturais e, consequentemente, para a manutenção da biodiversidade. Por meio da EA, as pessoas passam a compreender melhor a importância dos ecossistemas e das espécies que os compõem, e a conhecer os problemas relacionados à exploração dos recursos naturais. Ainda, também ajuda as pessoas a desenvolverem um senso de responsabilidade para com o meio ambiente e, ao mesmo tempo, estimula o desenvolvimento de medidas para a conservação dos ecossistemas. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 133 CAPÍTULO 12 DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO E IMPACTO NOS ECOSSISTEMAS 12.1 Aspectos gerais e histórico O desenvolvimento socioeconômico, definido como o processo de crescimento econômico, melhoria dos padrões de vida e redução da pobreza, tem um grande impacto no meio ambiente e em seus ecossistemas. Quando o desenvolvimento socioeconômico é promovido de forma desequilibrada, há a tendência de se desrespeitar os limites ambientais. Isso significa que as pressões humanas sobre os ecossistemas são mais elevadas do que sua capacidade de resistência, causando diversos danos, como erosão do solo, poluição da água, destruição de habitats, diminuição de populações de espécies e mudanças climáticas. Além disso, o desenvolvimento econômico também pode afetar diretamente os ecossistemas, como a construção de barragens, a desflorestação, a urbanização e a agricultura intensiva. Estas atividades humanas podem desestabilizar os ecossistemas, alterando seus ciclos de nutrientes, mudando o ambiente e reduzindo a biodiversidade. Para reduzir os danos causados aos ecossistemas, é necessário promover o desenvolvimento socioeconômico de forma sustentável. Esta abordagem enfatiza o uso de recursos naturais de forma racional, a preservação dos ecossistemas e a adoção de tecnologias limpas. Ainda, é importante que as políticas públicas incentivem a conservação ecológica e a educação ambiental, assim como a adoção de práticas econômicas que minimizem os danos ao meio ambiente. Alguns eventos e acordos entre os países ao redor do mundo vêm sendo estabelecidos com o objetivo de criar estratégias e limites que promovam a proteção dos recursos naturais. A Declaração de Nova York dos Direitos das Gerações Futuras foi aprovada por mais de 100 países em 1992. O documento foi o primeiro a reconhecer o direito das gerações ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 134 futuras de viver em um meio ambiente saudável e estabeleceu a responsabilidade de todos os seres humanos de proteger omeio ambiente para as gerações futuras. A Rio 92 foi uma Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, realizada entre 3 e 14 de junho de 1992. O evento reuniu representantes de mais de 178 países, que debateram temas relacionados ao meio ambiente e ao desenvolvimento sustentável. A conferência foi a primeira de uma série de conferências convocadas pela Organização das Nações Unidas para discutir questões ambientais. Durante a conferência, os países participantes assinaram a declaração do Rio, que definiu princípios importantes para a proteção do meio ambiente e desenvolvimento sustentável. A Declaração do Rio de Janeiro também foi um passo importante na criação da Agenda 21, um plano de ação global para lidar com as principais questões ambientais. A Agenda 21 foi assinada por mais de 178 países e serviu como base para a criação de políticas públicas e diretrizes internacionais sobre meio ambiente e desenvolvimento. Logo adiante, o Protocolo de Kyoto foi um importante acordo internacional sobre mudanças climáticas, assinado em 1997. O acordo colocou limites às emissões de gases de efeito estufa e estabeleceu metas para redução de gases de efeito estufa como parte de um esforço para combater as mudanças climáticas. O objetivo do Protocolo de Kyoto era reduzir as emissões de gases de efeito estufa dos países industrializados em 5,2 % em média, em comparação com os níveis de 1990. O Acordo de Paris também foi um marco importante para a proteção ambiental. Este foi assinado por mais de 190 países em 2015. O acordo estabeleceu metas para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e incentivar ações para o desenvolvimento de energias renováveis e mais limpas, além de mecanismos para monitorar e verificar os progressos dos países para cumprir as metas estabelecidas. 12.2 Sustentabilidade e desenvolvimento socioeconômico A sustentabilidade é o termo usado para descrever a capacidade de um sistema de se manter sem comprometer a capacidade de futuras gerações de atingirem seus próprios objetivos. É uma abordagem holística que lida com a preservação e melhoria da qualidade de vida para todos os seres humanos, bem como o uso eficiente dos recursos naturais. Em suma, a sustentabilidade é um princípio que busca equilibrar os interesses econômicos, ambientais e sociais em relação ao uso dos recursos naturais. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 135 Ela se baseia em um compromisso de equilíbrio entre as três principais necessidades econômicas, sociais e ambientais, para que todos possam acessar uma vida decente. A sustentabilidade e o desenvolvimento socioeconômico são temas interligados que devem trabalhar em conjunto para garantir o equilíbrio entre o meio ambiente, a economia e a sociedade. O desenvolvimento socioeconômico se concentra na melhoria das condições de vida da população, enquanto a sustentabilidade visa preservar o meio ambiente para garantir o desenvolvimento econômico a longo prazo. Um modelo de desenvolvimento socioeconômico sustentável é necessário para estabelecer uma relação equilibrada entre os setores da economia, permitindo que a população tenha acesso aos recursos necessários para atingir um nível de vida adequado e, ao mesmo tempo, garantir que as necessidades ambientais sejam atendidas. Além disso, deve abordar questões como a melhoria das condições de trabalho, a distribuição de renda, a promoção do acesso à educação e saúde de qualidade, o aumento da produção de alimentos, a preservação dos recursos naturais e a adoção de práticas de conservação ambiental. O desenvolvimento sustentável é fundamental para garantir o bem-estar da população e o equilíbrio entre o meio ambiente e a economia. A adoção de medidas que promovam a sustentabilidade econômica e social é essencial para que as gerações atuais e futuras tenham acesso a recursos naturais e qualidade de vida. 12.2.1 Economia verde A economia verde é um novo modelo de desenvolvimento econômico que visa maximizar a eficiência dos recursos naturais, reduzindo simultaneamente as emissões de gases de efeito estufa e a intensidade dos impactos ambientais. Ela se concentra em criar soluções inovadoras para promover o uso sustentável dos recursos naturais e serviços ambientais, além de aumentar a capacidade de adaptação aos efeitos das alterações climáticas. Além disso, este conceito busca incentivar a utilização de fontes de energia renovável, a redução da poluição, a reciclagem, a conservação de água e a preservação da biodiversidade. Estes são fatores importantes para o desenvolvimento sustentável, pois ajudam a reduzir o impacto que as atividades humanas têm sobre os ecossistemas. Em suma, procura incentivar a criação de “empregos verdes”, ou seja, empregos que contribuam para o desenvolvimento sustentável e que ajudam a melhorar a qualidade de vida das populações. Estes empregos podem ser criados na área da agricultura, ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 136 da silvicultura, da energia renovável, da gestão de recursos hídricos e da conservação da biodiversidade. 12.3 O papel das políticas públicas no desenvolvimento socioeconômico O papel das políticas públicas no desenvolvimento socioeconômico é fundamental para a melhoria da qualidade de vida das pessoas. Elas são responsáveis por estabelecer diretrizes de ação e incentivos para a melhoria das condições socioeconômicas. São exemplos de políticas públicas que contribuem para um movimento sustentável: 1. Política de proteção do meio ambiente: ações que visam a preservação dos recursos naturais, que são fundamentais para o desenvolvimento da sociedade. 2. Política de promoção do uso de energias renováveis: ações que visam o uso de fontes alternativas de energia, como a solar, a eólica e a hidrelétrica, para reduzir a dependência do uso de combustíveis fósseis. 3. Política de incentivo à produção de alimentos orgânicos: ações que visam a promoção da produção de alimentos saudáveis, livres de aditivos químicos e agrotóxicos, para garantir a saúde pública. 4. Política de promoção da educação e da cultura: ações que buscam ampliar o acesso de todos à educação de qualidade, bem como incentivar a cultura de preservação dos patrimônios históricos e culturais. 5. Política de apoio ao empreendedorismo: ações que visam incentivar o crescimento de empreendimentos locais, para aumentar o nível de emprego e renda da população. Elas também são responsáveis por fornecer recursos financeiros, técnicos e humanos para que os objetivos sejam alcançados. Por meio de políticas públicas, pode-se desenvolver programas de educação, saúde, infraestrutura, assistência social, entre outros. Estas políticas também desempenham um papel importante na promoção do emprego, no desenvolvimento de novas empresas, na geração de riqueza e na melhoria das condições de vida das pessoas. No Brasil, existem alguns programas que foram criados especialmente para esta finalidade e que têm contribuído para o desenvolvimento socioeconômico do país. 1. Programa de Eficiência Energética: implementado pelo Ministério de Minas e Energia, o programa visa incentivar o uso eficiente da energia, melhorar a segurança energética e reduzir os custos operacionais associados ao consumo. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 137 2. Plano Nacional de Educação: executado pelo Ministério da Educação, o plano tem como objetivo aumentar a qualidade da educação e tornar o ensino de qualidade acessível a toda a população. 3. Programa Nacional de Desenvolvimento Sustentável: liderado pelo Ministério do Meio Ambiente, o programa visa a proteção dos recursos naturais, o uso responsável da terra, o aprimoramento da qualidade ambiental e a melhoria da qualidade de vida das pessoas. 4. Programa de Desenvolvimento Social:desenvolvido pelo Ministério da Cidadania, o programa tem como objetivo garantir os direitos sociais, acesso à educação, saúde, habitação e segurança alimentar para as pessoas mais vulneráveis. 5. Política Nacional de Resíduos Sólidos: formulada pelo Ministério do Meio Ambiente, a política visa a redução da geração de resíduos, a prevenção de impactos ambientais e a adoção de medidas de reutilização, reciclagem e disposição final adequada. 12.4 A relação entre desenvolvimento socioeconômico e mudanças climáticas Como você pôde ver ao longo dos capítulos, as mudanças climáticas possuem um efeito significativo sobre o desenvolvimento socioeconômico devido às emissões de gases de efeito estufa, que são resultado da produção energética, industrialização, agricultura e transporte. O desenvolvimento socioeconômico aumenta a demanda por energia, o que leva a um aumento na emissão de gases de efeito estufa, aumentando assim a temperatura da Terra. Além disso, a urbanização e a industrialização são responsáveis por atividades que contribuem para a degradação ambiental, como a destruição de florestas, que estão associadas às mudanças climáticas (Figura 1). Figura 1: Representação da industrialização e emissão de gases causadores do efeito estufa. Fonte: https://pixabay.com/photos/pollution-environment-drone-aerial-4796858/ https://pixabay.com/photos/pollution-environment-drone-aerial-4796858/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 138 Por outro lado, o desenvolvimento socioeconômico também pode contribuir com a redução das mudanças climáticas, pois cria incentivos para que as empresas adotem práticas ambientais mais responsáveis, e investimentos em tecnologias limpas (Figura 2). Figura 2: Energia eólica como exemplo de energia renovável. Fonte: https://pixabay.com/photos/windmill-turbine-renewable-resource-932125/ Atualmente, existem muitos dados que mostram que as mudanças climáticas têm um impacto significativo nos níveis de desenvolvimento socioeconômico em todo o mundo. Por exemplo, as mudanças climáticas podem causar desastres naturais, como inundações e incêndios florestais, que podem afetar a infraestrutura, a produção agrícola e a saúde pública. Estes desastres também podem causar instabilidade política, tornando mais difícil para os governos investirem em desenvolvimento socioeconômico. Além disso, as mudanças climáticas também podem afetar a produção agrícola e, consequentemente, a oferta de alimentos. Estes fatores podem levar à fome e à pobreza, o que pode ter um grande impacto no desenvolvimento socioeconômico. Finalmente, as