47.4: Preservando a biodiversidade
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Habilidades para desenvolver
- Identifique novas tecnologias para descrever a biodiversidade
- Explicar o quadro legislativo para conservação
- Descreva os princípios e desafios do projeto de preservação de conservação
- Identifique exemplos dos efeitos da restauração do habitat
- Discuta o papel dos zoológicos na conservação da biodiversidade
Preservar a biodiversidade é um desafio extraordinário que deve ser enfrentado por meio de uma maior compreensão da própria biodiversidade, mudanças no comportamento e crenças humanas e várias estratégias de preservação.
Medindo a biodiversidade
A tecnologia de genética molecular e processamento e armazenamento de dados está amadurecendo até o ponto em que catalogar as espécies do planeta de forma acessível é quase viável. O código de barras de DNA é um método genético molecular, que aproveita a rápida evolução de um gene mitocondrial presente em eucariotos, exceto as plantas, para identificar espécies usando a sequência de porções do gene. As plantas podem ser codificadas usando uma combinação de genes do cloroplasto. As máquinas de sequenciamento rápido em massa tornam a parte de genética molecular do trabalho relativamente barata e rápida. Os recursos do computador armazenam e disponibilizam os grandes volumes de dados. Atualmente, projetos estão em andamento para usar códigos de barras de DNA para catalogar espécimes de museus, que já foram nomeados e estudados, além de testar o método em grupos menos estudados. Em meados de 2012, cerca de 150.000 espécies nomeadas haviam sido codificadas com código de barras. Estudos iniciais sugerem que há um número significativo de espécies não descritas que se pareciam muito com espécies irmãs para serem anteriormente reconhecidas como diferentes. Agora, eles podem ser identificados com códigos de barras de DNA.
Vários bancos de dados de computadores agora fornecem informações sobre espécies nomeadas e uma estrutura para adicionar novas espécies. No entanto, como já foi dito, na taxa atual de descrição de novas espécies, serão necessários cerca de 500 anos até que o catálogo completo da vida seja conhecido. Muitas, talvez a maioria, das espécies do planeta não têm muito tempo.
Há também o problema de entender quais espécies conhecidas pela ciência estão ameaçadas e em que grau elas estão ameaçadas. Essa tarefa é realizada pela IUCN, sem fins lucrativos, que, conforme mencionado anteriormente, mantém a Lista Vermelha - uma lista on-line de espécies ameaçadas de extinção categorizadas por taxonomia, tipo de ameaça e outros critérios (Figura\(\PageIndex{1}\)). A Lista Vermelha é apoiada por pesquisas científicas. Em 2011, a lista continha 61.000 espécies, todas com documentação de apoio.
Conexão artística
Qual das seguintes afirmações não é suportada por esse gráfico?
- Existem peixes mais vulneráveis do que peixes criticamente ameaçados e ameaçados juntos.
- Existem mais anfíbios criticamente ameaçados do que répteis vulneráveis, ameaçados e criticamente ameaçados juntos.
- Dentro de cada grupo, há mais espécies criticamente ameaçadas do que espécies vulneráveis.
- Uma porcentagem maior de espécies de aves está criticamente ameaçada do que espécies de moluscos.
Mudando o comportamento humano
Legislação em todo o mundo foi promulgada para proteger as espécies. A legislação inclui tratados internacionais, bem como leis nacionais e estaduais. O tratado da Convenção sobre o Comércio Internacional de Espécies Ameaçadas de Fauna e Flora Selvagens (CITES) entrou em vigor em 1975. O tratado e a legislação nacional que o apoia fornecem uma estrutura legal para impedir que aproximadamente 33.000 espécies listadas sejam transportadas através das fronteiras dos países, protegendo-as de serem capturadas ou mortas quando o comércio internacional está envolvido. O tratado é limitado em seu alcance porque trata apenas do movimento internacional de organismos ou de suas partes. Também é limitado pela capacidade ou vontade de vários países de fazer cumprir o tratado e a legislação de apoio. O comércio ilegal de organismos e suas partes é provavelmente um mercado na casa das centenas de milhões de dólares. O comércio ilegal de animais selvagens é monitorado por outra organização sem fins lucrativos: Análise de registros comerciais de flora e fauna no comércio (TRAFFIC).
