BIODIVERSIDADE E SERVIÇOS ECOSSISTÉMICOS NA R.D.D.

(1)

Centro de Investigação e de Tecnologias Agro-ambientais e

Biológicas

BIODIVERSIDADE E SERVIÇOS ECOSSISTÉMICOS NA R.D.D.

Laura Torres

TERRASÃ

FEIRA NACIONAL DA AGRICULTURA BIOLÓGICA

30 Nov a 2 Dez. Porto 2012. Palácio de Cristal

Co-financiamento: Programa de Desenvolvimento Rural – Ministério da Agricultura, Mar, Ambiente e Ordenamento do Território – Fundo Europeu Agrícola de Desenvolvimento Rural – A Europa investe nas zonas rurais

(2)

Biológicas

.

O que são? Qual a sua relação com a biodiversidade dos ecossistemas?

.

Porque são (agora) importantes?

Os serviços ecossistémicos

.

Como maximizar a sua prestação?

.

O projecto “Maximização dos serviços do ecossistema vinha na R.D.D.”

(3)

Biológicas

.

O que são? Qual a sua relação com a biodiversidade

dos ecossistemas?

.

Os serviços ecossistémicos

.

(4)

Biológicas

. alimentos . fibras

. combustíveis etc.

. forragens . combustíveis etc.

. carne . leite etc.

. caça . lazer

Serviços ecossistémicos são os benefícios que a humanidade obtém do funcionamento dos ecossistemas; neste caso, são bens (= serviços ecossistémicos de aprovisonamento)

(5)

Biológicas

Produtores primários

Consumidores primários

Consumidores secundários Decompositores

decompositores

braconídeo crisopa antocorídeo lobo humano

picador-sugador

gado coelho

planta espontânea cultura

triturador

Fluxos de energia

alimento alimento alimento

O funcionamento dos ecossistemas, que é movido a energia solar, depende de um conjunto diversificado de processos químicos e físicos, gerados biologicamente (serviços de suporte e de regulação)

(6)

Biológicas

vinha

Em viticultura industrial concentra-se o fluxo de energia

no fornecimento de serviços de provisão, em detrimento

dos serviços de regulação e suporte, cujo valor é

dificilmente quantificável em termos monetários

(7)

Biológicas

Entradas de energia Saídas de energia

Armazenamento de energia

. .

biomassa viva

.

biomassa morta (folhas caídas, restos de poda, erva cortada ou arrancada pelas mobilizações)

.

uvas

.

restos da poda

.

fixação fotossintética

.

energia fóssil Para compensar a energia perdida pelo ecossistema

(e.g. combustíveis,

fertilizantes, pesticidas) (= viticultura de substituição)

Pacote tecnológico desenvolvido durante

a Revolução Verde

(8)

Pesticidas

Fertilizantes

Combustíveis

Água

Variedades altamente produtivas

O pacote tecnológico da Revolução Verde

Monocultura

Solo

Água

Biodiversidade

Alterações climáticas

Os impactos

Saúde e bem estar humano

A“Revolução Verde” é de facto verde?

(9)

As práticas de hoje... …não serão adequadas amanhã

Utilização de recursos

15 milhões de toneladas de fertilizantes (N, P, K) usados na UE em 2001

Esgotamento dos depósitos de P e K; efeitos nocivos do fabrico e uso de N na saúde e no ambiente

157 milhões de hectares do solo europeu (16% da superfície) degradado

Inutilização do solo arável por acção humana (erosão, acidificação,

contaminação, betão…)

Alterações climáticas

30% de contributo na emissão de GEE

Redução do rendimento das

culturas, por alteração dos padrões de temperatura e precipitação

70% do consumo da água Escassez de água para 4 a 6 mil milhões de pessoas, em 2050

Consumo alimentar

40-50% de contributo nas emissões de metano e 50%

no consumo de cereais pela pecuária intensiva

Acréscimo de 75% no consumo de carne, em 2050

200 000 a > de 250 000 t s.a.

pesticidas/ano usados na UE entre 1993 e 2003

Efeitos nocivos na saúde humana e no ambiente

Diversidade genética

Perda de 75% da

diversidade genética das culturas entre 1900 e 1995

Perda de resiliência a alterações do meio

(10)

Biológicas

A agricultura enfrenta hoje um dos maiores desafios da sua História

Nas próximas décadas será necessário satisfazer as necessidades alimentares de uma população que, em 2050, terá atingido nove mil milhões de pessoas, num contexto em que recursos críticos, como a água, a energia e o solo serão cada vez mais escassos

O sistema produtivo terá de se adaptar às alterações climáticas e simultaneamente contribuir para a sua mitigação

Em resumo:

(11)

Biológicas

.

