Estrutura da paisagem como preditor da diversidade taxonômica e funcional de anfíbios na Mata Atlântica

Abstract

A perda e fragmentação de habitat devido a mudanças no uso e cobertura da terra por ações antrópicas são uma das principais causas da perda de biodiversidade em todo o mundo. Essas modificações envolvem perda, fragmentação e degradação do habitat. A atuação conjunta desses processos altera as características da paisagem, impactando múltiplos componentes da biodiversidade, como a diversidade taxonômica, genética, filogenética e funcional nas comunidades. Os anfíbios estão entre os organismos mais influenciados pelas características do ambiente, principalmente devido aos seus atributos morfológicos, fisiológicos e ecológicos intrínsecas. A Mata Atlântica contém mais de 720 espécies de anfíbios, das quais mais de 500 espécies (cerca de 70%) são endêmicas, sendo que 46 espécies se encontram em algum grau de ameaça de extinção, principalmente devido à agricultura e expansão urbana. Porém, apesar das intensas mudanças na cobertura e uso da terra na Mata Atlântica nos últimos 50 anos, poucos estudos analisaram a estrutura da paisagem num contexto espaço-temporal para grandes escalas de tempo para esse bioma. Tendo em vista essas questões, nesta tese, respondemos a duas questões principais, estruturada em quatro capítulos: (1) uma envolvendo a dinâmica espaço-temporal da estrutura da paisagem de todo o bioma da Mata Atlântica, e outra (2) em como estrutura da paisagem afeta as dimensões taxonômicas e funcionais de comunidades de anuros neste mesmo bioma. Relacionado a cada uma dessas questões, nós organizamos parte dos dados reunidos e tornamos os mesmos disponíveis para a toda a comunidade científica, por meio de dois data papers: (3) o primeiro com 500 rasters das informações de métricas de paisagem, topografia, hidrografia e antrópicas (ATLANTIC SPATIAL); e (4) o segundo com atributos funcionais morfológicos e ecológicos de parte da diversidade de anfíbios ao longo de toda a Mata Atlântica (ATLANTIC AMPHIBIAN TRAITS). O primeiro capítulo destacou a importância da legislação e da análise da dinâmica da paisagem para auxiliar nos futuros programas de conservação e restauração da biodiversidade na Mata Atlântica. O segundo capítulo gerou dados que permitem a integração eficiente de dados ambientais e de biodiversidade, assim como planejamento da paisagem, conservação da biodiversidade e programas de restauração florestal na Mata Atlântica. O terceiro capítulo demonstrou que a quantidade de habitat florestal, assim como a quantidade de habitat aquático e a conexão entre ambos são fundamentais para a manter múltiplos aspectos da diversidade de anuros na Mata Atlântica. E por fim, o quarto capítulo disponibiliza um valioso conjunto de dados para o avanço de pesquisas sobre os impactos antrópicos e das alterações climáticas na diversidade funcional dos anfíbios na Mata Atlântica.

Habitat loss and fragmentation due to changes in land use and cover due to human actions are one of the main causes of biodiversity loss worldwide. These modifications involve habitat loss, fragmentation, and degradation. The joint action of these processes changes the characteristics of the landscape, impacting multiple components of biodiversity, such as taxonomic, genetic, phylogenetic, and functional diversity in communities. Amphibians are among the organisms most influenced by the characteristics of the environment, mainly due to their intrinsic morphological, physiological, and ecological attributes. The Atlantic Forest contains more than 720 species of amphibians, of which more than 500 species (around 70%) are endemic, with 46 species facing some degree of threat of extinction, mainly due to agriculture and urban expansion. However, despite the intense changes in land cover and use in the Atlantic Forest in the last 50 years, few studies have analyzed the landscape structure in a spatio-temporal context for large time scales for this biome. Bearing these questions in mind, in this thesis, we answer two main questions, structured in four chapters: (1) one involving the spatio-temporal dynamics of the landscape structure of the entire Atlantic Forest biome, and another (2) on how the structure of the landscape affects the taxonomic and functional dimensions of anuran communities in this same biome. Related to each of these questions, we organized part of the data gathered and made it available to the entire scientific community, through two data papers: (3) the first with 500 rasters of information on landscape metrics, topography, hydrography and anthropic (ATLANTIC SPATIAL); and (4) the second with morphological and ecological functional attributes of part of the diversity of amphibians throughout the entire Atlantic Forest (ATLANTIC AMPHIBIAN TRAITS). The first chapter highlighted the importance of legislation and analysis of landscape dynamics to assist in future biodiversity conservation and restoration programs in the Atlantic Forest. The second chapter generated data that allows the efficient integration of environmental and biodiversity data, as well as landscape planning, biodiversity conservation and forest restoration programs in the Atlantic Forest. The third chapter demonstrated that the amount of forest habitat, as well as the amount of aquatic habitat and the connection between them are fundamental to maintaining multiple aspects of anuran diversity in the Atlantic Forest. And finally, the fourth chapter provides a valuable set of data to advance research on the impacts of anthropic and climate change on the functional diversity of amphibians in the Atlantic Forest.