Em muitos países, existem leis que protegem espécies ameaçadas de extinção e regulam a caça e a pesca. Nos Estados Unidos, a Lei de Espécies Ameaçadas (ESA) foi promulgada em 1973. As espécies em risco estão listadas pela Lei; o Serviço de Pesca e Vida Selvagem dos EUA é obrigado por lei a desenvolver planos de manejo que protejam as espécies listadas e as levem de volta a números sustentáveis. A Lei, e outras semelhantes em outros países, é uma ferramenta útil, mas sofre porque muitas vezes é difícil listar uma espécie ou estabelecer um plano de manejo eficaz depois de listada. Além disso, as espécies podem ser retiradas da lista de forma controversa sem necessariamente terem mudado sua situação. Mais fundamentalmente, a abordagem para proteger espécies individuais em vez de ecossistemas inteiros é ineficiente e concentra esforços em algumas espécies altamente visíveis e muitas vezes carismáticas, talvez às custas de outras espécies que ficam desprotegidas. Ao mesmo tempo, a Lei tem uma provisão crítica de habitat descrita no mecanismo de recuperação que pode beneficiar espécies diferentes daquela visada ao manejo.
A Lei do Tratado de Aves Migratórias (MBTA) é um acordo entre os Estados Unidos e o Canadá que foi sancionado em 1918 em resposta ao declínio das espécies de aves norte-americanas causado pela caça. A lei agora lista mais de 800 espécies protegidas. Isso torna ilegal perturbar ou matar as espécies protegidas ou distribuir suas partes (grande parte da caça de pássaros no passado era para suas penas).
A resposta internacional ao aquecimento global tem sido mista. O Protocolo de Kyoto, um acordo internacional que saiu da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança Climática que comprometeu os países a reduzir as emissões de gases de efeito estufa até 2012, foi ratificado por alguns países, mas rejeitado por outros. Dois países importantes em termos de impacto potencial que não ratificaram o Protocolo de Kyoto foram os Estados Unidos e a China. Os Estados Unidos a rejeitaram como resultado de uma poderosa indústria de combustíveis fósseis e a China devido à preocupação de que isso sufocaria o crescimento do país. Algumas metas de redução de gases de efeito estufa foram cumpridas e superadas por países individuais, mas em todo o mundo, o esforço para limitar a produção de gases de efeito estufa não está tendo sucesso. A substituição pretendida para o Protocolo de Kyoto não se materializou porque os governos não conseguem chegar a um acordo sobre prazos e parâmetros de referência. Enquanto isso, os cientistas climáticos preveem que os custos resultantes para as sociedades humanas e a biodiversidade serão altos.
Como já mencionado, o setor privado sem fins lucrativos desempenha um grande papel no esforço de conservação na América do Norte e em todo o mundo. As abordagens variam de organizações específicas de espécies até a IUCN e a TRAFFIC, amplamente focadas. The Nature Conservancy adota uma abordagem inovadora. Ela compra terras e as protege na tentativa de criar reservas para os ecossistemas. Em última análise, o comportamento humano mudará quando os valores humanos mudarem. Atualmente, a crescente urbanização da população humana é uma força que coloca desafios à valorização da biodiversidade.
Conservação em conservas
O estabelecimento de reservas de vida selvagem e ecossistêmica é uma das principais ferramentas nos esforços de conservação. Uma reserva é uma área de terra reservada com vários graus de proteção para os organismos que existem dentro dos limites da reserva. As conservas podem ser eficazes no curto prazo para proteger tanto as espécies quanto os ecossistemas, mas enfrentam desafios que os cientistas ainda estão explorando para fortalecer sua viabilidade como soluções de longo prazo.