Os serviços ecossistémicos

.

(12)

Serviços de provisão . alimentos e fibras

. combustíveis

. forragens

. produtos medicinais

. manutenção dos recursos genéticos

Serviços de suporte . reciclagem de nutrientes

. formação do solo, fertilidade e estrutura

. fornecimento de água . diversidade genética

Serviços de regulação . polinização

. protecção biológica . tratamento de resíduos

. purificação da água

. regulação das cheias

. regulação do clima

Serviços culturais . estéticos

. recreativos e turísticos

. científicos e educacionais

. usos tradicionais

Bem estar humano

Os serviços ecossistémicos substituem factores de produção exteriores ao ecossistema, reduzindo a dependência destes

(13)

Biológicas

… it is our work with living soil that provides sustainable alternatives to the triple crises of climate, energy, and food. No matter how many songs on your iPod, cars in your garage, or books on your shelf, it is plants’ ability to capture solar energy that is at the root of it all. Without fertile soil, what is life? (Vandana Shiva, 2008).

Vandana Shiva

Física, ecofeminista e activista ambiental indiana

“(…) a base para a produção agrícola biológica é o solo, a sua fertilidade (…) e é (…) um sistema vivo (…)” (In: As bases da Agricultura Biológica)

(14)

Platelmintos

Dípteros

Pseudoescorpiões

Resíduos orgânicos

Fungos

Actinobactérias

Minhocas Ácaros

Ácaros Estafilinídeos

Formigas

Bactérias

Ácaros Insectos

Caracóis Lesmas

Carabídeos Centípedes

Protozoários Colêmbolos

Miriápodes

Bichos da conta

Nemátodes

O solo é um incrível sistema de reciclagem

adultos larvas

(15)

A “vida” do solo é assegurada por organismos pertencentes a três grupos funcionais:

a. engenheiros do ecossistema

b. reguladores biológicos

c. engenheiros químicos

(16)

.

Económicos

. Redução do uso de fertilizantes por: melhoria da decomposição e reciclagem de nutrientes, fixação atmosférica, melhoria da assimilação de água; menores perdas por lixiviação na zona radicular

. Redução do uso de pesticidas pela manutenção de populações de antagonistas e regulação da actividade destes, nas suas relações com os inimigos das culturas

.

Ambientais

Retenção e assimilação de compostos tóxicos e excesso de nutrientes, com impactos positivos na biodiversidade

(Fonte: Marques G. 2012. Os microrganismos do solo em agricultura sustentável. O Segredo da Terra, nº 34: 19-23)

Benefícios resultantes da actividade dos microrganismos no solo

(17)

Pela sua abundância e diversidade de espécies, os insectos e

ácaros prestam muitos e importantes serviços ecossistémicos

(18)

Valor económico anual de serviços ecossistémicos facultados por insectos nativos, nos Estados Unidos

(segundo Losey & Vaughan, 2006)

*1 bilião = mil milhões de dólares

Biológicas

Serviço ecossistémico Valor (biliões^* de $)

Polinização 3,0

Decomposição da matéria orgânica 0,5

Protecção biológica 4,5

Alimento para a vida selvagem 49,0

Total 58,0

(19)

Biológicas

.

Os serviços ecossistémicos

.

(20)

Biológicas

Os serviços ecossistémicos são gerados biológicamente !

Para poderem sobreviver, multiplicar-se e actuar com eficácia, os organismos vivos:

.

não devem ser destruídos por pesticidas

.

devem dispôr de condições ambientais favoráveis, designadamente temperatura, humidade relativa e arejamento

.

devem dispôr de nutrientes, em quantidade e de qualidade adequados

(21)

Vinha em modo de produção biológico, com enrelvamento

Vinha em agricultura convencional, com uso de herbicida

5 morfotipos/espécies 10 morfotipos/espécies

(Fonte: G. Marques/UTAD)

(Maio, 2010), (Maio, 2010),

Destruição de microrganismos do solo pelo uso de herbicidas, RDD

(22)

1 g de solo/10 mL de água repouso de algumas horas

(Fonte: G. Marques/UTAD)

Vinha em modo de produção biológico, com enrelvamento

Vinha em agricultura convencional, com uso de herbicida

(Maio, 2010), (Maio, 2010)

