Biodiversidade e as Alterações Climáticas

As alterações climáticas têm impacto na biodiversidade através de uma complexa interacção entre as espécies e os seus habitats. Tanto a estrutura dos habitats e as suas funções ecológicas irão se alterar num novo regime climático. No entanto, o movimento das espécies para dentro e fora de uma comunidade irá também afectar também os elementos físicos de um ecossistema e outras espécies.

As alterações às condições e recursos locais irão, portanto, influenciar a capacidade de um espécie sobreviver. Se uma espécie não pode sobreviver num ecossistema, tem duas escolhas. Se tem  uma rápida capacidade de dispersão, pode mudar-se, no caso de existir um habitat alternativo acessível e apropriado. Ou pode gradualmente desaparecer em diferentes locais e pode, por fim, extinguir-se.

Directa ou indirectamente, as alterações climáticas podem produzir uma variedade de efeitos nas populações, tais como:

• Alterações na distribuição devido à perda de habitat;
• Alterações aos limites de dispersão através dos movimentos de contracção e expansão;
• Alterações fenológicas através da alteração do timing de etapas da vida das espécies;
• Alterações ecológicas através do desequilíbrio entre os momentos do ciclo de vida das espécies e as fontes de alimento, desaparecimento de ligações entre predador e presa, novas invasões e a expansão de espécies exóticas invasoras já estabelecidas. 

Sob um novo regime climático os indivíduos de algumas espécies podem colonizar regiões novas e mais apropriadas. No entanto, um conjunto de factores pode limitar a disponibilidade e acessibilidade de tais áreas, como são as alterações e fragmentação do uso de solo, alterações hidrológicas, nitrificação e o aumento do nível do mar.

Entre os ecossistemas mais vulneráveis estão os recifes de coral, mares polares, áreas húmidas costeiras, florestas de altitude e a tundra árctica e alpina.

Mapa de vulnerabilidade sob alterações climáticas. 
(Fonte: https://news.mongabay.com/2013/09/which-ecosystems-are-most-vulnerable-to-climate-change/)

As alterações na composição das espécies, na estrutura dos habitats e no funcionamento dos ecossistemas serão notadas e em combinação, podem afectar a resiliência dos ecossistemas e dos serviços que prestam à humanidade.

Fonte:

https://biodiversity.europa.eu/topics/climate-change

Por que razão a biodiversidade é importante? (por Filipe Duarte Santos)

(...) Biodiversidade designa, de forma genérica, os organismos que constituem o mundo vivo, o seu número, variedade e variabilidade. Importa ter também presente que a diversidade biológica se manifesta nos três níveis hierárquicos fundamentais da organização biológica: os genes, espécies e os ecossistemas. A diversidade genética resulta da variação genética entre os indivíduos e entre diferentes populações da mesma espécie. A diversidade das espécies representa os diferentes tipos de animais, plantas e outros organismos que habitam uma dada região e a diversidade dos ecossistemas representa a variedade de habitats que se encontram numa determinada área.

Fonte: http://www.greenrooftechnology.com/Pictures%20from%20JBi/Biodiversity.jpg

(...) Os ecossistemas naturais providenciam à humanidade um vasto e diversificado conjunto de serviços essenciais à vida. À escala global, o principal resulta de que a biosfera é uma das componentes do sistema climático terrestre e desempenha um papel crucial para assegurar a estabilidade da composição química da atmosfera para regular o clima.

(...) Um dos principais serviços prestados pelos ecossistemas naturais, consiste na geração, manutenção e fertilidade dos solos. Num grama de solo agrícola fértil existem milhares de milhões de bactérias e dezenas de milhares de fungos, algas e protozoários. São estes microorganismos que asseguram a conversão dos nutrientes - azoto, fósforo e enxofre - em substâncias químicas assimiláveis pelas plantas superiores e em particular pelas plantas das culturas agrícolas. São também os ecossistemas residentes nos solos que decompõem a matéria orgânica acumulada nas florestas e reciclam os seus nutrientes. Uma outra função crucial desempenhada pelos ecossistemas naturais é evitar a disseminação de muitas pragas e doenças que atacam as culturas agrícolas e os animais domésticos.

