Biodiversidade Regional vs. Biodiversidade Local

Traduzido de: The Great Pond Experiment: Regional vs. Local Biodiversity

Experiência com sete anos de duração mostra que comunidades lacustres ficam com uma duradoura marca de eventos aleatórios em seu passado

Illustration showing aquatic insects in a pond.

Insetos aquáticos estão entre os animais estudados na experiência de sete anos com lagos.
Créditos e imagem ampliada

27 de maio de 2010

O cientista Jon Chase já trabalhou em um laboratório que criou pequenos ecossistemas lacustes para experiências sobre as interações entre espécies e cadeias alimentares.

“Nós tentamos duplicar comunidades lacustres com um dado tratamento experimental”, relata ele.

“Nós púnhamos 10 exemplares de uma espécie em cada laguinho, mais cinco de outra e oito de uma terceira, e 15 milímetros de um certo nutriente, mais 5 gramas de outro e – pimba! – cada réplica começava a fazer uma coisa diferente e nada era igual a outra coisa”.

“Isso me deixou curioso. O que aconteceria se, em lugar de tentar eliminar a confusão, eu tentasse descobrir de onde ela surgia?”

Os resultados dessa investigação serão publicados na edição desta semana de Science Express. A experiência que durou sete anos, isolou uma razão pela qual os laguinhos experimentais desandam: a história.

Scientists collect samples from the pond array.

Cientistas coletam amostras dos laguinhos.
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Se um laguinho tem nutrientes suficientes, a comunidade lacustre que vai emergir depende da ordem na qual as espécies foram introduzidas, afirma Chase, ecologista da Universidade Washington em St. Louis.

A descoberta tem vastas implicações para ecossistemas altamente produtivos, tais como a florestas tropicais e os recifes de coral, assim como sobre as tentativas de restauração desses ecossistemas.

A restauração pode falhar se o ecossistema original trouxer as marcas de seu passado de modos que ainda não são compreendidos.

“Esse estudo é uma importante confirmação experimentas da influência da produtividade primária sobre a biodiversidade regional”, afirma Alan Tessier, diretor de programa na Divisão de Biologia Ambiental da Fundação Nacional de Ciências (NSF), que financiou o estudo.

“As descobertas tem ampla relevância para a proteção e restauração da biodiversidade”.

No verão de 2002, Chase embarcou na experiência de longa duração com laguinhos no Centro de Pesquisas Tyson, uma estação de campo nas cercanias de St. Louis e pertencente à Universidade Washington.

Ele posiicionou 45 reservatórios em um velho campo, acrecentou solo a cada um e os encheu de água de poço.

Os reservatórios de 300 galões (cerca de 1200 litros) não são tão grandes como um laguinho de verdade, reconhece ele, mas são “de um tamanho decente. Até garças tentaram pescar neles embora fossem um pouco pequenos demais para isso”.

A
thriving pond in the experimental pond line-up.

Um dos laguinhos exibe a exuberância de seu ecossistema.
Créditos e imagem ampliada

Ele dosou os laguinhos com nutrientes na forma de compostos químicos contendo nitrogênio ou fósforo. Cada laguinho recebeu doses baixas, médias ou altas de nutrientes ao longo da experiência.

Então ele começou a adicionar espécies aos laguinhos. As espécies se constituiam de zooplâncton; insetos e pequenos invertebrados tais como caracóis; plantas aquáticas vasculares; e algas filamentosas verdes.

No primeiro ano, cada laguinho recebeu um terço das espécies selecionadas de maneira aleatória. No ano seguinte, metade das espécies restantes, também selecionadas de maneira aleatória. No terceiro ano, cada laguinho recebeu uma sopa com as espécies restantes.

Assim, cada laguinho recebeu as espécies em uma ordem diferente, porém, no final, cada laguinho recebeu exatamente as mesmas espécies.

“Aí deixamos a natureza assumir o comando”, relata Chase. “O plâncton circulou com os ventos e nas costas dos sapos, as libélulas hoveraram e depositaram seus ovos, as abelhas zumbiram por lá e aquilo virou uma grande comunidade feliz de alagado”.

Chase e uma equipe de estudantes tirava amostras dos laguinhos a cada verão para ver como cada comunidade ia se saindo.

Illustration showing the wide variety of plant and animal species
in a pond's ecosystem.

O ecossistema de um laguinho inclui uma grande variedade de espécies de plantas e animais.
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Os laguinhos de baixa produtividade pareciam todos iguais. Mas o caso não era o mesmo nos laguinhos de alta produtividade.

“Os laguinhos de baixa produtividade eram previsíveis”, relata ele. “Os laguinhos de alta produtividade eram mais estocásticos [aleatórios]. Sua história era mais importante”.

Não havia grandes diferenças entre os laguinhos quanto ao número de espécies. Os de baixa produtividade tinham mais ou menos o mesmo número de espécies que os de alta produtividade.

A biodiversidade chegou a uma escala diferente, não em um laguinho, mas em um grupo de laguinhos de alta produtividade.

Este tipos de diversidade é chamado de divesidade beta, para distinguí-la da diversidade local, ou diversidade alfa.

Segundo Chase, isso chama nossa atenção para uma estrutura de ecossistema que só emerge a partir de uma determinada escala. A diversidade beta só pode emergir claramente se visualizarmos regionalmente, em lugar de localmente.

Photo of  a dragonfly.

As libélulas voavam de laguinho para laguinho durante a experiência
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Os restauracionistas dizem que a ecologia é assolada pelo mito da cópia a carbono – a idéia de que podemos criar uma cópia exata de um ecossistema porque a disposição da comunidade é previsível e sempre acaba do mesmo jeito.

Pensava-se que, ao degradarmos um ecossistema, o fazíamos regredir a um estágio anterior, a partir do qual ele poderia se desenvolver de maneira previsível até um ponto desejado.

Mas a experiência mostrou que ecossistemas substitutos frequentemente não chegam a ser a mesma coisa que os originais.

E a experiência com os laguinhos de Chase indica por que.

Longe de serem cópias a carbono, os ecossistemas são artefatos históricos, sendo sua forma final um registro sensível de seu passado.


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