Impacto na qualidade da água

(23)

A destruição, pelo glifosato, de microrganismos benéficos do solo, torna as raízes das plantas vulneráveis ao ataque de patogénios

Biológicas

incrementando a gravidade das doenças das culturas

O glifosato ocupou o 2º lugar nas substâncias activas mais vendidas em Portugal em 2010, com 1 427 toneladas

(24)

Efeito da aplicação de glifosato no sistema radicular de videiras da casta Chardonnay (8 semanas após o

tratamento)(Fonte: Weckert, 2010)

Testemunha Dose reduzida de glifosato (0,4 kg s.a./ha de glifosato na forma de sal de isopropilamina)

Biológicas

(25)

Sistema radicular de raízes de videira inoculadas com o fungo patogénico Cylindrocarpon macrodidymum ^(Fonte:

Weckert, 2010)

Sem aplicação de glifosato Com aplicação de glifosato: “raízes curtas e atarracadas, com poucas

ramificações‟

Biológicas

(26)

Biológicas

Efeito nos fitoseídeos (predadores) . reduzida toxidade aguda

. significativa redução na fecundidade

. forte impacto negativo na resposta funcional (identificação da presa, captura, ataque, consumo e digestão), com redução do consumo situada entre 55 e 87%

Efeito nos tetraniquídeos

. incremento na fecundidade do aranhiço-amarelo, entre 20 e 39%

O imidaclopride desequilibra a interacção fitoseídeos/tetraniquídeos

aranhiço-amarelo

fitoseídeo

Extinção da população de fitoseídeos e crescimento populacional do aranhiço-amarelo praga

(27)

Biológicas

Os serviços ecossistémicos são gerados biológicamente !

.

(28)

Biológicas

In: Jacometti MAA. 2007. Enhancing ecosystem services in vineyards to improve the management of Botrytis cinerea. PhD thesis Lincoln University Canterbury, New

Zealand

O aumento da humidade do solo e redução das flutuações de

temperatura, decorrentes do

“empalhamento” do solo da vinha, permitiram reduzir a incidência do ataque de podridão-dos-cachos

Bagaço compostado

Erva cortada

(29)

Biológicas

Maior humidade do solo

Menores flutuações de temperatura

Actividade dos microrganismos do solo: 1,8 a 4 vezes superior

Degradação dos resíduos da vinha: 1,6 a 2,6 vezes maior

Esporulação de Botrytis cinerea: 3 a 20 vezes inferior

&

(30)

Nas parcelas com “empalhamento”, a percentagem de cachos com podridão-dos-cachos, à colheita, foi inferior ao nível económico de ataque

Nível económico de ataque

AtaquedeB. cinerea(%decachos infectados)

testemunha relva bagaço

compostado

Biológicas

(31)

Biológicas

Os serviços ecossistémicos são gerados biológicamente !

.

(32)

Centre for the Research and Technology of Agro-Environmental and Biological Sciences

Bem hajam

pela atenção!

A crisopa-comum, como muitos outros predadores e parasitóides de inimigos das culturas, necessitam de alimentos ricos em açúcares, no estado adulto

(FGonçalves/UTAD)

(33)

“Deserviços” do ecossistema

. perda de biodiversidade

. perda de habitat da vida selvagem

. escorrimento de nutrientes

. sedimentação dos aquíferos

. envenenamento por pesticidas

. emissão de GEE Ecossistema agrário

Bens (= Serviços de aprovisionamento)

. alimentos

. fibras

. bioenergia

Serviços do ecossistema agrário

. polinização

. protecção biológica

. reciclagem de nutrientes

. formação do solo, estrutura e fertilidade

. biodiversidade

. fornecimento de água em quantidade e de qualidade

. sequestro do carbono Práticas culturais

. mobilização

. diversidade cultural

. dimensão das parcelas

. rotação das culturas

. enrelvamento

Gestão da paisagem

. sebes

. vegetação ripária

. manchas de habitat natural

Matriz da paisagem

A prestação de serviços ecossistémicos depende das práticas culturais e da gestão da paisagem

(34)

Biológicas

.

Os serviços ecossistémicos

.