Quanta área preservar?
Devido à forma como as terras protegidas são alocadas (elas tendem a conter recursos economicamente menos valiosos, em vez de serem reservadas especificamente para as espécies ou ecossistemas em risco) e à forma como a biodiversidade é distribuída, determinando uma porcentagem alvo de habitat terrestre ou marinho que deve ser protegida até manter os níveis de biodiversidade é um desafio. O Congresso Mundial de Parques da IUCN estimou que 11,5 por cento da superfície terrestre da Terra foi coberta por reservas de vários tipos em 2003. Essa área é maior do que as metas anteriores; no entanto, representa apenas 9 dos 14 principais biomas reconhecidos. Pesquisas mostraram que 12% de todas as espécies vivem apenas fora das reservas; essas porcentagens são muito maiores quando apenas espécies ameaçadas e conservas de alta qualidade são consideradas. Por exemplo, conservas de alta qualidade incluem apenas cerca de 50% das espécies de anfíbios ameaçadas. A conclusão deve ser que ou a porcentagem de área protegida deve aumentar, ou a porcentagem de conservas de alta qualidade deve aumentar, ou as conservas devem ser direcionadas com maior atenção à proteção da biodiversidade. Os pesquisadores argumentam que é necessária mais atenção à última solução.
Preserve o design
Tem havido uma extensa pesquisa sobre projetos de preservação ideais para manter a biodiversidade. O princípio fundamental por trás de grande parte da pesquisa foi o trabalho teórico seminal de Robert H. MacArthur e Edward O. Wilson publicado em 1967 sobre biogeografia insular. 1 Este trabalho buscou compreender os fatores que afetam a biodiversidade nas ilhas. A conclusão fundamental foi que a biodiversidade em uma ilha era uma função da origem das espécies por meio da migração, especiação e extinção naquela ilha. As ilhas mais distantes do continente são mais difíceis de alcançar, então a migração é menor e o número de espécies em equilíbrio é menor. Nas populações insulares, as evidências sugerem que o número de espécies aumenta gradualmente para um nível semelhante aos números no continente de onde se suspeita que a espécie tenha migrado. Além disso, ilhas menores são mais difíceis de encontrar, então suas taxas de imigração para novas espécies são mais baixas. As ilhas menores também são menos diversificadas geograficamente, então há menos nichos para promover a especiação. E, finalmente, ilhas menores sustentam populações menores, então a probabilidade de extinção é maior.
À medida que as ilhas ficam maiores, o número de espécies acelera, embora o efeito da área da ilha no número de espécies não seja uma correlação direta. As reservas de conservação podem ser vistas como “ilhas” de habitat dentro de “um oceano” sem habitat. Para que uma espécie persista em uma reserva, a reserva deve ser grande o suficiente. O tamanho crítico depende, em parte, da área de vida que é característica da espécie. Uma reserva para lobos, que se estende por centenas de quilômetros, deve ser muito maior do que uma reserva para borboletas, que pode chegar a dez quilômetros durante sua vida útil. Mas reservas maiores têm mais área central de habitat ideal para espécies individuais, têm mais nichos para sustentar mais espécies e atraem mais espécies porque podem ser encontradas e alcançadas com mais facilidade.
As conservas têm melhor desempenho quando há zonas de amortecimento ao redor delas de habitat abaixo do ideal. O amortecedor permite que os organismos saiam dos limites da reserva sem consequências negativas imediatas da predação ou da falta de recursos. Uma reserva grande é melhor do que a mesma área de várias reservas menores porque há mais habitat central não afetado pelas bordas. Por esse mesmo motivo, conservas em forma de quadrado ou círculo serão melhores do que conservas com muitos “braços” finos. Se as conservas precisarem ser menores, fornecer corredores de vida selvagem entre elas para que os indivíduos e seus genes possam se mover entre as reservas, por exemplo, ao longo de rios e riachos, fará com que as reservas menores se comportem mais como grandes. Todos esses fatores são levados em consideração ao planejar a natureza de uma reserva antes que a terra seja reservada.
