O papel de espécies exóticas na estruturação de novas comunidades naturais em face às mudanças climáticas

Invasões biológicas são um dos principais agentes de mudanças globais da atualidade, junto com mudanças climáticas e conversão de habitats. Espécies exóticas invasoras podem afetar comunidades naturais e alterar processos ecossistêmicos. Pesquisas recentes também sugerem que espécies exóticas invasoras podem se beneficiar das mudanças climáticas em curso, uma vez que espécies nativas podem se tornar maladaptadas ao novo ambiente e oferecer menos resistência ao estabelecimento de novas populações de espécies exóticas. Ainda, grande parte do conhecimento existente sobre dinâmicas de invasões biológicas é baseado em pesquisas envolvendo uma única espécie exótica invasora enquanto a situação mais comum é de múltiplas espécies invasoras ocorrendo simultaneamente. Entender as consequências ecológicas de espécies exóticas invasoras em coocorrência é importante porque os impactos dessas espécies sobre comunidades nativas podem ser diferentes se na presença ou ausência de outras espécies invasoras. Isso posto, neste projeto pretendemos (i) avaliar comparativamente impactos de plantas exóticas invasoras coocorrentes em comunidades naturais e artificialmente construídas e (ii) avaliar como o aumento na temperatura média do ar interfere nas interações ecológicas entre comunidades nativas e espécies exóticas. Para atingir esses objetivos, o projeto contará com um componente observacional onde comunidades naturais com e sem a presença de espécies exóticas estabelecidas serão avaliadas quanto a parâmetros ecológicos de diversidade e funcionalidade, e um componente experimental onde comunidades artificiais baseadas nas comunidades naturais observadas serão criadas e mantidas sob temperatura ambiente e temperatura elevada pela duração do experimento para avaliação dos mesmos parâmetros. Com isso, pretendemos identificar padrões ecológicos, inferir sobre mecanismos de formação e manutenção destes padrões e prever possíveis efeitos de mudanças climáticas sobre comunidades naturais.

Projeto aprovado pelo edital universal 2017/1 da FAPEMIG ainda aguardando a disponibilização dos recursos.

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Unidades de Conservação são fontes ou drenos de espécies exóticas invasoras? Uma análise de rotas e vetores de invasões biológicas com foco em manejo e restauração

O Parque Nacional do Itatiaia possuía em 2013 registros de ocorrência para 34 espécies exóticas invasoras. Essa quantidade de registros coloca o Parque de Itatiaia em segundo lugar no ranking de unidades de conservação brasileiras com o maior número de espécies exóticas invasoras, atrás apenas do Parque Nacional de Brasília que possui 36 espécies exóticas invasoras registradas. Com esse elevado número de espécies exóticas invasoras, o Parque de Itatiaia é, ao mesmo tempo, uma prioridade para gestão e manejo de invasões biológicas (incluindo restauração de áreas invadidas) e uma excelente oportunidade para a realização de pesquisas sobre ecologia e manejo de hábitats invadidos e em recuperação ecológica pós-invasão. O projeto ora proposto irá contribuir com a construção do conhecimento ecológico sobre comunidades e ecossistemas afetados por ações antrópicas, bem como apoiar ações de manejo e controle de invasões biológicas em unidades de conservação de proteção integral. Unidades de conservação no Brasil ainda carecem de um sistema para detecção, monitoramento, prevenção e priorização para espécies exóticas potencialmente invasoras e invasoras. Virtualmente todas as unidades de conservação se baseiam apenas em listas qualitativas de espécies para tomar decisões de manejo. Essas listas tendem a ser incompletas, inconsistentes e de pouca valia para tomada de decisão uma vez que não indicam situação populacional, áreas, hábitats e ecossistemas sob maior risco potencial e situações prioritárias. O sistema de levantamento quantitativo de espécies exóticas, de rotas e vetores de dispersão e determinação de áreas prioritárias com maior potencial de invasão que estamos propondo nesse projeto é pioneiro e, se bem-sucedido, poderá ser replicado em qualquer unidade de conservação e até mesmo em áreas particulares. Desta forma, entendemos que o desenvolvimento de um sistema de monitoramento, detecção, prevenção de invasões é um produto tecnológico inovador resultante da realização desse projeto. Do ponto de vista científico, a presente proposta visa aprofundar o conhecimento sobre a efetividade das unidades de conservação de proteção integral para a preservação da biodiversidade em face à presença de espécies exóticas invasoras. O paradigma atual da conservação afirma que áreas protegidas sofrem pressão de invasões biológicas da matriz antropizada uma vez que áreas antropizadas ao redor das unidades são fontes de espécies exóticas que podem se disseminar para dentro da unidade preservada e invadir, prejudicando populações de espécies nativas e ecossistemas. Porém, o levantamento recente feito pelo nosso grupo de pesquisa, em conjunto com a literatura científica recente, indica que a ampla maioria das unidades de conservação hospeda espécies exóticas invasoras em seu interior e que muitas dessas invasões são resultado do abandono de áreas cultivadas pré-criação das UC. Espécies exóticas que eram manejadas antes da criação das UC deixaram de ser manejadas com a desapropriação da área e tiveram a oportunidade de se naturalizar e, em alguns casos, invadir. Tal situação normalmente não ocorre no entorno da Unidade, onde, na maioria dos casos, espécies exóticas utilizadas em sistemas produtivos são permanentemente manejadas. A hipótese de unidades de conservação como potenciais hospedeiras e fontes de espécies exóticas invasoras nunca foi testada e, se corroborada, poderia mudar um dos paradigmas centrais da Biologia da Conservação.

