A complexidade dos ecossistemas: estabilidade x diversidade

Muita confusão surgiu pelos vários significados dos termos estabilidade e complexidade. Boa parte das perguntas necessárias para a compreensão desta relação sequer foram elaboradas (Pimm, 1984). Contudo, o termo estabilidade apresenta duas definições bastante utilizadas na ecologia. Uma delas baseia-se em um sistema de estabilidade dinâmica e a outra, na capacidade do sistema para suportar as mudanças (resiliência e resistência) (McCann, 2000).

Os primeiros estudos que apresentaram elementos em relação à estabilidade e complexidade indicavam que ecossistemas mais simples eram menos estáveis que os mais diversos, porém os estudos posteriores e, mais recentes, mostraram que esta hipótese estava equivocada (Pimm, 1984). Robert May foi o primeiro a desafiar as ideias intuitivas e, atualmente, vários trabalhos têm mostrado que a diversidade pode ser considerada como um receptor passivo de importantes mecanismos ecológicos que são inerentes ao ecossistema e, não, ser a condutora do processo de estabilidade (McCann, 2000). Os caminhos percorridos para compreender esta relação entre diversidade e estabilidade incluem um aspecto interessante que é lembrado por Naeem (2001):

Embora a diversidade e complexidade sejam características praticamente universais dos ecossistemas, temos mais informações sobre a diversidade do que sobre a complexidade. A estimativa da diversidade existente é, com certeza, um desafio, mas, determinar a distribuição e abundância das espécies seria apenas o ponto de partida para investigações de complexidade ecológica (Naeem, 2001, p. 840).

Para elaborarmos uma noção mais concentrada do que realmente identificamos da diversidade de espécies e do quão ínfimo pode ser nosso conhecimento sobre a complexidade das interações nos ecossistemas, em uma avaliação otimista sobre os dados de biodiversidade, Lewinsohn e Prado (2005, p. 41) escrevem que "Considerando-se a velocidade atual de descrições de espécies no, ou do, Brasil, seriam necessários pelo menos oito séculos para termos um catálogo completo".

O desafio das investigações sobre complexidade ecológica não pode, portanto, se contentar na espera da totalidade de dados estruturais das partes menores que integram o ecossistema. Em outras palavras, não podemos esperar que descrevamos todas as espécies para que avancemos nos estudos das interações existentes. Ainda que a identificação das espécies integrantes das comunidades possa ser um aspecto importante nos estudos dos ecossistemas, outros elementos podem ser igualmente imprescindíveis.

Begon; Townsend; Harper (2007, p. 472) dialogam sobre um estudo na Inglaterra ocorrido entre 1856 e 1949, onde parcelas experimentais de áreas de campo, foram conduzidas com fertilizantes e outras mantidas sem tratamento (destinadas ao controle). Os resultados obtidos mostraram um declínio de diversidade nas áreas fertilizadas, enquanto a área sem fertilização permaneceu essencialmente inalterada. Assim os autores escrevem: "Uma possível explicação seria que a alta disponibilidade de nutrientes ocasionou altas taxas de crescimento populacional, fazendo com que as espécies mais produtivas dominassem a área e, talvez, excluíssem competitivamente as outras espécies". Este exemplo conduz a análise de McCann (2000, p. 232) que aponta para o fato de que "[...] a estabilidade do ecossistema depende da existência de espécies ou grupos de espécies funcionais na comunidade".

Odum e Barret (2008, p. 323) escrevem que "Numerosas pesquisas têm demonstrado que o aumento no enriquecimento por nutrientes resulta no aumento da produtividade primária". Essa ideia nos induz ao fato de que ambientes mais ricos em nutrientes são consequentemente mais biodiversos. Entretanto, muitos estudos mostraram que esse aumento da diversidade não se mantém de forma crescente perante o aumento da produtividade dos solos. Contudo, em meio a está agitação, é possível esclarecer que, em ambientes com baixo teor de nutrientes, o aumento na biodiversidade da comunidade parece melhorar a produtividade, mas em ambientes com alto teor de nutrientes, o aumento na produtividade primária resulta em aumento na dominância de algumas espécies, o que força a redução na diversidade de espécies (Odum e Barrett, 2008).

Outro fator, apontado por Dajoz (1983, p. 303), traz em evidência uma dinâmica que pode, facilmente, passar despercebida: "[...] em escala geológica esta estabilidade é muito relativa. Qualquer modificação do biótopo sob a ação de fatores climáticos ou biológicos determina a substituição das biocenoses por outras". O sul do Brasil tem um exemplo marcante considerando a estabilidade do ecossistema numa escala geológica: a formação ombrófila mista, caracterizada pela presença marcante da espécie "Araucaria angustifolia" (mata de araucárias), que se desenvolveu há poucos milhares de anos. Entre 42 e 10 mil anos atrás, a região sulina, conhecida como "Campos de Cima da Serra", era composta principalmente por campos, entretanto, há cerca de 4 mil anos, o clima mais úmido permitiu a expansão das Matas de Araucárias, cenário predominante na fisionomia atual da floresta pouco antropizada (Buckup, 2008).

Três, das quatro obras didáticas (B, E, H) que trazem para a discussão elementos sobre a relação entre diversidade/complexidade e estabilidade dos ecossistemas, apresentam a ideia de que, no geral, acredita-se que a grande estabilidade das comunidades clímax seja devida à diversidade de espécies, ocorrendo um aumento da homeostase. Neste estágio sucessional, os ecossistemas são capazes de responder prontamente a agressões, desde que não muito drásticas nem contínuas ou de longa duração. Desta forma, os ecossistemas mais complexos possibilitam um número maior de interações e de nichos ecológicos. Contudo, estas relações entre os componentes bióticos, permitem que a comunidade se ajuste às variações impostas pelo ambiente, diminuindo a probabilidade de que as mudanças das condições possam afetar negativamente o ecossistema como um todo.

Uma das obras (F), mais cautelosa nesta discussão, apresenta um cenário um tanto conflituoso, pois afirma que ainda se discute se realmente a estabilidade da comunidade clímax cresce com o aumento da diversidade de espécies e da complexidade das teias ecológicas. Nesta obra, a estabilidade está relacionada a capacidade de uma comunidade retornar ao estado anterior quando modificada por algum fator ambiental. Contudo, é reforçado que existem estudos indicando que comunidades complexas são mais resistentes à invasão de outras espécies e a alterações provocadas por fatores ambientais. Outras quatro obras analisadas não apresentaram elementos referentes à discussão entre estabilidade e diversidade dos ecossistemas.

Cabe lembrar que esta discussão em torno da estabilidade pode possibilitar o debate entre a diferença de propriedades coletivas e propriedades emergentes, pois, para Begon; Townsend; Harper (2007, p. 469), "No caso de ecologia de comunidades, os limites de similaridade entre espécies competidoras e a estabilidade de teias alimentares frente à perturbação são exemplos de propriedades emergentes". Esta discussão entre complexidade e a estabilidade (frente as perturbações) é uma noção importante para a análise de qualquer sistema biológico (Souza e Buckeridge, 2004).

4.5 Análise dos Questionários Aplicados aos Docentes do IFC - Campus Rio do Sul