mudanças climáticas também podem aumentar os custos de energia, o que pode ter um impacto significativo nos custos de produção, levando a problemas econômicos. O aquecimento global provocado pelas mudanças climáticas, embora esteja ocorrendo em todo o mundo, tem consequências mais significativas sobre as populações vulneráveis e as economias em desenvolvimento, devido a sua menor capacidade de se adaptar e se proteger. A redução da pobreza e o desenvolvimento socioeconômico são fundamentais para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e para ajudar as populações vulneráveis a se adaptarem às mudanças climáticas. https://pixabay.com/photos/windmill-turbine-renewable-resource-932125/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 139 12.5 Desenvolvimento socioeconômico e biodiversidade O desenvolvimento socioeconômico e a biodiversidade estão intimamente relacionados. O aumento do desenvolvimento socioeconômico leva a uma maior pressão sobre os recursos naturais, incluindo a biodiversidade. Isso pode resultar na exploração predatória de espécies, na destruição de habitats, na fragmentação de ecossistemas e na poluição. Ao mesmo tempo, a biodiversidade desempenha um papel importante na produção de serviços ecossistêmicos, que são fundamentais para o desenvolvimento socioeconômico. Esses serviços incluem a provisão de alimentos, água e energia, o controle de pragas e doenças, o sequestro de carbono e o auxílio na adaptação às mudanças climáticas. Portanto, é importante que o desenvolvimento socioeconômico seja alcançado de forma sustentável, a fim de preservar a biodiversidade e manter os serviços ecossistêmicos. Um estudo realizado por Vasconcelos et al. (2018) analisou a ligação entre biodiversidade, saúde e desenvolvimento sustentável na Amazônia, abordando o impacto da destruição da floresta na saúde humana e na biodiversidade. O estudo concluiu que, no contexto da Amazônia, o desmatamento e a destruição da floresta tropical têm um impacto direto na saúde humana, pois reduzem a disponibilidade de recursos naturais que são essenciais para a saúde humana, como água limpa, alimentos saudáveis, polinização e outros. O estudo também destaca a necessidade de se desenvolver estratégias de conservação para proteger a biodiversidade e promover o desenvolvimento socioeconômico na Amazônia. 12.6 Desenvolvimento socioeconômico e direitos humanos A sustentabilidade e os direitos humanos estão intimamente ligados. A proteção dos Direitos Humanos é fundamental para alcançar um desenvolvimento social e ambiental sustentável. Os direitos humanos servem como um marco para garantir as condições mínimas para que as pessoas possam ter acesso aos recursos necessários para sua sobrevivência, além de estabelecer os direitos de participação e de proteção contra a discriminação. Portanto, isso significa que os direitos humanos são essenciais para que as pessoas possam ter acesso aos recursos essenciais para a vida e também para garantir que esses recursos sejam usados de maneira responsável e sustentável. O acesso a saneamento básico, por exemplo, é uma questão crítica para milhões de pessoas em todo o mundo (Figura 3). ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 140 Figura 3: Representação de um corpo d’água sem tratamento. Fonte: https://pixabay.com/photos/contamination-water-pollution-lake-4286704/ Segundo o Relatório Mundial da Água de 2019 da Organização das Nações Unidas, 4,2 bilhões de pessoas ainda não têm acesso a serviços de saneamento básico. Destes, 844 milhões não têm acesso a qualquer serviço de saneamento e 2,3 bilhões não usam instalações adequadas. Estes números representam uma diminuição em relação aos de 2015, quando 5,2 bilhões de pessoas não tinham acesso a serviços de saneamento básico. O relatório também destaca que a falta de acesso a saneamento básico é maior nas regiões mais pobres. Por exemplo, na África Subsaariana, 49% das pessoas não têm acesso a serviços de saneamento básico, enquanto na Ásia Meridional, 45% das pessoas não têm acesso. Esta falta de acesso a serviços de saneamento básico tem um impacto significativo na saúde das pessoas. Estima- se que cerca de 842 mil pessoas morram anualmente em todo o mundo devido a doenças relacionadas à falta de acesso a saneamento básico, como diarreia, malária e outras doenças transmitidas por água. Além disso, a falta de acesso a saneamento básico também está associada a problemas sociais, econômicos e ambientais, como a degradação do meio ambiente e a escassez de água. Portanto, é importante que governos, organizações e comunidades trabalhem juntos para melhorar o acesso a saneamento básico em todo o mundo. A melhoria dos serviços de saneamento básico é uma das principais prioridades para melhorar a saúde das pessoas e a qualidade de vida das comunidades. 12.7 Mitigação e adaptação às mudanças climáticas e o desenvolvimento socioeconômico A mitigação das mudanças climáticas e a adaptação a essas mudanças podem ser consideradas como duas faces da mesma moeda, cada uma com seus próprios https://pixabay.com/photos/contamination-water-pollution-lake-4286704/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADECATÓLICA PAULISTA | 141 desafios e oportunidades. A mitigação das mudanças climáticas envolve a redução das emissões de gases de efeito estufa, enquanto a adaptação significa a capacidade de se preparar e se ajustar às mudanças climáticas já ocorridas ou previstas. A Costa Rica tem sido um exemplo na adoção de medidas de mitigação dos efeitos das mudanças climáticas, como a adoção de mecanismos de comércio de carbono e a criação de incentivos para a preservação do meio ambiente. O país também se destaca na produção de energia renovável, com cerca de 99% da sua energia proveniente de fontes limpas e renováveis. A Dinamarca também vem avançando na adaptação ao clima e na garantia de desenvolvimento socioeconômico. O país foi pioneiro na adoção de políticas energéticas baseadas em energias renováveis, como a eólica, e possui uma das maiores taxas de uso de energia renovável no mundo. Por fim, a Alemanha tem demonstrado compromisso com as mudanças climáticas e o desenvolvimento socioeconômico. O país tem implementado políticas de proteção ambiental, e investido significativamente em energias renováveis, como a eólica e a solar. No que diz respeito ao desenvolvimento socioeconômico, as iniciativas de mitigação e adaptação às mudanças climáticas podem ter um potencial significativo para melhorar a vida das pessoas. Por exemplo, a mitigação climática pode criar milhões de empregos, desde a instalação de placas solares até a produção de carros elétricos. Da mesma forma, a adaptação climática pode melhorar a segurança alimentar, a infraestrutura e a saúde pública. Além disso, as iniciativas de mitigação e adaptação às mudanças climáticas podem ajudar a reduzir a pobreza, proporcionando oportunidades de desenvolvimento econômico, especialmente para as pessoas mais vulneráveis. A implementação de acordos internacionais sobre mudanças climáticas, incluindo acordos bilaterais e multilaterais, tem sido estabelecida para reduzir a emissão de gases de efeito estufa, aumentar a absorção destes gases, e incentivar a transferência de tecnologias de baixo carbono. Além disso, políticas de mitigação e adaptação têm sido desenvolvidas para reduzir o impacto humano nas mudanças climáticas, como a regulamentação de emissões de carbono, a implementação de tecnologias de baixo carbono, a proteção de terras vulneráveis, a restauração de ecossistemas, e a melhoria do acesso à informação sobre as mudanças climáticas. Ainda, investimentos sustentáveis têm sido realizados com maior frequência nos últimos anos com o intuito de apoiar a transição para uma economia de baixo carbono, como a inversão em fontes de energia renováveis, melhoria do acesso a fontes de energia mais limpas, e a melhoria da eficiência energética. Além disso, continua o ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 142 desafio da conscientização através da educação com o objetivo de incentivar a mudança de comportamento e a adoção de práticas sustentáveis. Por fim, os financiamentos e incentivos também têm se tornado uma ferramenta para promover a adoção de práticas sustentáveis, como subsídios a projetos de energia renovável, linhas de crédito para projetos sustentáveis, e isenções fiscais para empresas que adotarem práticas de baixo carbono. A mitigação e a adaptação às mudanças climáticas não devem ser vistas como custos ou despesas, mas como investimentos em segurança climática e prosperidade socioeconômica. É importante que as nações e as empresas estejam cientes dos benefícios econômicos das iniciativas de mitigação e adaptação às mudanças climáticas e invistam nesses esforços para criar um futuro mais próspero. ISTO ESTÁ NA REDE Como você pôde ver, o desenvolvimento econômico pode ter um grande impacto nos ecossistemas. O desenvolvimento econômico pode levar ao uso mais intenso dos recursos naturais, à destruição da biodiversidade e ao aumento da poluição. Também pode levar a mudanças climáticas e ao aumento da pressão sobre as áreas naturais. Por outro lado, se forem tomadas medidas adequadas, o desenvolvimento econômico pode também levar a melhorias ambientais, mas é preciso comprometimento e dedicação de todas as partes envolvidas. As políticas de desenvolvimento econômico podem ser utilizadas para promover a conservação da biodiversidade, a redução da poluição, a proteção dos ecossistemas e a mitigação das mudanças climáticas. É importante que as políticas de desenvolvimento econômico sejam planejadas de forma a promover o desenvolvimento sustentável, preservando os ecossistemas e assegurando que os benefícios econômicos sejam equitativamente distribuídos. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 143 CAPÍTULO 13 INTERFERÊNCIA ANTRÓPICA SOBRE OS ECOSSISTEMAS 13.1 Antropoceno O Antropoceno é um período geológico recente que começou há aproximadamente 250 anos com a Revolução Industrial. Caracteriza-se pela acentuada influência humana nos processos naturais do planeta. As mudanças climáticas, o aumento da temperatura global, a extinção de espécies e o uso de recursos naturais são alguns dos principais impactos antrópicos no planeta. O termo foi proposto pelo cientista inglês Paul Crutzen para se referir ao período em que os humanos foram a principal força formadora do planeta. A decisão da Comissão Internacional de Estratigrafia de incluir o Antropoceno no Sistema de Divisão do Tempo Geológico ainda está pendente, mas tornou-se um termo comumente usado para se referir a esta nova era. 13.2 Revolução Industrial A Revolução Industrial (Figura 1) foi um período de transformação econômica, social e tecnológica que ocorreu na Inglaterra durante o século XVIII e XIX. Esta transformação teve início na indústria de tecelagem de algodão com a invenção do tear a vapor por James Hargreaves. Esta inovação permitiu a produção de tecidos em larga escala e a criação de novos postos de trabalho. Figura 1: Foto ilustrativa da revolução industrial. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/fotografia-em-tons-de-cinza-do-trem-locomotivo-ao-lado-da-fabrica-682078/ https://www.pexels.com/pt-br/foto/fotografia-em-tons-de-cinza-do-trem-locomotivo-ao-lado-da-fabrica-682078/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 144 Durante o século XIX, a Revolução Industrial se espalhou para outras áreas da produção, como a metalurgia, a indústria mecânica e o transporte. A invenção da máquina a vapor por James Watt possibilitou o uso da energia para a produção em massa. A produção em série foi possível com a invenção de mecanismos de produção, como o sistema de produção por linhas de montagem, criado por Henry Ford. Outra importante invenção durante a Revolução Industrial foi a locomotiva a vapor, criada pela primeira vez por George Stephenson. Esta inovação permitiu o transporte em larga escala e a criação de novas redes ferroviárias. O desenvolvimento da rede ferroviária possibilitou o transporte de mercadorias e pessoas a grandes distâncias. Também foi durante a Revolução Industrial que as cidades cresceram rapidamente, pois as indústrias foram se desenvolvendo e criando mais postos de trabalho. Esta foi uma época de grandes mudanças, pois muitas pessoas se mudaram para as cidades em busca de emprego. O crescimento das cidades criou novos problemas sociais, como a pobreza e as condições de trabalho precárias. Por fim, a Revolução Industrial trouxe grandes avanços na tecnologia, o que levou à modernização das indústrias. Estas mudanças permitiram o aumento da produção e a melhoria das condições de trabalho. Entretanto, ao passo que a Revolução Industrial representou um grande avanço na tecnologia e produção, ela trouxe consigo diversos problemas ambientais. O uso extensivo de combustíveis fósseis, a produção de resíduos industriais e a poluição atmosférica são alguns dos impactos ambientais negativosque emergiram da Revolução Industrial. A industrialização foi responsável por grandes avanços na sociedade e na economia, mas também contribuiu para a degradação ambiental. As emissões de CO2 e outros gases de efeito estufa aumentaram significativamente durante o período industrial, o que contribuiu para o aquecimento global. Outros problemas ambientais, como a contaminação do solo e da água, a destruição de habitats e a perda da biodiversidade, também surgiram como consequências da industrialização. 