Pesquisas Ecológicas
de Longa Duração
(PELD)
Luiz Carlos Gomes
Univesidade Estadual de Maringá/Nupélia
Estrutura da apresentação
- ILTER
- Sumário dos estudos recentes
- PELD no Brasil
- O Sítio 6 – Planície de inundação do alto rio Paraná
-- Temáticas da nova etapa
-- A planície de inundação
-- Os estudos na área
-- A diversidade biológica
-- Principais impactos
-- Objetivos
-- Modelagem
ILTER
ILTER
Sumário dos estudos recentes
TREE (2010): 25(10): 574 - 582
Sumário dos
estudos recentes
(a) great tit (credit Joe Tobias); (b) fulmar (credit Paul Thompson); (c) Bewick’s swan (credit
Paul Marshall); (d) Florida scrubjay (credit Reed Bowman); (e) acorn wood peckers (credit Ron
Mumme); (f) song sparrow (credit Lukas Keller). For each image, the date shows the beginning
of long-term data collection at the site indicated.
Clutton-Brock & Sheldon (2010). TREE, 25(10): 562-573.
Sumário dos estudos recentes
Figure II. (a) chimpanzee (credit Ian Gilby); (b) yellow-bellied marmot (credi tKenneth
Armitage); (c) African lion (credit Craig Packer); (d) savannah baboon (credit Jeanne
Altmann); (e) bighorn sheep (Fanie Pelletier); (f) red deer (credit Tim Clutton-Brock).
Clutton-Brock & Sheldon (2010). TREE, 25(10): 562-573.
Sumário dos estudos recentes
Station P (North Pacific), RYOFU line (west Pacific transect), VICM (Vancouver Island
Continental Margin time series), NMFS (National Marine Fisheries Service collection), BATS
(Bermuda Atlantic Time series Study), HOT (Hawaii Ocean Time series program), BDZoo
(North Coast of Spain), SOCPR survey (Southern Ocean CPR survey), AMT (Atlantic
Meridional Transect), and AZMP (Atlantic Zone Monitoring Program).
Edwards et al., (2010). TREE, 25(10): 602-610.
Sumário dos estudos recentes
Edwards et al., (2010). TREE, 25(10): 602-610.
Sumário dos estudos recentes
Output of 51 long-term,
individual based studies
based in the UK (a)
frequency of studies of
different duration; (b) total
publications per study; (c)
publications per year of
study; (d) probability of
producing a paper in
Science, Nature, PNAS or
Current Biology/per year.
Clutton-Brock & Sheldon (2010). TREE, 25(10): 562-573.
PELD no
Brasil
Sítios do PELD – Primeira Etapa
2000 - 2009
1. Floresta Amazônica da Reserva do INPA;
2. Pantanal Sul – MS;
3. Cerrados do IBGE e do JB de Brasília;
4. Sistema Lacustre do Rio Doce - MG;
5. Restingas e lagoas costeiras do norte fluminense;
6. Planície de inundação do alto rio Paraná - PR;
7. Banhado do Taim - RS;
8. Estuário da Lagoa dos Patos - RS;
9. Floresta Araucária e Transições - PR;
10. Cerrados do Nordeste – PI (até 2011);
11. Caatinga/Cariri – PB (até 2011);
12. Pantanal Norte - MT.
Financiadores: MCT/CNPq
Website: http://www.icb.ufmg.br/peld
Sítios do PELD – Segunda Etapa
2010 - 2012
13. Cerrado do Parque Nacional das Emas – GO;
14. Mata Atlântica na REBIO da Uma – BA;
23
15. Transição Cerrado/Floresta Amazônica – MT;
24
16
15
22
18 27
29
13
17
14
26
20 19
25
21
28
16. Micro-bacias da Caatinga – CE;
17. Campos Rupestres da Serra do Cipó – MG;
18. Ecossistema na Chapada Diamantina – BA;
19. Baia de Guanabara – RJ;
20. Ecossistemas lacustres da Represa do Lobo/Broa – SP;
21. Campos Sulinos e Mata Atlântica – RS;
22. Caatinga de PE e PB;
23. Florestas plantadas de Jari – AM;
24. Floresta Nacional de Caxiuanã – PA;
25. Campos sulinos da APA do Ibirapuita – RS;
26. Bacia do rio São Mateus – ES;
27. Zonas Costeiras – PE;
28. Zonas Costeiras – SC;
Financiadores: MCT/CNPq
Website: http://www.icb.ufmg.br/peld
29. Recifes do litoral da BA.
TEMÁTICAS DA NOVA ETAPA:
(i) Conservação da diversidade biológica;
(ii) Dinâmica de populações e organização de
comunidades e ecossistemas;
(iii) Padrões e freqüência de perturbações naturais
e impactos antrópicos e seus efeitos sobre
populações, comunidades e ecossistemas;
(iv) Ecologia de espécies invasoras;
(v) Eco-hidrologia;
(vi) Educação ambiental.
