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Restauração ecológica BIE 0317 Conservação da Biodiversidade 2013 Leandro Reverberi Tambosi [email protected]

Leandro Reverberi Tambosi [email protected]/bie314/2013/aula8_restauracao_2013.pdf · Resiliência • Resiliência (wwf.org.br): é a capacidade de um ecossistema

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Restauração ecológica

BIE 0317 Conservação da Biodiversidade

2013

Leandro Reverberi Tambosi

[email protected]

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Restauração ecológica

• O que é restauração ecológica ?

• Por que restaurar ?

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Restauração, recuperação ou revegetação?

• Reconstrução: a partir de ecossistemas muito degradados

• Reparação: reconstrução parcial de ecossistemas muito degradados

• Revegetação: replantio de vegetação nativa ou exótica

• Recuperação: ocorre por sucessão natural

• Restauração: retornar a condição inicial

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Restauração, recuperação ou revegetação?

• Reconstrução: a partir de ecossistemas muito degradados

• Reparação: reconstrução parcial de ecossistemas muito degradados

• Revegetação: replantio de vegetação nativa ou exótica

• Recuperação: ocorre por sucessão natural

• Restauração: retornar a condição inicial

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Ecossistema

Degradado

Ecossistema

Original

abandono abandono

substituição

substituição

Reabilitação

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Composição de espécies e complexidade

Bio

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Engel & Parrota 2003

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A ciência, prática e arte de assistir e manejar a recuperação da integridade ecológica dos ecossistemas, incluindo um nível mínimo de biodiversidade e de variabilidade na estrutura e funcionamento dos processos ecológicos, considerando-se seus valores ecológicos, econômicos e sociais

Society for Ecological Restoration International 2006

Processo que tem como objetivo recuperar a integridade ecológica e incrementar o bem estar humano em paisagens com florestas degradadas ou desmatadas

Global Partnership on Forest Landscape Restoration (Rietbergen-McCraken,

Maginnis & Sarre, 2007)

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A ciência, prática e arte de assistir e manejar a recuperação da integridade ecológica dos ecossistemas, incluindo um nível mínimo de biodiversidade e de variabilidade na estrutura e funcionamento dos processos ecológicos, considerando-se seus valores ecológicos, econômicos e sociais

Society for Ecological Restoration International 2006

Processo que tem como objetivo recuperar a integridade ecológica e incrementar o bem estar humano em paisagens com florestas degradadas ou desmatadas

Global Partnership on Forest Landscape Restoration (Rietbergen-McCraken,

Maginnis & Sarre, 2007)

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Composição de espécies e complexidade

Bio

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Modificado de Engel & Parrota 2003

Ecossistema

degradado

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Ecossistema

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Ecossistema

restaurado

Reabilitação

(espécies dominantes mantidas)

Recuperação

Restauração

Sem necessidade

de intervenção

Com necessidade

de intervenção

Substituição

Sucessão

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Metas e Objetivos da restauração

Chazdon 2008, Science

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Retorno do ecossistema a sua “situação original”

X

Como desejamos o ecossistema no futuro?

Metas viáveis do ponto de vista técnico e econômico

Curto prazo

Médio prazo

Longo prazo

Metas e Objetivos da restauração

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Retorno do ecossistema a sua “situação original”

X

Como desejamos o ecossistema no futuro?

Metas viáveis do ponto de vista técnico e econômico

Curto prazo

Médio prazo

Longo prazo

Metas e Objetivos da restauração

Menos de 50% dos projetos

apresentam objetivos

claramente definidos

Menos de 50% faz avaliações

quantitativas do sucesso dos

projetos

Suding 2011 - Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst.

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Fatores importantes para o planejamento da restauração

Holl & Aide 2011 - Forest Ecology & Management

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Composição de espécies e complexidade

Bio

massa e

conte

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Modificado de Engel & Parrota 2003

Ecossistema

degradado

Ecossistema

Recuperado

(produtividade)

Ecossistema

reabilitado

Floresta

secundária

Ecossistema

restaurado

Reabilitação

(espécies dominantes mantidas)

Recuperação

Restauração

Sem necessidade

de intervenção

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de intervenção

Substituição

Sucessão

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Composição de espécies e complexidade

Bio

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conte

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iente

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Modificado de Engel & Parrota 2003

Ecossistema

degradado

Ecossistema

Recuperado

(produtividade)

Ecossistema

reabilitado

Floresta

secundária

Ecossistema

restaurado

Reabilitação

(espécies dominantes mantidas)

Recuperação

Restauração

Sem necessidade

de intervenção

Com necessidade

de intervenção

Substituição

Sucessão

Resiliência

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Holl & Aide 2011 - Forest Ecology & Management

Fatores importantes para o planejamento da restauração

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Resiliência • Resiliência (wwf.org.br): é a capacidade de um

ecossistema de se recuperar e retomar as mesmas funções após um determinado impacto (seca, enchente, fogo, desmatamento etc.).

