Diversidade e Conservação. Conservação da Biodiversidade 2013

(1)

Pergunta:

A Teoria Gaia foi proposta por James Lovelock, a

partir de estudos da composição química da

atmosfera terrestre. Mais tarde, em colaboração

com a bióloga Lynn Margulis, eles estenderam a

teoria, incluindo os seres vivos no mesmo conceito

anteriormente formulado com base nos gases

atmosféricos. Qual é esse conceito fundamental

que rege a Teoria Gaia?

(2)

Diversidade e Conservação

Conservação da Biodiversidade

2013

(3)

Sistemas complexos:

partes

(subsistemas)

+ relações = propriedades emergentes

não lineares ≠s escalas

“O todo não é a soma das partes!”

não são conseqüência das partes isoladamente

Sistema complexo: suas propriedades não são totalmente

explicadas pelas propriedades das partes que o compõem

(4)

Ecosystems and the Biosphere as Complex Adaptive Systems - Simon A. Levin

Ecosystems (1998) 1: 431–436

ABSTRACT

Ecosystems are prototypical examples of complex adaptive systems, in which patterns at higher levels emerge from

localized interactions and selection processes acting at lower levels. An essential aspect of such systems is nonlinearity, leading to historical dependency and multiple possible

outcomes of dynamics…

(5)

Ecosystems and the Biosphere as Complex Adaptive Systems - Simon A. Levin

Ecosystems (1998) 1: 431–436

ABSTRACT

outcomes of dynamics.

partes

(subsistemas) + relações = propriedades emergentes

(6)

Ecosystems and the Biosphere as Complex Adaptive Systems - Simon A. Levin

Ecosystems (1998) 1: 431–436

ABSTRACT

outcomes of dynamics…

ciclos, equilíbrios, auto- regulação

populações/ meio físico + interações = partes

(subsistemas) + relações = propriedades emergentes

(7)

Fluxo de energia

partes + relações = propriedades complexas

(8)

Decomposição: ciclagem de nutrientes

(9)

Ciclos biogeoquímicos

Ciclo do carbono

(10)

Teoria Gaia

• Gaia ou Gea (mitologia grega) = deusa da Terra, ou Mãe-Terra, dotada de imenso potencial gerador. Gaia gera sozinha Urano (céu), Ponto (mar) e Oreas (montanhas).

Teoria de Gaia (ou Hipótese de Gaia) afirma que o planeta Terra é um ser vivo e possui capacidade de auto-

sustentação, ou seja é capaz de gerar, manter e alterar suas condições ambientais.

(11)

Teoria Gaia

• Gaia ou Gea (mitologia grega) = deusa da Terra, ou Mãe-Terra, dotada de imenso potencial gerador. Gaia gera sozinha Urano (céu), Ponto (mar) e Oreas (montanhas).

- Partes em diferentes escalas??

- Relações não-lineares??

- Propriedades emergentes??

(12)

Gaia

- Partes ou elementos

- Relações não-lineares

diversidade sustentada c/ individualidade dos componentes

interações entre componentes

processos autônomos de seleção e crescimento

- mecanismos de feedback em ≠s escalas

(13)

Hierarquia de níveis de organização inter-relacionados partes em ≠s

escalas

relações

não lineares

(14)

Gaia

- Partes ou elementos

- Relações não-lineares

- Propriedades emergentes

- diversidade sustentada c/ individualidade dos componentes

- interações entre componentes

- processos autônomos de seleção e crescimento

- mecanismos de feedback em ≠s escalas - auto-organização hierárquica

- adaptação contínua

- ausência de um controlador global - geração perpétua de inovações

GAIA é um sistema complexo adaptativo

(15)

Funcionamento da natureza:

B I O D I V E R S I D A D E

P R O C E S S O S

M E

I O

A B I Ó

T I C O

(16)

Biodiversidade valor

 funcional: processos

ecológicos naturais: ciclos, equilíbrios, auto-regulação

 utilitária (ao homem):

alimento, materiais,

fármacos, belezas cênicas, etc

Serviços ecossistêmicos

(17)

FUNÇÕES DOS ECOSSISTEMAS fluxo hidrológico, fluxo de energia, fluxo de matéria produtividade biológica

ciclos biogeoquímicos decomposição

polinização PRODUTOS DOS ECOSSISTEMAS alimento

material de constrição plantas medicinais pool genético

turismo e recreação SERVIÇOS ECOSSISTÊMICOS/

AMBIENTAIS

= benefícios que as pessoas retiram dos ecossistemas

água em diferentes estados clima regulado

ar e água auto-depurados equilíbrio de gases

diversidade biológica

geração e manutenção dos solos elementos reciclados

beleza paisagística

(18)

Supporting services: ecosystem services "that are necessary for the production of all other ecosystem services" - ex.:

produção primária, ciclagem de nutrientes, polinização e dispersão

Millenium Ecosystem Assessment

(2005)

Análise de mais de 1300 cientistas sobre o estado dos

ecossistemas durante 4 anos

Provisioning services: "products obtained from ecosystems“ - ex.: alimentos, água, ar, minerais, produtos medicinais,

combustíveis, material de construção

Regulating services: "benefits obtained from the regulation of ecosystem processes“ - ex.: sequestro de carbono, regulação climática, decomposição de resíduos, purificação do ar e água, controle de pestes e doenças

Cultural services: "nonmaterial benefits people obtain from

ecosystems through spiritual enrichment, cognitive development, reflection, recreation, and aesthetic experiences“ ex.: inspiração cultural, espiritual e intelectual, recreação, descobertas

científicas

(19)

Serviços ecossistêmicos não ocorrem isoladamente!