13.2.1 Primavera silenciosa O livro Primavera Silenciosa de Rachel Carson foi crucial para o início do movimento ambiental moderno. O livro descreve o uso excessivo de pesticidas sintéticos e seu impacto sobre a fauna e a flora. A obra também destacou a conexão entre a contaminação do meio ambiente e a saúde humana. O livro alertou sobre os danos potenciais que os pesticidas podem causar aos seres humanos ao longo do tempo. O ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 145 livro foi instrumento na criação da Environmental Protection Agency (EPA) dos Estados Unidos. Além disso, contribuiu para a criação da conscientização sobre a importância da preservação do meio ambiente. O livro Primavera Silenciosa de Rachel Carson foi um marco na história do movimento ambiental moderno e ajudou a impulsionar mudanças significativas na forma como o mundo trata o meio ambiente. 13.3 Impactos das atividades humanas sobre os ecossistemas Ao longo de toda a nossa jornada, você aprendeu um pouco sobre algumas das atividades humanas responsáveis por promover mudanças nos ecossistemas naturais. Neste capítulo, você poderá se aprofundar um pouco mais a respeito de cada uma delas. 13.3.1 Agricultura A agricultura (Figura 2) é o processo de cultivo de plantas e animais para alimentação, vestuário, medicamentos e outros fins. Esta atividade é desenvolvida por meio de técnicas específicas para obtenção de produtos com qualidade, segurança e rendimento. As principais atividades da agricultura são a produção de alimentos, forragem, medicamentos, fibra, combustível, energia, adubo, entre outros. Esta atividade desempenha um papel vital na economia de qualquer país. É uma fonte de alimentos, empregos e oportunidades de desenvolvimento para as comunidades. Além disso, é responsável por garantir a segurança alimentar de milhares de pessoas em todo o mundo. Figura 2: Foto ilustrativa de uma atividade agrícola. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/foto-de-green-field-near-mountains-974314/ https://www.pexels.com/pt-br/foto/foto-de-green-field-near-mountains-974314/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 146 No Brasil, por exemplo, a agricultura é responsável por grande parte da produção de alimentos no país. Ainda, é responsável também por fornecer matérias-primas para a indústria, com ênfase na produção de soja, milho, algodão, café, laranja, cana-de- açúcar, banana e carne bovina. O Brasil é um dos principais exportadores de alimentos do mundo, com destaque para as exportações de carne bovina, milho, soja, laranja, algodão, açúcar, café, banana, frutas, leite e derivados. A agricultura brasileira também oferece empregos para milhões de pessoas, desempenhando um papel fundamental no desenvolvimento econômico do país. Entretanto, apesar de toda a importância da agricultura para o desenvolvimento de um país, existem alguns problemas inerentes a esta atividade que são prejudiciais aos ecossistemas. O uso excessivo de fertilizantes químicos e agrotóxicos tem sido uma preocupação crescente ao longo dos anos, visto que eles contribuem para a contaminação dos solos e dos recursos hídricos, além de terem um efeito negativo sobre a saúde humana. No Brasil, o glifosato, por exemplo, é utilizado como herbicida, principalmente no controle de ervas daninhas. É amplamente utilizado em culturas como soja, algodão, milho e cana-de-açúcar, entre outras. A produção de glifosato no país aumentou substancialmente nos últimos anos, tendo se tornado uma das principais fontes de receita para o setor agrícola brasileiro. O uso de glifosato é também um dos principais temas de discussão em todo o mundo, pois há controvérsias acerca dos possíveis efeitos a longo prazo que o produto pode ter na saúde humana. Embora haja quem afirme que o glifosato é seguro, muitos estudos sugerem que o uso contínuo do herbicida pode estar associado ao desenvolvimento de certos tipos de câncer e outros problemas de saúde. Por essa razão, diversos países estão adotando medidas para regular o uso do glifosato. A França, por exemplo, proibiu o uso do produto em todo o país em 2020. Já nos Estados Unidos, o glifosato permanece disponível para uso comercial, mas está sendo alvo de novas regulamentações nos últimos anos. O desmatamento é outro exemplo de atividade atrelada à agricultura, visto que a expansão da fronteira agrícola tem sido um grande problema para os ecossistemas, já que contribui para a perda de habitats naturais, reduzindo assim a biodiversidade. Segundo dados do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), em 2019 foram desmatados 11.088 km² de florestas no Brasil, aumentando em 7,5% com relação a 2018. A região amazônica é a que mais sofre com o desmatamento, responsável por 75,3% dos danos. Além disso, o desmatamento afeta outras regiões brasileiras, como a Mata Atlântica, que teve uma redução de 1.211 km² de área verde em 2019. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 147 O uso excessivo de monoculturas, sistema de agricultura em que uma única espécie de planta é cultivada em grandes extensões de terra, enquanto outras plantas são removidas, também tem sido motivo de preocupação ambiental, ao passo que elas contribuem para a erosão do solo e limitam a biodiversidade, além de aumentarem a vulnerabilidade da agricultura às mudanças climáticas. Por fim, as perdas de uso do solo devido à erosão é um outro problema ambiental comum, porque reduz a fertilidade dos solos e contribui para a desertificação em áreas agrícolas. 13.3.2 Poluição: ar, água e solo A poluição é um termo utilizado para descrever as alterações prejudiciais no meio ambiente que são causadas por atividades humanas. Estas alterações podem ter um impacto negativo sobre os ecossistemas, à saúde humana e à qualidade de vida. A poluição da água é um problema antigo que remonta aos primórdios da história humana. A primeira referência conhecida de poluição da água ocorreu na antiga Babilônia quando o rei Hamurabi determinou a construção de canais de drenagem para eliminar os dejetos de sua cidade. Desde então, a poluição da água tem sido um problema persistente, com as principais fontes sendo efluentes industriais, esgotos domésticos, fertilizantes, pesticidas e resíduos agrícolas. A poluição da água também foi agravada pela industrialização do século 19 e 20, com o despejo de produtos químicos e metais pesados em rios, lagos e oceanos. Durante a Segunda Guerra Mundial, muitas cidades na Europa e nos Estados Unidos foram afetadas pela poluição, com resíduos domésticos, efluentes industriais e descargas de óleo dos navios militares. No século 20, a poluição da água continua a ser um problema comum e cada vez mais grave. O uso excessivo de fertilizantes, pesticidas e outros produtos químicos nos campos agrícolas tem levado à contaminação de rios, lagos e oceanos. Além disso, o aumento de esgotos domésticos e efluentes industriais também contribuiu para a contaminação da água. A poluição da água pode ter sérias consequências para a saúde humana, incluindo a contaminação de alimentos e água potável, o aumento do risco de doenças infecciosas e cardiovasculares, e a exposição a substâncias tóxicas. A ecotoxicologia é uma ciência que fornece aos governos, empresas e outros grupos informações sobre os impactos potenciaisde substâncias químicas e produtos sobre o meio ambiente e a saúde humana. É importante lembrar que as substâncias químicas existentes na água podem ter efeitos tóxicos em organismos vivos, como peixes e aves, e esses efeitos podem, ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 148 por sua vez, afetar a saúde humana. A ecotoxicologia, portanto, estuda os efeitos de substâncias químicas na água, tanto diretos quanto indiretos, sobre os organismos vivos que a habitam. A ecotoxicologia também fornece informações sobre como prevenir a poluição da água, minar os efeitos adversos das substâncias químicas existentes na água e preservar os ecossistemas aquáticos. Atualmente, muito tem se falado sobre os plásticos nos ambientes aquáticos e principalmente os microplásticos. O microplástico é um tipo de poluente que tem invadido os oceanos, lagos e rios ao redor do mundo. É definido como partículas de plástico com menos de 5 mm de diâmetro, que são geralmente resultado de materiais descartados, como embalagens plásticas, peles de frutas e roupas de malha. O principal problema dos microplásticos é que eles são ingeridos por animais marinhos, o que pode resultar em envenenamento ou entupimento intestinal. Esses fragmentos também podem entrar na cadeia alimentar humana, o que pode resultar em sérios problemas de saúde. Os microplásticos são capazes de absorver outros poluentes químicos, o que aumenta o risco de esses poluentes serem absorvidos por organismos marinhos e, eventualmente, por humanos. Por causa disso, muitos países já estão tomando medidas para reduzir a quantidade de microplásticos nos oceanos. O Reino Unido, por exemplo, acaba de proibir que as garrafas de plástico e embalagens descartáveis sejam colocadas no mercado. O governo também está incentivando os consumidores a usarem alternativas mais sustentáveis e recicláveis, como garrafas de vidro ou embalagens de papel. Embora essas medidas possam ser um passo na direção certa, há ainda muito trabalho a ser feito para reduzir a quantidade de microplásticos nos oceanos. É importante que as pessoas tomem consciência sobre os danos causados por esses plásticos descartáveis e tomem medidas para reduzir o uso desnecessário desses materiais. A poluição do ar é uma das principais preocupações ambientais no mundo atual. O ar poluído é um problema para a saúde humana, pois contém partículas nocivas que podem causar diversos problemas respiratórios e outras doenças. A poluição do ar pode ser causada por diversos fatores, como emissões por veículos, queimadas para fins agrícolas, uso inadequado de produtos químicos e usinas industriais. A poluição do ar é um dos principais fatores que contribuem para as mudanças climáticas. Ela ocorre quando partículas, gases e vapores poluentes são lançados na atmosfera, causando efeitos adversos para a saúde humana e para o ambiente. Essas partículas e gases, como dióxido de carbono, óxido nitroso e monóxido de carbono, podem absorver e ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 149 reter o calor do Sol e o aquecimento global, o que resulta em temperaturas mais altas e alterações climáticas. Por fim, a poluição do solo pode ser causada por vários fatores, incluindo a deposição de poluentes industriais, o uso de pesticidas e fertilizantes e a contaminação por metais pesados. Esta poluição pode ter efeitos devastadores sobre a saúde humana e o meio ambiente. Os efeitos da poluição do solo incluem a contaminação dos lençóis freáticos, a redução da fertilidade do solo, a intoxicação dos alimentos e a redução da biodiversidade. As principais medidas para reduzir a poluição do solo incluem a implementação de práticas agrícolas sustentáveis, como a rotação de culturas, o uso de compostagem e a redução do uso de fertilizantes e pesticidas. Também é necessário garantir que os resíduos industriais sejam tratados e armazenados de forma adequada. Além disso, as leis ambientais precisam ser aplicadas de maneira mais severa para evitar e/ou minimizar a poluição do solo. 13.3.3 Desmatamento O desmatamento é o processo de remoção da cobertura vegetal de um determinado local, resultando na redução da diversidade biológica (Figura 3). O Brasil é responsável por quase metade do desmatamento global, tendo o maior índice de desmatamento no mundo. Figura 3: Desmatamento para obtenção de madeira. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/visao-aerea-das-madeiras-1268068/ A ação humana é o principal fator responsável pelo desmatamento, que ocorre principalmente para obter terra para agricultura, criação de gado e atividades de mineração. O desmatamento também é causado por incêndios florestais, que destroem https://www.pexels.com/pt-br/foto/visao-aerea-das-madeiras-1268068/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 150 grandes áreas de floresta. O desmatamento tem um impacto significativo no meio ambiente e na saúde humana, pois reduz a biodiversidade, altera os ciclos hidrológicos, causa mudanças climáticas, contribui para a redução da qualidade do ar e contribui para a extinção de espécies. O desmatamento pode também levar à erosão do solo, à redução da fertilidade e à contaminação dos recursos hídricos. O desmatamento pode ter um impacto negativo na saúde humana, contribuindo para o aumento da incidência de doenças respiratórias e aumento da exposição a doenças transmitidas por vetores. 