Sítio 6
A Planície de inundação do alto rio
Paraná
Coordenador: Angelo Antônio Agostinho
Vice--Coordenador: Sidinei Magela Thomaz
Vice
Universidade Estadual de Maringá – Nupélia
Maringá, PR - Brasil
Origem: rios Paranaíba e Grande
Extensão: 810 km + 1 080 (Paranaíba)
Área: 891,000 km2 (10.5% do Brasil)
Planície original: 480 km
AMÉRICA DO SUL
Remanescente da planície
NOVA
ANDRADINA
RR
CÓ
230 km
RI O
Balsa
R
VITÓRIA
PAR
A
NÁ
ROSANA
O
O
RI
GU
A
M
NE
PA
NA
RA
A
P
RI
O
RI
PORTO
PRIMAVERA
XX
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A
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BATAIPORÃ
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A
10
DO
0
10
20
30
40Km
N
ESCALA
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PARACAÍ
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O
CA
BR
CO
RA
O
MA
LEGENDA
FORMACÃO FLORESTAL
FORMACÃO ARBUSTIVA / ARBÓREA
CAMPO NATURAL
CAMPO ANTRÓPICO
REFLORESTAMENTO
PASTAGEM
PASTAGEM / AGRICULTURA
AGRICULTURA
ÁREA URBANIZADA
OUTROS USOS
L
S
0
200
400km
A Cheia
Águas baixas - Outubro
Águas altas - Janeiro
Planície de inundação
do alto rio Paraná
Duração dos estudos na área
PELD
Recursos Hídricos - 22
Climatologia/Meteorologia - 21
Bactéria (plâncton) - 20
Teias alimentares - 19
Fontes autotróficas de carobono - 18
Pesca - 17
Genética de populações - 16
Macrófitas - 15
Microeconomia (alternativas) - 14
Saúde (índices, hábitos, necessidades) - 13
Geologia e Geomorfologia - 12
História Regional - 11
Demografia e economia - 10
Representações sociais - 9
Qualidade de vida e trabalho - 8
Limnologia - 7
Fitoplâncton - 6
Zooplâncton - 5
Zoobentos - 4
Ictioplâncton - 4
Peixes - 3
Ictioparasitologia -2
Vegetação ripariana -1
Padct/Ciamb
Finep
86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 06 08 10 12
Laboratório
Transporte do rio Paraná
A diversidade
biológica no Sítio 6
Riqueza de espécies na planície de
inundação do alto rio Paraná
• Plantas
951
• Macrófitas aquáticas
118
• Fitoplâncton
585
• Perifíton
474
• Zooplâncton (+ ciliados + rotiferos)
1011
• Zoobentos (+ Ostracoda)
315
• Ictioparasitas
284
• Peixes
137
• Anfíbios
22
• Répteis
37
• Pássaros
295
• Mamíferos
60
• TOTAL
4289
Peixes
137 espécies
Bioma da Floresta Atlântica : Planície de inundação do alto rio
Paraná
Proporção de espécies
Peixes :
Anfíbios :
0.4 %
40%
6%
Anelídeos:
58%
Rotíferos:
50%
Cladóceros:
49%
Algas:
8%
Introdução de espécies
Impactos
locais
Impactos
locais
FOGO
Impactos
regionais
Vazão no rio Paraná
average 19641964-2001
6
Phase I (1964 - 1967)
River level (m)
Phase II (1969 - 1986)
5
Phase III (1988 - 1997)
Phase IV (1999 - 2001)
4
3
2
1
J
F
M
A
M
J
J
Month
A
S
O
N
D
Objetivos
- Avaliação de perturbações de ampla escala
- El Niño, atividades antropogênicas (barragens) e ações para
conservação (criação de reservas);
- Avaliação de processos de elevada variabilidade
- Dinâmica de populações;
- Avaliação de processos complexos
- Interações bióticas;
Seus efeitos na diversidade biológica regional
Modelagem
no Sítio 6
A
Variables
PCA1
Intensity of
potamophase
-0.21
Intensity of limnophase
-0.18
Days of potamophase
-0.96
Days of limnophase
0.96
Elasticity
-0.19
Connectivity
-0.94
Fraction of potamophase
-0.96
Number of pulses
-0.61
Timing
-0.54
Eigenvalues
4.602
Explained variation (%)
46.0
Richness
Identificação da importância de cada
atributo da cheia
36
32
28
24
20
16
12
8
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.5
1.0
1.5
2.0
PC1
T otal
CPUE
B
36
32
28
24
20
16
12
8
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
C
CPUE
PC1
16
14
12
10
8
6
4
2
-2.5
Long Distance Migratory
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
PC1
Baía River
Ivinheima River
Paraná River
All Rivers
Fernandes, Agostinho, Ferreira, Pavanelli, Suzuki, Lima DP and Gomes (in press). Brazilian Journal of Biology. Effects
of the hydrological regime on the ichthyofauna of riverine environments of the upper Paraná River floodplain
Predição
Análise de dados em painéis
Painel de Dados para P. Lineatus
Ln(CPUE+1)
4,5
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Nov/86
...