(...) No passado, antes da descoberta da agricultura, os ecossistemas naturais asseguravam completamente a alimentação das comunidades humanas. Na actualidade, esse serviço restringe-se quase em exclusivo aos oceanos e zonas costeiras que providenciam peixes e outros tipos de organismos marinhos comestíveis. Note-se porém que todos os tipos de plantas actualmente cultivadas para fins alimentares provieram de espécies selvagens com características especialmente favoráveis à agricultura e que foram desenvolvidas no sentido de se tornarem mais produtivas. Tal como os animais domésticos, foram espécies descobertas pelo homem na grande reserva de biodiversidade dos ecossistemas naturais. Esta imensa biblioteca genética, formada por milhões de espécies diferentes e por um número muito maior de populações geneticamente distintas, continua a ser imprescindível para a humanidade.

(...) Um dos maiores benefícios da biodiversidade é providenciar novos medicamentos. Mais de metade dos remédios usados nos países em vias de desenvolvimento têm origem em plantas. Mais de uma centena de drogas importantes na medicina actual são extraídas exclusivamente de plantas e novas descobertas são feitas, todos os anos, ao explorar e investigar uma enorme variedade de organismos, que vão desde os fungos às árvores. Ao destruir sistematicamente ecossistemas ricos em biodiversidade como, por exemplo, grandes áreas de floresta tropical húmida, estamos a provocar a extinção ou a aumentar o risco de extinção de muitas espécies, algumas ainda porventura desconhecidas e que poderão ter valor medicinal.

Finalmente restam os valores da biodiversidade que se situam nos domínios educativo, cultural, estético e ético, porventura mais importantes em termos de futuro, pelo seu carácter fundamental, estruturante e formativo. A beleza dos organismos vivos, a variedade das suas formas, cores e funções, o encanto das regiões selvagens e das paisagens naturais são valores inestimáveis, presentes nas mais diversas civilizações e profundamente ligados à nossa natureza humana. Negá-los ou subestimá-los é repudiar as nossas culturas, as nossas origens e quebrar a harmonia com o meio ambiente. É aceitar viver num mundo cada vez mais artificial, contingente, incerto, conflituoso e inseguro.

Fonte: https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-04/new_ecowheel.jpg

(...) Há cada vez mais pessoas que apreciam o contacto directo com a natureza selvagem, que sabem identificar e conhecem a grande diversidade de espécies da fauna e flora das regiões do mundo onde vivem e que contribuem de forma empenhada para a conservação da natureza. Contudo somos ainda uma minoria à escala global. Aprender a observar e a apreciar a natureza quando se é jovem é um bem inestimável cujos benefícios e alegrias nos acompanham durante toda a vida.

Retirado de:

Que Futuro? - Ciência, Tecnologia e Ambiente, Edição Gradiva 

Metas de Aichi para a Biodiversidade: Objectivo Estratégico D

O Objectivo Estratégico D, que faz parte do Plano Estratégico para o período 2011-2010 da Convenção para a Diversidade Biológica, consiste em "aumentar os benefícios para todos da biodiversidade e dos serviços dos ecossistemas".

Deste objectivo fazem parte as três seguintes metas.

A meta 14 define que:

Até 2020, os ecossistemas que fornecem serviços essenciais, incluindo serviços relacionados com a água e que contribuem para a saúde, subsistência e bem-estar, sejam restaurados e salvaguardados, tendo em consideração as necessidades das mulheres, populações indígenas e locais, e os pobres e vulneráveis.

Todos os ecossistemas fornecem produtos e serviços. No entanto, alguns ecossistemas são particularmente importantes para o bem-estar humano devido aos serviços que fornecem. Os ecossistemas que fornecem serviços relacionados com a provisão de alimentos, fibra, medicamentos e água potável, polinização de colheitas, filtração de poluentes, e protecção contra desastres naturais; são provavelmente os mais essenciais para o bem-estar humano.

A meta 15 define que:

Até 2020, a resiliência dos ecossistemas e a contribuição da biodiversidade para as reservas de carbono tenham sido aumentadas, através da conservação e restauração, incluindo a restauração de pelo menos 15% dos ecossistemas degradados, e desse modo contribuindo para a mitigação e adaptação às alterações climáticas e para o combate à desertificação.

A desflorestação, a drenagem de zonas húmidas e outros tipos de alteração e degradação de habitat levam à emissão de dióxido de carbono, metano e outros gases com efeito de estufa. A reversão destes processos, através da restauração dos ecossistemas, representa uma oportunidade imensa para a restauração da biodiversidade e o sequestro de carbono. Paisagens terrestres e marítimas restauradas podem melhorar a resiliência incluindo a capacidade adaptativa dos ecossistemas e sociedades, e podem contribuir para a adaptação e gerar benefícios adicionais para as pessoas, em particular as comunidade indígenas e locais e a população rural. A conservação, restauração e a gestão sustentável das florestas, solos, zonas húmidas e outros ecossistemas são métodos provados, económicos, seguros e à disposição para sequestrar carbono e prevenir a libertação de outros gases com efeito de estufa.