Projeto aprovado na chamada CNPq/ICMBio/FAPs Nº18/2017 Pesquisa em Unidades de Conservação da Caatinga e Mata Atlântica.

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Formação de banco de dados sobre espécies exóticas naturalizadas e invasoras no Brasil

Introduções de espécies mediadas por humanos são um dos fatores determinantes do Antropoceno. Espécies exóticas podem formar populações invasoras que afetam a biodiversidade, serviços ecossistêmicos e agropecuária. Atualmente, no Brasil, são conhecidas 525 plantas exóticas naturalizadas (Zenni 2015) e 117 plantas exóticas invasoras distribuídas em todos os biomas (Zenni & Ziller 2011). Contudo, afora a presença dessas espécies, pouco ou nada se sabe sobre a biologia e ecologia dessas espécies exóticas no Brasil, incluindo seus impactos e meios de disseminação. O objetivo deste trabalho é estruturar um banco de dados com os dados conhecidos sobre a biologia e ecologia das espécies exóticas naturalizadas e invasoras no Brasil que nos permita analisar as características que propiciam que espécies exóticas se tornem invasoras em determinados ecossistemas. Para tanto, revisamos a literatura científica em busca de informações sobre as espécies e as estruturamos em um banco de dados para posterior análise.

Publicações oriundas do projeto:

Ziller SR, Zenni RD, Rosse VP; Bastos LS; Wong LJ, Pagad S. 2018. Global Register of Introduced and Invasive Species- Brazil. Global Biodiversity Information Facility (GBIF).

Zenni RD, Dechoum MdS, Ziller SR. 2016. Dez anos do informe brasileiro sobre espécies exóticas invasoras: avanços, lacunas e direções futuras. Biotemas 29:133-153.

Zenni RD. 2015. The naturalized flora of Brazil: a step towards identifying future invasive non-native species. Rodriguésia 66:1137-1144.

Zenni RD. 2014. Analysis of introduction history of invasive plants in Brazil reveals patterns of association between biogeographical origin and reason for introduction. Austral Ecology 39:401-407.