13.3.4 Uso e ocupação do solo O uso e ocupação do solo são o modo como o ambiente é utilizado pelo homem. A ocupação do solo refere-se às áreas físicas onde as pessoas vivem, trabalham e desenvolvem suas atividades. O uso do solo refere-se às atividades realizadas em determinada área, como por exemplo, agricultura, pecuária, mineração, produção industrial, uso residencial e comercial. Atualmente, a população mundial é estimada em 7,7 bilhões de pessoas. Para abrigar toda essa população, a urbanização (Figura 4), processo de transformação de espaços através da ocupação do solo, uso e apropriação do espaço, tem provado a destruição de habitats naturais, como florestas, lagoas e áreas alagadas. A urbanização e a ocupação do solo, quando mal planejadas, colocam em risco a qualidade de vida das pessoas e o meio ambiente, pois seus impactos podem ser catastróficos. Figura 3: Urbanização. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/papel-de-parede-4k-wallpaper-4k-predios-de-apartamento-predios-residenciais-11895277/ https://www.pexels.com/pt-br/foto/papel-de-parede-4k-wallpaper-4k-predios-de-apartamento-predios-residenciais-11895277/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 151 A urbanização tem um enorme impacto sobre os recursos naturais, pois aumenta a demanda por água, energia, alimentos e combustível, o que pode ter um efeito profundo sobre a saúde dos ecossistemas. Algumas medidas podem ser adotadas para minimizar os impactos da urbanização sobre os ambientes naturais: estabelecer planos de desenvolvimento urbano e políticas de controle de crescimento, promover a diversificação econômica para atender às necessidades locais de habitação, serviços públicos, transporte e outros serviços urbanos, estabelecer um plano de zoneamento urbano para garantir a preservação de áreas verdes e edifícios históricos, desenvolver medidas para melhorar a qualidade do ar e a redução da poluição, estimular soluções inovadoras para o transporte, como o compartilhamento de carros, bicicletas e transporte público., estabelecer políticas de incentivo à construção de edifícios de alta eficiência energética, estabelecer medidas para aumentar a conscientização sobre os impactos da urbanização desenfreada e promover comportamentos mais sustentáveis. É crucial que as cidades sejam bem planejadas de forma a equilibrar as exigências do crescimentodemográfico com a preservação dos recursos naturais e dos ecossistemas. Para isso, é necessário que as autoridades locais e nacionais desenvolvam políticas que incentivam a adoção de medidas sustentáveis para o desenvolvimento urbano. Além disso, investimentos em tecnologias verdes, cidades inteligentes com inovações na área de infraestrutura urbana também são necessários para garantir que as cidades cresçam de maneira eficiente e sustentável. Ainda assim, a implementação de soluções eficientes e sustentáveis para o desenvolvimento urbano exige um esforço coletivo por parte dos governos, do setor privado e da sociedade civil. A cooperação entre todos os envolvidos pode proporcionar um futuro mais próspero para as cidades e, consequentemente, para toda a população. 13.3.5 Caça e pesca A caça e a pesca têm grande importância para a humanidade, pois são fontes de alimentos e de renda para comunidades inteiras (Figura 4). Essas atividades estão geralmente voltadas para regiões costeiras ao redor do mundo. Ao longo dos séculos, elas foram as principais fontes de alimento para muitas culturas. Além disso, elas também fornecem recursos para a indústria da pesca, onde são produzidas e distribuídas variedades de produtos alimentícios. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 152 Figura 3: Pescadores em regiões costeiras. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/barcos-botes-pescaria-porto-14381275/ Porém, quando não são feitas de forma sustentável, elas podem causar graves danos ao meio ambiente, podendo levar à extinção de espécies e ao desequilíbrio ecológico. Além disso, elas contribuem para a diminuição da biodiversidade, a degradação dos habitats naturais e a perda de espécies, como a destruição de recifes de corais e o desaparecimento de animais aquáticos. Outro problema associado à caça e à pesca é a introdução de espécies exóticas nos ecossistemas. Estas espécies exóticas podem competir com as espécies nativas, alterando o equilíbrio ecológico e a biodiversidade do local. Além disso, a caça e a pesca ilegais são um problema comum, pois muitos pescadores usam métodos destrutivos, como redes de arrasto e bombas de sucção, que destroem os ecossistemas marinhos. Estas práticas ilegais também contribuem para a sobrepesca, o que pode levar ao esgotamento de recursos. Assim, para evitar estes problemas, é importante que os governos adotem medidas para garantir a prática sustentável da caça e da pesca, como a adoção de limites de captura e a fiscalização das atividades. O período do defeso, por exemplo, é o período de tempo em que a prática de pesca é proibida em determinados locais. Esta é uma medida de conservação dos recursos pesqueiros, para que as espécies possam se reproduzir e a população de peixes possa ser restaurada. O defeso é uma medida que é tomada em todo o mundo e é imposta por leis nacionais ou por regulamentações internacionais. O período de defeso varia de acordo com a espécie, o local de pesca e as leis locais. https://www.pexels.com/pt-br/foto/barcos-botes-pescaria-porto-14381275/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 153 ISTO ACONTECE NA PRÁTICA Uma vez que as atividades humanas têm desequilibrado os ecossistemas em todo o mundo, é necessário adotar medidas para mitigar esses impactos. Estas medidas incluem políticas que estimulam práticas agrícolas sustentáveis, a restauração de habitats degradados e maior conscientização sobre os valores ecológicos das áreas naturais. Para melhorar a gestão dos ecossistemas, é importante desenvolver estratégias de monitoramento eficazes que possam identificar e prevenir os impactos das atividades humanas. Além disso, é fundamental que as comunidades locais estejam envolvidas no processo de tomada de decisão, pois elas têm um conhecimento único sobre as áreas naturais e sobre os impactos que as atividades humanas têm sobre elas. No futuro, as atividades humanas sobre os ecossistemas devem ser desenvolvidas de maneira sustentável. É importante que as políticas e ações sejam direcionadas para a preservação e conservação dos ecossistemas, para que possamos garantir que esses ambientes continuem a prover os serviços que são essenciais para todas as formas de vida. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 154 CAPÍTULO 14 MANEJO E CONSERVAÇÃO DOS ECOSSISTEMAS 14.1 Aspectos gerais O manejo e conservação dos ecossistemas envolvem a adoção de medidas para gerenciar o uso dos recursos naturais, preservar a biodiversidade e os serviços ambientais, bem como a saúde e o bem-estar dos seres humanos e demais espécies que compõem o ecossistema. Existem diferentes formas de manejar e conservar os ecossistemas, por exemplo, pode-se estabelecer áreas protegidas que proíbam a caça e a pesca, permitindo que os ecossistemas se recuperem. Também é possível adotar práticas de manejo sustentável que permitam que os recursos sejam usados de maneira sustentável e limitem o impacto humano nos sistemas naturais. Outras medidas incluem a redução da poluição e do uso de pesticidas, a recuperação de habitats, a restauração de espécies ameaçadas, a educação ambiental para o público em geral e o monitoramento contínuo das condições ambientais. Todas essas medidas são essenciais para o manejo e conservação dos ecossistemas e para garantir que os seres humanos possam usufruir dos recursos naturais sem comprometer a saúde e o bem-estar das gerações futuras. 14.2 Instrumentos de conservação dos ecossistemas 14.2.1 Fitossociologia A fitossociologia é a ciência que estuda a composição e estrutura das comunidades vegetais, com o objetivo de descrever e compreender a estrutura, composição e distribuição das comunidades vegetais. Esta disciplina estuda as interações entre plantas e entre plantas e outros organismos, assim como as relações entre as distribuições das plantas e os fatores abióticos e bióticos que as influenciam. Ela se baseia em métodos de amostragem de vegetação, análise de dados estatísticos e teorias ecológicas para descrever e explicar padrões de distribuição das plantas. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 155 A fitossociologia também é usada para ajudar na conservação de habitats naturais, bem como para monitorar e avaliar a qualidade ambiental. Para entender como a fitossociologia funciona, é importante compreender alguns princípios básicos. Primeiro, é preciso definir os tipos de comunidades vegetais. Uma comunidade vegetal é definida como um grupo de plantas que compartilham características ecológicas comuns. Estas comunidades são descritas por sua estrutura (por exemplo, densidade, biomassa, índice de cobertura etc.), composição (espécies presentes) e funções (ecológicas, como nutrientes e água). A fitossociologia é muitas vezes realizada usando um método chamado amostragem de quadrantes. Neste método, um quadrado de um determinado tamanho (por exemplo, um metro quadrado) é amostrado e suas plantas (todas ou algumas) são identificadas e quantificadas. A partir daí os pesquisadores podem analisar a composição das espécies, a densidade e a biomassa da comunidade. O estudo de fitossociologia de Amorim et al. (2016) investigou a estrutura da comunidade de plantas em um fragmento da Floresta Ombrófila Densa (FOD) no sul do Brasil. O objetivo era avaliar a influência da distância ao bordo, a variedade de uso do solo e a topografia na composição florística. A área de estudo foi dividida em três classes de uso do solo: floresta, área com pastos e área com culturas. A avaliação de fitossociologia foi realizada em 100 parcelas de 1 x 1 m. Os resultados mostraram que, embora o fragmento de FOD seja homogêneo em relação à topografia, a distância ao bordo e a variedade de uso do solo influenciaram a composição florística.A área de pasto e a área de cultura tiveram uma menor diversidade de espécies, enquanto a área de floresta apresentou maior diversidade de espécies. Além disso, a distância ao bordo mostrou-se importante para a distribuição de espécies, com uma maior riqueza de espécies a menor distância do bordo. ISTO ACONTECE NA PRÁTICA Uma vez que as comunidades são identificadas, os pesquisadores podem avaliar a diversidade da comunidade, seu estado de conservação, sua capacidade de resistir às mudanças ambientais e sua resposta a mudanças climáticas. Esta abordagem também permite aos cientistas estudarem a dinâmica das comunidades, ou seja, como mudanças externas (por exemplo, mudanças climáticas ou uso humano do solo) afetam a estrutura, composição e funções da comunidade. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 156 14.2.2 Demografia de populações naturais Demografia de populações naturais é o estudo da estrutura e dinâmica das populações de seres vivos em seus ambientes naturais. Ela fornece uma compreensão sobre como as populações interagem com seu ambiente e como elas se desenvolvem ao longo do tempo. Os estudos demográficos incluem a identificação de fatores que afetam o tamanho e composição da população, como a reprodução, a sobrevivência, os movimentos e as interações com outras espécies. Os estudos demográficos também podem ajudar a entender como o ambiente afeta o tamanho e a composição da população. Os estudos demográficos são necessários para entender como as espécies reagem à mudança ambiental, e ajudam a prever as consequências das mudanças climáticas, a exploração de recursos e outras perturbações antropogênicas. São exemplos de estudos demográficos de populações naturais: 1. Estudos de tamanho da população: Esta análise envolve o uso de técnicas de amostragem para estimar o tamanho da população de uma espécie particular. 2. Estudos de densidade da população: esta análise envolve a medição do número de indivíduos de uma espécie em um determinado espaço. 3. Estudos de distribuição espacial: esta análise envolve a análise da localização espacial dos indivíduos dentro de uma área. 4. Estudos de taxa de sobrevivência: esta análise envolve a estimativa da taxa de sobrevivência de uma população de uma espécie ao longo do tempo. 