Defaunation effects on carbon stock in tropical forests - Bello-Lozano, Laura Carolina [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2018)
A extinção de animais é uma ameaça silenciosa nas florestas tropicais. As florestas tropicais estão se tornando ecossistemas defaunados, especialmente de animais de grande porte. No entanto, a defaunação vai além da perda de animais carismáticos, o que estamos perdendo são interações fundamentais que modulam a funcionalidade da floresta e, portanto, dos serviços ecossistêmicos associados. A defaunação tem efeitos sobre a dispersão de sementes, a ciclagem de nutrientes, a qualidade da água, a manipulação de matéria fecal, entre outros serviços ecossistêmicos. Nesta tese, exploramos os efeitos da defaunação de grandes animais no serviço ecosistêmico de estoque de carbono em florestas tropicais. Nós encontramos que o serviço ecossistêmico de armazenamento de carbono está sustentado pelos animais de grande porte, isso porque frugívoros grandes são os principais dispersores de árvores com sementes grandes e, as árvores com sementes grandes tendem a ser altas e com madeira densa, armazenando assim grandes quantidades de carbono. Portanto, a remoção de árvores de sementes grandes das florestas, devido à perda de dispersão induzida pela falta dos grandes frugívoros, pode reduzir o potencial do estoque de carbono da floresta. No entanto, a redução não é direta porque os frugívoros menores podem compensar parcialmente a perda dos grandes frugívoros. Além disso, a perda de grandes predadores de sementes também pode afetar o potencial estoque de carbono. Em comunidades fortemente defaunadas, pequenos roedores tendem a aumentar a sua abundância e a predação de sementes grandes, reduzindo assim o recrutamento deste tipo de árvore. Finalmente, nós exploramos o impacto da relação entre defaunação e o armazenamento potencial de carbono em programas de conservação. Nós mostramos que os projetos de restauração estão promovendo ecossistemas defaunados porque estes são dominados por árvores anemocóricas ou árvores de sementes pequenas que não irão fornecer recurso alimentar suficiente para animais grandes. Além disso, observamos que a falta de animais de grande porte pode produzir impactos econômicos nos mercados de carbono. Enfatizamos a necessidade urgente de integrar o papel dos animais em estratégias de restauração e mitigação das mudanças climáticas. O impacto econômico da defaunação no orçamento de carbono é um bom argumento para inserir os animais neste tipo de programas. Logo, devemos concentrar esforços no desenvolvimento de novas políticas nacionais e internacionais para proteger as florestas das "frentes de defaunação" assim como se tem feito com as “frentes de desmatamento."

Animal loss is a silent threat of forest ecosystem. Tropical forests are becoming defaunated ecosystems, especially defaunated of large animals. The loss of animals goes beyond than the loss of charismatic animals, what we are losing are key interactions that modulate the functionality of the forest and therefore of the associated ecosystem services. For instance, defaunation have effects over seed dispersal, nutrient cycling, water quality and dung removal among others ecosystem services. In this thesis, we explore the potential effects of defaunation of large animals in carbon stock ecosystem services of tropical forest. We found that the carbon stock ecosystem service is supported by large animals due to large frugivores are the main dispersers of large-seeded trees and, large-seeded trees tend to be tall trees with dense wood, therefore, store high quantities of carbon. Hence, the removal of large-seeded trees from the forest, because of diminished dispersal induced by the lack of large frugivores, reduce the carbon stock potential of the forest. However, the reduction is not straightforward because smaller frugivores can partially compensate for the loss of large frugivores. Moreover, strong defaunation effects in the seed predators communities can also affect the carbon stock potential of the forest. In strongly defaunated communities small rodents tend to increase their abundance and the predation pressure over large seeds, reducing their recruitment. In addition, we explore the impact of defaunation and carbon stock relation in conservation programs. We show that restoration projects are promoting defaunated ecosystems because they are dominated by abiotic trees or small-seeded trees, which will not provide enough food to large animals. Besides we observed that the lack of large animals can produce economic impacts in the carbon markets. Therefore, we argue the urgent necessity of integrating the animal role in restoration and climate mitigation strategies to. The economic impact of animal defaunation on carbon budget is a good argument to introduce animals in REED+ markets and forest restoration strategies. Within this evidence, we claim for the development of new national and international policy frames to protect forests from ‘defaunation fronts’ as well as has been done with ‘deforestation fronts’.

La extinción de animales es una amenaza silenciosa en los bosques tropicales. Los bosques tropicales se están convirtiendo en ecosistemas defaunados, especialmente despoblados de grandes animales. Esta pérdida de animales va más allá de la pérdida de animales carismáticos, lo que estamos perdiendo son interacciones clave que modulan la funcionalidad del bosque y, por lo tanto, de los servicios ecosistémicos asociados. Por ejemplo, la defaunación tiene efectos sobre la dispersión de semillas, el ciclo de nutrientes, la calidad del agua, la eliminación de excrementos, entre otros servicios de los ecosistemas. A través de esta tesis, exploramos los efectos potenciales de la defaunación de animales grandes en el servicio ecosistémico de almacenamiento de carbono de los bosques tropicales. Encontramos que el almacenamiento de carbono es soportado por animales grandes debido a que los frugívoros grandes son los principales dispersores de árboles con semillas grandes y, los árboles con semillas grandes tienden a ser árboles altos con madera densa, y consequentemente, almacenan altas cantidades de carbono. En consecuencia, la eliminación de árboles de semilla grande del bosque, debido a la dispersión disminuida inducida por la falta de grandes frugívoros, puede reducir el potencial de reserva de carbono del bosque. Sin embargo, la reducción no es directa debido a que los frugívoros más pequeños pueden compensar parcialmente la pérdida de frugívoros grandes. Además, los fuertes efectos de defaunación en las comunidades de depredadores de semillas también pueden afectar el potencial de reserva de carbono del bosque debido a que, en las comunidades fuertemente defaunadas los pequeños roedores tienden a aumentar su abundancia y la presión de depredación sobre las semillas grandes, reduciendo su reclutamiento. Finalmente, exploramos el impacto de la relación entre la defaunación y el potencial de carbono de los bosques tropicales en los programas de conservación. Mostramos que los proyectos de restauración están promoviendo ecosistemas defaunados porque están dominados por árboles abióticos o árboles de semilla pequeña, que no proporcionarán suficiente alimento a los animales grandes. Además, la falta de animales grandes puede producir impactos económicos en los mercados de carbono. Por lo tanto, recalcamos la necesidad urgente de integrar el papel de los animales en las estrategias de restauración y mitigación del cambio climático. El impacto económico de la defaunación de animales en los mercados de carbono es un buen argumento para introducir los animales en los proyectos REED+ y las estrategias de restauración forestal. A partir de estas evidencias, reivindicamos la necesidad de desarrollar nuevos marcos de políticas nacionales e internacionales para proteger los bosques de los "frentes de la defaunación", así como se ha hecho con los "frentes de deforestación".
Efectos de la defaunacion en el almacenamiento de carbono en bosques tropicales
Efeitos da defaunação no estoque de carbono em florestas tropicais
Keywords: Florestas; Defaunation; Carbon stock; Tropical forest; Frugivory; Atlantic forest