Universidade Federal de Minas Gerais
Instituto de Ciências Biológicas
Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Conservação e Manejo da Vida Silvestre
Tese de Doutorado
Distribuição potencial e viabilidade de uma população de Polystictus
superciliaris (Aves, Tyrannidae), no sudeste do Brasil
Diego Hoffmann
Belo Horizonte
2011
Universidade Federal de Minas Gerais
Instituto de Ciências Biológicas
Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Conservação e Manejo da Vida Silvestre
Tese de Doutorado
Distribuição potencial e viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris (Aves,
Tyrannidae), no sudeste do Brasil
Diego Hoffmann
Tese apresentada à Universidade Federal de
Minas Gerais, como pré-requisito do
Programa de Pós-Graduação em Ecologia,
Conservação e Manejo da Vida Silvestre,
para a obtenção do título de Doutor em
Ecologia.
Orientador:
Prof. Dr. Rogério Parentoni Martins
(Depto. de Biologia Geral, ICB, UFMG)
Belo Horizonte, fevereiro de 2011
Hoffmann, Diego
Distribuição potencial e viabilidade de uma população de
Polystictus superciliaris (Aves, Tyrannidae), no sudeste do Brasil /
Diego Hoffmann. - - Belo Horizonte, 2011.
89 p.: Il.
Tese (Doutorado) – Ecologia, Conservação e Manejo da Vida
Silvestre, Departamento de Biologia Geral – Instituto de
Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais,
2011.
1. Distribuição potencial 2. Viabilidade de população 3. Status
de conservação 4. Tyrannidae 5. Mudanças climáticas
Bolsa:
Financiamento:
Apoio:
i
Dedico:
“Á minha mãe pelo apoio e compreensão.”
ii
“Se fazer fosse tão fácil quanto saber o que seria bom fazer, as capelas seriam igrejas,
e as choupanas dos pobres, palácios de príncipes.”
Shakespeare
iii
Agradecimentos
Depois de quatro anos de idas e vindas ao PERM, dezenas de papa-moscas anilhados
e monitorados, inúmeros banhos de chuva, chegou o momento de agradecer a todos aqueles
que de uma forma ou outra contribuíram para a realização deste trabalho.
Ao professor Rogério Parentoni Martins pela amizade e pelo voto de confiança. Por
ter aceito o desafio de me orientar fora de sua linha de pesquisa e ter viabilizado assim a
continuação de meus estudos e a realização deste trabalho.
Ao meu grande amigo Marcelo F. de Vasconcelos, pelo apoio e incentivo nas minhas
idéias. Pelos cafezinhos e discussões sobre metodologias e distribuição de aves. Pela parceria
nas idas a campo e pelas revisões dos meus escritos.
Ao Everton Behr, Marilise Krugel e Daniel T. Gressler, meus grandes amigos sulistas.
Pelo apoio, incentivo e por estarem sempre próximos mesmo estando longe.
A todos os meus amigos ornitólogos mineiros, pela parceria.
À Rita pela amizade, por me apoiar, por me ouvir nessa fase final de muita
turbulência e stress. Sem você eu não teria conseguido chegar até aqui.
À minha irmãzinha mineira Aline Costa, passamos por altos perrengues neste último
ano, mas conseguimos superar todos os obstáculos, muito obrigado pelo apoio e pela
sobrinha.
Aos meus amigos do forró nos momentos de descontração, principalmente à Nayara.
Aos amigos de república, Carlos e Rodrigo que agüentaram por várias madrugadas, eu
andando e fazendo barulho no apartamento para preparar chimarrão.
Quero agradecer ao meu irmão Douglas, que apesar da distância estamos mais
próximos.
iv
Finalmente quero agradecer à minha mãe que foi também meu pai, pois o perdi com
três anos de idade. Ela virou o mundo para me dar educação, sempre me dando liberdade para
tomar minhas próprias decisões, muitas vezes contra sua vontade. Nunca vou esquecer essas
palavras: “tu tens de tomar as tuas decisões, tu tens de saber o que é melhor pra ti...” Apesar
da distância e da saudade, estou fazendo o que acho que é melhor pra mim. Obrigado pelo
apoio e compreensão.
Agradeço a todos que diretamente ou indiretamente tenham feito parte desta história,
contribuindo positivamente ou até mesmo negativamente para o meu aprendizado e
crescimento pessoal e profissional.
Sem a ajuda de todos vocês, nada disso teria sido possível.
Belo Horizonte, 18 de fevereiro de 2011.
v
Sumário
RESUMO ...................................................................................................................................... 1
ABSTRACT .................................................................................................................................... 2
INTRODUÇÃO............................................................................................................................... 3
OBJETIVOS ............................................................................................................................................................................................................... 7
ÁREA DE ESTUDOS............................................................................................................................................................................................... 8
REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................................................................................... 11
CAPÍTULO 1................................................................................................................................ 13
IMPACTOS POTENCIAIS DO USO DO SOLO E DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS
SOBRE A DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA DE POLYSTICTUS SUPERCILIARIS (AVES,
TYRANNIDAE), UMA AVE ENDÊMICA DAS MONTANHAS DO LESTE DO BRASIL .......................................... 13
RESUMO .................................................................................................................................................................................................................. 14
ABSTRACT .............................................................................................................................................................................................................. 15
INTRODUÇÃO........................................................................................................................................................................................................ 16
MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................................................................................................................. 19
Locais de ocorrência da espécie ........................................................................................................................ 19
Conjunto de dados ambientais e cenários de mudanças climáticas .................................................................. 19
Modelagem da distribuição ............................................................................................................................... 20
Conjunto de dados de reservas e representação da espécie............................................................................. 22
RESULTADOS ........................................................................................................................................................................................................ 23
Distribuição atual ............................................................................................................................................... 24
Distribuição em cenários futuros ....................................................................................................................... 26
Cobertura pelo Sistema Nacional de Unidades de Conservação (SNUC) ........................................................... 28
DISCUSSÃO............................................................................................................................................................................................................. 32
Distribuição geográfica ...................................................................................................................................... 32
Distribuição geográfica em cenários futuros ..................................................................................................... 33
Cobertura pelo Sistema Nacional de Unidades de Conservação ....................................................................... 34
CONCLUSÕES ........................................................................................................................................................................................................ 35
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................................................................................. 36
CAPÍTULO 2................................................................................................................................ 45
VIABILIDADE DA POPULAÇÃO E TAMANHO DE RESERVA PARA A CONSERVAÇÃO
DE POLYSTICTUS SUPERCILIARIS (AVES, TYRANNIDAE) ...................................................................... 45
RESUMO .................................................................................................................................................................................................................. 46
ABSTRACT .............................................................................................................................................................................................................. 47
INTRODUÇÃO........................................................................................................................................................................................................ 48
MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................................................................................................................... 50
Área de Estudo .................................................................................................................................................. 50
História de vida e atributos de uma população de Polystictus superciliaris ...................................................... 51