Em 2010, algumas estimativas apontavam para que dois terços dos ecossistemas do planeta estariam degradadas. O potencial global para a restauração da floresta está estimado em cerca de 1 bilião de hectares, ou seja, 25% da área florestal global actual.

A meta 16 define que:

Até 2015, o Protocolo de Nagoya sobre o acesso a recursos genéticos e partilha justa e equitativa dos benefícios da sua utilização entre em vigor e em funcionamento, em consistência com a legislação nacional.

Ao aumentar a segurança jurídica e promover a partilha de benefícios, o Protocolo de Nagoya encoraja ao avanço de investigação de recursos genéticos que podem levar a novas descobertas de benefícios para todos. O Protocolo também cria incentivos para a conservação e uso sustentável dos recursos genéticos, e assim aumentar a contribuição da biodiversidade para o desenvolvimento e bem-estar humano. 

Fonte:

https://www.cbd.int/doc/strategic-plan/targets/compilation-quick-guide-en.pdf

Impacto humano nos ecossistemas

Em qualquer dos ecossistemas, a biodiversidade encontra-se sob uma grande ameaça. Esta tem vindo a ser reduzida, degradada, e extremamente ameaçada em todo o globo. Por muitas razões, é extraordinariamente difícil combater e controlar este problema. Um bom ponto de partida para perceber o impacto provocado pelo Homem na biodiversidade é o mapa da pegada humana desenvolvido pelo Instituto da Terra.

Mapa do Índice da Pegada Humana em 2008
(Fonte: http://sedac.ciesin.columbia.edu/downloads/maps/wildareas-v2/wildareas-v2-human-footprint-geographic/hfp-world.jpg)

Este mapa foi desenvolvido a partir de um número de indicadores como a densidade populacional, alterações do uso do solo, cobertura de infraestruturas, linhas ferroviárias, estradas e outras alterações humanas, que foram posteriormente agregados e pesados.

O mapa mostra que a actividade humana está difundida. O impacto humano é significante em todas as partes do Mundo, com excepção dos ambientes mais extremos como as regiões desérticas, algumas florestas tropicais e as regiões polares.

O ecólogo Peter Vitousek e os seus colegas produziram um estudo semelhante em 1997 em que avaliaram o grau de dominação ou alteração dos ecossistemas por parte dos humanos. A sua estrutura conceptual é mostrada no gráfico abaixo, onde se destaca os seguintes elementos: população humana, actividades humanas, transformação da Terra, biogeoquímica global, adições e perdas bióticas, alterações climáticas e perda da biodiversidade.

Modelo conceptual dos efeitos directos e indirectos na sistema Terra (Fonte: http://webspace.pugetsound.edu/facultypages/kburnett/readings/vitousek.pdf)

Vitousek e seus colegas esquematizaram as diferentes formas dos humanos provocarem impacto no planeta e tentaram avaliar o impacto humano nos ecossistemas usando métricas fascinantes. A sua conclusão relevou a extensão dos impactos humanos em todas as dimensões do ecossistemas da Terra.

Domínio humano ou alteração de diversos ecossistemas da Terra
(Fonte: http://webspace.pugetsound.edu/facultypages/kburnett/readings/vitousek.pdf)

Como mostra a figura acima, os humanos têm-se apropriado de quantidade enormes de terra para seu uso. A humanidade tem alterado de forma fundamental o ciclo do carbono, sendo que o nível de dióxido de carbono já atingiu as 400 partes por milhão (ppm). A humanidade têm-se apropriado de imensas quantidades de água, em especial, para a produção de alimentos. A humanidade alterou significativamente o ciclo do azoto, ao transformar o azoto atmosférico em azoto reactivo (como nitratos, nitritos e amónia) que podem ser usados pelas plantas. A humanidade vêm introduzindo muitas espécies invasoras nos ecossistemas, de forma intencional ou acidental, mas em qualquer dos casos isso tem provocado grandes danos nos ecossistemas e nas suas cadeias alimentares. A humanidade tem conduzido muitas espécies para a extinção. E, por último, a humanidade tem esgotado a abundância de peixe em todas as partes do Mundo através da pesca excessiva e de outras alterações causadas pelos humanos nos ecossistemas marinhos, como a poluição, alteração da química dos oceanos e destruição física de estruturas como os recifes de corais e os fundos marinhos.

