Avaliação do impacto das mudanças climáticas e no uso do solo na distribuição geográfica de palmeiras dos campos sulinos do Brasil

Abstract

Resumo: A perda, fragmentação de habitat e as mudanças climáticas são ameaças que colocam em risco a biodiversidade, porque além de causar efeitos individuais, provocam efeitos sinérgicos que amplificam seus prejuízos sobre a mesma. Os Campos Sulinos encontram-se em risco devido a atividades relacionadas com a conversão de áreas naturais em áreas de produção agropecuária, uso inadequado do fogo, erosão e mudanças climáticas, fatores que reduzem área de campo nativo remanescente. Dessa forma, é importante o uso de indicadores do estado de conservação desses ecossistemas que permitam prever qual será o impacto dessas ameaças no futuro. No presente trabalho, as palmeiras foram usadas como indicadoras do estado de conservação dos Campos Sulinos porque elas são adaptadas às particularidades ambientais desse ecossistema, apresentam uma diversidade de flora e fauna associada e se encontram dentro de algum grau de ameaça devido a atividades humanas. A presente dissertação teve como objetivos: I) avaliar o impacto das mudanças climáticas e do uso do solo na distribuição geográfica de espécies de palmeiras dos Campos Sulinos e II) avaliar a efetividade das atuais unidades de conservação (UCs) na atual e futura distribuição das espécies. Foi realizada uma modelagem de distribuição potencial de espécies com variáveis climáticas e edáficas, segundo a metodologia "ensembles of small models" para os cenários 4,5 ("realista") e 8,5 ("pessimista") para o ano de 2050 do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas. As espécies modeladas foram Allagoptera campestris, Butia eriospatha, Butia exilata, Butia lallemantii, Butia microspadix, Butia odorata, Butia paraguayensis, Butia yatay, Trithrinax acanthocoma e Trithrinax brasiliensis. O mapa para cada espécie resultante de cada cenário da modelagem foi sobreposto a um mapa de uso do solo do Brasil (2012-2050) para calcular a área ambientalmente adequada devido a mudanças no uso do solo segundo cenários com e sem dispersão. Para responder ao segundo objetivo, o mapa final de cada espécie que combina mudança climática e uso do solo foi sobreposto ao mapa de áreas protegidas a fim de calcular a porcentagem da área que cada espécie tem e terá dentro de cada UC. Ao combinar as mudanças climáticas com o uso do solo os resultados indicaram que todas as espécies terão uma redução na área de distribuição sob os cenários futuros sem dispersão, e um aumento na área de distribuição sob os cenários com dispersão. Em relação às UCs, os resultados sugerem que as UCs existentes são ineficazes na proteção das palmeiras até 2050. As descobertas desta pesquisa: (1) sugerem fortemente que avaliar a sinergia de mudanças climáticas e uso do solo sob cenários com e sem dispersão é fundamental, pois demonstra resultados que podem ser conflitantes, e que é preciso interpretar os resultados à luz da biologia e estado de conservação atual das espécies, (2) permitem observar que é preciso aumentar a rede atual de áreas protegidas nos Campos Sulinos que priorize as áreas que se mostraram como refúgios estáveis para a distribuição das espécies ou as áreas de maior riqueza de espécies, pois a atual rede de UCs não é eficaz na proteção das palmeiras.

Abstract: Habitat loss, fragmentation and climate change are threats that put biodiversity at risk because, in addition to causing individual effects, they cause synergistic effects that amplify the losses. Campos Sulinos are at risk due to activities related to the conversion of natural areas into areas of agricultural production, inadequate use of fire, erosion and climatic changes, which reduce the area of native grasslands to small remnants. Indicator of the conservation status of Campos Sulinos must be accessed in order to predict the future impact of each of those threats. In the present study, palms will be used as a proxy for the conservation status of Campos Sulinos because they are adapted to the environmental particularities of this ecosystem, have a diversity of associated flora and fauna and have some degree of threat due to human activities. This dissertation aimed to: I) evaluate the impact of climate change and land use on the geographical distribution of palm species in Campos Sulinos and II) evaluate the effectiveness of current protected areas (PA) in the current and future species distribution scenarios. A model of potential distribution of species with climatic and edaphic variables was carried out, according to the "ensembles of small models" methodology for scenarios 4.5 ("realistic") and 8.5 ("pessimistic") for the year of 2050 of the Intergovernmental Panel on Climate Change. The modeled species were Allagoptera campestris, Butia eriospatha, Butia exilata, Butia lallemantii, Butia microspadix, Butia odorata, Butia paraguayensis, Butia yatay, Trithrinax acanthocoma and Trithrinax brasiliensis. The map for each species resulting from each modeling scenario was superimposed on a land use map of Brazil (2012-2050) to calculate the environmentally appropriate area that will be lost due to changes in land use under dispersion and nondispersion scenarios. To answer the second objective, the final map of each species that combines climate change and land use was superimposed on the protected areas map in order to calculate the percentage of the area that each species has and will have within each PA. When combining climate change with land use, the results indicated that all species will have a reduction in the distribution area under future non-dispersion scenarios, and an increase in the distribution area under dispersion scenarios. Regarding PA, the results suggest that existing PA are ineffective in protecting the palm trees' distribution area up to 2050. Our findings : (1) strongly suggest that assessing the synergy of climate change and land use under dispersion and non-dispersion scenarios is fundamental, since both models yield conflicting results, and also it is necessary to interpret each species in light of their biology and conservation status, (2) allow us to conclude that it is necessary to increase the current network of protected areas in Campos Sulinos and prioritize the areas that have proved to be stable refuges for the distribution of each species or the areas of greatest species richness, as the current PA network is not effective in protecting palm trees.