Implementação do modelo APV e cenários futuros .......................................................................................... 53
Análise de Sensibilidade .................................................................................................................................... 57
RESULTADOS ........................................................................................................................................................................................................ 58
Probabilidade de persistência da população no PERM...................................................................................... 58
Análise de sensibilidade ..................................................................................................................................... 59
População mínima viável e área mínima de hábitat favorável .......................................................................... 60
Avaliação das estratégias de manejo ................................................................................................................. 61
DISCUSSÃO............................................................................................................................................................................................................. 62
Probabilidade de persistência da população no PERM e análise de sensibilidade ............................................ 62
Opções de manejo ............................................................................................................................................. 63
População mínima viável e área mínima de hábitat favorável .......................................................................... 64
vi
Prioridades para pesquisas futuras.................................................................................................................... 65
CONCLUSÕES ........................................................................................................................................................................................................ 65
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................................................................................. 66
CAPÍTULO 3................................................................................................................................ 74
REAVALIAÇÃO DO STATUS DE CONSERVAÇÃO DE POLYSTICTUS SUPERCILIARIS
(AVES, TYRANNIDAE), UMA AVE ENDÊMICA DAS MONTANHAS DO LESTE DO
BRASIL .................................................................................................................................... 74
RESUMO .................................................................................................................................................................................................................. 75
ABSTRACT .............................................................................................................................................................................................................. 76
INTRODUÇÃO........................................................................................................................................................................................................ 77
MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................................................................................................................... 78
Extensão de ocorrência e projeção futura ......................................................................................................... 78
Área com ambiente favorável............................................................................................................................ 78
Densidade da população local ........................................................................................................................... 78
Estimativa do tamanho populacional global ...................................................................................................... 79
Avaliação do status ............................................................................................................................................ 79
RESULTADOS ........................................................................................................................................................................................................ 79
DISCUSSÃO............................................................................................................................................................................................................. 82
Densidade da população ................................................................................................................................... 82
Status de conservação ....................................................................................................................................... 83
Avaliação de ameaças, habitat e tendências ..................................................................................................... 84
RECOMENDAÇÕES.............................................................................................................................................................................................. 85
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................................................................................. 86
CONCLUSÕES FINAIS E RECOMENDAÇÕES ................................................................................... 89
vii
Resumo
O objetivo geral desta tese foi projetar a distribuição potencial de Polystictus superciliaris e os
possíveis impactos das alterações climáticas sobre a sua viabilidade no Parque Estadual da Serra do
Rola Moça (PERM) e o seu status de conservação. Para isso consideramos as hipóteses que: 1)
existem áreas com condições favoráveis para a presença da espécie, fora de sua área de ocorrência
conhecida na literatura; 2) o PERM apresenta área o suficiente para a manutenção de uma população
mínima viável; e 3) a espécie está fora de perigo de ameaça. Esta tese é composta por três capítulos
referentes a modelagens e projeções com base em informações obtidas da literatura e pelo
monitoramento de uma população de P. superciliaris ao longo de quatro anos. O Capítulo 1 refere-se
à modelagem de distribuição potencial de P. superciliaris e os possíveis impactos das alterações
climáticas sobre sua extensão. Os principais resultados foram: a) a espécie apresenta uma área de
distribuição 76,1% menor da conhecida na literatura; b) nos cenários futuros é previsto um
deslocamento da área para sudoeste (em até 275 km) e para áreas mais elevadas (em 326 m); e c) as
UCs protegem parcialmente a espécie (apenas 12% dos 44,2% necessários para a espécie ser
considerada representada/protegida). No Capítulo 2, avaliou-se o tamanho do PERM para manutenção
de uma população mínima viável de P. superciliaris e possíveis opções de manejo. O Parque
apresenta condições para a manutenção de uma população próxima do mínimo necessário (450 a 750
ha de habitat favorável; e de 300 a 600 indivíduos), sendo a melhor opção de manejo o controle de
queimadas. No Capítulo 3, reavaliado o status de conservação da espécie com base nas informações
obtidas nos capítulos 1 e 2. Apesar de apresentar mesma probabilidade de estar ‘vulnerável’,
recomendamos a manutenção da espécie em ‘quase ameaçada’, necessitando maiores informações
sobre sua abundância ao longo de sua distribuição. No entanto, a espécie apresenta fortes tendências
de estar ameaçada em um futuro próximo. Estes resultados evidenciaram que, apesar dos novos
registros de ocorrência da espécie, estes devem ser vistos com cautela, pois a mesma apresenta fortes
tendências à extinção em áreas muito fragmentadas e com área de habitat favorável menor que 450 ha,
de modo que o seu status de conservação tende a se tornar ‘vulnerável’ em um futuro próximo.
1
Abstract
The objective of this thesis was to assess the potential distribution of Polystictus superciliaris and the
possible impacts of climate change, and to evaluate its viability in the Serra do Rola Moça State Park
(PERM) and its conservation status. We consider the hypotheses that: 1) there is favorable area
outside its known range in the literature, 2) the PERM has enough area to maintain a minimum viable
population, and 3) the species is out of risk. This thesis is composed by three chapters based on
models and projections with information obtained from literature and the monitoring of a population
of P. superciliaris. Chapter 1 refers to the modeling of potential distribution of P. superciliaris and
the possible impacts of climate change on its occurrence extent. The main results were: a) its
distribution is 76,1% less than the known in literature; b) in the future scenarios is predicted the range
shift to southwest (up to 275 km) and to highland (326 m); and c) the protected areas are partially
represented by the species (12% of the 44,2% needed). In Chapter 2 I evaluated the size of PERM to
maintain a minimum viable population of P. superciliaris and possible management options. The Park
presents conditions for maintaining a population close to minimum (450 to 750 ha of suitable habitat
and 300 to 600 individuals) and the best management option is the control of fires. In Chapter 3 I
reevaluated the status of conservation, based on information obtained in Chapters 1 and 2. The species
has the same probability of being ‘vulnerable’ or ‘near threatened’. I recommend maintaining the
species in the ‘near threatened’ category, since more information is required about its abundance
throughout its range. However, the species has strong tendencies to be threatened in future. These
results evidenced that new records of occurrence should be viewed with caution. The species has
strong tendencies to extinction in fragmented habitat and range with less than 450 ha, and its
conservation status tends to become 'vulnerable' in the future.