5. Estudos de taxa de reprodução: esta análise envolve a estimativa da taxa de reprodução de uma população de uma espécie ao longo do tempo. 6. Estudos de taxa de mortalidade: esta análise envolve a estimativa da taxa de mortalidade de uma população de uma espécie ao longo do tempo. 7. Estudos de tamanho de nicho ecológico: esta análise envolve a estimativa do tamanho do nicho ecológico de uma espécie particular. 8. Estudos de tendências populacionais: esta análise envolve a análise das tendências populacionais de uma espécie particular ao longo do tempo. Uma revisão sistemática de estudos de demografia de populações naturais publicada em 2017, concluiu que as mudanças na taxa de natalidade, mortalidade e migração são os principais fatores que afetam o tamanho e a estrutura de populações (Beauchemin et al., 2017). O estudo também descobriu que a fragmentação do habitat e o uso da terra são os principais fatores que afetam a dinâmica populacional. O estudo enfatizou ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 157 a necessidade de estratégias de conservação que levem em conta as características demográficas das populações para garantir a manutenção sustentável das espécies. 14.2.3 Dendrometria e o inventário de recursos florestais A dendrometria e o inventário de recursos florestais são técnicas importantes para o estudo das florestas. A dendrometria é o estudo de árvores e seus componentes, como diâmetro, altura e outras características. O inventário de recursos florestais envolve a identificação, quantificação e caracterização dos componentes da floresta, como espécies, tamanho das árvores, densidade, estrutura, cobertura do solo, usos do solo, valor ecológico, entre outros. Estas duas técnicas são importantes para o planejamento e a gestão sustentável das florestas, pois fornecem informações úteis sobre as características e quantidades de recursos florestais existentes em uma determinada área. Recursos da floresta são mensurados e monitorados para que se possa fazer uma avaliação da floresta. ANOTE ISSO O inventário de recursos florestais é utilizado para determinar a quantidade, qualidade e distribuição de espécies vegetais, água, solo, habitats, biomassa, serviços ecológicos, usos públicos e outros recursos florestais. Estas informações são usadas para informar as decisões sobre a gestão e uso da floresta. A dendrometria é um importante componente deste processo, pois permite avaliar o volume de madeira de uma floresta, assim como a qualidade da madeira. Além disso, a dendrometria também pode fornecer informações sobre a densidade, composição e estrutura da floresta. 14.2.4 Unidades de conservação As unidades de conservação (UC) são áreas naturais protegidas pelo governo com o intuito de preservar a biodiversidade do ecossistema e garantir o uso sustentável dos recursos naturais. Existem vários tipos de unidades de conservação, como parques nacionais, reservas naturais, áreas de proteção ambiental, santuários da fauna, parques florestais, entre outros. Existem mais de 170 tipos de unidades de conservação de biodiversidade no mundo, incluindo cerca de 100 categorias específicas de áreas protegidas. Estas áreas ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 158 protegidas abrangem desde parques nacionais, reservas naturais, áreas de proteção de fauna selvagem, áreas marinhas até outras formas de preservação ambiental. Os principais critérios de seleção de uma UC são características naturais. Áreas com relevo, solos, clima, vegetação e fauna únicos ou raros devem ser priorizadas. Áreas que possuem importância científica, como habitats para espécies endêmicas e ameaçadas, também devem ser consideradas. Os ecossistemas representativos devem ser priorizados por seu grande valor para a biodiversidade mundial. Áreas com uso tradicional e valor socioeconômico, como sítios arqueológicos, devem ser consideradas para preservar a cultura local. Também devem ser consideradas áreas consideradas remanescentes, isto é, intactas, tais como florestas primárias, de modo a preservar a biodiversidade. Por fim, áreas que conectam outras áreas devem ser protegidas, com o objetivo de permitir a dispersão de espécies. ANOTE ISSO No Brasil, atualmente, existem cerca de 600 unidades de conservação. Elas são classificadas em seis categorias: parques nacionais, reservas biológicas, florestas nacionais, monumentos naturais, áreas de proteção ambiental e reservas extrativistas. Os parques nacionais são áreas terrestres ou marinhas geralmente idílicas, que possuem paisagens únicas e que devem ser preservadas para gerações futuras. São exemplos de parques nacionais brasileiros: Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros (GO), Parque Nacional da Serra dos Órgãos (RJ), Parque Nacional da Tijuca (RJ), Parque Nacional da Amazônia (AM), Parque Nacional do Iguaçu (PR), Parque Nacional da Chapada Diamantina (BA), Parque Nacional do Itatiaia (RJ), Parque Nacional do Jaú (AM), Parque Nacional de Brasília (DF) e o Parque Nacional do Pantanal Mato- grossense (MT). Por outro lado, as reservas biológicas são áreas com uma alta diversidade de espécies da flora e da fauna, destinadas à conservação da natureza em seu estado natural. São exemplos de reservas biológicas brasileiras: Reserva Biológica de Poço das Antas (RJ), Parque Nacional de Brasília (DF), Parque Nacional da Ilha Grande (RJ), Reserva Biológica do Trombetas (PA), Reserva Biológica do Uatumã (AM) e a Reserva Biológica do Jalapão (TO). ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF.JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 159 As florestas nacionais são áreas maiores, destinadas à preservação de ecossistemas florestais, tais como a Floresta Nacional do Jamanxim (PA), Floresta Nacional de Carajás (PA), Floresta Nacional de Monte Pascoal (BA), Floresta Nacional de Sete Cidades (PI) e Floresta Nacional de Tapajós (PA). Os monumentos naturais são áreas com características geológicas, paleontológicas, antropológicas e/ou arqueológicas únicas, como por exemplo Cachoeira de Paulo Afonso (BA), Morro do Chapéu do Piauí (PI) e Gruta do Lago Azul (MS). As áreas de proteção ambiental (APA) são áreas com características naturais e/ou culturais relevantes que necessitam de proteção. Por fim, as reservas extrativistas são áreas destinadas à preservação das formas de vida tradicionais, como a caça e a pesca, como, por exemplo o Parque Nacional da Amazônia (PA) e a Reserva Extrativista do Rio Jari (REJ). Elas também podem servir de abrigo para espécies ameaçadas de extinção. As unidades de conservação são fundamentais para preservar a biodiversidade e a qualidade do meio ambiente, além de promover a educação ambiental e a conscientização sobre a importância da natureza. O turismo ecológico é uma atividade estimulada dentro de UCs (Figura 1). Figura 1: Imagem representativa do turismo ecológico. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/aventura-facanha-anonimo-vista-traseira-4993157/ É uma atividade economicamente importante que visa contribuir para a conservação dos recursos naturais e dos ambientes naturais. O turismo ecológico tem como objetivo principal o desenvolvimento sustentável, ou seja, o desenvolvimento de atividades que não comprometam o equilíbrio dos ecossistemas, a biodiversidade e os recursos naturais. https://www.pexels.com/pt-br/foto/aventura-facanha-anonimo-vista-traseira-4993157/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 160 Ele pode ser desenvolvido nas unidades de conservação através de diversas atividades. Estas incluem visitas guiadas, trilhas ecológicas, observação da fauna, educação ambiental, pesquisas científicas, entre outras. Estas atividades contribuem para a conscientização e educação dos turistas sobre a importância dos recursos naturais e dos ambientes naturais. Além disso, o turismo ecológico também contribui para o aumento da renda dos moradores locais, pois eles podem obter recursos financeiros através da exploração turística, isso porque o dinheiro que é recebido por meio do turismo pode ser reinvestido na conservação dos habitats, na recuperação de áreas degradadas, na proteção da fauna e da flora e na melhoria da qualidade ambiental. 14.3 Manejo dos ecossistemas O manejo de ecossistemas é um conjunto de práticas que visam a preservação e conservação dos ambientes naturais e a manutenção dos serviços que eles oferecem. Isso inclui a preservação de habitats saudáveis, a restauração de habitats degradados, a prevenção e controle de erosão, a gestão de recursos naturais e a conservação da biodiversidade. O manejo também inclui monitoramento e avaliação do desempenho de práticas de gestão para garantir que os ecossistemas sejam mantidos saudáveis. O manejo de ecossistemas é importante para a preservação de habitats saudáveis e para a manutenção da biodiversidade. Além disso, as práticas de manejo de ecossistemas também podem ajudar a prevenir e mitigar os efeitos das mudanças climáticas. 14.3.1 Manejo de impactos O manejo de impactos sobre os ecossistemas é uma importante área de estudo que busca equilibrar as necessidades humanas com a conservação dos ecossistemas. O objetivo é minimizar os efeitos negativos da ação humana nos ecossistemas, ao mesmo tempo que se assegura o uso sustentável dos recursos naturais. As principais medidas para o manejo de impactos sobre os ecossistemas envolvem a conservação de habitats, o estabelecimento de áreas protegidas, a redução da pressão humana sobre os ecossistemas, a redução da poluição, a restauração de habitats degradados, o manejo de espécies invasoras, o estímulo à conservação de espécies ameaçadas e a adoção de práticas de agricultura sustentável. Além disso, a educação e a conscientização ambiental são também importantes para o manejo dos impactos sobre os ecossistemas. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 161 O manejo de impactos sobre os ecossistemas é um desafio para a humanidade, visto que é necessário equilibrar as necessidades humanas com a conservação da biodiversidade, e isso é particularmente importante em um momento em que a humanidade é testemunha de um ritmo de destruição ecológica sem precedentes. 14.3.2 Controle de espécies exóticas O controle de espécies exóticas é uma das formas mais eficazes de gerenciar os impactos sobre os ecossistemas. A maioria das espécies exóticas vêm de outros continentes, onde elas se adaptaram bem às condições locais, mas não são nativas das áreas onde foram introduzidas. Quando são introduzidas em áreas não nativas, elas podem causar danos significativos ao ecossistema local, incluindo a competição com espécies nativas, a destruição de habitats e a introdução de doenças. O controle de espécies exóticas é uma forma de reduzir esses danos. Existem várias maneiras de controlar espécies exóticas, incluindo o controle direto (remoção ou destruição de plantas e animais), o controle de vetores (eliminação de fontes de alimento ou transporte) e o controle de bioinvasores (eliminação de plantas e animais que se espalham rapidamente). Um exemplo recente de espécies exóticas é o peixe-leão (Figura 2). O peixe-leão foi identificado pela primeira vez no litoral brasileiro, no Pará e no Amapá, vindo do Caribe, em dezembro de 2020. Acredita-se que ele chegou ao Brasil por meio de navios de cruzeiro. Figura 2: Fotografia do peixe-leão. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/peixe-marrom-e-branco-na-agua-3721300/ https://www.pexels.com/pt-br/foto/peixe-marrom-e-branco-na-agua-3721300/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 162 É um peixe grande e cheio de cor, com um corpo em forma de leque, duas grandes nadadeiras dorsais e cinco listras coloridas distintas. Devido ao seu tamanho e à sua capacidade de se reproduzir rapidamente, o peixe-leão é uma espécie invasora muito perigosa. Ele pode competir com as espécies nativas por alimento e habitação, ameaçando a biodiversidade local, não apresentando predador natural. Diversas medidas estão sendo tomadas para controlar a população do peixe-leão no Brasil. Isso inclui a realização de pesquisas sobre a espécie, a intensificação dos controles de transporte marítimo e a criação de um sistema de monitoramento efetivo. Além disso, alguns estados estão desenvolvendo campanhas educativas para alertar a população sobre os riscos que a espécie pode trazer. 14.3.3 Recuperação de áreas degradadas A recuperação de áreas degradadas é uma prática de conservação ambiental que visa reverter o dano causado à natureza, devolvendo as condições naturais às áreas degradadas. Esta prática envolve uma série de processos que buscam recuperar a biodiversidade e o equilíbrio ecológico da área, incluindo o replantio de espécies nativas, a reabilitação de solos e a reposição de nutrientes. Além disso, também é necessário controlar a erosão do solo, combater a poluição e limitar as atividades humanas que contribuam para a degradação das áreas. Os processos de recuperação de uma área degradada envolvem os seguintes passos: 1. Coleta de dados: o primeiro passo na recuperação de áreas degradadas é coletar dados para compreender o que está ocorrendo no local. Esta etapa inclui a realização de estudos de solo, análise de água, avaliação da flora e fauna existentes e outros estudos de meio ambiente. 