Nome do Projeto
Padrões de distribuição de aves na Savana Uruguaia: subsídios para a conservação da biodiversidade.
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
10/08/2020 - 31/07/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
A incompletude do conhecimento sobre o padrão de distribuição de organismos na natureza é conhecida como déficit Wallaceano (WHITTAKER et al., 2005). Minimizar o déficit Wallaceano implica aumentar o conhecimento sobre a distribuição geográfico de distintos táxons. Isso tem importantes aplicações teórico-práticas, desde projetar reservas naturais ou estimar o efeito das mudanças globais na biodiversidade até compreender de que forma múltiplos processos estruturam a diversidade biológica (MAGURRAN, 2004; WHITTAKER et al., 2005). Tendo em vista o caráter inerentemente multifacetado dessa última (NAEEM et al., 2016), minimizar o déficit Wallaceano também é um primeiro passo para futuras investigações em nível funcional e filogenético. A ecorregião da Savana Uruguaia é uma área de campos e savanas subtropicais que se estende do sul e oeste do Rio Grande do Sul, Brasil, ao Uruguai (OLSON et al., 2001). Essas savanas abrangem um mosaico de campos, savanas de palmeiras, florestas de galeria e florestas submontanas (WWF, 2020). A precipitação anual na área varia entre 1000 mm na parte sul e 1300 mm na parte norte da ecorregião (WWF, 2020). A temperatura média no sul é de 16° C, mas é mais alta, com uma média de 19° C no norte (WWF, 2020). Essa ecorregião é relativamente plana a ondulada, variando do nível do mar a elevações de cerca de 500 metros em algumas áreas (WWF, 2020). Essa ecorregião está criticamente ameaçada devido ao fato de haver poucas pequenas manchas isoladas de habitat intacto restantes (WWF, 2020). Grandes áreas de vegetação natural foram convertidas, especialmente para a agricultura e a silvicultura (BALDI & PARUELO, 2008; MIÑARRO & BILENCA, 2008). A flora e a fauna campestre são altamente diversificadas e a sua estrutura é fortemente associada a diferentes tipos de solo, clima e uso da terra, ou alterações na estrutura do hábitat em nível local (BOLDRINI, 2009; BENCKE, 2009; AZPIROZ et al., 2012). Estima-se que mais de 400 espécies de aves ocorram na ecorregião (WWF, 2020). Embora os padrões locais da diversidade de aves em regiões campestres do sudeste da América do Sul sejam relativamente bem conhecidos (AZPIROZ et al., 2012), não se sabe como a avifauna está distribuída na ecorregião como um todo. Compreender como está distribuída a biodiversidade é essencial para se definir estratégias de conservação em ambientes ameaçados (LEGENDRE et al., 2005). Nesse contexto, o presente projeto de pesquisa parte da seguinte pergunta geral: como está distribuída a diversidade taxonômica de aves da Savana Uruguaia?

Objetivo Geral

Determinar a distribuição da diversidade taxonômica de aves da Savana Uruguaia.

Justificativa

Embora os padrões locais da diversidade de aves em regiões campestres do sudeste da América do Sul sejam relativamente bem conhecidos (AZPIROZ et al., 2012), não se sabe como a avifauna está distribuída na ecorregião como um todo. Compreender como está distribuída a biodiversidade é essencial para se definir estratégias de conservação em ambientes ameaçados (LEGENDRE et al., 2005). Isso tem importantes aplicações teórico-práticas, desde projetar reservas naturais ou estimar o efeito das mudanças globais na biodiversidade até compreender de que forma múltiplos processos estruturam a diversidade biológica (MAGURRAN, 2004; WHITTAKER et al., 2005).

Metodologia

Ação de pesquisa: “Mapear a distribuição histórica da avifauna da Savana Uruguaia”
Método: A distribuição das aves na Savana Uruguaia durante o Século XX e o início do Século XXI será mapeada com base em mapas de distribuição de espécies disponíveis em BELTON (1994) e AZPIROZ (2003). Assume-se que esses mapas contêm a distribuição atualizada das espécies até 2002. A delimitação da área de estudo será dada pelo shapefile disponível em WWF (2020). A ecorregião será dividida em quadrículas de 0,5 grau de latitude e longitude. A presença/ausência de cada espécie será atribuída a cada quadrícula com base nas obras supracitadas.

Ação de pesquisa: “Mapear a distribuição atual da avifauna da Savana Uruguaia”
Método: Os registros de ocorrência atual (i.e., últimos 10 anos) das espécies serão buscados em websites de ciência de cidadãos e de fotografia (eBird, Wiki Aves, Biofaces, Eco Registros, Táxeus, Xeno-Canto, Macaulay Library, Flickr,), na literatura (livros e trabalhos publicados) e em museus por meio de consultas locais quando possível e por busca em base de dados online (Splink, Gbif, VertNet). Os dados serão a localidade do registro (país, estado, cidade e área específica), da qual se buscará obter as coordenadas mais aproximadas, e a data do registro. Os tipos de registros de ciência de cidadãos aceitos serão listagens, áudios, vídeos e fotografias. Esses dados serão então mapeados seguindo o mesmo método utilizado nas ações anteriores.