• Resiliência Ecológica (Suding 2011): Capacidade de um sistema de absorver um distúrbio e se reorganizar, mantendo funções estrutura e feedbacks similares

• Resiliência do ecossistema é o grau e o ritmo com o qual um ecossistema recupera as funções e a estrutura inicial após um distúrbio (Holl & Aide 2011)

• Definição de resiliência da engenharia: a taxa ou velocidade com a qual um ecossistema retorna a seu estado original após uma perturbação

Fonte: wwf.org.br

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Resiliência

Fonte: wwf.org.br

O ecossistema permanece em um domínio

de estabilidade ou possui um único ponto

de equilíbrio

• Resiliência (wwf.org.br): é a capacidade de um ecossistema de se recuperar e retomar as mesmas funções após um determinado impacto (seca, enchente, fogo, desmatamento etc.).

• Resiliência Ecológica (Suding 2011): Capacidade de um sistema de absorver um distúrbio e se reorganizar, mantendo funções estrutura e feedbacks similares

• Resiliência do ecossistema é o grau e o ritmo com o qual um ecossistema recupera as funções e a estrutura inicial após um distúrbio (Holl & Aide 2011)

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Resiliência • Resiliência ecológica (Peterson et al. 1998): descreve a quantidade de

mudança ou perturbação necessária para transformar o sistema que era

mantido por um determinado conjunto de processos e estruturas para um

conjunto diferente de processos e estruturas

• Gunderson 2000: resiliência é a magnitude de perturbação que pode ser

absorvida por um sistema antes de alterar sua estrutura (mudanças nos

processos que controlam seu funcionamento).

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Resiliência • O ecossistema pode ser expresso como 2 ou mais estados alternativos e pode

ocorrer a transição de um estado para outro através de mudança nas estruturas

e processos do ecossistema

• No contexto da restauração: retorno a um estado restaurado após uma

perturbação (degradação)

• Retorno a um estado degradado após a perturbação (as ações de restauração).

Briske et al. 2008

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Resiliência

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Resiliência

Invasão por

Urochloa

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Resiliência

Invasão por

Urochloa

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Os sistemas degradados passam a ser vistos como estados

alternativos do sistema

- Novo sistema em equilíbrio

- Dinâmica completamente diferente do sistema original

- Mecanismos de feedback que mantém o estado alterado e limitam as

ações de restauração

- Alta resiliência às ações de restauração

Nova visão de sistema degradado

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Condições ambientais

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TREE - Suding et al. 2004

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Holl & Aide 2011 - Forest Ecology & Management

Fatores importantes para o planejamento da restauração

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Fonte: www.lerf.esalq.usp.br

Histórico de uso

catuji.olx.com.br

Fonte: www.lerf.esalq.usp.br

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Fonte: www.lerf.esalq.usp.br

Histórico de uso

catuji.olx.com.br

Fonte: www.lerf.esalq.usp.br

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Fonte: www.lerf.esalq.usp.br

Histórico de uso

geomundo.com.br

Trialx.com

catuji.olx.com.br

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Histórico de uso

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Holl & Aide 2011 - Forest Ecology & Management

Fatores importantes para o planejamento da restauração

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Perda de hábitat e fragmentação X Resiliência

Metzger & Décamps 1997

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PloS - Pardini et al. 2010

Tamanho do fragmento Tamanho do fragmento Tamanho do fragmento

Riq

ueza/

Ab

un

dân

cia

Alta diversidade

gamma e alfa

Alta diversidade

gamma

Alfa depende da

área do fragmento

Baixa diversidade

gamma e alfa

especialistas

generalistas

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Perda de habitat e alterações na comunidade biológica

Banks-Leite et al. no forno

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gri

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AVES MAMÍFEROS ANFÍBIOS

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PloS - Pardini et al. 2010

Resili

ência

ecoló

gic

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Perda de vegetação nativa na paisagem

Page 36: Leandro Reverberi Tambosi letambosi@yahoo.comweb01.ib.usp.br/bie314/2013/aula8_restauracao_2013.pdf · Resiliência • Resiliência (wwf.org.br): é a capacidade de um ecossistema

Influência da paisagem na restauração

Leite et al. no forno

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EFICIÊNCIA DA DISPERSÃO DE PROPÁGULOS

EM RELAÇÃO À DISTÂNCIA DA FONTE FORNECEDORA

50 m Fatores Condicionantes:

Distância, estado de conservação da vegetação, presença da fauna de dispersores, direção dos ventos, qualidade da matriz, época do ano em que a área foi aberta, etc.