2
Introdução
O papa-moscas-de-costas-cinzentas, Polystictus superciliaris (Wied, 1831) é uma
espécie de ave pertencente à família Tyrannidae. Foi descrita por Wied em 1831, com base
em indivíduos coletados nos “Campos Geraes”, confins dos Estados de Minas Gerais e Bahia
(American Museum of Natural History, EUA) (Figura 1).
Figura 1. Síntipos de Polystictus superciliaris (Wied, 1831) coletados nos “Campos Geraes”, confins
dos estados de Minas Gerais e Bahia e depositados no American Museum of Natural History (EUA).
(Foto M. F. Vasconcelos).
A espécie é considerada endêmica dos topos de montanha do leste do Brasil, sendo
encontrado desde o Morro do Chapéu, no centro da Bahia, até a Serra da Bocaina, no norte de
São Paulo (Vasconcelos et al. 2003; Vasconcelos & Rodrigues 2010) (Figura 2), ocorrendo.
Ele ocorre em altitudes entre 900 e 1.950 m, onde habita os campos rupestres e campos de
altitude (Sick 1997; Vasconcelos et al. 2003), formações inseridas nos biomas Cerrado e
3
Mata Atlântica, dois importantes “hotspots” de biodiversidade mundial (Mittermeier et al.
2004).
Figura 2. Área de distribuição de P. superciliaris no leste do Brasil, com
base na literatura (área hachurada) (Ridgely & Tudor 1994) e registros
de ocorrência (estrelas), com representação em cinza das áreas acima de
1.000 m de altitude.
A espécie é classificada como espécie ‘quase ameaçada’ de extinção (“near
threatened”), conforme os critérios adotados pela International Union for Conservation of
Nature (IUCN), devido a sua restrita área de distribuição e acentuada perda de habitat
(BirdLife International 2008). Uma crescente pressão antrópica sobre esses ambientes é
observada na porção sul da Cadeia do Espinhaço, principalmente devido a constantes
4
incêndios, mineração, conversão dos campos rupestres em pastagens e especulação
imobiliária (Stattersfield et al. 1998; Vasconcelos et al. 2003).
A carência de informações sobre a biologia e a distribuição da espécie dificulta o real
conhecimento sobre o seu grau de ameaça e o planejamento de medidas para sua conservação
e do ambiente que habita. Até o ano de 2005, informações sobre a espécie se restringiam
principalmente a registros de distribuição e, apenas, um estudo abordando aspectos sobre sua
biologia (Vasconcelos & Lombardi 1996). Devido à escassez de informações e possíveis
tendências de declínio da população (BirdLife International 2008), realizamos novos estudos
sobre a biologia e distribuição da espécie (Figura 3).
Figura 3. Indivíduo de P. superciliaris registrado com material para construção de
ninho durante seu monitoramento no PERM. (Foto D. Hoffmann).
No Capítulo 1, projetou-se a distribuição potencial da espécie e avaliou-se os
possíveis impactos das mudanças climáticas sobre sua área de ocorrência. No Capítulo 2, foi
avaliada a viabilidade de uma população no Parque Estadual da Serra do Rola Moça (PERM),
com a finalidade de determinar o tamanho mínimo de uma população viável e a área mínimia
com habitat favorável requerida, bem como possíveis estratégias de manejo. No Capítulo 3,
5
foi reavaliado o status de conservação da espécie com base nas informações deste estudo e
aquelas encontradas na literatura. Desta forma, os resultados aqui apresentados representam
uma contribuição a um maior conhecimento da biologia e distribuição de P. superciliaris,
com a finalidade de sua proteção e conservação.
6
Objetivos
Objetivo geral
Projetar a distribuição potencial de P. superciliaris e os possíveis impactos das
alterações climáticas sobre a sua viabilidade no PERM e o seu status de conservação.
Objetivos específicos
•
Comparar a distribuição potencial de P. superciliaris com a distribuição
encontrada na literatura;
•
Avaliar os possíveis impactos das mudanças climáticas sobre a distribuição de
P. superciliaris (tamanho de área e deslocamento em latitude e altitude);
•
Determinar a população mínima viável de P. superciliaris;
•
Determinar a área mínima com habitat favorável para a manutenção de uma
população mínima viável da espécie;
•
Avaliar possíveis estratégias de manejo para a conservação da espécie;
•
Reavaliar o status de conservação da espécie;
•
Estimar o tamanho populacional da espécie ao longo de sua área de
ocorrência.
7
Área de Estudos
A área de estudos referente aos capítulos 1 e 3 consiste das montanhas do leste do
Brasil (Figura 4, quadro menor). A coleta de dados para o capítulo 2 foi realizada no Parque
Estadual da Serra do Rola Moça (PERM) (20°03’S, 44°00’W), porção sul da Cadeia do
Espinhaço, localizado entre os municípios de Belo Horizonte, Nova Lima, Brumadinho e
Ibirité, Minas Gerais, Brasil que, possui uma área de 3.942 ha (Figura 4).
Figura 4. Mapa da Cadeia do Espinhaço (esquerda superior) onde
está localizado o Parque Estadual da Serra do Rola Moça (estrela).
As áreas em cinza correspondem a elevações acima de 1.000 m.
Imagem de satélite (principal) com os limites do Parque (linhas
azuis) e da área de estudos (linhas negras).
8
A região apresenta um clima do tipo mesotérmico (Cwb de Köpen) com um regime de
precipitação bem definido, com verões chuvosos e invernos secos. A área recebe uma
precipitação anual média de 1.735 mm, sendo a maior concentração entre os meses de
novembro e março (INMET 2010).
O PERM está situado em uma área de transição entre o Cerrado e a Mata Atlântica. A
área estudada é composta predominantemente por campos ferruginosos, cujo substrato
(canga) é rico em ferro. A cobertura vegetal varia conforme o grau de agregação do substrato.
