Efeitos emergentes do aumento de temperatura e perda de biodiversidade sobre a estrutura trófica de redes aquáticas

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Detalhes
  • Tipo de apresentação: Trabalho
  • Eixo temático: BIOLÓGICAS
  • Palavras chaves: Mudanças climáticas; Redes tróficas; Comunidades aquáticas;
  • 1 Unicamp
  • 2 Universidade Estadual de Campinas

Efeitos emergentes do aumento de temperatura e perda de biodiversidade sobre a estrutura trófica de redes aquáticas

Izadora Nardi Gonzalez

UNICAMP

Resumo

Mudanças climáticas e redução de diversidade de recursos estão remodelando a estrutura e funcionamento de ecossistemas. No entanto, impactos do aumento de temperatura combinados com diferentes atributos de recursos sobre comunidades permanecem pouco conhecidos. O aquecimento altera taxas metabólicas, fenologia e comportamento de organismos; enquanto diferentes composições de recursos afetam a eficiência de assimilação através da concentração diferencial de nutrientes e compostos secundários. Combinados, estes fatores podem interagir e gerar efeitos emergentes. Para testar estes efeitos, submetemos comunidades de macroinvertebrados de água doce ao aquecimento de 4°C – aumento esperado no ano 2100 – e diferentes atributos de recursos foliares. Com este estudo demonstramos haver respostas diferenciais entre níveis tróficos aos efeitos do aumento de temperatura e mudanças nos perfis de recursos. Também observamos efeitos interativos entre temperatura e recursos foliares sobre tamanho corporal e estoque de biomassa de predadores, o que indica que recursos possuem efeitos indiretos sobre níveis tróficos mais altos. Além disso, a temperatura aumentou a complexidade das redes tróficas, indicadas pela conectância (i.e., número de interações realizadas/número de interações possíveis). Dessa forma, nosso estudo fornece novas evidências sobre como comunidades aquáticas devem responder a estressores antrópicos simultaneamente, uma questão substancial para a conservação de ecossistemas.

Apoio/Financiamento da Pesquisa: FAPESP

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Autor

Izadora Nardi Gonzalez

Oi Pedro, muito obrigada pelo seu comentário e pelas dúvidas. Fico feliz que tenha se interessado! O experimento foi feito no Parque Estadual Serra do Mar, localizado em Ubatuba. As bromélias foram compradas em casa de vegetação e plantadas em blocos randomizados nesta área de restinga. De fato, na Ilha do Cardoso também são feitos diversos estudos com bromélias pelo laboratório do qual faço parte. É um ambiente muito interessante para investigar food-webs e manipular alguns parâmetros. O resultado dos predadores foi inesperado neste caso devido aos recursos. Esperávamos que eles fossem maiores em ambientes quentes e com alta diversidade funcional ou qualidade de recursos. Mas como os predadores apresentaram tamanho maior em ambientes quentes mas pobres em recursos (baixa qualidade ou div. funcional), sugerimos alguns fatores: (a) que a redução na abundância de presas tenha pressionado predadores a não alocarem energia com reprodução mas sim com crescimento. (b) que recursos com baixa qualidade abrigariam maior quantidade de bactérias, pois estas não estariam sendo tão consumidas por detritívoros nestes ambientes  - devido a uma menor abundância de detritívoros - e isso tornaria o ambiente propício para o aumento de filtradores que se alimentam de partículas finas liberadas por bactérias. Neste caso filtradores seriam a principal fonte energética para predadores. 
De qualquer forma, o aquecimento aumentaria a demanda metabólica dos predadores e isso levaria a maior taxa de ataque e de encontro com presas. O aumento de temperatura também aumenta outras taxas importantes para o crescimento, como a de assimilação. Em ambientes aquáticos estes são alguns fatores que podem levar pirâmides tróficas a apresentarem formato invertido (maior biomassa de predadores em relação a de presas). Muito obrigada novamente pelo comentário e pela instigante pergunta! Com certeza continuarei pensando sobre possíveis explicações.

