Estudo da UFSCar investiga como transição de florestas para monocultura interfere no funcionamento de riachos tropicais
Artigo premiado indica que as teias tróficas são simplificadas nos locais mais impactados, potencialmente gerando instabilidade no fluxo de energia
Que impactos a transição de florestas para plantações de monoculturas causa no funcionamento de riachos tropicais? Essa foi a questão central de uma pesquisa de mestrado na área de Ciências Ambientais desenvolvida na UFSCar. O estudo verificou que as mudanças no uso do solo alteram a estrutura das comunidades biológicas, os organismos presentes, suas redes de interações, consequentemente, fragilizando o funcionamento dos fluxos de energia, que considera o potencial energético que todo organismo possui para ser usado por outro organismo.
A pesquisa foi desenvolvida por Giovanna Collyer, mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais (PPGCAm), sob orientação de Victor Satoru Saito, professor do Departamento de Ciências Ambientais (DCAm) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Collyer recebeu o prêmio Harald Sioli de melhor artigo do biênio 2021-2022 no Congresso Brasileiro de Limnologia (CBLimno), promovido pela Associação Brasileira de Limnologia (ABLimno) entre 21 e 25 de novembro de 2022. O prêmio Harald Sioli presta uma homenagem ao pesquisador alemão Harald Sioli, que atuou no Brasil e se tornou referência em estudos de Ecologia Aquática.
A pesquisa de mestrado teve como objetivo estudar as comunidades de invertebrados aquáticos em riachos no estado de São Paulo, com o foco no gradiente de mudança de uso do solo, indo de florestas bem preservadas até riachos dentro de plantações de cana-de-açúcar. "Especificamente, analisamos o tamanho corpóreo dos organismos, considerando que em teias tróficas [cadeias alimentares], os organismos maiores se alimentam dos organismos menores; então, compreender quantos e quais os tamanhos dos organismos nos possibilita entender o funcionamento dessas teias tróficas", explica o professor da UFSCar. "Muitos desses organismos atuam no fluxo de energia e matéria, dentro e entre ecossistemas, processando a matéria orgânica que adentra os riachos e exportando energia para ecossistemas terrestres também (por exemplo, insetos que emergem dos riachos e servem de alimento para aves)", complementa o docente.
A partir dessa análise, o artigo mostra dois principais resultados interligados. O primeiro é que existe uma perda de diversidade nos riachos de monocultura, ou seja, menos espécies são encontradas. O segundo mostra que essas comunidades simplificadas (menos diversas) são compostas por uma teia trófica com menor quantidade de organismos grandes, predadores de topo. "Esses resultados sugerem que as teias tróficas são simplificadas nos locais mais impactados, potencialmente gerando instabilidade no fluxo de energia. Imagine que uma rede trófica é uma malha de blusa. Em uma malha complexa, a retirada de um fio da blusa não impacta a estrutura da roupa, mas em uma blusa feita por poucas linhas interligadas, a retirada de uma só linha pode colapsar a roupa toda! É dessa forma que vemos fragilizada a rede trófica em locais impactados. Por serem menos diversas, o fluxo de energia deve ser mais instável, o que pode ocasionar em menos predadores de topo, que dependem do fluxo de toda a rede para receberem energia", elucida Saito.
Para o docente da UFSCar, são muitos os estudos sobre impactos da intensificação do uso do solo, porém não houve investigações à luz da estrutura de tamanho dos organismos das comunidades, o que elucida processos importantes de transferência de energia nesses sistemas. Para ele, o aspecto que mais chamou a atenção dos pesquisadores "foi o fato de que o padrão de mudança na estrutura de tamanho é bastante claro ao longo do gradiente, fortalecendo bastante a ideia de utilizar a estrutura de tamanho como uma fonte interessante de informação sobre o funcionamento energético do sistema".
O trabalho de mestrado foi desenvolvido em São Paulo, onde a monocultura prevalente é a cana-de-açucar. "O artigo foi desenvolvido no Brasil, porém as implicações não se restringem ao Brasil em especifico. Acreditamos que as generalidades encontradas sejam abrangentes para sistemas aquáticos sob a influência da intensificação do uso do solo", conta o orientador do estudo.
Mestrado e artigo
O artigo intitulado "Land-use intensification systematically alters the size structure of aquatic communities in the neotropics" ("A intensificação do uso do solo altera sistematicamente a estrutura de tamanho das comunidades aquáticas nos Neotrópicos") tem autoria de Giovanna Collyer, Daniel M. Perkins, Danielle K. Petsch, Tadeu Siqueira e Victor Saito. O prêmio Harald Sioli é dado ao artigo submetido ou publicado em 2022; o artigo premiado foi submetido e está na segunda rodada de revisões.
O mestrado de Giovanna Collyer foi desenvolvido entre abril de 2021 e abril de 2022. Nesse período, a aluna foi bolsista da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), mas conquistou também uma bolsa do Ministério da Educação, Cultura, Desporto, Ciência e Tecnologia (MEXT), do Japão, motivando a aluna a completar o seu mestrado em menos tempo. "Foi a defesa mais rápida do Programa e imagino que uma das mais rápidas da UFSCar", ressalta o orientador.
O material biológico utilizado no trabalho foi coletado dentro de um projeto da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), coordenado pelo professor Tadeu Siqueira - na época docente da Universidade Estadual Paulista (Unesp), atualmente na Universidade de Canterbury, na Nova Zelândia. "Como a pesquisa foi desenvolvida durante a pandemia, tivemos um grande desafio de fazer um trabalho de ecologia, sem chances de ir para campo. No fim, decidimos por utilizar um material já coletado, reaproveitando o investimento feito no projeto original. Entendo que foi uma forma criativa e produtiva de desenvolver um mestrado durante o pico da pandemia", explica Saito.