2. Planejamento: após a coleta de dados, é importantedesenvolver um plano de recuperação que seja adaptado às características específicas da área degradada. O plano deve incluir o que será recuperado, como será feito e quais os custos envolvidos. 3. Implementação: uma vez que o plano de recuperação foi desenvolvido, é hora de implementar as diversas ações. Estas ações podem incluir a reintrodução de espécies, a restauração de habitats, a melhoria da qualidade da água, a reestruturação do solo etc. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 163 4. Monitoramento: após a implementação das ações de recuperação, é importante monitorar os resultados para verificar se estão sendo alcançados os objetivos desejados. O monitoramento deve ser contínuo, para que se possa identificar e corrigir possíveis falhas. 5. Manutenção: a manutenção regular é muito importante para garantir que a área degradada continue sendo recuperada e que os resultados desejados sejam mantidos. Esta etapa inclui a realização de tarefas como a limpeza de áreas, a reposição de espécies, a melhoria dos habitats etc. A título de conhecimento, no Brasil, existem alguns projetos que visam a recuperação de áreas degradadas, como o Projeto de Reflorestamento das Matas Ciliares. O projeto foi desenvolvido pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) e visa recuperar áreas degradadas, principalmente aquelas localizadas próximas aos rios e lagos. O projeto tem como objetivo principal a preservação da natureza e a redução da poluição, bem como a conservação dos recursos hídricos. Ainda, há o Programa de Reabilitação de Áreas Degradadas, desenvolvido pelo Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio), que visa restaurar as áreas degradadas no Brasil, recuperar florestas, rios, solos, animais e plantas, e o uso sustentável dos recursos naturais. Por fim, há o Projeto de Recuperação das Florestas Atlânticas, que é uma iniciativa do Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro (JBRJ) e visa restaurar as florestas atlânticas que foram degradadas ao longo dos anos, além de incluir a reintrodução de espécies de plantas nativas, bem como a educação da população local para que ela possa contribuir para a conservação dessas áreas. 14.3.4 Manejo de espécies indicadoras As espécies indicadoras são organismos usados para monitorar o ambiente para avaliar a qualidade do meio ambiente. Estas espécies podem ser representativas de um determinado ecossistema, pois são sensíveis a mudanças no ambiente e podem fornecer informações sobre o estado de saúde de um local. O manejo de espécies indicadoras inclui a identificação e monitoramento de espécies-chave, a avaliação das tendências populacionais, a conservação de habitats e a mitigação de fatores limitantes. As informações obtidas a partir dos resultados dos programas de monitoramento das espécies indicadoras também podem ser usadas para ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 164 orientar ações de conservação de áreas protegidas. Além disso, o manejo de espécies indicadoras pode incluir a realização de estudos para avaliar a eficácia de programas de conservação, a aplicação de medidas de proteção para espécies ameaçadas e a implementação de planos de manejo para melhorar as condições do habitat. O manejo de espécies indicadoras também pode incluir a realização de pesquisas para melhorar o conhecimento sobre as espécies, bem como o desenvolvimento de modelos de monitoramento de longo prazo para avaliar a saúde dos ecossistemas. A análise de presença e ausência é uma técnica importante para o manejo de espécies indicadoras, pois permite avaliar a distribuição e abundância de determinadas espécies em um ambiente. Esta técnica baseia-se na identificação de espécies por meio de amostragens de campo, que são comparadas aos dados de referência, a fim de determinar a presença ou ausência de uma espécie em um determinado local. Esta análise é comumente utilizada em estudos de biodiversidade, visto que é uma forma simples de avaliar a distribuição de espécies em uma área. A análise de presença e ausência também é útil para identificar e monitorar mudanças na distribuição de espécies ao longo do tempo, permitindo aos gestores ambientais tomarem medidas para gerenciar a biodiversidade. Além disso, essa técnica também pode ser usada para monitorar os efeitos de políticas de conservação, como a criação de parques nacionais e áreas protegidas. Ainda, pode ser útil para avaliar o impacto antrópico em um ambiente, visto que ajuda a identificar as espécies mais vulneráveis a certos tipos de perturbação. Portanto, a análise de presença e ausência é uma ferramenta importante para o manejo de espécies indicadoras e a conservação da biodiversidade. 14.3.5 Monitoramento dos ecossistemas O monitoramento dos ecossistemas é uma importante ferramenta para sua conservação, pois ele permite que os cientistas e gestores ambientais monitorem a saúde dos ecossistemas, avaliem os impactos ambientais e ajuste as políticas de conservação. É também importante para a vigilância de espécies ameaçadas de extinção e verificação da qualidade da água e do solo. O monitoramento dos ecossistemas envolve várias abordagens diferentes, como a coleta de dados ambientais e monitoramento remoto, bem como o uso de modelos espaciais e temporais. Os dados obtidos são usados para identificar tendências sazonais, anuais e inter-sazonais e avaliar como os ecossistemas estão respondendo aos fatores de estresse humano e natural. Outras técnicas usadas para a conservação ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 165 dos ecossistemas incluem a gestão integrada de recursos naturais, o uso de zonas de proteção, a restauração de habitats, o manejo de espécies e a conservação da biodiversidade. Estas técnicas devem ser aplicadas de forma apropriada para que os ecossistemas possam ser conservados de forma sustentável. Portanto, manejar e conservar ecossistemas é essencial para preservar a biodiversidade, a saúde econômica e ambiental e para assegurar o bem-estar humano. É necessário implementar estratégias de conservação e manejo sustentável que abranjam tanto as necessidades de conservação de espécies e habitats, quanto as necessidades de desenvolvimento humano. Estas estratégias devem priorizar a proteção dos recursos naturais, a participação da comunidade local no processo de tomada de decisão, a restauração dos ecossistemas degradados, a promoção de práticas de agricultura sustentável e a redução da poluição. A implementação destas estratégias é fundamental para assegurar o uso sustentável dos recursos naturais, garantir a vitalidade dos ecossistemas e preservar a biodiversidade para as gerações futuras. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 166 CAPÍTULO 15 ECOLOGIA E SOCIEDADE 15.1 Aspectos gerais ANOTE ISSO A ecologia e a sociedade estão intimamente relacionadas. Essa ligação se manifesta de várias maneiras, como na influência da sociedade sobre o ambiente e vice-versa. Por exemplo, as decisões políticas e econômicas têm consequências para o meio ambiente, assim como as mudanças ambientais, como aquecimento global, contaminação de água e solo e degradação de habitats, afetam diretamente a vida humana. Da mesma forma, os padrões sociais e culturais desempenham um papel importante na gestão dos recursos naturais. Os direitos humanos, a distribuição de renda, as leis ambientais, a educação e a conscientização sobre a conservação e a sustentabilidade são todos exemplos de como a sociedade afeta o meio ambiente. É importante entender que as mudanças na sociedade e no ambiente estão interconectadas. Por exemplo, a poluição do ar pode causar uma série de problemas de saúde, o que pode levar acustos financeiros para o governo. Por outro lado, o aumento da população pode exigir mudanças nos padrões de produção para atender às necessidades crescentes. Isso pode levar a mudanças na qualidade do meio ambiente e à degradação ambiental. Portanto, é essencial que a sociedade e o meio ambiente sejam considerados como parte de um sistema interconectado. A preocupação com o meio ambiente deve ser parte integrante da agenda social, e a luta pela justiça social deve ser parte da luta pela conservação ambiental. Quando a sociedade e o meio ambiente trabalham em sincronia, o resultado é uma vida mais saudável e sustentável. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 167 15.2 Processos ecológicos e a política ambiental Ao longo de toda a nossa jornada ecológica, foram discutidos os processos que estão envolvidos no funcionamento dos ecossistemas. Os processos ecológicos podem fornecer informações valiosas sobre a saúde de um ecossistema e contribuir para a compreensão de como os diferentes componentes interagem. Os estudos ecológicos permitem a identificação de impactos ambientais e a consequente definição de medidas preventivas ou corretivas. Por isso, o conhecimento dos processos ecológicos é fundamental para a formação de políticas ambientais eficazes. Estas políticas devem ser aplicadas de forma a preservar os ecossistemas e assegurar a sobrevivência de toda a vida na Terra. Os processos ecológicos são fundamentais para a política ambiental. Eles desempenham um papel vital na manutenção da biodiversidade e na preservação dos ecossistemas. Eles também ajudam a manter os ciclos de nutrientes e energia, permitindo que os seres vivos sejam sustentáveis e prosperem. Além disso, também ajudam a regular o clima, mitigando os impactos das mudanças climáticas. Ao estabelecer as políticas ambientais, os governos devem considerar os processos ecológicos e a maneira como eles podem ser prejudicados por práticas humanas. Por exemplo, uma política ambiental pode incluir a regulamentação de atividades humanas que perturbam os habitats e os processos ecológicos, como a extração de recursos naturais ou a destruição de florestas. Esta política pode também incluir incentivos para a recuperação de habitats e a restauração de processos ecológicos. De modo geral, os processos ecológicos desempenham um papel importante na política ambiental. A compreensão deles e dos efeitos das atividades humanas sobre eles é essencial para a tomada de decisões. 15.3 Políticas de conservação ambiental e sua aplicação na sociedade As políticas de conservação ambiental são fundamentais para a manutenção de um meio ambiente saudável. Elas podem ser consideradas como uma forma de regulamentação para proteger os recursos naturais, a biodiversidade, e para promover o uso sustentável dos mesmos. Uma das principais políticas de conservação ambiental é a criação de áreas protegidas, como parques nacionais, reservas florestais e santuários de vida selvagem, comentados no capítulo anterior. Estes locais são criados para garantir a preservação de espécies e ecossistemas. Além disso, a criação de áreas protegidas também contribui para a ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 168 manutenção dos recursos naturais, ajudando na preservação da biodiversidade e dos serviços ecossistêmicos. Outra política de conservação ambiental é a regulamentação de atividades humanas que podem afetar o meio ambiente, como a extração de recursos naturais, o uso de pesticidas ou a poluição do ar ou da água. Estas regras são criadas para garantir que as atividades humanas não causem danos ao meio ambiente e à saúde das pessoas. Além disso, as políticas de conservação ambiental também incluem a educação ambiental, que visa a conscientização das pessoas sobre a importância de se preservar o meio ambiente. Esta educação inclui a promoção de práticas sustentáveis e a sensibilização sobre os impactos que ações humanas podem ter no meio ambiente. A implementação de políticas de conservação ambiental é fundamental para a preservação dos ecossistemas e da biodiversidade, de modo a garantir o uso sustentável dos recursos naturais. Estas políticas são essenciais para garantir que as gerações futuras possam desfrutar de um mundo saudável e equilibrado. 