Ação de pesquisa: “Obtenção de variáveis ambientais para a Savana Uruguaia”
Método: Serão obtidas variáveis preditoras para cada quadrícula em que foi dividida a ecorregião. Serão utilizados dados climáticos como temperatura, precipitação e umidade, dados topográficos como relevo e também dados de cobertura da terra. Os dados climáticos e de relevo serão obtidos para as coordenadas geográficas centrais de cada quadrícula a partir da base de dados para uso em SIG WorldClim (Hijmans et al., 2005). Dados de cobertura da terra serão utilizados apenas se disponíveis para toda a região de estudo.

Ação de pesquisa: “Modelando a influência de variáveis climáticas, geográficas e espaciais na diversidade alfa e beta de aves da Savana Uruguaia”
Método: Os valores de diversidade alfa (riqueza) e beta (composição) serão obtidos a partir dos dois bancos de dados compilados nas ações anteriores. A diversidade alfa é o número bruto de espécies em cada quadrícula, enquanto a diversidade beta é o valor obtido por meio de um índice de dissimilaridade (Sorensen) entre as quadrículas. As variáveis preditoras a serem testadas são: a) distância geográfica: uma matriz de distância espacial será construída com base na diferença da distância geográfica entre as coordenadas centrais de cada quadrícula; b) variáveis climáticas; c) variáveis topográficas; e d) variáveis de cobertura da terra. A influência das variáveis preditoras na diversidade beta será modelada via modelos lineares generalizados. Para a diversidade beta será utilizado o esquema de partição de variação (rotatividade de espécies e aninhamento) proposto por Baselga (2010). As análises serão feitas no programa estatístico R (R Development Core Team 2020).

Ação de pesquisa: “Avaliando câmbios temporais na diversidade de aves da Savana Uruguaia”
Método: Será avaliado se os valores de diversidade alfa (riqueza) e beta (composição) aumentaram, permaneceram os mesmos, ou declinaram entre o Século XX e o Século XXI. Para tal, será utilizado o método descrito em Flesch (2018) e sumariado abaixo. Para a riqueza, serão ajustados modelos lineares de efeito misto com os dois períodos como efeito fixo e alguma medida de esforço de pesquisa como uma covariável de efeito aleatório. Para comparar a diversidade beta temporal, será calculada a dissimilaridade total e seus componentes de rotatividade de espécies e aninhamento para as duas assembleias temporais. Para avaliar mudanças temporais na diversidade beta temporal, será calculada a dissimilaridade total de múltiplos locais e seus componentes para cada período, 1.000 estimativas de dissimilaridade aleatórias de ~ 33% dos locais, e as distribuições resultantes serão comparadas com testes t pareados. Para resumir os padrões históricos e recentes de ocorrência de espécies, essas serão classificadas em (a) historicamente presentes e recentemente detectadas, (b) historicamente não detectadas, mas observadas recentemente, e (c) historicamente presentes, mas recentemente não detectadas (c) em cada quadrícula. Serão então calculados os ganhos (100b / (a + b)), perdas (100c / (a + c)) e a rotatividade de espécies (100 (b + c) / (a + b + c)). Será utilizada a análise de espécies indicadoras bloqueadas (ISA; DUFRENE & LEGENDRE, 1997) para identificar espécies e características indicativas de cada período de tempo. Essa abordagem compara observações entre sítios (blocos) e calcula valores de indicadores entre 0 e 1 para quantificar associações entre espécies e períodos de tempo, com p-valores baseados em permutações aleatórias. Tais valores são indicativos de mudanças nas quadrículas ou, potencialmente, diferenças nas probabilidades de detecção. Também serão avaliadas as correlações entre os eixos NMDS e fatores geográficos, temporais, de uso da terra e climáticos. Por fim, serão usadas regressões lineares múltiplas para avaliar associações entre ganhos, perdas e rotatividade de espécies e os fatores explicativos supracitados.

Indicadores, Metas e Resultados

Indicadores:
Como produtos diretos, espera-se publicar artigos científicos, monografias de conclusão de curso e dissertações de mestrado. Como impactos sociais, espera-se o aprimoramento técnico-científico dos estudantes inseridos no projeto, além da produção de subsídios essenciais para a conservação da biodiversidade.

Metas:
Uma dissertação de mestrado.
Quatro artigos científicos a serem publicados em revistas de alto impacto.
Avanço na formação profissional de ao menos um aluno de mestrado e dois graduandos de iniciação científica.
Avanço no conhecimento científico referente a distribuição de espécies de aves em uma ecorregião criticamente ameaçada.
Identificação de fatores responsáveis por câmbios distribucionais da avifauna.
Produção de subsídios para a conservação de aves na região.

Resultados esperados:
Espera-se elucidar como está estruturada a diversidade taxonômica da avifauna da Savana Uruguaia e como ela cambiou nos últimos 30 anos. Os resultados indicarão os principais padrões regionais de riqueza de espécies e demonstrarão o efeito de padrões de substituição de espécies e aninhamento. Ademais, poderá se saber onde e como a avifauna cambiou nos últimos anos e que fatores foram responsáveis por essas mudanças, o que possibilitará definir estratégias de conservação práticas (e.g. identificação de áreas de interesse para a conservação das aves, mitigação de impactos).

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
EDUARDO BUGONI
JAIANE CARDOZO NUNES
RAFAEL ANTUNES DIAS18

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