Fonte:
The Age of Sustainable Development (Jeffrey D. Sachs)

Serviços dos ecossistemas

Os serviços dos ecossistemas são os benefícios que as pessoas obtêm dos ecossistemas. Esta definição derivou de outras duas definições:

• Os serviços dos ecossistemas são as condições e os processos pelos quais os ecossistemas naturais e as espécies que deles fazem parte, sustentam a vida humana e satisfazem as suas necessidades.
• Os bens e serviços dos ecossistemas representam os benefícios que resultam para as populações humanas, directa ou indirectamente, das funções dos ecossistemas.

Serviços dos ecossistemas
(Fonte: http://roa.midatlanticocean.org/wp-content/uploads/2015/12/ecosystem_services.png)

Assim, os serviços dos ecossistemas podem ser divididos em quatro categorias:

1. Serviços de fornecimento

São os produtos que são obtidos dos ecossistemas.

• Alimentos e fibras: onde estão incluídos uma grande variedade de produtos alimentares derivados de plantas, animais e micróbios e também materiais como madeira, juta, canhâmo, seda, entre outros.
• Combustível: madeira, estrume e outros materiais biológicos que servem como fontes de energia.
• Recursos genéticos: genes e a informação genética usada para a produção de animais e plantas e biotecnologia.
• Bioquímicos, medicamentos naturais e farmacêuticos: muitos medicamentos, pesticidas e aditivos alimentares derivam dos ecossistemas.
• Recursos ornamentais: produtos animais, como peles e carapaças, e flores são usadas como ornamentos.
• Água potável

2. Serviços de regulação

São os benefícios obtidos dos processos de regulação dos ecossistemas.

• Manutenção da qualidade do ar: os ecossistemas contribuem para a remoção de químicos da atmosfera, influenciando muitos aspectos da qualidade do ar.
• Regulação do clima: os ecossistemas influenciam o clima a nível local e global. A uma escala local, as alterações na cobertura do solo podem afectar a temperatura e precipitação. A uma escala global, os ecossistemas desempenham um papel importante ao sequestrar ou emitir os gases com efeito de estufa.
• Regulação da água: o momento e a magnitude das escorrências, cheias e recargas de aquíferos podem ser bastante influenciadas por alterações no uso do solo, em particular, as alterações que mudam o potencial de armazenamento de água do sistema.
• Controlo da erosão: o coberto vegetal desempenha um papel importante na retenção do solo e na prevenção de derrocadas.
• Purificação da água e tratamento de resíduos: os ecossistemas podem ser uma fonte de impurezas para a água doce mas também podem ajudar a filtrar e decompor os resíduos orgânicos.
• Controlo de doenças humanas: alterações nos ecossistemas podem directamente modificar a abundância de patogénicos humanos e alterar a abundância de vectores de doenças.
• Controlo biológico: alterações nos ecossistemas afectam a prevalência de pestes e doenças em culturas e gado.
• Polinização: Alterações nos ecossistemas afectam a distribuição, abundância e eficácia dos polinizadores.
• Protecção contra tempestades: a presença de ecossistemas costeiros como mangais e recifes de coral pode reduzir drasticamente os estragos causados por ondas ou furacões.

3. Serviços culturais

Estes são os benefícios não materiais que as pessoas obtêm dos ecossistemas através do enriquecimento espiritual, desenvolvimento cognitivo, reflexão, recriação e experiências estéticas.

• Diversidade cultural: a diversidade de ecossistemas é um factor que influencia a diversidade de culturas.
• Valores espirituais e religiosos: muitas religiões dão valores espirituais e religiosos aos ecossistemas ou às suas componentes.
• Sistemas de conhecimento (tradicional e formal): os ecossistemas influenciam os tipos de conhecimento desenvolvidos por diferentes culturas.
• Valores educacionais: os ecossistemas e as suas componentes e processos fornecem a base para a educação formal e informal em muitas sociedades.
• Inspiração: os ecossistemas proporcionam uma fonte rica de inspiração para arte, folclore, símbolos nacionais, arquitectura e publicidade.
• Valores estéticos: muitas pessoas encontram valores estéticos ou de beleza em vários aspectos dos ecossistemas.
• Relações sociais: os ecossistemas influenciam os tipos de relações sociais que são estabelecidos em culturas específicas.
• Sentido de pertença: muitas pessoas valorizam este sentido que está associado com características reconhecidas do seu ambiente.
• Valores de herança cultural: muitas sociedades atribuem grande valor à preservação de paisagens importantes ou espécies culturalmente significantes.
• Recreação e eco-turismo: as pessoas muitas vezes escolhem onde passar o seu tempo de lazer baseado em parte nas características das paisagens naturais e cultivadas de uma área específica.