15.3.1 Legislação A criação de leis ambientais é extremamente importante para a sociedade, pois elas têm o potencial de ajudar a proteger o meio ambiente e os ecossistemas, além de garantir o direito de todos os seres vivos à qualidade do ar, da água e do solo. Essas leis também podem ajudar na prevenção da poluição, da degradação da natureza e da exploração dos recursos naturais. Elas também podem ajudar a estabelecer responsabilidades ambientais para aqueles que causam danos ao meio ambiente. As leis ambientais também podem ajudar a assegurar que as empresas e os governos cumpram as medidas de proteção ambiental e sejam responsáveis pela gestão adequada dos recursos naturais. Elas também são importantes para garantir que a sociedade possa desfrutar de um ambiente saudável e seguro, mesmo que as mudanças climáticas e as questões ambientais estejam se tornando cada vez mais preocupantes. No Brasil, a Constituição Federal de 1988 é a base legal para as leis ambientais. A Constituição contém diversas disposições que tratam de temas relacionados ao meio ambiente, como a responsabilidade do Estado em garantir a preservação da natureza, o direito à informação sobre meio ambiente, a responsabilidade dos proprietários de usar os recursos naturais de maneira responsável e a responsabilidade dos entes ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 169 federados em promover a educação ambiental. De modo geral, abaixo você conhecerá quais são as leis ambientais brasileiras: • Lei nº 9.605/98: Lei de Crimes Ambientais: Estabelece as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente. • Lei nº 6.938/81: Política Nacional do Meio Ambiente: Dispõe sobre a Política Nacional do Meio Ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação. • Lei nº 9.966/00: Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza: Estabelece o Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza, seus critérios de aprovação e reclassificação. • Lei nº 12.305/2010: Política Nacional de Resíduos Sólidos: Estabelece a Política Nacional de Resíduos Sólidos, seus objetivos, instrumentos e diretrizes. • Lei nº 7.804/89: Política Nacional de Recursos Hídricos: Estabelece a Política Nacional de Recursos Hídricos, seus instrumentos e diretrizes. • Lei nº 11.445/07: Política Nacional de Saneamento Básico: Estabelece a Política Nacional de Saneamento Básico, seus objetivos, instrumentos, diretrizes e mecanismos de financiamento. • Lei nº 13.123/2015: Lei de Proteção da Fauna: Estabelece o regime jurídico para a proteção da fauna silvestre. • Lei nº 13.655/2018: Lei de Proteção das Florestas Públicas: Estabelece o regime jurídico para a proteção das florestas públicas. Em suma, a criação das leis ambientais depende de muitos fatores, mas basicamente envolve a criação de regulamentos para a proteção do ambiente, a redução do uso de recursos naturais, a proibição do uso de produtos tóxicos, a redução do lixo e a educação ambiental para o público em geral. Estas leis ajudam a proteger o ambiente e a preservar o funcionamento dos serviços ecossistêmicos. 15.4 Desenvolvimento sustentável e sua aplicação na sociedade O desenvolvimento sustentável é uma abordagem que busca a melhoria da qualidade de vida das pessoas, ao mesmo tempo em que assegura o uso sustentável dos recursos naturais. Trata-se de um objetivo que envolve o equilíbrio entre o desenvolvimento econômico, o bem-estar social e o respeito ao meio ambiente. Governos e organizaçõesinternacionais estão cada vez mais comprometidos em implementar políticas públicas e programas de desenvolvimento sustentável no âmbito ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 170 da sociedade. A ONU, por exemplo, tem como objetivo desenvolver um plano para ajudar na implementação de políticas sustentáveis, que envolvam uma melhor gestão dos recursos naturais, o aumento da eficiência energética e a promoção do uso de energias renováveis. O desenvolvimento sustentável tem um grande potencial para criar uma sociedade mais equilibrada e justa, onde as pessoas possam desfrutar dos recursos naturais sem comprometer o futuro. A adoção de práticas sustentáveis pode ser uma forma de assegurar o crescimento econômico, ao mesmo tempo em que se evita a degradação ambiental. 15.5 Responsabilidade social e ambiental na prática empresarial A responsabilidade social e ambiental consiste na responsabilidade que as organizações têm de gerir seus negócios de forma social e ambientalmente responsável. Na prática empresarial, especificamente, compreende a adesão a princípios como o respeito aos direitos humanos, a preservação do meio ambiente e a promoção da igualdade de oportunidades. As empresas também devem adotar medidas que garantam a segurança de seus trabalhadores, a transparência nos processos de tomada de decisão e a realização de ações que contribuam para a melhoria da qualidade de vida da população. É importante destacar que a responsabilidade social e ambiental não se limita à adoção de práticas, mas também envolve a conscientização de todos os envolvidos na organização, desde o diretor-presidente até o último colaborador, sobre a relevância da responsabilidade social e ambiental. Além disso, é preciso que as empresas se comprometam com a adoção de medidas para a implementação de padrões de responsabilidade social e ambiental. Isso inclui, por exemplo, programas de redução de desperdícios, políticas de conservação de recursos naturais, ações de responsabilidade ambiental e práticas de governança responsável. Por fim, as empresas também devem se preocupar com a promoção de iniciativas para o fortalecimento da comunidade e o desenvolvimento de parcerias que permitam a troca de experiências e conhecimentos e contribuam para a melhoria da qualidade de vida da população. 15.5.1 Práticas ESG O conceito de ESG é um acrônimo que corresponde aos termos: Environment, Social, Governance. O conceito de ESG começou a ganhar força na década de 1970, quando os governos e a sociedade começaram a prestar mais atenção às questões ambientais, ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 171 sociais e de governança corporativa. Na época, o termo ESG foi usado pela primeira vez para descrever os fatores ambientais, sociais e de governança que as empresas deveriam considerar ao tomar decisões. Em meados da década de 1990, o termo começou a ganhar ainda mais popularidade quando grupos ambientais, grupos de direitos humanos e outras organizações começaram a pressionar as empresas para serem mais responsáveis. Nos últimos anos, o conceito ESG tem sido usado com crescente frequência por investidores, empresas e governos. As práticas ESG são princípios que as empresas adotam para melhorar sua performance a longo prazo. Estas práticas podem ser: • Ambiental: foca em reduzir o impacto ambiental das operações da empresa, como reduzir o uso de energia, reduzir os resíduos, controlar as emissões de gases de efeito estufa, etc. • Social: incentiva a empresa a promover a diversidade e inclusão, fornecer boas condições de trabalho e melhorar a saúde e segurança. • Governança: Esta prática garante que a empresa seja gerenciada de forma ética e responsável, com foco no longo prazo. Estas práticas incluem disseminar informações claras e precisas aos stakeholders, gerenciar conflitos de interesses, promover a boa governança corporativa, etc. O objetivo é medir e avaliar o desempenho de uma empresa em termos de sustentabilidade. Os investidores estão usando o conceito ESG como um meio de avaliar potenciais investimentos e, ao mesmo tempo, contribuir para o desenvolvimento de um mercado de capitais mais responsável. As empresas também estão adotando o conceito ESG como parte de suas práticas de negócios. Em vez de se concentrarem apenas no lucro financeiro, elas estão agora sendo mais responsáveis com relação ao meio ambiente, às questões sociais e à governança corporativa. O conceito ESG também está sendo adotado por governos, como parte de seus esforços para criar um mundo mais justo, equilibrado e sustentável. Por meio de leis e regulamentos, os governos estão estimulando as empresas a adotarem práticas responsáveis e aderirem a princípios de responsabilidade social e ambiental. As práticas de ESG (sustentabilidade ambiental, social e de governança) são cada vez mais importantes para os investidores e as empresas, e isso não vai mudar em um futuro próximo. A demanda por investimentos ESG continua a aumentar, pois as pessoas querem investir seu dinheiro em empresas que adotem práticas responsáveis. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 172 As empresas também estão sendo pressionadas por investidores a adotar práticas ESG, o que significa que elas terão que cumprir um conjunto cada vez maior de padrões para que seus investidores fiquem satisfeitos. Além disso, é provável que os governos adotem medidas mais rigorosas para regulamentar e tornar obrigatória a adoção de práticas ESG. Isso significa que as empresas terão que se adaptar rapidamente para atender às novas regras e exigências. É provável que vejamos um aumento na adoção de práticas de contabilidade verde, que podem ajudar as empresas a reduzir seu impacto ambiental. ANOTE ISSO No futuro, também é provável que vejamos o desenvolvimento de novas tecnologias que ajudem as empresas a medir e monitorar melhor seu desempenho ESG. Isso permitirá que as empresas melhorem ainda mais seu desempenho ESG e ajudará os investidores a tomar decisões de investimento mais informadas. 15.6 A importância da agricultura sustentável na sociedade A importância da agricultura sustentável na sociedade moderna é inegável. É uma forma de produção que não apenas traz benefícios ambientais, mas também melhora a qualidade de vida de milhões de pessoas (Figura 1). Figura 1: Foto ilustrativa representando uma prática de agricultura sustentável. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/agricultura-cultivo-plantacoes-fazenda-14407239/ A agricultura sustentável visa preservar o ambiente, usando práticas que protejam os recursos naturais, como água, solos, biodiversidade e energia. Isso é feito através de técnicas que reduzem ou eliminam as emissões de gases de efeito estufa, lixo e poluição da água. São exemplos de práticas de agricultura sustentável: https://www.pexels.com/pt-br/foto/agricultura-cultivo-plantacoes-fazenda-14407239/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 173 • Integração de culturas: a integração de diferentes culturas, como a produção de alimentos, forrageiras e árvores, permite que os agricultores criem sistemas baseados na diversidade, que são mais resistentes às mudanças climáticas e aos fatores ambientais. • Sistemas agroecológicos: os sistemas agroecológicos combinam técnicas tradicionais e modernas de produção para criar sistemas de produção de alimento mais sustentáveis. Esses sistemas podem ajudar a conservar a biodiversidade, reduzir a dependência dos insumos agrícolas e melhorar a qualidade do solo. • Agricultura de conservação: a agricultura de conservação envolve práticas como plantio direto, que ajudam a reduzir as perdas de solo, água e nutrientes. Isso também ajuda a diminuir a necessidade de insumos agrícolas e a reduzir a pressãosobre os recursos naturais. • Agroflorestas: as agroflorestas combinam árvores com outras culturas de alimentos, como hortas, em um único sistema. Isso ajuda a aumentar a produção de alimentos e a proteger o solo, a água e a biodiversidade. • Produção orgânica: a produção orgânica é baseada no uso de insumos orgânicos e na minimização de pesticidas e fertilizantes químicos. Isso ajuda a proteger a saúde humana, a qualidade do solo e a biodiversidade, além de reduzir a quantidade de resíduos produzidos. A agricultura sustentável ajuda a conservar a saúde do solo, usando adubos orgânicos e técnicas de irrigação mais eficientes. Além disso, a agricultura sustentável também oferece benefícios econômicos, pois pode aumentar a produtividade agrícola, reduzindo assim custos de produção e aumentando os lucros. Além disso, pode também reduzir a dependência dos agricultores de fertilizantes químicos, que podem ser caros e prejudiciais para o ambiente. Por fim, a agricultura sustentável também pode contribuir para a segurança alimentar. Ao usar técnicas sustentáveis, os agricultores podem produzir maior quantidade e qualidade de alimentos, ajudando a suprir as necessidades de alimentos da população em crescimento. 15.7 O papel da comunidade na preservação ambiental As comunidades desempenham um papel fundamental na preservação do meio ambiente. Através de seus esforços, a comunidade pode ajudar a melhorar a qualidade do ar, da água e do solo. As medidas que a comunidade pode tomar para preservar ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 174 o meio ambiente incluem a redução do consumo de água e energia, a reutilização de materiais, a reciclagem, a redução do uso de produtos químicos perigosos e a plantação de árvores (Figura 2). Figura 2: Exemplo de hábito que pode contribuir para a preservação ambiental. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/consciencia-percepcao-conhecimento-azul-9324357/ Além disso, as comunidades também podem apoiar campanhas para a proteção das espécies ameaçadas de extinção, como o plantio de árvores nativas e a redução do uso de combustíveis fósseis. Outro papel importante que a comunidade desempenha é a educação. Os membros da comunidade devem divulgar informações sobre as políticas ambientais e sobre os impactos ambientais. Isso ajudará a conscientizar as pessoas sobre a importância de preservar o meio ambiente e ensiná-las a tomar medidas para proteger o planeta. Lembre-se sempre, pequenos hábitos podem gerar grandes mudanças! 15.8 O papel da tecnologia na preservação ambiental A tecnologia tem um papel fundamental na preservação da natureza. A aplicação de tecnologias como energias renováveis, soluções de eficiência energética, reciclagem de materiais, monitoramento ambiental, agricultura de precisão e outras soluções modernas permite a redução dos impactos ambientais e a proteção da natureza e https://www.pexels.com/pt-br/foto/consciencia-percepcao-conhecimento-azul-9324357/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 175 dos recursos naturais. A imagem abaixo (Figura 3), traz uma reflexão interessante sobre a tecnologia e o ambiente. Ambos possuem seus sistemas, seus processos e complexidade. A união dessas forças pode trazer inúmeros benefícios para as gerações futuras. Figura 3: a tecnologia e o ambiente. Fonte:https://www.pexels.com/pt-br/foto/vista-de-baixo-angulo-da-representacao-humana-da-grama-296085/ A tecnologia pode ser usada para rastrear e monitorar espécies ameaçadas, permitindo aos cientistas e gestores de recursos naturais tomar medidas preventivas para proteger habitats e controlar a caça ilegal. Outros usos incluem a criação de sistemas de alerta antecipado para prevenir e reduzir os danos causados por desastres naturais, como incêndios florestais, furacões e inundações. Por último, a tecnologia pode ser usada para ajudar a educar as pessoas sobre a importância da preservação do meio ambiente, através de campanhas de conscientização e de aplicativos e plataformas que promovam a educação ambiental. Por meio da tecnologia, é possível desenvolver novas fontes de energia e recursos alternativos, utilizar métodos de produção mais sustentáveis, monitorar, prevenir e mitigar danos ambientais, além de melhorar a educação, a conscientização e a participação dos cidadãos na preservação ambiental. 15.9 Ecologia humana: desafio do próximo século Entender que o ser humano é parte integrante dos ecossistemas é o primeiro passo para a mudança de hábitos, promovendo um desenvolvimento sustentável eficaz e constante. https://www.pexels.com/pt-br/foto/vista-de-baixo-angulo-da-representacao-humana-da-grama-296085/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 176 A ecologia humana é um campo interdisciplinar que estuda como as pessoas interagem com seu meio ambiente, incluindo as relações entre a economia, a tecnologia, a cultura e a biologia (Figura 4). Figura 4: Educação e conscientização fazem parte da ecologia humana. Fonte: https://www.pexels.com/pt-br/foto/adulto-garoto-menino-rapaz-6991094/ O desafio do próximo século é aumentar a consciência sobre a importância da ecologia humana, bem como criar novas soluções para os problemas ambientais causados pela humanidade. Os principais desafios da ecologia humana no próximo século incluem a conservação dos recursos naturais, a redução da poluição, a melhoria da qualidade de vida nas áreas urbanas, a preservação da biodiversidade e a gestão responsável do uso da terra. Além disso, precisamos desenvolver novas tecnologias que permitam aos humanos viverem em harmonia com o meio ambiente, ao invés de continuarem comprometendo-o. Outro desafio importante são as mudanças climáticas. Esta questão é um problema mundial, visto que está causando impactos significativos, tais como secas, enchentes, inundações e tempestades mais fortes e frequentes. Para lidar com essas mudanças, precisamos desenvolver estratégias de adaptação e mitigação. Finalmente, a ecologia humana precisa evoluir para se adaptar às mudanças que estão ocorrendo no meio ambiente. Por exemplo, estamos vendo mudanças na distribuição e abundância de espécies, bem como na calibração dos ecossistemas. É necessário desenvolver novos modelos de gestão de recursos para que possamos manter a saúde dos ecossistemas, garantir o bem-estar das pessoas e preservar a biodiversidade. https://www.pexels.com/pt-br/foto/adulto-garoto-menino-rapaz-6991094/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 177 CONCLUSÃO A Ecologia de Ecossistemas é uma área de estudo fascinante e importante para a compreensão da saúde dos sistemas naturais. Estudar a ecologia de ecossistemas nos ajuda a entender como os componentes abióticos, como solo, oxigênio, água e nutrientes, interagem com os componentes bióticos, como plantas, animais e microrganismos, para produzir o equilíbrio e a estabilidade necessárias à existência de um ecossistema saudável. Além disso, nos ajuda a entender como os ecossistemas funcionam e como as mudanças na composição de espécies, na estrutura de habitats e na dinâmica de energia e nutrientes afetam a saúde deles. Diversas ferramentas e técnicas têm sido desenvolvidas ao longo dos anos para ajudar a monitorar e avaliar os ecossistemas, permitindo uma melhor compreensão dos processos ecológicos subjacentes. Estas ferramentas e técnicas permitem que os cientistas mensurem e avaliem os impactos das mudanças antrópicas nos ecossistemas, bem como a capacidade destes ecossistemas de se recuperarem de perturbações. Finalmente, a ecologia de ecossistemas nos permite entender que os ecossistemas são sistemas complexos e que as mudanças nos ecossistemas podem ter efeitos inesperados. Portanto, para preservar a saúde dos ecossistemas, é importanteque as atividades humanas sejam feitas de forma sustentável e que os ecossistemas sejam monitorados de perto para ser possível identificar quaisquer mudanças que possam ser irreversíveis. Somente assim poderemos garantir a sobrevivência das gerações futuras! ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 178 ELEMENTOS COMPLEMENTARES LIVRO Título: Primavera Silenciosa Autor: Rachel Carson Editora: Gaia Sinopse: A obra Primavera Silenciosa desafiou a sabedoria de um governo que permitia que substâncias tóxicas fossem lançadas no meio ambiente antes de saber as consequências a longo prazo. FILME Título: O Desafio de Darwin Ano: 2009 Sinopse: O filme retrata os dilemas pessoais como “o dilema do plágio por Wallace” e o medo da perda de seu filho uma vez que já havia perdido uma filha em 1951. No filme você ainda confere o impacto que a teoria teria diante da comunidade científica e religiosa em uma Inglaterra vitoriana. WEB LIMNONEWS - Blog criado pelo Laboratório de Limnologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). São apresentados conteúdos diversos de divulgação científica e artigos científicos relacionados a limnologia, ciência atrelada à Ecologia. Os assuntos são atuais e de simples leitura: https://limnonews.wordpress.com https://limnonews.wordpress.com/about/ ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 179 REFERÊNCIAS BAE, W. et al. Human activities and their effects on landscape ecology. [S.l]: Landscape Ecology, p.1-9, 2020. BARBOSA, R. P.; VIANA, V. J. Recursos naturais e biodiversidade: preservação e conservação dos ecossistemas. São Paulo: Érica, 2014. BANKS-LEITE, C., TABARELLI, B. G.; CÁCERES, N. L. C. Avaliando a eficácia de corredores ecológicos europeus na promoção da conectividade de espécies. [S.l]: Conservation Biology, v. 29, n. 3, p. 861-870, 2015. BEAUCHEMIN, J. et al. Demografia de populações naturais: uma revisão sistemática. Revista de Ecologia e Evolução, 33, p. 10-20, 2017. BEGON, M.; TOWNSEND, C. R.; HARPER, J. L. Ecologia: de indivíduos a ecossistemas. São Paulo: ArtMed, 2007. BORREGAARD, M. K. et al. Using GIS to assess the landscape ecology of large mammals. Landscape Ecology, [s.l.], v. 33, n. 7, p. 1145-1158, 2018. CAIN, M. L.; BOWMAN, W. D.; HACKER, S. D. Ecologia. São Paulo: ArtMed, 2011. CARMEN, T. S.; LOPES, A. J. Modelagem de fluxos de nutrientes em ecossistemas aquáticos: o caso do Reservatório de Sobradinho. Aquatic Ecosystem Health & Management, v. 20, n. 4, p. 395-408, 2017. COSTA, B. R. et al. Valuing ecosystem services from marine protected areas in Brazil. Marine Policy, v. 113, 2020. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 180 FONSECA, G. C.; SÁNCHEZ, F. J.; ROCHA, O. Uso de GPS para medir padrões de paisagem na ecologia vegetal: uma aplicação em Madre de Dios, Peru. Revista de Ecologia Tropical, v. 35, n. 2, p. 169-175, 2016. GOTELLI, N. J.; AARON, M. E. Princípios de estatística em ecologia. São Paulo: ArtMed, 2015. GUREVITCH, J.; SCHEINER, S. M.; FOX, G. A. Ecologia vegetal. São Paulo: ArtMed, 2015. GU, B. et al. Análise de custos e benefícios da conservação de ecossistemas de mangue na província de Guangdong, China. Revista de Ecologia e Conservação de Ecossistemas, v. 2, p. 79-85, 2016. HAASE, D. et al. Efeito de herança ecológica na resistência à fragmentação e conectividade de paisagens agrícolas. Ecologia de Paisagem, v. 10, n. 2, p. 106-117, 2018. HUDSON, P. M. et al. Animals as agents of landscape ecology: A systematic review of the role of large mammals and birds. Science of The Total Environment, 2020. KARK, S. et al. O impacto da conservação dos habitats na diversidade biológica: evidência de longo prazo. Ecologia, v. 40, n. 4, p. 913-921, 2019. KREBS, C. J. Ecology: the experimental analysis of distribution and abundance. New York: Harper International, 1972. LIU, J. et al. Aplicação de sensoriamento remoto e análise de imagens no estudo da ecologia de paisagem em parques nacionais da China. International Journal of Remote Sensing, v. 37, n. 12, p. 2793-2815, 2020. NG, T. et al. Impactos humanos e climáticos sobre modelos de ecossistemas terrestres ao longo das costas chinesas. Ciência Ambiental, v. 8, n. 3, p.1375-1385, 2020. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 181 OLIVEIRA, P. L. et al. Avaliando o efeito de mudanças na estrutura da paisagem na composição de espécies de aves. Natureza & Conservação, v. 18, n. 1, p. 84-93, 2020, PEREIRA, D. et al. Effect of ecological corridors on species diversity in the Brazilian Atlantic Forest. Biological Conservation, p. 1-9, 2018. PINTO-COELHO, R. M. Fundamentos em ecologia. São Paulo: ArtMed, 2011. PIRES, M. M. et al. Effect of habitat complexity on fauna in an Atlantic Forest corridor in southern Brazil. Brazilian Journal of Biology, v. 79, n4, p. 706-715, 2019. QUADRA, G. R. et al. A global trend of caffeine consumption over time and related environmental impacts. Environmental Pollution, v. 256, n. 6, p. 113-343, 2019. REIS, C. C. et al. Diet and breed alter community structures of rumen protozoa in cattle subjected to different feeding systems. Semina: Ciências Agrárias, v. 40, n. 2, p. 909-918, 2019. SADAVA, David et al. Vida: a ciência da biologia: evolução, diversidade e ecologia, vol. 2. São Paulo: ArtMed, 2009. SILVEIRA, M. et al. Edge effects on biodiversity in tropical and subtropical landscapes. Nat. Commun., v. 11, n. 8, p. 3460, 2020. TOWNSEND, C. R.; BEGON, M.; HARPER, L. Fundamentos em ecologia. São Paulo: ArtMed, 2011. VASCONCELOS, M. et al. Linking biodiversity, health and sustainable development: the Amazon case. Frontiers in Sustainability Science, Lausanne, v. 1, n. 2, p. 14, 2018. VIEIRA, A. C. et al. Endemismo de vertebrados no Brasil: papel na ecologia de paisagem. Journal of Zoology, v. 308, n. 3, p. 163-174, 2019. ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS PROF. JÉSSICA ANDRADE VILAS BOAS FERREIRA FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 182 VILAS-BOAS, J. A. Multiple stressors in Mediterranean coastal wetland ecosystems: Influence of salinity and an insecticide on zooplankton communities under different temperature conditions. Chemosphere, 2021. ZURELL, D. et al. Edge effects in Mediterranean ecosystems-a meta-analysis. Ecology and Evolution, v. 10, n. 17, 2020. _heading=h.gjdgxs _heading=h.888q9cvtqz89 _heading=h.gjdgxs _heading=h.hh4jbo31o67b _heading=h.hh4jbo31o67b _heading=h.hh4jbo31o67b _heading=h.hh4jbo31o67b _heading=h.cpj1y1wxa79g _heading=h.6lny8rfisaww _heading=h.ccwlesyuy0c _heading=h.eh2y8d4kza7 _heading=h.r0rhtpcz200q _heading=h.bro26324auxf _heading=h.7uuq4d6cgfqr _heading=h.uqlapdr2cxtr _heading=h.ymms442oxnla _heading=h.ujbxxctbi2eg _heading=h.ujf6t6kz4a1v _heading=h.ujf6t6kz4a1v _heading=h.ujf6t6kz4a1v _heading=h.ujrtu76hzlz2 _heading=h.9r5craeaa57o _heading=h.ixp3ep4euieu _heading=h.jbctt5vv8ttp _heading=h.jbctt5vv8ttp _heading=h.wa3zsiuli11 _heading=h.z8mf2cfh9tfq _heading=h.fj0tf88riec5 _heading=h.9y2viyq26d7e _heading=h.ujf6t6kz4a1v _heading=h.ujf6t6kz4a1v _heading=h.iva8q3oaynd9 _heading=h.r88ezjrsj45s _heading=h.stq6g3pdhuj7 _heading=h.z6b91jkkafb6 _heading=h.avsakoo6zugl _heading=h.gjdgxs _heading=h.30j0zll _heading=h.fo5hepqrxqqr _heading=h.oq46e0q41net _heading=h.rtwnb8hdj3kd 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