(35)

Projecto Apoiado pelo Programa de Desenvolvimento Rural 2007-2013

O projecto “Maximização dos Serviços do Ecossistema da Vinha na Região Demarcada do Douro (EcoVitis)”

Biológicas

Transformar pressões em oportunidades,

valorizando o potencial da região

(36)

.

consumidores, cada vez mais informados sobre os riscos dos resíduos de pesticidas na saúde

As pressões no sentido de reduzir a utilização de pesticidas na protecção das culturas:

.

apicultores, cada vez mais preocupados com o ainda não explicado fenómeno do “desaparecimento das abelhas”

.

“lobbies”, de ambientalistas, em especial grupos ligados à observação de aves, que pretendem a suspensão de actividades consideradas responsáveis pela sua destruição

.

^opúblico em geral, incentivado pelos “media”, a quem desagrada

“ver” aplicar pesticidas em espaços cada vez mais procurados para lazer

(37)

Fonte: Eurostat data: means for 2000 to 2003 in EU-25. (The use of plant protection products in the European Union, 2007. EC, Eurostat Statistical books)

O “peso” da viticultura no uso de pesticidas

A viticultura europeia:

. ocupa uma superfície de 3,6 milhões de ha

. consome em média 25,5 kg/pesticidas/ha o maior consumidor de pesticidas

A viticultura nacional:

. ocupa mais de 11% da área cultivada

. em 2003 consumiu 84% dos pesticidas usados no território de longe o maior consumidor de pesticidas

(38)

Califórnia: forte aposta nos eco-rótulos (Lodi labels)

California wine industry …has begun to link product quality with sustainable farming as a quality attribute.

(…), measurable factors (e.g., agrochemical and water use reduction, acids and flavor content) with more subjective characteristics (environmental stewardship and ‘‘the California wine story’’).

Biológicas

As pressões: necessidade de competir em mercados

exigentes

(39)

Nova Zelândia: forte aposta no eco-enoturismo e na certificação “verde” (greening Waipara)

Biológicas

As pressões: necessidade de competir em mercados

exigentes

(40)

Reg. (UE) N º 203 / 2012 da Comissão de 08-03- 2012, relativo ao vinho biológico, alterando o Reg. (CE) N º 889 / 2008, no que respeita às

respectivas normas de execução

As oportunidades: possibilidade de fazer vinho biológico

Biológicas

(41)

( CCarlos/ADVID )

. Na RDD podem identificar-se 5 áreas com valores distintos de uso do solo:

. vinha (38%) . olival (13%) . matos (20%) . albufeiras (7%)

. Aproximadamente 25% dos matos são mortórios, considerados “extremamente importantes do ponto de vista da biodiversidade”

⁽Andresen et al., 2004)

O potencial da região: as infraestruturas ecológicas

Andresen et al, 2004. The Alto Douro Wine Region greenway. Landscape and Urban Planning 68: 289–303

(42)

Estão identificadas para a região duriense perto de 1 400 taxa de

plantas vasculares

Asteriscus spinosus, Quinta de Castelo Melhor, Duorum Vinhos S.A., (CCarlos/ADVID)

O potencial da região: a flora

(43)

(RTorres)

A diversidade de fauna vertebrada encontra-se estimada em cerca de 212 espécies, divididas entre:

. aves (cerca de 75% das espécies) . mamíferos

. répteis . anfíbios

O potencial da região: a fauna vertebrada

(44)

(RTorres)

A diversidade de invertebrados é em grande medida desconhecida.

No entanto a informação disponível indicia que será elevada

O potencial da região: a fauna invertebrada

(45)

Biológicas

.

aves: águia de Bonelli, chasco preto, cegonha negra…

.

mamíferos: toupeira de água, gato bravo…

.

répteis: cágado de carapaça estriada, lagartixa de dedos dentados, víbora cornuda …

.

anfíbios: rã de focinho ponteagudo, sapo parteiro ibérico, salamandra lusitanica…

O potencial da região: espécies com estatuto de

conservação desfavorável

(46)

Biológicas

promotor

parceiro parceiro

parceiro

O Projecto EcoVitis: a parceria

(47)

Fase 1. Concepção e

implementação de uma rede de IEE multifuncional para a RDD

Prioridade: incremento da actuação dos antagonistas da traça-da-uva (entomófagos e entomopatogénios)

. Conservação e promoção da actividade biológica do solo

. Incremento da actividade de outros componentes importantes do ecossistema vitícola (i.e. aves,

morcegos, répteis, anfíbios e micromamíferos)

Fase 3.

Implementação de soluções destinadas a

divulgar a RDD

O Projecto EcoVitis: os objectivos/tarefas

Fase 2.