Quando a canga forma uma couraça ou laje, ela é denominada canga couraçada e apresenta
uma cobertura vegetal com presença de plantas que têm suas raízes desenvolvidas
principalmente em pequenas fendas das pedras e as gramíneas são praticamente inexistentes
(Figura 5). Quando o substrato encontra-se fragmentado, tem-se a canga nodular, que é mais
penetrável e sua cobertura vegetal é dominada por canelas-de-ema (Velloziaceae) e
gramíneas, que propiciam a cobertura total do substrato (Rizzini 1979; Vincent 2004) (Figura
5). No local, além da vegetação característica, ocorrem pequenos capões com vegetação mais
densa, formado por árvores de pequeno porte, arbustos e orquídeas.
Figura 5. Área de estudo: canga couraçada (esquerda) e canga nodular (direita) com suas vegetações
características. (Fotos D. Hoffmann).
9
Além de existirem poucos estudos específicos da fauna e flora dos campos
ferruginosos (Jacobi & Carmo 2008; Jacobi et al. 2007; Viana & Lombardi 2007; Vincent et
al. 2002) este ambiente se encontra sob grande pressão antrópica devido à expansão urbana,
extração ilegal de plantas ornamentais (orquídeas e bromélias), trânsito de veículos “offroad” e mineração (Vincent et al. 2002), de forma que a região é considerada de importância
biológica especial no estado de Minas Gerais (Drummond et al. 2005).
10
Referências
BirdLife International. 2008. Polystictus superciliaris. In: IUCN, editor. IUCN 2010 Red List
of Threatened Species.
Drummond, G. M., C. S. Martins, A. B. M. Machado, F. A. Sebaio, & Y. Antonini 2005.
Biodiversidade em Minas Gerais - Um atlas para sua conservação. Fundação
Biodiversitas, Belo Horizonte.
INMET. 2010. Instituto Nacional de Meteorologia - Parâmetros meteorológicos de Belo
Horizonte.
Jacobi, C. M., & F. F. Carmo. 2008. The contribution of ironstone outcrops to plant diversity
in the Iron Quadrangel, a threatened Brazilian landscape. Ambio 37:324-326.
Jacobi, C. M., F. F. Carmo, R. C. Vincent, & J. R. Stehmann. 2007. Plant communities on
ironstone outcrops: a diverse and endangered Brazilian ecosystem. Biodiversity and
Conservation 16:2785-2200.
Mittermeier, R. A., P. R. Gil, M. Hoffmann, J. Pilgrim, J. Brooks, C. G. Mittermeier, J.
Lamourux, & G. A. B. Fonseca 2004. Hotspots revisited: earth's biologically richest
and most endangered terrestrial ecoregions. Cemex, Mexico City, México.
Ridgely, R. S., & G. Tudor 1994. The Birds of South America, volume 2: the suboscine
passerines. University of Texas Press, Austin.
Rizzini, C. T. 1979. Tratado de fitogeografia do Brasil. HUCITEC, São Paulo.
Sick, H. 1997. Ornitologia Brasileira. Nova Fronteira, Rio de Janeiro.
Stattersfield, A. J., M. J. Crosby, A. J. Long, & D. Wege 1998. Endemic birds areas of the
world: Priorities for biodiversity conservation. BirdLife International, Cambridge,
U.K.
11
Vasconcelos, M. F., & J. A. Lombardi. 1996. Primeira descrição do ninho e do ovo de
Polystictus superciliaris (Passeriformes: Tyrannidae) ocorrente na Serra do Curral,
Minas Gerais. Ararajuba 4:114-116.
Vasconcelos, M. F., M. Maldonado-Coelho, & D. R. C. Buzetti. 2003. Range extension for
the Gray-backed Tachuri (Polystictus superciliaris) and the Pale-throated Serra-Finch
(Embernagra longicauda) with the revision on their geographic distribution.
Ornitología Neotropical 14:477-489.
Vasconcelos, M. F., & M. Rodrigues. 2010. Patterns of geographic distribution and
conservation of the open-habitat avifauna of southeastern Brazilian mountaintops
(Campos rupestres and Campos de altitude). Papeis Avulsos de Zoologia (Sao Paulo)
50:1-29.
Viana, P. L., & J. A. Lombardi. 2007. Florística e caracterização dos campos rupestres sobre
canga na Serra da Calçada, Minas Gerais, Brasil. Rodriguésia 58:159-177.
Vincent, R. C. 2004. Florística, fitosociologia e relações entre a vegetação e o solo em áreas
de campos ferruginosos no Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais. Page 145. USP, São
Paulo.
Vincent, R. C., C. M. Jacobi, & Y. Antonini. 2002. Diversidade na adversidade. Ciência Hoje
185:64-67.
12
Capítulo 1
Impactos potenciais do uso do solo e das mudanças
climáticas sobre a distribuição geográfica de
Polystictus superciliaris (Aves, Tyrannidae), uma ave
endêmica das montanhas do leste do Brasil
1
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
RESUMO
O papa-moscas-de-costas-cinzentas (Polystictus superciliaris) é uma espécie quase ameaçada de
extinção. Devido principalmente, à diminuição de seu habitat, causada pelo uso inadequado do solo,
pois sua distribuição é limitada às áreas mais elevadas do leste do Brasil. Avaliou-se os impactos
sobre sua distribuição (aumento ou diminuição, deslocamento em latitude e altitude), considerando
possíveis efeitos ocasionados por meio do uso inadequado do solo e pelas mudanças climáticas. Para
isso, foi modelada a sua distribuição atual e estimada a sobreposição entre a área prevista e os
cenários de períodos futuros (2020, 2050, 2080). Também foi avaliada a eficiência do Sistema
Nacional de Unidades de Conservação (SNUC) na conservação da espécie. A área de distribuição
prevista por meio do modelo Maxent foi 76,1% menor daquela disponível na literatura e apresentou
uma retração, tendo em vista os cenários futuros para 2020, 2050 e 2080. A retração da área de
distribuição prevista para os períodos considerados variou de 22,5% a 77,3%. Observou-se um
deslocamento do centro da distribuição para o sul (de 102,5 a 275,4 km) e para as áreas mais elevadas
(de 1.102 a 1.428 m). Da área prevista, 20% (5.505 km²) encontram-se sob algum tipo de ocupação
humana e o SNUC protege parcialmente a espécie, com apenas 12% de sua área, dos 44,2%
esperados. A ocorrência de P. superciliaris foi prevista em 85% das UCs das quais se tem registro.