Ligados a vários aspectos ambientais e sociais consequências econômicas!

(20)

Millenium Ecosystem Assessment

(2005)

Análise de mais de 1300 cientistas sobre o estado dos

ecossistemas.

Conclusão: as atividades humanas estão

impactando fortemente a biodiversidade e

os serviços ecossistêmicos.

/ Supporting

(21)

partes

(subsistemas) + relações = propriedades emergentes

Perturbação num sistema complexo:

(22)

partes

(subsistemas) + relações = propriedades emergentes

Num ecossistema:

processos ecológicos naturais: ciclos, equilíbrios, auto-

regulação populações/ espécies + relações =

Perturbação num sistema complexo:

(23)

Changes in drivers that indirectly affect biodiversity, such as population, technology, and lifestyle can lead to changes in drivers directly affecting biodiversity, such as the catch of fish or the application of fertilizers. These result in changes to ecosystems and the services they

provide, thereby affecting human well-being. These interactions can take place at more than one scale and can cross scales.

1

2 3

4

(24)

BES = biodiversity ecosystems services

(25)

Mudança na cobertura vegetal e degradação das terras

(26)

Perda de cobertura vegetal : previsões

(27)

Principais causadores diretos de alterações na biodiversidade e ecossistemas:

(28)

perda/alteração de processos

perda/alteração de elementos/funções

da paisagem perda/alteração

de estrutura

perda de populações

perda e degradação de habitats e ecossistemas

perda de espécies

(29)

Perda de espécies X perda de populações:

(30)

Perda de espécies X perda de populações:

(31)

Perda de espécies X perda de populações:

(32)

Perda de espécies X perda de populações:

(33)

extinção local da espécie

Perda de espécies X perda de populações:

(34)

extinção local da espécie

irreversível

pode ser revertida

Perda de espécies X perda de populações:

(35)

extinção local da espécie

“A extinção de populações é um passo à extinção da espécie”

Perda de espécies X perda de populações:

(36)

dados históricos (>ria sec. XIX)

(37)

nº spp inicialmente presentes

nº spp não mais

encontradas % populações perdidas extinções locais

(38)

Extinções antropogênicas atuais:

contribuição de cada fator

(39)

Dados mundiais c/

base nas espécies

conhecidas

(40)

Risco de extinção

Categorias de ameaça (IUCN):

(41)

Será que todas as espécies são igualmente

importantes na natureza?

(42)

Exemplos de regulação dada pela biodiversidade/ riqueza:

Riqueza X suscetibilidade à invasão biológica, em campos temperados (Knops et al. 1999).

Riqueza X severidade de doenças em plantas, em campos temperados

(Knops et al. 1999).

(43)

Experimentos (ex.: Tilman, ECOTRON)

(44)

modelo

Mecanismos que contribuem para efeito positivo da diversidade nas funções dos ecossistemas:

1) Comunidades representadas por várias spp têm maior chance de conter spp com

características importantes do que comunidades c/ baixa riqueza (efeito de amostragem)

2) Comunidades representadas por várias spp têm maior qtdd de características e podem usar mais completamente os recursos (complementariedade no uso de recursos)

3) A frequência de interações facilitativas entre spp tende a ser maior com maior diversidade

redundância

(45)

Efeito de extinções nos ecoss. depende da

extensão da complementariedade no uso de recursos

Ecossistemas c/ baixa riqueza:

efeitos imprevisíveis nas funções!

(46)

redundância

resistência X resiliência

“

Biodiversity makes

ecosystems more productive, stable and resilient”

(47)

Mas todo distúrbio gera extinções?

Teoria do equilíbrio dinâmico:

diversidade específica

taxa de perturbação

distúrbios em pequena

escala geram diversidade!

Por que??

Como??

(48)

A atual Crise da Biodiversidade

- Ocorreram 5 extinções em massa na história da Terra: 440, 350, 250, 206 e 65 ma

50% das famílias animais

(> trilobitas)

(> peixes e trilobitas)

95% spp marinhas, árvores, anfíbios e todos os trilobitas)

Répteis (dinossauros) e muitas spp marinhas

(> répteis e moluscos marinhos)

(49)

Extinção = processo natural cada espécie tem um tempo de vida finito (em média 2-5

milhões de anos)

96-98% de todas as espécies que já

existiram estão hoje extintas!

(50)

Provavelmente estamos entrando num

6º evento de extrinções em massa

(51)

Taxas de extinção / tempo

- perda/ fragmentação de habitats

- super exploração (caça, pesca, etc)

- poluição/ degradação/

aquecimento global - invasões biológicas

(52)

Extinção = processo natural cada espécie tem um tempo de vida finito (em média 2-5

milhões de anos)

Provavelmente, 96-98% de todas as

espécies que já existiram estão hoje extintas!

Hoje: taxas aceleradas de extinção devido

às ações humanas

(53)

Crescimento humano X extinção

de espécies:

(54)

Sistemas c/ menor produtividade e menor PIB tenderam a ter maior crescimento populacional entre 1990 e 2000

maior pressão sobre recursos!

(55)

Como é medido o PIB?

Serviços ambientais

são desconsiderados

(56)

Benefícios econômicos advindos de práticas alternativas de manejo:

(57)

Então, qual

é a idéia??

(58)

Valoração ambiental

considera “benefícios”

e os transforma em preços de mercado Benefícios econômicos advindos de

práticas alternativas de manejo:

Pagamento por

serviços ambientais

(59)