Intensificação do uso da terra e a homogeneização de comunidades biológicas: uma abordagem experimental - Querido, Bruna Borella (2022)
Homogeneização biótica é o processo no qual comunidades biológicas tornam-se mais semelhantes entre si ao longo do espaço ou tempo, e pode ocorrer através do compartilhamento de características taxonômicas, funcionais, filogenéticas e/ou genéticas. Os mecanismos responsáveis por tal homogeneização são: introdução de espécies exóticas, extinção de espécies nativas e alterações de habitats. Uma das maiores ameaças a ambientes aquáticos é intensificação do uso da terra, que pode promover a simplificação do habitat, aumentar a entrada de nutrientes (e.g., N e P), reduzir o sombreamento aumentando, assim a temperatura da água e diminuindo o oxigênio dissolvido e o input de matéria orgânica (MO) natural. O input antropogênico de nutrientes, através do uso de fertilizantes e poluentes atmosféricos, excede o de fontes naturais, causando consequências na qualidade da água e em ecossistemas aquáticos, e proporcionando o estabelecimento de apenas algumas espécies entre os ambientes eutróficos. No Brasil, os dois maiores tipos de uso do solo encontrados são as pastagens (20% do território) e plantações de cana-de-açúcar (3° maior área de plantio). O manejo de agroquímicos é um dos pilares da agricultura e grande causador de perda de riqueza de espécies. Estima-se que comunidades de água doce têm sofrido taxas de extinção cinco vezes maiores do que terrestres. Produtores primários são de suma importância para estruturação de comunidades. Em ambientes aquáticos, os principais produtores primários são o fitoplâncton e o bacterioplâncton. Os fatores físicos determinantes para a composição e taxa de reprodução do fitoplâncton são o pH, nutrientes limitantes, CO2, luz e condutividade, fatores estes que são alterados devido à intensificação e manejo da terra. Apesar de cada grupo requerer condições específicas ambientais para crescimento e reprodução, é necessário levar em conta também a complexidade espacial e temporal. Estudos mostram que, mesmo quando a diversidade α apresenta aumento ou estabilização, a composição da comunidade (diversidade β) permanece em constante mudança. A análise das diversidades taxonômica e funcional oferece uma ferramenta única de entendimento de processos ecológicos que estruturam as comunidades em gradientes ambientais ou em escalas espaciais, que não é possível de ser alcançada ao se utilizar somente uma estratégia de análise de diversidade. Uma abordagem que vem sido amplamente utilizada para avaliar os impactos de agroquímicos nos ecossistemas é o uso de microcosmos experimentais, pois possuem uma abordagem prática e simples. Tais estudos são ferramentas úteis para simular condições que ocorrem em todos os ecossistemas, acompanhar a sucessão das comunidades, prever o grau de impacto do aporte excessivo de nutrientes e de agroquímicos, entre outros. Um experimento foi realizado, a fim de testar empiricamente os impactos da intensificação do uso da terra em comunidades fitoplanctônicas. Para tanto, um setup de 48 caixas foi instalado em quatro tratamentos de simulação de intensificação variados, e agrupadas em trincas (metacomunidades), em Brotas (São Paulo). Os manejos e coletas foram realizados durante aproximadamente 3 meses, e diversos compostos, manipulados. As coletas de nutrientes, fitoplâncton, pesticidas e parâmetros foram realizados 1 semana após cada etapa de manejo. As análises quanti e qualitativas do fitoplâncton foram feitas com auxílio de um microscópio invertido. As espécies foram classificadas de acordo com sua taxonomia e também de acordo com os Grupos Funcionais de Reynolds. Análises de ANOVA, PCA, nMDS, diversidade beta, foram feitas com auxílio do programa R. Foram encontradas 72 espécies de algas fitoplanctônicas, agrupadas em 21 grupos funcionais. O processo de intensificação do uso da terra teve como consequência impactos pronunciados nas condições físico-químicas, onde foram observados menores valores de nutrientes, pH e turbidez em condições de manejo menos intensas. O uso da terra e as práticas de manejo são conhecidas por afetarem as propriedades do solo e influenciarem a MO dissolvida. O manejo do sistema experimental também acarretou em impactos nas comunidades biológicas, tanto na perspectiva de diversidade taxonômica quanto funcional, tendo sido encontrado um efeito de intensificação na homogeneização biótica. Este padrão, no entanto, não foi encontrado para todas as análises. O resultado encontrado, porém, foi inverso ao hipotetizado, ou seja, foram encontradas maiores taxas de homogeneização nos tratamentos menos manejados. Também foi encontrado uma relação positiva entre diversidade taxonômica e diversidade ambiental para dados de abundância. Quando em sistemas naturais, os impactos de manejo podem atuar tanto de forma direta nas comunidades como modo indireto, seja causando alterações no ambiente, seja modulando outros níveis tróficos. Não foram encontradas relações entre condições ambientais e diversidade beta, o que leva a crer que não houve impacto indireto das comunidades por alterações ambientais.