Foram observadas seis possíveis barreiras geográficas para a dispersão e separação de possíveis
populações isoladas. Tendo em vista estas perspectivas e dependente da capacidade de dispersão e
adaptação, a espécie irá se tornar ameaçada no período de 2080. Desta, forma é de grande importância
a proteção de seu habitat que contemple sua presença atualmente e nos períodos futuros.
Palavras-chave: Deslocamento da distribuição, Maxent, status de conservação, unidades de
conservação.
14
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
ABSTRACT
The Gray-backed Tachuri (Polystictus superciliaris), is a near-threatened species mainly due to
habitat loss caused by inappropriate land use. It is restricted to mountain tops of eastern Brazil. We
evaluated the impact of climate change and land use on its range. We modeled the current distribution
and estimate the overlap between its current and future range using Maxent. We also assessed the
efficiency of the National Park System (SNUC) for the species protection. The actual range of P.
superciliaris was 76,1% smaller than that described in literature. Our modeling indicated a decrease in
future scenarios (2020, 2050 and 2080), ranging from 22,5% to 77,3%. We observed a shift in the
distribution center to the southwest (from 102.5 to 275.4 km) and to high elevations (from 1,102 to
1,428 m). Of the actual range, 20% (5.505 km²) is under human occupation. The SNUC protect only
12% of its actual range, of 44,2% expected. The species was predicted to occur in 85% of the protect
areas where it currently occurs. We found six potential geographical barriers for dispersal of P.
superciliaris. If the species cannot disperse or adapt, it will become threatened in the future. For this
reason the protection of habitat with P. superciliaris current presence and projected in future periods
is of great importance.
Keywords: Range shift, Maxent, conservation status, reserves.
15
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
INTRODUÇÃO
Atualmente o planeta passa por inúmeras alterações climáticas, como aquecimento
gradativo, invernos mais frios e derretimento das geleiras. Simulações atuais prevêem um
aquecimento ainda maior durante o século XXI (IPCC 2007b). Assim, é provável que muitas
espécies sofram mudanças drásticas em suas áreas de distribuição geográfica (IPCC 2007a).
De fato, estudos recentes têm mostrado que várias espécies estão respondendo a essas
mudanças e essa resposta tende a aumentar no futuro (e.g. Hughes 2000; Parmesan & Yohe
2003). Tem-se, como hipótese, que as mudanças climáticas passadas foram responsáveis por
diversas extinções e modificações nas distribuições geográficas de várias espécies da flora e
da fauna (e.g., Behling 2002; Bonaccorso et al. 2006; Haffer & Prance 2001; Servant et al.
1993). De maneira semelhante, prevê-se que, no futuro, essas mudanças também aumentarão
a ameaça para algumas espécies, especialmente aquelas que vivem em altas latitudes e
elevações (Millennium Ecosystem Assessment 2005). Os maiores impactos das mudanças
climáticas são preditas para ocorrer nas altas cadeias de montanha, como por exemplo, nos
Alpes (Beniston et al. 1997; Hughes 2000; Sérgio 2003). As espécies montanas são mais
sensíveis ao clima e apresentam capacidade de ajuste de suas áreas limitadas pela diminuição
na disponibilidade de superfície com o aumento da altitude. (Pauli et al. 2007; Rull & VegasVilarrúbia 2006; Thuiller et al. 2005). Desta forma, desenvolver práticas para medir quais e
como as espécies são afetadas por estas modificações é essencial para prever efeitos e
manejos potenciais para a biodiversidade (Jiguet et al. 2010).
Vários algoritmos de modelagem têm sido implementados e utilizados para definir a
relação entre a distribuição atual das espécies (com base em seus registros de ocorrência) e as
variáveis climáticas atuais, baseando-se no princípio que essa relação reflita o nicho
ecológico ou preferências ambientais que tenderiam a ser conservados (conforme Peterson et
al. 1999). Estes modelos são utilizados para simular a distribuição potencial futura das
16
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
espécies e investigar possíveis impactos de alterações climáticas sobre as mesmas (Heikkinen
et al. 2006; Thuiller et al. 2005; Virkkala et al. 2008). São utilizados, ainda, no planejamento
de reservas, na predição de invasões biológicas e identificação de áreas de distribuição ainda
desconhecidas (Broennimann & Guisan 2008; Guisan et al. 2006; Wilson et al. 2005).
No entanto, poucos pesquisadores têm considerado os impactos potenciais das
mudanças climáticas sobre a biodiversidade da Região Neotropical, com ênfase para as aves
(e.g. Peterson et al. 2001; Pounds et al. 1999), especialmente no Brasil (Anciães & Peterson
2006; Marini et al. 2009a, b; Marini et al. 2009c; Nunes et al. 2007), país que apresenta uma
alta diversidade e elevado número de espécies endêmicas e para onde se projeta, dentro de
um século, um aumento de temperatura em até 3,5°C (16,4 %) e um pequeno aumento na
precipitação de 2% (IPCC 2007a).
As montanhas do leste do Brasil estão inseridas em dois importantes “hotspots” de
biodiversidade mundial: os biomas da Mata Atlântica e do Cerrado, uns dos mais ameaçados
do planeta (Mittermeier et al. 1999; Silva & Bates 2002). As montanhas do leste brasileiro
são consideradas como importantes centros de endemismo e de diversidade de plantas (Eiten
1992; Giulietti et al. 1997; Safford 1999) e de algumas espécies de aves (Stattersfield et al.
1998; Vasconcelos 2001, 2008; Vasconcelos et al. 2003; Vasconcelos & Rodrigues 2010).
Dentre elas, cita-se o papa-moscas-de-costas-cinzentas, Polystictus superciliaris (Aves,
Tyrannidae), que é encontrado desde o Morro do Chapéu, no centro da Bahia, até a Serra da
Bocaina, no norte de São Paulo (Vasconcelos 2008; Vasconcelos et al. 2003). A espécie
ocorre em campos rupestres e campos de altitude entre 900 e 1.950 m (Sick 1997;
Vasconcelos et al. 2003). Polystictus superciliaris é classificada como ‘quase ameaçada’ de
extinção (“near threatened”), conforme os critérios da International Union for Conservation
of Nature (IUCN), devido a sua distribuição restrita e acentuada perda de habitat (BirdLife
International 2004). A área de distribuição dessa espécie registrada na literatura segundo
17
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
Ridgely & Tudor (1994) pode estar mascarando sua real distribuição, pois não inclui muitos
locais onde ocorre, além de incluir muitas áreas onde as condições são desfavoráveis à sua
ocorrência. Esta situação é devida à metodologia empregada pelos autores que consiste
basicamente da união dos locais de registro, criando uma área de ocorrência. Além de muitas
vezes incluir desvios de localização geográfica como no caso de P. superciliaris. Por este
motivo, e também pela crescente pressão antrópica sobre seus habitat, a espécie pode estar
sendo afetada negativamente (Stattersfield et al. 1998; Vasconcelos et al. 2003).
