• Priscilla Ramos Cruz

Importância das medidas de diversidade para a conservação


Por: Priscilla Ramos Cruz

Bióloga - Doutoranda – Programa de Pós-Graduação em Ecologia – UFRN

Interessada em entender as características funcionais e a história evolutiva dos peixes, elucidando os impactos das ações antrópicas sobre esse grupo.


Basta uma breve consulta à literatura (e.g., Magurran & McGill 2010) para nos depararmos com uma verdadeira “chuva” de índices de diversidade aplicáveis a diversos tipos de dados: presença e ausência, biomassa e abundância, por espécie, atributo e/ou informação filogenética, nos contextos observacional, experimental, terrestre, aquático, temperado ou tropical. O que é muito bom, porque nos permite fazer escolhas. Mas, por outro lado, revela uma certa falta de consenso quanto à melhor forma de inferir sobre os padrões de diversidade, o que suscita belas discussões e revisões (Purvis & Hector 2000, Cadotte et al. 2011).


Em meio a tudo o que vivenciamos diante da pandemia, muitas pessoas perceberam que a relação do homem com o meio ambiente é vital e bastante delicada. Entretanto, problemas antigos permaneceram provocando danos à biodiversidade, devido às pressões antrópicas sobre inúmeros ecossistemas e componentes da biota aquática ou terrestre. Nesse contexto, o que nos resta, enquanto investigadores, é constatar através de observações contínuas, quais os tipos de mudança que as nossas ações estão desencadeando e estimar suas consequências para um futuro breve.


Infelizmente, diante das atuais tendências, as previsões não são nada animadoras no âmbito da conservação (e.g., Tilman et al. 2017). Para tanto, não basta dizer quantas e quais espécies ainda temos ou tínhamos até o momento de ocorrência das tragédias utilizando-se apenas de checklists. Essas também têm sua aplicabilidade, mas como qualquer outra ferramenta de análise tem suas limitações. É preciso caracterizar as consequências da gestão sobre o meio ambiente (muitas vezes desastrosas) por meio de números significativos que traduzam a complexidade das respostas que a natureza apresenta aos nossos ataques. O uso de uma ou mais dimensões numéricas da biodiversidade para rastrear a magnitude dos impactos decorridos é importante para convencer o público sobre a realidade dos problemas ocasionados pelas intervenções que realizamos sobre o meio ambiente.


Os índices de diversidade que se baseiam apenas na riqueza e abundância relativa em espécies, tais como Shannon e Simpson, são ainda muito usados para esse fim, mas são insuficientes para responder a determinadas perguntas importantes. Por meio deles, não conseguimos entender, por exemplo, porque algumas espécies permanecem em determinadas regiões mesmo após grandes perturbações. Enquanto em outras situações determinadas espécies simplesmente desaparecem.


Às vezes, por mera coincidência, as espécies que desempenham funções-chave nos ecossistemas são também as mais raras. E assim, é possível estabelecer algumas relações entre os padrões de distribuição e o funcionamento dos ecossistemas, os quais predizem que quanto mais conservada for a biodiversidade (i.e., maior nível), melhor o desempenho das funções ecossistêmicas que nos interessam (e.g., manutenção das produtividades primária e secundária). Outras vezes, quando as abundâncias não são tão discrepantes e a comunidade se mostra mais equitativa (todas espécies têm mais ou menos o mesmo número de indivíduos), fica mais difícil identificar quais delas estariam a desempenhar funções únicas. Nessa hora, pode ser necessário utilizar a mensuração de certos atributos corporais ou comportamentais, a fim de descrever os fenótipos e, desse modo, caracterizar a diversidade que chamamos “funcional”.


De acordo com Pavoine & Bonsal (2011), para entendermos a estrutura das comunidades “estáticas” ou isoladas por barreiras (as quais normalmente mais estudamos por questões logísticas), é necessário obter-se uma série de medidas antes de tecer conjecturas a respeito de sua estrutura. Para conseguirmos dizer se ela contém quantidades de funções, espécies ou linhagens dissimilares (um indicador de saúde ambiental) ou não, precisamos fazer uso de diferentes níveis de diversidade que nos informem de maneira complementar quais seriam os processos que estão atuando para moldar a diversidade local ou regional (Ricklefs 2004).


