Biodiversidade_e_funcionamento_de_ecossistemas

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Biodiversidade x 
Funcionamento de 
Ecossistemas
O que é Biodiversidade?
Conjunto de diferenças biológicas que transcende a 
escala de genes a ecossistemas
Diversidade molecular
Diversidade Genética
Diversidade fenotípica
Diversidade funcional
Biodiversidade como um sub-produto 
da natureza
Atividades humanas têm promovido o sexto e maior evento de extinção 
em massa da história da Terra (Peters & Foote, 2002)
Vitousek et al (1997) 
Science.
Chapin et al 
(2000) Nature
Único efeito de 
mudança global 
considerado 
irreversível
1. Contexto Ético
Valor intrínseco das espécies e ecossistemas
2. Contexto Funcional
 Banco genético, fármacos e etc.
 Influência sobre os serviços e o funcionamento dos ecossistemas 
(eficiência e estabilidade de processos ecológicos).
3. Utilidade ao Homem
Ecossistemas fornecem ao Homem serviços ecológicos.
Alimento, Fibras, Purificação da Água, Fertilidade do Solo, Lazer, etc...
A Biodiversidade é Importante? 
Por que conservar?
Biodiversidade x Funcionamento de Ecossistemas (BFE). 
Um Tema Central na Ecologia
Caliman et al 2009
BFE: Um Pouco de História
Hector & Hooper. Science 295: 639 (2002)
Charles Darwin (1859)
Ecossistemas mais diversos são MAIS estáveis!!!
 
 Eugene Odum (1953) Charles Elton (1958)
Mecanismos tróficos
Ecossistemas mais diversos com muitos predadores e parasitas impediriam as 
populações de experimentar um crescimento explosivo
BFE: Um Pouco de História
Robert MacArthur (1955)
Mecanismos tróficos
Comunidades mais ricas em espécies têm mais vias alternativas por 
onde o fluxo de energia e matéria pode fluir perante a extinção de 
uma ou mais espécies.
BFE: Um Pouco de História
Ecossistemas mais diversos são MENOS estáveis!
Robert May (1973)
SIMULAÇÕES MATEMÁTICAS - 
diversidade torna as flutuações 
populacionais das espécies mais amplas e 
instáveis, levando a instabilidade total do 
sistema.
BFE: Um Pouco de História
Cottingham et al 2001
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Longo período de ausência de resultados empíricos 
desacreditou o estudo da relação BFE
BFE: Um Pouco de História
Experimentos Clássicos
BFE: Um Pouco de História
Naeem et al 1994 Tilman et al 1996 Hector et al 1999
BFE: Um Pouco de História
Em Busca de Mecanismos?!
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Disponibilidade de N
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sp2
sp3
1. Partição de nichos
Biodiversidade x Magnitude de 
Processos
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Disponibilidade de N
Riqueza de spp.
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1. Partição de nichos
Em Busca de Mecanismos?!
Biodiversidade x Magnitude de 
Processos
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Disponibilidade de N
Riqueza de spp.
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1. Partição de nichos
Em Busca de Mecanismos?!
Biodiversidade x Magnitude de 
Processos
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Disponibilidade de N
1. Partição de nichos
Em Busca de Mecanismos?!
Biodiversidade x Magnitude de 
Processos
A
B
C
D
Grupo 
funcional
Espécies podem ser 
redundantes em certo 
nível, e portanto 
separadas em grupos 
funcionais.
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Recursos no Espaço
Riqueza de spp.
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Redundância Funcional
Em Busca de Mecanismos?!
Biodiversidade x Estabilidade 
de Processos
2. Facilitação
Em Busca de Mecanismos?!
Nature 2002
Biodiversidade x Magnitude de 
Processos
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Recursos no Espaço
A
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Recursos no Espaço
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Disponibilidade de N
A
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2. Facilitação
Riqueza de spp.
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Em Busca de Mecanismos?!
Biodiversidade x Magnitude de 
Processos
Nº de espécies
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1 2 3 4
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B
C
D
BC
CD
BCD
AC ABDABC
A AB AD ABC ABCD
25% 50% 75% 100%
AD
C B
Espécies
3. Efeitos de Seleção
Em Busca de Mecanismos?!
Biodiversidade x Magnitude de 
Processos
Quão gerais são os efeitos da biodiversidade 
sobre o funcionamento dos ecossistemas!?
2 décadas de estudos...
2 décadas de estudos...
H. australis
Chironomus sp.
H. similis
5 
cm
2 décadas de estudos...
Meier & Bowman. PNAS 105 (50): 19780 (2008)
no. of species
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g)
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Jonsson & Malmqvist, Oikos (89): 519 (2000)
2 décadas de estudos...
Bell et al 2005
2 décadas de estudos...
2 décadas de estudos...
Engelhardt & Ritchie 2001
Macrophyte sp richness
2 décadas de estudos...
2 décadas de estudos...
2 décadas de estudos...
2 décadas de estudos...
Qual a força das evidências?!
Qual a força das evidências?!
Cardinale et al 2006, Nature
Síntese ao longo de centenas 
de experimentos mostram 
efeitos positivos da 
diversidade.
...mas os efeitos tendem a 
estabilizar após algumas 
espécies
...efeitos de seleção 
contribuem em mais de 60% 
dos resultados
Qual a força das evidências?!
Nature 2007
Consumidores
Produtores
Fronteiras do Conhecimento
Decomposição
Reciclagem
Captação de Recursos1
4
3Produtividade2
Efeitos Diversidade sobre múltiplos processos do 
ecossistemas 
Fronteiras do Conhecimento
Fronteiras do Conhecimento
Acúmulo de evidências apontam a biodiversidade em 
toda sua complexidade, como uma importante 
característica funcional dos ecossistemas
Pouca inserção da “ciência tropical” nesta questão, 
embora região tropical é ao mesmo tempo a mais 
diversa e com as taxas atuais de extinção mais 
elevadas
FIM!