O conhecimento dos impactos da perda de habitat e das mudanças climáticas sobre as
espécies são essenciais para se entender como estas poderão persistir a longo prazo. No caso
específico de espécies cujo tamanho de área de distribuição geográfica é reduzido, incluindo
a maioria das endêmicas de topos de montanha, a perda de habitat é o principal fator
influenciador de declínio de populações e de vulnerabilidade para extinção (e.g., Davies et al.
2009).
Deste modo, é importante avaliar previamente a distribuição de espécies endêmicas,
como é o caso de P. superciliaris, para as quais há pouca informação e que, por isso, podem
vir a se tornar ameaçadas no futuro, já que esta abordagem é de grande importância para o
delineamento de seus status de conservação (Anderson & Martínez-Meyer 2004; Hernandez
et al. 2006) e para determinar seus níveis atuais de ameaça e proteção (Fuller et al. 2006).
Estas avaliações também são importantes em regiões onde o desenvolvimento sócioeconômico ocorre rapidamente (Pressey et al. 2007), a exemplo do leste brasileiro, região na
qual áreas naturais para conservação são limitadas. Neste contexto, tais procedimentos
poderão contribuir para que a gestão e aplicação de recursos para a conservação, que
geralmente são escassos, sejam aplicadas corretamente e com sucesso.
Sob esta perspectiva, projetou-se a distribuição potencial atual e futura de P.
superciliaris, para avaliar possíveis impactos das mudanças climáticas e encontrar novas
18
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
áreas com condições favoráveis para sua presença fora de sua distribuição conhecida e assim
nortear a aplicação de recursos para sua conservação. Avaliou-se, também, o percentual da
sua área de distribuição que se encontra protegida pelas unidades de conservação, para
determinar a necessidade de investimentos em sua proteção e determinação de possíveis áreas
para preservação. Pois é possível que a espécie não se encontre completamente protegida, por
não ocorrer em muitas reservas que contemplem a proteção de largas extensões de seu
habitat. Desta forma espera-se fornecer informações para a proteção de P. superciliaris e
preservação de seu habitat, e assim evitar que este endemismo venha a figurar entre as
espécies ameaçadas em um futuro próximo.
MATERIAIS E MÉTODOS
Locais de ocorrência da espécie
Para determinar locais de ocorrência de P. superciliaris, foram utilizados registros de
campo, além daqueles obtidos por revisão de literatura e de checagem de espécimes
depositados em museus. Dos espécimes depositados em coleções, as coordenadas geográficas
foram obtidas a partir dos locais de coleta mencionados em suas etiquetas originais, com base
em Paynter e Traylor (1991) ou Vanzolini (1992) e ajustados para áreas com ambiente
semelhante ao do ponto de coleta. Todos os registros com coordenadas geográficas foram
plotados em uma grade com células de 30” (~0.833 x 0.833 km2), removendo-se os registros
duplicados dentro de uma mesma célula. Foram utilizados 41 pontos de ocorrência de P.
superciliaris espacialmente independentes.
Conjunto de dados ambientais e cenários de mudanças climáticas
Para as projeções de distribuição atual e futura foram utilizadas seis variáveis
bioclimáticas de temperatura e precipitação (temperatura mínima do mês mais frio,
19
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
temperatura máxima do mês mais quente, temperatura média anual, precipitação anual,
precipitação do mês mais seco e precipitação do mês mais chuvoso obtidos do conjunto de
dados WorldClim (Hijmans et al. 2005); três variáveis topográficas (declive, aspecto e o
índice topográfico composto obtidos da base de dados do US Geological Survey's Hydro1k
base ‘http://eros.usgs.gov/’) e uma de solo obtida da base de dados FAO (1998). Todas as
variáveis utilizadas para a modelagem de nicho atual e períodos futuros foram padronizadas à
resolução de 30” (~0.833x0.833km2) e recortadas para o limite político do Brasil, área onde
ocorre a espécie estudada.
Para as projeções futuras, as mesmas variáveis foram utilizadas para cada período
(2020, 2050 e 2080) considerando três modelos gerais de circulação de gases (GCMs):
CCMA, HADCM3, CSIRO. Os GCMs representam processos físicos na atmosfera, nos
oceanos e na superfície terrestre. Eles são considerados as ferramentas mais avançadas
disponíveis atualmente para simular a resposta do sistema climático global ao aumento das
concentrações dos gases de efeito estufa.
As variáveis também foram usadas levando em conta dois cenários do relatório
especial de emissão (SRES) do IPCC (2007b) (A2a e B2a) que refletem os impactos
potenciais das diferentes possibilidades de mudanças demográficas, socioeconômicas e da
evolução tecnológica na liberação de gases do efeito estufa.
Modelagem da distribuição
A distribuição potencial atual e futura de P. superciliaris foi modelada utilizando o
programa Maxent versão 3.2.19, que estima a distribuição mais uniforme através da área de
estudos com base em dados de presença, utilizando um algoritmo de máxima entropia. O
programa foi rodado utilizando a configuração padrão. Uma descrição detalhada dos métodos
do Maxent pode ser encontrada em Philips et. al. (2006).
20
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
A projeção de distribuição atual foi gerada utilizando 75% dos registros de ocorrência
selecionados aleatoriamente e avaliado com os 25% restantes. Os modelos foram avaliados
utilizando uma característica operacional relativa (ROC) e a área sob a curva (AUC)
(Fielding & Bell 1997). A curva considera a taxa de omissão em relação à área fracional
prevista. Modelos com valores AUC próximos a 1,0 podem ser considerados bons e
conseguem predizer a presença de condições para a espécie melhor do que o acaso. Modelos
com AUC próximos ou inferiores a 0,5 são considerados modelos não melhores do que o
acaso. Os dados foram divididos desta forma cinco vezes, dos quais foi calculada a média de
AUC, apresentando uma estimativa mais robusta do desempenho preditivo.