4. Serviços de suporte

Estes serviços servem de base à produção de todos os outros serviços de ecossistemas. São exemplos destes serviços, a formação e retenção do solo, os ciclos dos nutrientes, produção primária, o ciclo da água e fornecimento de habitat.

Fontes:

• http://www.millenniumassessment.org/documents/document.300.aspx.pdf
• http://www.teebweb.org/resources/ecosystem-services/

Avaliação dos Ecossistemas do Milénio

A Avaliação dos Ecossistemas do Milénio (AEM) foi encomendada pelo Secretário das Nações Unidas Kofi Annan em 2000. Iniciada em 2001, o objectivo da AEM era o de avaliar as consequências das alterações nos ecossistemas para o bem-estar humano e a base científica para a acção necessária para melhorar a conservação e o uso sustentável desses sistemas e a sua contribuição para o bem-estar humano. A AEM envolveu no seu trabalho mais de 1360 especialistas por todo o Mundo.

As principais conclusões da AEM foram as seguintes:

• Durante os últimos 50 anos, os humanos têm alterado os ecossistemas mais rapidamente e extensivamente do que noutro período da história humana, de modo a satisfazer as suas necessidades crescentes em termos de alimento, água potável, madeira, fibras e combustíveis. Isto tem resultado na perda substancial e muitas vezes irreversível de diversidade de vida na Terra.
• As alterações nos ecossistemas têm contribuído para ganhos substanciais para o desenvolvimento económico e o bem-estar humano, mas estes ganhos têm sido atingidos com custos crescentes na forma de degradação de muitos serviços dos ecossistemas, riscos acrescidos de mudanças irreversíveis e a exacerbação de pobreza nalguns grupos de pessoas. Estes problemas, a menos que sejam enfrentados, irão diminuir substancialmente os benefícios que as futuras gerações poderão obter no futuro.
• A degradação dos serviços dos ecossistemas pode aumentar significativamente durante a primeira metade deste século e é uma barreira para atingir os Objectivos de Desenvolvimento do Milénio.
• O desafio de reverter a degradação dos ecossistemas ao mesmo tempo que satisfazem a procura por serviços pode ser atingido em parte segundo alguns cenários considerados pela AEM, mas irá envolver mudanças significativas nas políticas, instituições e práticas que não estão a ser praticadas no momento. Muitas opções existem para conservar ou melhorar específicos  serviços dos ecossistemas de forma a reduzir trade-offs negativos ou proporcionar sinergias positivas com outros serviços dos ecossistemas.

A AEM identificou também os três maiores problemas associados com a gestão mundial dos ecossistemas:

1. Aproximadamente 60% (15 de 24) dos serviços dos ecossistemas analisados pela AEM estão a ser degradados ou usados de forma não sustentável designadamente água potável, pesca, purificação de ar e água e a regulação do clima local e regional, desastres naturais e pestes. Os custos totais da degradação e perda destes serviços dos ecossistemas são difíceis de medir, com a evidência disponível mostra que são substanciais e que estão a crescer. Muitos serviços dos ecossistemas têm-se degradado como consequência de acções levadas a cabo para aumentar o fornecimento de outros serviços como a alimentação. Estes trade-offs normalmente transferem os custos da degradação de um grupo de pessoas para outro ou deferir os custos para as futuras gerações.
2. Existe prova estabelecida porém incompleta que as alterações a serem feitas nos ecossistemas estão a aumentar a probabilidade de alterações não lineares nos ecossistemas (incluindo alterações rápidas, abruptas e potencialmente irreversíveis) que têm consequências importantes para o bem-estar humano.
3. Os efeitos nefastos da degradação dos serviços dos ecossistemas estão a afectar desproporcionalmente as populações mais pobres, estão a contribuir para o crescimento das desigualdades e as disparidades entre os grupos de pessoas e por vezes são o principal factor a causar pobreza e conflito social.

A conclusão final da AEM é que as acções humanas estão a esgotar o capital natural da Terra, colocando de tal forma em causa a capacidade dos ecossistemas do Planeta de suster as gerações futuras, que esta pode deixar de ser considerada garantida. Ao mesmo tempo, a AEM mostra que com acções apropriadas é possível reverter a degradação de muitos serviços dos ecossistemas durante os próximos 50 anos, mas as mudanças necessárias na política e prática são substanciais e não estão a ser implementadas de momento.

Fontes:

• http://www.millenniumassessment.org/en/About.html
• http://www.millenniumassessment.org/documents/document.356.aspx.pdf