Dinâmica de comunidades da floresta estacional semidecidual no oeste do Paraná

Abstract

Resumo: As florestas tropicais abrigam uma parcela significativa da biodiversidade global e desempenham um papel crítico na regulação do clima e no sequestro de carbono. Infelizmente, atividades antropogênicas impactaram irreversivelmente essas áreas. Enquanto no Brasil a devastação das áreas de floresta se iniciou em 1500, com a chegada dos colonizadores europeus, no estado do Paraná essa destruição é mais recente, iniciada apenas na década de 1920. A maior parte das florestas do estado foi derrubada e transformada em áreas agricultáveis. O Parque Nacional do Iguaçu (PNI) foi um dos poucos remanescentes dessa onda de destruição no estado. Nosso estudo buscou analisar as florestas do PNI, ao longo de onze anos de monitoramento para entender as dinâmicas demográficas e a variação espaço temporal da diversidade beta das comunidades de espécies arbóreas. A coleta de dados foi realizada quatro vezes entre 2011 e 2022 em 21 parcelas permanentes instaladas no PNI. Foram avaliadas riqueza, abundância, área basal total, índices de diversidade e equidade, e variáveis demográficas (mortalidade, recrutamento e crescimento). Também avaliamos a variação da beta diversidade entre os locais e os anos para inferir os mecanismos de mudança na biodiversidade. Observamos uma redução na riqueza, abundância individual, diversidade e equidade, um aumento na mortalidade e uma diminuição no recrutamento ao longo dos anos. O crescimento diminuiu nos primeiros anos (2011 a 2013) e se estabilizou posteriormente. A substituição foi o componente que mais explicou a diversidade beta espacial encontrada. A diversidade beta temporal revelou que as dissimilaridades entre os anos, inicialmente dominadas por ganhos nas ocorrências/abundâncias de espécies, gradualmente foram substituídas por perdas ao longo do tempo. As perdas superaram os ganhos no último período (2015–2022). Também observamos heterogeneização biótica no último período. A mortalidade de árvores desempenhou um papel crucial nas mudanças da comunidade, e essas reduções populacionais têm tendencia a aumentar em razão da maior incidência de eventos climáticos extremos devido às mudanças climáticas. Nossos resultados alertam para uma possível perda de biodiversidade em um dos remanescentes mais importantes da Mata Atlântica.

Abstract: Tropical forests harbor a significant portion of global biodiversity and play a critical role in climate regulation and carbon sequestration. Unfortunately, anthropogenic activities have irreversibly impacted these areas. While forest devastation in Brazil began in 1500 with the arrival of European colonizers, in the state of Paraná, this destruction is more recent, starting only in the 1920s. Most of the state's forests were cut down and converted into agricultural areas. Iguaçu National Park (INP) was one of the few remnants of this wave of destruction in the state. Our study aimed to analyze the forests of INP over eleven years of monitoring to understand the demographic dynamics and spatio-temporal variation of beta diversity in tree species communities. Data collection was carried out four times between 2011 and 2022 in 21 permanent plots installed in the INP. We assessed richness, abundance, total basal area, diversity and evenness indices, and demographic variables (mortality, recruitment, and growth). We also evaluated the variation in beta diversity between locations and years to infer the mechanisms of biodiversity change. We observed a reduction in richness, individual abundance, diversity, and evenness, an increase in mortality, and a decrease in recruitment over the years. Growth declined in the early years (2011 to 2013) and stabilized thereafter. Replacement was the component that most explained the spatial beta diversity found. Temporal beta diversity revealed that dissimilarities between years, initially dominated by gains in species occurrences/abundances, were gradually replaced by losses over time. Losses outweighed gains in the last period (2015–2022). We also observed biotic heterogenization in the last period. Tree mortality plays a crucial role in community dynamics, and these population reductions are likely to increase due to the higher incidence of extreme climatic events driven by climate change. Our results warn of a possible loss of biodiversity in one of the most important remnants of the Atlantic Forest.