Para a projeção da distribuição de P. superciliaris, em cada um dos três períodos
futuros, obtiveram-se seis projeções (três GCMs x dois cenários SRES) e um consenso entre
elas, maximizando a precisão e obtendo uma tendência central. Para a obtenção da área
prevista da distribuição final foram utilizados todos os dados disponíveis.
Para transformar a distribuição probabilística, atual e futura, em um mapa binário de
presença/ausência, selecionou-se um valor limiar que englobasse todas as localidades
(Pearson et al. 2007). Para isso, considerou-se a possibilidade de 5% de erro na previsão,
pois, eventualmente, alguns registros poderiam representar indivíduos fora de seu nicho
ótimo ou em áreas de transição. Todas as células abaixo do valor limiar foram fixadas em ‘0’
e mantidas as probabilidades de ocorrência das acima. A área foi calculada pela soma de
todos os pixels que apresentaram probabilidade de condições médias maior que ‘0’ entre as
seis projeções de presença e ausência. Por último, foram removidas das áreas previstas, por
sobreposição, as terras já convertidas para a agricultura intensiva, áreas urbanas e corpos
d’água, usando um mapa de cobertura do solo Eva et al. (2002).
Para analisar a resposta de P. superciliaris às alterações climáticas em sua
distribuição, cada projeção de distribuição (atual e períodos futuros) foi caracterizada por sua
21
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
área de extensão e ponto central (centróide de sua área de distribuição). A área de distribuição
foi calculada somando-se todos os pixels acima do valor limiar. Para avaliar se houve
deslocamento na área de distribuição foi calculada a distância entre os centros da área futura
e atual, para cada período.
Estimou-se, para cada período, a razão entre o tamanho da área futura e a atual, como
medida de impacto potencial das mudanças climáticas. Esta medida pressupõe que a espécie
seja capaz de se dispersar completamente de sua área atual para uma área prevista para o
futuro, sem nenhum impedimento ambiental ou fisiológico (hipótese da dispersão total).
Calculou-se, também, o percentual de sobreposição da área de distribuição de cada período
futuro em relação ao atual. Essa medida assume que a espécie não seja capaz de se dispersar
para novas áreas podendo ocupar apenas as áreas com condições atuais favoráveis e que
sejam preditas no futuro como climaticamente favoráveis (hipótese da dispersão nula).
Para avaliar se houve um deslocamento altitudinal, foi calculada a diferença entre a
altitude média da área futura projetada de cada período e a projeção atual. Para isso, extraiuse a altitude para todos os pixels das áreas previstas, por sobreposição, usando um mapa de
relevo
obtido
da
base
de
dados
do
US
Geological
Survey's
Hydro1k
base
(http://eros.usgs.gov/) , para o cálculo posterior de sua média.
Conjunto de dados de reservas e representação da espécie
Dados sobre a distribuição das áreas protegidas do Brasil foram obtidos a partir das
bases disponíveis no ICMBio (Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade) e
no IBAMA/CSR (Centro de Sensoriamento Remoto), órgãos ambientais do Brasil
(http://www4.icmbio.gov.br). Este banco de dados é composto por cerca de 1.000 reservas
federais, estaduais e municipais, implementadas até 2006 (equivalente às reservas categoria II
da IUCN) (MMA 2006). Foram realizadas análises de lacunas, considerando a projeção da
distribuição atual de P. superciliaris, além da projeção para os períodos futuros. Para cada
22
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
período foi realizada uma análise com todas as reservas de proteção integral. A distribuição
prevista foi sobreposta à distribuição das reservas, sendo calculado o percentual da
distribuição da espécie que se encontra em área protegida. Seguiu-se os métodos de
Rodrigues et al. (2004) e Catullo et al. (2008) para identificação de um alvo de representação
(Scott et al. 1993), dependendo da área com potencial de presença da espécie. Representação
é a quantidade de área de distribuição de uma espécie incluída dentro de áreas protegidas, um
parâmetro comumente utilizado em planos de conservação para avaliar a necessidade de
proteção. As análises foram efeitas considerando as seguintes metas de representação: i)
espécie com distribuição restrita (área de presença potencial menor do que 1.000 km2), que
deve ter 100% de sua área de distribuição potencial protegida; ii) espécie difundida (área de
presença potencial maior de 250.000 km2), que deve ter 10% de sua área de distribuição
potencial protegida; iii) espécie com área de presença potencial superior a 1.000 km2 e
inferior a 250.000 km2 devem ter um alvo de representação que é obtido pela interpolação
entre os dois extremos, utilizando uma regressão linear da área log-transformada da presença
potencial (Rodrigues et al. 2004). Uma lacuna total ocorre quando uma espécie não está
representada em nenhuma reserva, uma lacuna parcial ocorre quando uma espécie tem a
representação apenas parcialmente atendida, e a espécie é considerada coberta quando o alvo
de representação é totalmente atendido (Catullo et al. 2008). A representação com a mudança
climática para cada período foi avaliada para dois cenários extremos (com dispersão e sem
dispersão).
RESULTADOS
A precisão do modelo de distribuição na predição da presença de condições favoráveis
para a presença de P. superciliaris foi melhor que o acaso. A média de AUC, com base nos
dados de teste dos cinco modelos gerados, foi de 0,993 ± 0,007.
23
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
Distribuição atual
A distribuição atual predita de P. superciliaris, com condições favoráveis foi de
30.745 km2 (Figura 1.1). Essa distribuição é 76,1% menor do que a apresentada na literatura
(129.012 km2) (Ridgely & Tudor 1994) (Figura 1.2a). Quando extraída da distribuição atual
predita, a área convertida pela agricultura intensiva, áreas urbanas e corpos da água (5.505
km2), a área com vegetação natural disponível para a espécie seria, atualmente, de 25.240
km2.
6
5
4
3
7
2
1
Figura 1.1. Distribuição atual prevista do papa-moscas-decostas-cinzentas (Polystictus superciliaris). A escala de cores
representa a probabilidade de condições favoráveis dentro de
cada pixel acima do valor limiar de sensitividadeespecificidade, da mais baixa (cor azul) para a mais alta (cor
vermelha). As áreas em branco são abaixo do limiar de
condições favoráveis. As linhas azuis representam possíveis
barreiras geográficas para o deslocamento da espécie e
possíveis divisoras de populações (os números).