Desenvolvimento de um novo processo de confusão sexual contra

a traça-da-uva

Tipo de difusor e técnica de aplicação adaptados à região (clima,

orografia, estrutura fundiária…)

(48)

( CCarlos/ADVID )

A traça-da-uva:

praga-chave da vinha na R.D.D; o ataque

pode atingir 50% dos cachos à vindima

(49)

( Fotos CCarlos/ADVID) Entomopatogénios

Lobesia botrana Campoplex capitator

Parasitóides

Elachertus affinis

Brachymeria sp.

Dibrachys sp.

Elasmus sp.

Ascogaster quadridentata

Goniozus gallicola

Predadores

Aranhas

Crisopídeos

Carabídeos

Malaquídeos

Coccinelídeos

Clerídeos ^(F

Gonçalves)

Lobesia botrana

Traça-da-uva

Os antagonistas da traça-da-uva na R.D.D.: o parasitismo

podem atingir 46,9% da população de traça

(50)

A intensificação vitícola praticada durante séculos na R.D.D. originou considerável destruição e fragmentação do habitat, com previsível impacto negativo na ocorrência de espécies e, consequentemente, na biodiversidade

(51)

No mosaico da paisagem da R.D.D., a fragmentação dos habitats é seguramente um elemento relevante na distribuição e sobrevivência das populações animais

Biológicas

(52)

Fase 1. Concepção e implementação de uma rede de IEE multifuncional para a RDD

identificação de infra-estruturas potenciais existentes nas propriedades

introdução das melhorias consideradas

necessárias para beneficiar os diferentes grupos de organismos em estudo

estabelecimento da rede de IEE

avaliação da rede de IEE

Biológicas

O Projecto EcoVitis: os objectivos/tarefas

(53)

Infraestruturas potenciais existentes na R.D.D.

(CCarlos/ADVID )

Bosquetes

Enrelvamento

Floresta

Linhas de água

Manchas de árvores Muros de pedra

Sebes

Mortórios

Charcas

(54)

R E D E I N F R

. E C O L Ó G I C A S

(Fonte: C. Franco)

R E D E D E

I N F R A E S T R U T U R A S

Floresta

Caminhos rurais

Linhas de água

Sebes

Pequenos bosques

Enrelvamento

(55)

Fase 2.

Desenvolvimento de um novo processo de confusão sexual (CS) contra a traça-da-uva

Biológicas

Difusor de longa duração

Processo de aplicação adequado à estrutura fundiária da vinha da região (i.e.

fragmentação e

heterogeneidade dos habitats das

pragas/antagonistas)

O Projecto EcoVitis: os objectivos/tarefas

(56)

?

A confusão sexual é aplicada na R.D.D. desde 2000

(CCarlos/ADVID )

(57)

Evolução da área em confusão sexual na R.D.D.

(2000-2012)

0 2 4 6 8 10

0 50 100 150 200

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 nº Total (Ha)

Área total Número de Quintas

Biológicas

(58)

Evolução da área em confusão sexual na Quinta S. Luíz entre 2001 e 2012

( Fonte: CCarlos/ADVID )

(59)

Fase 3.

Implementação de soluções destinadas a divulgar a R.D.D.

O Projecto EcoVitis: os objectivos/tarefas

(60)

Rosa pouzinii Tratt., sul da Europa e região mediterrânea

(F. Gonçalves/UTAD)

(61)

Biológicas

fixação de N fixação de N

infestantes infestantes

produção produção

perdas perdas

Solo Solo

Ciclo do azoto em agricultura industrial (à esquerda) e agricultura biológica (à direita)

(62)

planta competidora ou parasita

carnívoro

polinizador

patogénio da planta

herbívoro

herbívoro micorriza

nemátodes

entomopatogénicos planta competidora

ou parasita

sistémicos

Os organismos do solo podem podem induzir respostas defensivas das plantas a herbívoros que atacam a sua parte aérea; por sua vez, estas interacções podem manter, de várias formas, a biodiversidade, abundância e actividade daqueles organismos

HIPVs = Voláteis de Plantas Induzidos por Herbívoros

(63)

Biológicas

Admite-se que mais de 90% dos inimigos das culturas não causam prejuízos devido à acção exercida pelos seus antagonistas naturais (De Bach & Rosen, 1991)

(CCarlos/ADVID)

(64)

Biológicas

Térmitas em videira:

. praga em agricultura industrial (?)

. engenheiro do ecossistema em agricultura biológica