Mais informações podem ser solicitadas com o professor e orientador da pesquisa, Victor Saito, pelo e-mail victor.saito@gmail.com.
A pesquisa foi desenvolvida por Giovanna Collyer, mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais (PPGCAm), sob orientação de Victor Satoru Saito, professor do Departamento de Ciências Ambientais (DCAm) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Collyer recebeu o prêmio Harald Sioli de melhor artigo do biênio 2021-2022 no Congresso Brasileiro de Limnologia (CBLimno), promovido pela Associação Brasileira de Limnologia (ABLimno) entre 21 e 25 de novembro de 2022. O prêmio Harald Sioli presta uma homenagem ao pesquisador alemão Harald Sioli, que atuou no Brasil e se tornou referência em estudos de Ecologia Aquática.
A pesquisa de mestrado teve como objetivo estudar as comunidades de invertebrados aquáticos em riachos no estado de São Paulo, com o foco no gradiente de mudança de uso do solo, indo de florestas bem preservadas até riachos dentro de plantações de cana-de-açúcar. "Especificamente, analisamos o tamanho corpóreo dos organismos, considerando que em teias tróficas [cadeias alimentares], os organismos maiores se alimentam dos organismos menores; então, compreender quantos e quais os tamanhos dos organismos nos possibilita entender o funcionamento dessas teias tróficas", explica o professor da UFSCar. "Muitos desses organismos atuam no fluxo de energia e matéria, dentro e entre ecossistemas, processando a matéria orgânica que adentra os riachos e exportando energia para ecossistemas terrestres também (por exemplo, insetos que emergem dos riachos e servem de alimento para aves)", complementa o docente.
A partir dessa análise, o artigo mostra dois principais resultados interligados. O primeiro é que existe uma perda de diversidade nos riachos de monocultura, ou seja, menos espécies são encontradas. O segundo mostra que essas comunidades simplificadas (menos diversas) são compostas por uma teia trófica com menor quantidade de organismos grandes, predadores de topo. "Esses resultados sugerem que as teias tróficas são simplificadas nos locais mais impactados, potencialmente gerando instabilidade no fluxo de energia. Imagine que uma rede trófica é uma malha de blusa. Em uma malha complexa, a retirada de um fio da blusa não impacta a estrutura da roupa, mas em uma blusa feita por poucas linhas interligadas, a retirada de uma só linha pode colapsar a roupa toda! É dessa forma que vemos fragilizada a rede trófica em locais impactados. Por serem menos diversas, o fluxo de energia deve ser mais instável, o que pode ocasionar em menos predadores de topo, que dependem do fluxo de toda a rede para receberem energia", elucida Saito.
Para o docente da UFSCar, são muitos os estudos sobre impactos da intensificação do uso do solo, porém não houve investigações à luz da estrutura de tamanho dos organismos das comunidades, o que elucida processos importantes de transferência de energia nesses sistemas. Para ele, o aspecto que mais chamou a atenção dos pesquisadores "foi o fato de que o padrão de mudança na estrutura de tamanho é bastante claro ao longo do gradiente, fortalecendo bastante a ideia de utilizar a estrutura de tamanho como uma fonte interessante de informação sobre o funcionamento energético do sistema".
O trabalho de mestrado foi desenvolvido em São Paulo, onde a monocultura prevalente é a cana-de-açucar. "O artigo foi desenvolvido no Brasil, porém as implicações não se restringem ao Brasil em especifico. Acreditamos que as generalidades encontradas sejam abrangentes para sistemas aquáticos sob a influência da intensificação do uso do solo", conta o orientador do estudo.
O artigo intitulado "Land-use intensification systematically alters the size structure of aquatic communities in the neotropics" ("A intensificação do uso do solo altera sistematicamente a estrutura de tamanho das comunidades aquáticas nos Neotrópicos") tem autoria de Giovanna Collyer, Daniel M. Perkins, Danielle K. Petsch, Tadeu Siqueira e Victor Saito. O prêmio Harald Sioli é dado ao artigo submetido ou publicado em 2022; o artigo premiado foi submetido e está na segunda rodada de revisões.
O mestrado de Giovanna Collyer foi desenvolvido entre abril de 2021 e abril de 2022. Nesse período, a aluna foi bolsista da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), mas conquistou também uma bolsa do Ministério da Educação, Cultura, Desporto, Ciência e Tecnologia (MEXT), do Japão, motivando a aluna a completar o seu mestrado em menos tempo. "Foi a defesa mais rápida do Programa e imagino que uma das mais rápidas da UFSCar", ressalta o orientador.
O material biológico utilizado no trabalho foi coletado dentro de um projeto da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), coordenado pelo professor Tadeu Siqueira - na época docente da Universidade Estadual Paulista (Unesp), atualmente na Universidade de Canterbury, na Nova Zelândia. "Como a pesquisa foi desenvolvida durante a pandemia, tivemos um grande desafio de fazer um trabalho de ecologia, sem chances de ir para campo. No fim, decidimos por utilizar um material já coletado, reaproveitando o investimento feito no projeto original. Entendo que foi uma forma criativa e produtiva de desenvolver um mestrado durante o pico da pandemia", explica Saito.
Mais informações podem ser solicitadas com o professor e orientador da pesquisa, Victor Saito, pelo e-mail victor.saito@gmail.com.
Contato para esta matéria: Denise Britto Telefone: (16) 33066779
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