Além das especificações físicas, biológicas e ecológicas de uma reserva, há uma variedade de especificações políticas, legislativas e de fiscalização relacionadas aos usos da reserva para outras funções além da proteção de espécies. Isso pode incluir qualquer coisa, desde extração de madeira, extração mineral, caça regulamentada, habitação humana e recreação humana não destrutiva. Muitas dessas decisões políticas são tomadas com base em pressões políticas e não em considerações de conservação. Em alguns casos, as políticas de proteção da vida selvagem têm sido tão rígidas que as populações indígenas que vivem em subsistência foram expulsas de terras ancestrais que caíram dentro de uma reserva. Em outros casos, mesmo que uma reserva seja projetada para proteger a vida selvagem, se as proteções não forem ou não puderem ser aplicadas, o status de reserva terá pouco significado em face da caça ilegal e da extração de madeira. Este é um problema generalizado com conservas em áreas tropicais.
Limitações nas conservas
Algumas das limitações das conservas como ferramentas de conservação são evidentes na discussão sobre o design da reserva. As pressões políticas e econômicas normalmente tornam as reservas menores, nunca maiores, portanto, é difícil reservar áreas grandes o suficiente. Se a área reservada for suficientemente grande, pode não haver área suficiente para criar um amortecedor ao redor da reserva. Nesse caso, uma área nas bordas externas da reserva inevitavelmente se torna um habitat abaixo do ideal mais arriscado para as espécies na reserva. A aplicação de proteções também é um problema significativo em países sem recursos ou vontade política para evitar a caça furtiva e a extração ilegal de recursos.
A mudança climática criará problemas inevitáveis com a localização das reservas. As espécies dentro delas migrarão para latitudes mais altas à medida que o habitat da reserva se tornar menos favorável. Os cientistas estão planejando os efeitos do aquecimento global nas futuras reservas e se esforçando para prever a necessidade de novas reservas para acomodar as mudanças previstas nos habitats; no entanto, a eficácia final é tênue, pois esses esforços são baseados em previsões.
Finalmente, pode-se argumentar que as reservas de conservação reforçam a percepção cultural de que os humanos estão separados da natureza, podem existir fora dela e só podem operar de forma a causar danos à biodiversidade. A criação de conservas reduz a pressão sobre as atividades humanas fora das reservas para serem sustentáveis e não prejudiciais à biodiversidade. Em última análise, as pressões demográficas políticas, econômicas e humanas se degradarão e reduzirão o tamanho das reservas de conservação se as atividades fora delas não forem alteradas para serem menos prejudiciais à biodiversidade.
Link para o aprendizado
Um sistema de dados global interativo de áreas protegidas pode ser encontrado no site. Analise dados sobre áreas protegidas individuais por localização ou estude estatísticas sobre áreas protegidas por país ou região.
Restauração de habitat
A restauração do habitat é um mecanismo bastante promissor para restaurar e manter a biodiversidade. É claro que uma vez que uma espécie é extinta, sua restauração é impossível. No entanto, a restauração pode melhorar a biodiversidade de ecossistemas degradados. A reintrodução de lobos, um dos principais predadores, no Parque Nacional de Yellowstone em 1995 levou a mudanças dramáticas no ecossistema que aumentaram a biodiversidade. Os lobos (Figura)\(\PageIndex{2}\)) function to suppress elk and coyote populations and provide more abundant resources to the guild of carrion eaters. Reducing elk populations has allowed revegetation of riparian areas, which has increased the diversity of species in that habitat. Decreasing the coyote population has increased the populations of species that were previously suppressed by this predator. The number of species of carrion eaters has increased because of the predatory activities of the wolves. In this habitat, the wolf is a keystone species, meaning a species that is instrumental in maintaining diversity in an ecosystem. Removing a keystone species from an ecological community may cause a collapse in diversity. The results from the Yellowstone experiment suggest that restoring a keystone species can have the effect of restoring biodiversity in the community. Ecologists have argued for the identification of keystone species where possible and for focusing protection efforts on those species; likewise, it also makes sense to attempt to return them to their ecosystem if they have been removed.