Page 38: Leandro Reverberi Tambosi letambosi@yahoo.comweb01.ib.usp.br/bie314/2013/aula8_restauracao_2013.pdf · Resiliência • Resiliência (wwf.org.br): é a capacidade de um ecossistema

VEGETAÇÃO

REMANESCENTE REGENERAÇÃO

NATURAL

DISPERSÃO

NATURAL Efeito da Matriz

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Efeito da

VEGETAÇÃO

REMANESCENTE

REGENERAÇÃO

NATURAL

DISPERSÃO NATURAL

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TEMPO

Espécies Novas Ingressantes

Fragmento próximo e rico

Fragmento próximo e pobre

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TEMPO

Espécies Novas Ingressantes

Fragmento distante e rico

Fragmento próximo e rico

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TEMPO

Espécies Novas Ingressantes

Fragmento distante e pobre

Fragmento distante e rico

Fragmento próximo e rico

Fragmento próximo e pobre

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Idade da Mata 50%FC 30%FC 10%FC

Regenerou em

2000

2892 ha 605 ha 733 ha

(52.9%) (18.9%) (60.6%)

Regenerou em

1980

551 ha 873 ha 151 ha

(10.1%) (27.2%) (12.5%)

Estável desde

1962

2024 ha 1731 ha 325 ha

(37%) (53.9%) (26.9%)

Non forest

Forest growth in 00's

Forest since 80's

Forest since 00's

Não mata

Regenerou em 2000

Regenerou em 1980

Estável desde 1962

Maior regeneração perto dos

rios, de fragmentos

existentes e longe de

estradas (Teixeira 2009)

Lira et al. 2012 – Forest Ecology and management

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Situação da Mata Atlântica

Fontes de biodiversidade

Resiliência intermediária

Baixa resiliência

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Situação da Mata Atlântica

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Holl & Aide 2011 - Forest Ecology & Management

Fatores importantes para o planejamento da restauração

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Holl & Aide 2011 - Forest Ecology & Management

Fatores importantes para o planejamento da restauração

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Etapa 1:

• Brasil colônia e Império – preocupação com

escassez de água e preservação das matas

• 1862 – grande projeto de restauração florestal

na floresta da Tijuca

• 1954 – recomposição de parte do Parque

Nacional de Itatiaia

• Final da década de 1970 – reservatórios da

CESP

Evolução dos projetos de restauração

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Etapa 1:

Mais caracterizado pelo processo de revegetação

• Uso de espécies exóticas e nativas

• Privilegiava espécies de rápido crescimento

• Privilegiava espécies de crescimento lento

• Plantio de espécies distribuídas aleatoriamente

Evolução dos projetos de restauração

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Etapa 1:

Mais caracterizado pelo processo de revegetação

• Duração das espécies pioneiras

• Desequilíbrio entre espécies

• Espécies não adaptadas às condições

• Experimentos para novas metodologias

• 1955 – 1960 Cosmópolis – plantio de 71

espécies sem espaçamento definido

Evolução dos projetos de restauração

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Etapa 2: espécies nativas e sucessão ecológica

• Adoção de espécies “nativas”, mas não

regionais

• Classificação das espécies em função dos

grupos sucessionais: pioneiras, secundárias e

tardias

• Adoção da dinâmica de clareiras como modelo

a ser seguido

Evolução dos projetos de restauração

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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• Custos com manutenção e tempo para

formação

• Alta porcentagem de espécies pioneiras

• Baixa diversidade de espécies

Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Etapa 2: espécies nativas e sucessão ecológica

• Plantio em linhas pioneiras e secundárias

• Morte das espécies pioneiras

• Banco de sementes dominado por gramíneas invasoras

• Ausência de plântulas

• Retorno ao estado inicial

Evolução dos projetos de restauração

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Etapa 3: modelo de floresta madura

• Uso de grande diversidade florística

• Cópia do modelo para restauração dos

processos

Evolução dos projetos de restauração

Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Plantio de mudas é a única alternativa

Evolução dos módulos ao longo do tempo

Número e composição dos

módulos baseado em

parâmetros fitossociológicos

Modificado de: www.lerf.esaql.usp.br

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Etapa 4: restauração dos processos ecológicos

• Florestas são sistemas abertos

• Processo de sucessão apresenta diferentes

direções

• Compreensão da dinâmica das populações e

comunidades

Evolução dos projetos de restauração

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Fonte: Pacto (Rodrigues et al. 2009)

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Dispersão Ventos

Histórico Fogo

Isolamento

modificado de:www.lerf.esaql.usp.br

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Novos desafios: inclusão de outras formas de vida e grupos funcionais

• Ineficiência da restauração apenas com espécies arbóreas para conservação de biodiversidade

Áreas ripárias X áreas distantes dos rios (Munro et al 2009)

• Herbáceas, epífitas, lianas

• Representam mais de 50% das espécies

Evolução dos projetos de restauração

Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Adoção de novas estratégias de restauração

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

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Fonte: www.lerf.esaql.usp.br

Semeadura direta

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Novos desafios: inclusão da diversidade genética

• Fragmentação e isolamento

• Baixa diversidade gênica

• Maior suscetibilidade à variações ambientais

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Novos desafios: inclusão de outras formas de vida e grupos

funcionais com uma visão ecossistêmica

• Uso de espécies atrativas de fauna – visitação de

dispersores

• Poleiros artificiais ou naturais

• Uso de banco de sementes alóctone, serrapilheira ou solo

• Resgate de plântulas e outras formas de vida

Monitoramento!!

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