Esses índices, às vezes, podem receber nomes e fórmulas complicadas, mas a intenção deles é a de apenas capturar as informações ecológicas mais relevantes para explicar algum processo que ocorra dentro de uma ou mais comunidades. Os índices são muitos porque foram desenvolvidos por várias pessoas com intenções diferentes.. Porém, o lado bom das medidas de diversidade é que, independentemente do tipo de organismo, é possível utilizar o mesmo tipo linguagem matemática.


Para todos os fins, quanto mais próximos os valores dos índices estiverem próximos a zero, esse significa o pior o cenário possível. Inversamente, quanto os valores estiverem mais próximos de um, podemos suspeitar que coisas boas estão acontecendo na comunidade sob estudo. Por outro lado, a falta de padronização no uso de vários indicadores dificulta as comparações, deixando os resultados de certos estudos isolados até que alguém repita o mesmo tipo de procedimento ou realize uma meta-análise (i.e., uma espécie de análise da análise ou resultado do resultado que serve para identificar as tendências de um determinado tema, com base nos resultados de estudos anteriores).


Há índices que avaliam a diversidade de forma unidimensional ou tipológica, seguindo a ideia de Petchey & Gaston (2002). Nesse caso, os comprimentos dos ramos de um dendrograma semelhante a uma árvore filogenética, é construído a partir de um conjunto de informações sobre atributos corporais, comportamentais, fisiológicos ou fenológicos, os quais representam as distâncias funcionais entre as espécies. Quanto mais distantes as espécies estiverem entre si, mais diferentes elas devem ser dos pontos de vista ecológico, uma vez que os atributos podem ser interpretados como descritores de dimensões do nicho ou funcional por descreverem os papeis das espécies nas comunidades ou ecossistemas.


Além desses índices há também os índices que trabalham com perspectivas multidimensionais resgatando a ideia de nicho volumétrico n-dimensional de Hutchinson (Villéger et al. 2008). Assim, em um contexto simulado, o espaço total de ocupação é formado pelo conjunto de atributos de todas as espécies, ponderadas por suas abundâncias relativas. Tal volume representa a riqueza funcional. No meio desse espaço há um ponto central, denominado centroide, equivalente ao centro de gravidade de um determinado corpo em física mecânica, apenas para facilitar o entendimento. A distância da posição de cada espécie ao centroide representa a divergência funcional: quanto mais próximas d estiverem as espécies mais clustered será uma comunidade e quanto mais distantes, mais overdispersed. O que indica que os processos de montagem que atuam sobre a estrutura de uma comunidade são opostos (i.e., filtros ambientais vs. exclusão competitiva).


O interesse por novas formas de descrever a diversidade vem aumentando entre os ecólogos, tendo em vista o incremento do número de publicações voltadas para o tema nas principais bases de pesquisa. Somente em ecologia o número de publicações a respeito nos últimos 5 anos é maior de 500 por ano (Web of Science), com diversos tipos de métricas sendo usadas em variados contextos. Na Ecologia, a predominância dos índices taxonômicos se explica, em parte, pelo surgimento das primeiras métricas entre as décadas de 60 e 70, com o uso bastante estimulado por grandes ecólogos matemáticos como MacArthur (1965) e Whittaker (1972). Já a diversificação de abordagens, passa a ter início a partir da década de 90, com a maioria dos índices funcionais e filogenéticos surgindo recentemente para elevar o alcance da nossa percepção ecológica sobre fenômenos mediados pelas espécies (Petchey et al 2009).


Em virtude dessa diferença, levará algum tempo até que todos os índices atuais venham a ser usados, discutidos e devidamente aplicados dentro e fora da Ecologia tanto quanto os taxonômicos o foram. Um estudo recentemente publicado (Marshall et al. 2020), por exemplo, revelou diferenças gritantes entre o uso de variáveis descritoras relacionadas à diversidade nos estudos de conservação e ecologia, com predominância da riqueza em espécies em detrimento de outras dimensões. Embora o ganho de qualidade da informação adquirida com a inclusão das facetas não-taxonômicas já tenha sido largamente demonstrado (Pollock et al. 2017), prevalece a tradição.