Zenni RD, Ziller SR. 2011. An overview of invasive plants in Brazil. Brazilian Journal of Botany 34:431-446.
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Monitoramento de plantas exóticas invasoras nas áreas de influência da transposição do rio São Francisco (PISF)

Nicotiana glauca em um dos pontos de invasão ao longo do PISF

Nicotiana glauca em um dos pontos de invasão ao longo do PISF

Um dos principiais empreendimentos de infraestrutura atualmente em andamento no Brasil é a Integração do rio São Francisco com as Bacias do Nordeste Setentrional (PISF). O PISF foi inicado em 2007 com o objetivo de facilitar o acesso das populações humanas das regiões mais secas do Nordeste a água do Rio São Francisco e é composto por dois eixos independentes de canais com extensão de 402 km e 220 km, respectivamente, que atravessam os Estados de Pernambuco, Ceará e Paraíba na região da Caatinga. A Caatinga ocupa 11% do território brasileiro e apresenta alta riqueza de ambientes e de espécies, incluindo espécies endêmicas. Entretanto, é também o bioma menos estudado, com um déficit de informações quanto a sua biodiversidade. Dentre os Biomas existentes no território brasileiro, a Caatinga é considerada um dos mais ameaçados, com sobre-exploração de recursos naturais, deterioração pela ação humana e uma minúscula porcentagem do Bioma protegido por unidades de conservação. Em termos de espécies vegetais introduzidas, já foram identificadas 205 espécies exóticas estabelecidas no Bioma Caatinga. Destas, 155 são consideradas naturalizadas (possuem populações autossustentáveis em escala local), o que representa de 3,4% do total de espécies vegetais do Bioma, e ao menos sete espécies exóticas já desenvolvem processos de invasão biológica em larga escala (p. ex., Prosopis juliflora, Nicotiana glauca e Calotropis procera).

Neste projeto, que engloba a totalidade do PISF, nós queremos entender a relação entre uma grande obra de infraestrutura e os processos ecológicos de disseminação e invasão de espécies exóticas, e quais são os efeitos dessa relação para a biodiversidade da Caatinga. Queremos também usar o conhecimento ecológico produzido para elaborar medidas de prevenção e mitigação de impactos de invasões biológicas que possam ser adotados por empresas e poder público no PISF e em outras grandes obras de infraestrutura. Em trabalhos preliminares realizados neste último ano, já detectamos 14 plantas exóticas colonizando as margens dos canais da transposição, incluindo situações onde já há formação de populações invasoras adentrando áreas de Caatinga. Contudo, ainda há muito habitat disponível ao longo dos mais de 500 km de canais para que os processos de colonização continuem e se acentuem nos próximos anos. Por isso, existe atualmente uma oportunidade ímpar para estudarmos processos de colonização de espécies exóticas e exóticas invasoras em tempo real e a tempo de elaborar e propor medidas de prevenção e mitigação de possíveis impactos ecológicos causados por espécies exóticas invasoras que se beneficiam dos canais do PISF para se proliferar.

Projeto em colaboração com o NEMA da Universidade Federal do Vale do São Francisco (Prof. Renato Garcia Rodrigues)

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Efeitos da urbanização em comunidades de macroinvertebrados bentônicos

A partir do conhecimento da magnitude dos efeitos da antropização em ambiente aquático, é necessário o entendimento das modificações decorrentes na diversidade biológica destes ambientes, utilizando-a como ferramenta para a indicação da qualidade ambiental. Dessa forma, baseando-se na capacidade destes organismos de responder de diferentes formas às alterações ambientais, grupos funcionais de macroinvertebrados bentônicos foram escolhidos como organismos-modelos como bioindicadores em uma microbacia de Minas Gerais. O projeto tem como objetivo investigar como a ocupação antrópica pode influenciar a riqueza e abundância de organismos susceptíveis e tolerantes. Investigando como a diversidade biológica é moldada por diferentes mecanismos nos grupos funcionais em ambientes com modificações antropogênicas e ainda compreender o investimento de recursos em ambientes impactados. Esse projeto será realizado em uma das unidades de planejamento de recursos hídricos da Bacia Hidrográfica do Rio Grande, denominada UPGRH D2 Rio das Mortes que se localiza na região sul do Estado de Minas Gerais.

Projeto de doutorado do Marcos Mendes

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