Te
Rpar
mp
o
Rivi
Rbai
...
Nov/05
..
.
o
Lgua
aç
p
s
Lpat
.. . E
Predição
P = 15,895 + 0,424F + 0,089T – 0,289TS – 0,015CE + 0,500UHE + (–
0,086C + 0,00011C2)
Onde:
P = ln (CPUE+1) de piscívoros;
F = Disponibilidade de presas (ln (CPUE+1); ind. /1000 m2 rede 24 hs);
T = Temperatura da água (oC);
TS = Profundidade de Secchi (m);
CE = Condutividade (µ
µs/cm);
UHE = Variável boneco: 0 para p período antes da conclusão de Porto
Primavera em 1998; 1 para o período posterior;
C = Intensidade da cheia durante o período reprodutivo (nível médio
do rio acima de 350 cm na Estação Fluviométrica de Porto São José; m).
Piana et al. (subm.) Population ecology.
5
3
2
1
0
-1
Resíduo + B * T = 0,08902 * T
r = 0,48
B
5
Resíduo +
B* T
Resíduo +
B* F
4
6
Resíduo + B * F = 0,42438 * F
r = 0,45
A
4
3
2
1
0
-2
1,0
-1
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
14
16
18
Resíduo + B * T S = - 0,2886 * T S
r = -0,22
1,2
1,6
2,0
2,4
2,8
0
-1
-2
0,0
30
32
34
-1
-2
Resíduo + B * CE
r = -0,30
10
20
0,2
0,4
0,6
0,8
30
40
= - 0,0152 * CE
50
60
70
80
Condutividade elétrica_µS\cm (CE)
1
-3
-0,2
28
0
-4
0,8
Resíduo +
B0*C +B1*C2
Resíduo +
B* UHE
2
26
D
1
-3
Resíduo + B * UHE = 0,50016 * UHE
r = 0,35
E
24
Temperatura da água_ºC (T)
Transparência_m (TS)
3
22
2
Resíduo +
B* CE
Resíduo +
B* TS
Forrageiras_ln (CPUE + 1) (F)
4
3
C
2
1
0
-1
-2
-3
-4
0,0
0,4
20
1,0
UHE (0 se < 1998, 1 se >= 1998)
1,2
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
Resíduo + B0 * C + B1 * C2 = - 0,0859*C
F
+ 0,0001*C2
360
400
r = 0,44
440
480
Cheia_cm (C)
Piana et al. (subm.) Population Ecology
Síntese do funcionamento, identificação de lacunas e
integração entre os diversos laboratórios
Ecopath
Software livre disponível em http://www.data.fisheries.ubc.ca/ecopath/.
Produção do grupo (i) = Mortalidade por predação em (i) + Outras
mortalidades de (i) + Captura de (i) + Export de (i)
Matematicamente descrito como:
Bi * PBi * EEi - Σji (Bj * QBj * DCji) - EXi = 0
onde:
Bi - Biomassa da presa (i);
PBi - Produção / biomassa de (i);
EEi - Eficiência ecotrófica de (i) – varia de 0 a 1;
Bj - Biomassa do predador (j);
QBj - Consumo / biomassa do predador (j);
DCji - Fração da presa (i) na dieta do predador (j);
EXi - Export de (i).
Angelini & Agostinho (2005) Ecological Modelling. 181(2-3): 109-121.