Other large-scale restoration experiments underway involve dam removal. In the United States, since the mid-1980s, many aging dams are being considered for removal rather than replacement because of shifting beliefs about the ecological value of free-flowing rivers and because many dams no longer provide the benefit and functions that they did when they were first built. The measured benefits of dam removal include restoration of naturally fluctuating water levels (the purpose of dams is frequently to reduce variation in river flows), which leads to increased fish diversity and improved water quality. In the Pacific Northwest, dam removal projects are expected to increase populations of salmon, which is considered a keystone species because it transports key nutrients to inland ecosystems during its annual spawning migrations. In other regions such as the Atlantic coast, dam removal has allowed the return of spawning anadromous fish species (species that are born in fresh water, live most of their lives in salt water, and return to fresh water to spawn). Some of the largest dam removal projects have yet to occur or have happened too recently for the consequences to be measured. The large-scale ecological experiments that these removal projects constitute will provide valuable data for other dam projects slated either for removal or construction.
The Role of Captive Breeding
Zoos have sought to play a role in conservation efforts both through captive breeding programs and education. The transformation of the missions of zoos from collection and exhibition facilities to organizations that are dedicated to conservation is ongoing. In general, it has been recognized that, except in some specific targeted cases, captive breeding programs for endangered species are inefficient and often prone to failure when the species are reintroduced to the wild. Zoo facilities are far too limited to contemplate captive breeding programs for the numbers of species that are now at risk. Education is another potential positive impact of zoos on conservation efforts, particularly given the global trend to urbanization and the consequent reduction in contacts between people and wildlife. A number of studies have been performed to look at the effectiveness of zoos on people’s attitudes and actions regarding conservation; at present, the results tend to be mixed.
Summary
New technological methods such as DNA barcoding and information processing and accessibility are facilitating the cataloging of the planet’s biodiversity. There is also a legislative framework for biodiversity protection. International treaties such as CITES regulate the transportation of endangered species across international borders. Legislation within individual countries protecting species and agreements on global warming have had limited success; there is at present no international agreement on targets for greenhouse gas emissions. In the United States, the Endangered Species Act protects listed species but is hampered by procedural difficulties and a focus on individual species. The Migratory Bird Act is an agreement between Canada and the United States to protect migratory birds. The non-profit sector is also very active in conservation efforts in a variety of ways.
Conservation preserves are a major tool in biodiversity protection. Presently, 11 percent of Earth’s land surface is protected in some way. The science of island biogeography has informed the optimal design of preserves; however, preserves have limitations imposed by political and economic forces. In addition, climate change will limit the effectiveness of preserves in the future. A downside of preserves is that they may lessen the pressure on human societies to function more sustainably outside the preserves.
Habitat restoration has the potential to restore ecosystems to previous biodiversity levels before species become extinct. Examples of restoration include reintroduction of keystone species and removal of dams on rivers. Zoos have attempted to take a more active role in conservation and can have a limited role in captive breeding programs. Zoos also may have a useful role in education.
Art Connections
Figure \(\PageIndex{1}\): Which of the following statements is not supported by this graph?
- There are more vulnerable fishes than critically endangered and endangered fishes combined.
- There are more critically endangered amphibians than vulnerable, endangered and critically endangered reptiles combined.
- Within each group, there are more critically endangered species than vulnerable species.
- A greater percentage of bird species are critically endangered than mollusk species.
- Answer
-
C
Footnotes
- 1 Robert H. MacArthur and Edward O. Wilson, E. O., The Theory of Island Biogeography (Princeton, N.J.: Princeton University Press, 1967).
Glossary
- DNA barcoding
- molecular genetic method for identifying a unique genetic sequence to associate with a species