Pedro Michelutti Cheliz

Izadora, muito obrigado pela resposta super detalhada. São bastante interessantes e coerentes as hipóteses que você levantou para explicar esses dados. Mostra que existem mais possibilidades para explorar o tema também né, e seguir verificando quais dessas possibilidades são as mais possíveis. Izadora, esqueci de comentar uma coisa: eu tomei a liberdade de baixar seu trabalho escrito, converte-lo em PDF, e fazer alguns comentários com pequenas sugestões. Você teria um e-mail onde poderia encaminha-lo, caso queira dar uma olhada neles? Tentei por aqui, mas não sei se por uma limitação da plataforma (ou talvez uma limitação minha para usa-la) não foi possível.  

Autor

Izadora Nardi Gonzalez

Oi Pedro, legal! pode me enviar no email [email protected] (é com dois r's mesmo). 

Autor

Izadora Nardi Gonzalez

Oi Bianca! Muito obrigada pelo comentário, sugestões e perguntas bastantes pertinentes. Realmente, tentei minimizar os detalhes sobre a metodologia e desenho experimental devido ao formato e tempo de apresentação. Talvez pudesse ter inserido em forma de texto nas figuras, é algo para aprimorar nas futuras apresentações. Respondendo suas perguntas sobre metodologias: o experimento foi conduzido em área de restinga em uma reserva ecológica de Ubatuba (Parque estadual Serra do Mar). As bromélias foram compradas em casa de vegetação e lavadas previamente. No local, os pesquisadores plantaram em 5 blocos experimentais randomizados compostos por 10 bromélias, totalizando 50 réplicas. As bromélias foram cobertas durante o experimento para prevenir a entrada de folhas secas enquanto permitia a passagem de insetos colonizadores, apenas. Após 80 dias de experimento os insetos foram coletados. Para medirmos a diversidade funcional e qualidade dos detritos primeiramente coletamos folhas de 12 espécies de árvores mais abundantes da região e acessamos seus respectivos índices de C:N e C:P. Conduzimos uma análise de PCA e atribuímos valores aos z-scores de cada combinação. No final, foi possível criar combinações a partir de 4 espécies destas 12, onde a qualidade (medida pelas concentrações de N e P) variava de valores negativos até positivos e o mesmo para diversidade funcional (medida pela dissimilaridade de atributos físico-químicos). O desenho experimental permitiu que ao longo do bloco a qualidade e diversidade funcional ficassem distribuídas de forma contrastante, onde o efeito de uma pode ser verificado pois os valores da outra estão baixos. Por exemplo, haviam bromélias onde os detritos possuíam valores baixos de qualidade mas altos de diversidade funcional, e vice versa. E isso foi replicado ao longo dos outros blocos. 

Em relação as questões mais teóricas, sugerimos que os grupos funcionais sejam afetados de forma diferente devido a suas diferentes fontes de energia, forma de forrageamento e como respondem metabolicamente aos estressores - diferentes histórias de vida. O aumento da complexidade ainda é foco de muitos debates, existem algumas especulações sobre a complexidade da rede favorecer a resiliência ou estabilidade deste ecossistema, onde a perda de algumas espécies não impactaria tão fortemente o ecossistema, ou ele poderia facilmente se recuperar. Penso que isso pode abrir espaço para pensar na relação entre estes parâmetros ecológicos (estabilidade e resiliência) em relação a estrutura de redes frente às mudanças climáticas. Mas concordo com tudo que disse, espero conseguir compreender melhor alguns assuntos teóricos que permeiam meus resultados para construir uma discussão mais sólida. 

Agradeço novamente seu comentário, fico muito feliz que o estudo obteve tal relevância e que a apresentação poderá ser aprimorada. Obrigada pelo email para contato! Será ótimo conversarmos sobre o que pensa agora que esclareci alguns pontos. Abraços!