Essa realidade nos faz pensar se o que estamos medindo é o realmente necessário para assegurar a conservação mínima da biodiversidade, O que as espécies fazem não seria mais importante do que quem elas são? É suficiente conservar os habitats que apresentam o maior número de espécies, independentemente de quais forem as semelhanças ou diferenças entre elas, ou deve-se priorizar as que apresentarem a máxima distinção? É razoável supor que as respostas a essas perguntas não dependem de quantos índices serão usados, mas da efetividade que demonstrarem (Lynch & Blumstein 2020).


As informações obtidas com as métricas de diversidade são interessantes, mas muitas delas são ainda pouco compreendidas e por isso, pouco empregadas. O que pode tornar as medidas de conservação limitadas para qualquer tipo de ambiente. É o caso do Rao (i.e., entropia quadrática), que avalia o grau de diferenças esperadas entre duas entidades randomicamente escolhidas de uma comunidade (Pavoine 2005). Uma medida relativamente simples de aplicar, fácil de interpretar e com alta aplicabilidade às medidas de conservação, porque informa sobre a redundância, um aspecto essencial de qualquer comunidade. No entanto, essa medida anda um pouco esquecida pelos conservacionistas.


Além desse aspecto, há a discussão em torno da aplicabilidade da diversidade filogenética (DFi) em substituição à diversidade funcional (DFu) (Winter et al. 2013). Alguns estudos apontavam inicialmente que as facetas funcional e filogenética eram redundantes entre si, devido aos aspectos metodológicos (DFi equivaleria a DFu), e que por isso, a diversidade filogenética conseguiria capturar as informações da diversidade funcional. Porém, mais recentemente, constatou-se que isso não ocorria de maneira efetiva (Mazel et al. 2018). Desse modo, o valor de cada faceta tornou-se único, devendo ter seu uso considerado sempre que possível para complementar as informações dos estudos.


Mas as diversidades funcional e filogenética também podem caminhar juntas, sendo usadas de maneira integrada para entender as consequências da evolução dos atributos para os aspectos gerais das comunidades e dos ecossistemas. Nesse caso, pode-se fazer uso do sinal filogenético λ de Pagel ou K de Blomberg (Münkemüller et al. 2012), ou, de uma métrica conhecida como traitgram, que avalia o quanto as espécies divergiram ou convergiram (Cadotte et al. 2013). Dentro do escopo da conservação, ciência multidisciplinar que envolve a ecologia, aliada aos aspectos humanos das interações com a natureza (Saulé 1985), medidas como essa são válidas para identificar aquilo que se deverá conservar.


Diversificar as estratégias de conservação é crucial na situação em que estamos. Com a agenda 2030 em curso, percebemos que embora a conservação da vida aquática e a terrestre estejam entre as metas de desenvolvimento sustentável, não sabemos ao certo quais indicadores serão utilizados para assegurar sua conservação, porque ainda não estabelecemos diretrizes para isso. O que torna este um momento oportuno para começarmos a discutir aspectos gerais da conservação da biodiversidade em largas escalas, uma vez que os problemas que a ameaçam tendem a se multiplicar cada vez mais, ocasionando perdas e/ou substituições de espécies nativas por invasoras, entre outros problemas (Johnson et al. 2017).


Assim, é possível concluir sobre a necessidade urgente de incentivar muito mais o conhecimento sobre o significado dos indicadores da diversidade e dos processos que eles revelam, a fim de difundir o seu uso nos mais variados contextos e subsidiar práticas mais efetivas da conservação. É preciso também, avaliar os ganhos que a adição de informações, além do número de espécies apenas, proporciona à conservação. É preciso ainda redefinir as prioridades de acordo com prognósticos ecológicos mais complementares. Desse modo, estaremos nos relacionando de forma mais adequada com as dimensões da biodiversidade em relação à sua conservação.


Referências

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Cadotte M, Albert CH, Walker SC (2013) The ecology of differences: Assessing community assembly with trait and evolutionary distances. Ecology Letters 16:1234–1244. doi: 10.1111/ele.12161


Johnson CN, Balmford A, Brook BW, et al (2017) Biodiversity losses and conservation responses in the Anthropocene. Science 356:270–275. doi: 10.1126/science.aam9317


Lynch KE, Blumstein DT (2020) Effective Conservation. Trends in Ecology and Evolution 35:857–860. doi: 10.1016/j.tree.2020.07.011


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