24
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
Atual
a)
2020
b)
2050
c)
2080
d)
Figura 1.2. a) Área de distribuição de Polystictus superciliaris (área hachurada), segundo
Ridgely & Tudor (1994) e distribuição real com base em revisão bibliográfica, exemplares
de museus e trabalhos de campo (pontos); altitudes acima de 1.000 m estão representadas
em cinza; b-d) área com condições favoráveis constantes (atual e períodos futuros) para a
presença de P. superciliaris (verde), área com potencial para ocupação/dispersão no futuro
e sem condições atualmente (azul), área atual com possibilidade de perda de condições
favoráveis (vermelho) nos períodos futuros (2020, 2050 e 2080 respectivamente) e
deslocamento do centro de distribuição em relação à distribuição atual (linhas negras).
25
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
Distribuição em cenários futuros
A área de distribuição de P. superciliaris apresentou uma expressiva contração com
relação à área com condições favoráveis, restando para o período de 2080, cerca de um
quinto da extensão atual sob a hipótese da dispersão nula (Figura 1.2b-d). Se esta tendência
realmente ocorrer, a espécie será incluída na categoria vulnerável segundo o critério B1
(<20,000 km2) of International Union for Conservation of Nature (IUCN et al. 2008).
Considerando-se a hipótese da dispersão total, a diminuição na área de distribuição
atual para o período de 2080 foi de 64,7% (Tabela 1.1). Na hipótese da dispersão nula, essa
diminuição foi de 77,3%.
O deslocamento do centro das áreas de distribuição para os períodos futuros
apresentou aumento gradativo até o período de 2080. Ele foi 275,4 km sob a hipótese da
dispersão total e de 250,7 km, considerando a hipótese da dispersão nula. Além disso,
observou-se deslocamento altitudinal médio de 325,5 m e 275,1 m, considerando-se as duas
hipóteses, respectivamente (Tabela 1.1). Para todos os períodos futuros, o centro de
distribuição apresentou um deslocamento para sudoeste (Figura 1.2 b-d).
26
27
4178
3937
851
5505
3268
2589
649
2020 22,247
2050 23,837
2080 10,837
Atual 30,745
2020 19,036
2050 15,537
6,986
2080
5505
68.3
55.3
52.0
44.2
61.2
48.3
49.4
44.2
64.8
22.5
27.6
*
17.0
15.5
13.8
11.7
77.3
49.5
38.1
*
Sem Dispersão
17.0
13.8
13.1
11.7
Com Dispersão
251
170
103
*
275
216
138
*
275
136
110
*
326
186
126
*
Sudoeste
Sudoeste
Sudoeste
*
Sudoeste
Sudoeste
Sudoeste
*
Área utilizada
Área
Área protegida
Deslocamento
dentro da
Perda de
Deslocamento Direção do
do centróide da
protegida
em todas as
distribuição
área (%)
altitudinal (m) deslocamento
área (km)
esperada (%) reservas (%)
(km²)
Atual 30,745
Área
Estimada
(km²)
Tabela 1.1. Estimativa da área de distribuição de P. superciliaris para a atualidade e períodos futuros; área predita que se
encontra impactada; nível de proteção esperada e efetivada em UCs; variação na extensão e perda de área, direção e
deslocamento do centróide da área, e deslocamento altitudinal nos períodos futuros em relação à atualidade, sob as hipóteses de
dispersão total e nula.
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
Cobertura pelo Sistema Nacional de Unidades de Conservação (SNUC)
A área predita com condições favoráveis para a presença de P. superciliaris, atinge de
27 a 42 Unidades de Conservação (UC) (cenário atual e cenários futuros). Essas UC
protegem uma área total que vai de 7.248 a 9.635 km2, de acordo com o cenário específico
(Tabela 1.2). Desta área protegida pelas reservas, apenas 49% apresenta ambiente com
condições favoráveis para a presença de P. superciliaris (Tabela 1.2) e representa apenas
11,7% da área de distribuição predita para a atualidade, quando para a espécie ser
considerada protegida teria de representar pelo menos 44,2% (Tabela 1.1). O percentual da
área de distribuição predita, representada nas UC para a espécie ser considerada protegida
aumenta gradativamente nos períodos futuros. Ou seja, ocorre uma diminuição da área de
distribuição total prevista e conseqüentemente o aumento da necessidade de representação
para até 61,2 e 68,3%, considerando a hipótese da dispersão total e nula, respectivamente
(Tabela 1.2).
Tabela 1.2. Número de Unidades de Conservação com alta adequação para a presença de P.
superciliaris atualmente e períodos futuros, considerando a variação na extensão da área; área
total das UCs e percentual de área nelas representadas.
Atual
N° UCs
UCs cuja a área diminuiu
UCs cuja a área aumentou
UCs que perderam adequação
UCs adicionadas
UCs que a área ficou constante
Area das UCs (km2)
% de área adequada nas UCs
Área representada nas UCs (km2)
27
0
0
0
0
0
7.248
49%
3.5866
Com Dispersão
2020
2050
2080
30
42
30
16
16
10
5
7
7
1
2
8
4
17
11
5
2
2
7.558
9.635 7.494
39%
34%
25%
2.9245 3.2910 1.838
Sem Dispersão
2020 2050 2080
26
25
19
16
16
10
5
7
7
1
2
8
0
0
0
5
2
2
7.230 6.828 5.216
26%
24% 12%
2.628 2.402 1.187
Da mesma forma, nos períodos futuros, observou-se a perda de condições favoráveis
em até 8 UC’s, considerando a hipótese da dispersão nula e o acréscimo de até 17 novas
UC’s, considerando a hipótese da dispersão total (Tabela 1.2). Das UC’s que apresentam
28
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
condições favoráveis atualmente (27), 19 mantiveram, pelo menos em parte, condições
favoráveis em todos os cenários futuros (Tabela 1.3). Das 13 UC’s previstas pelo modelo que
apresentam registros de ocorrência para a espécie, 12 mantiveram, em parte, condições para
todos os períodos futuros (Tabela 1.3). A maioria das reservas apresentou uma retração em
suas áreas de ocorrência potencial para a espécie em relação ao cenário atual, sendo as mais
afetadas, nos cenários futuros, aquelas localizadas no norte do estado de Minas Gerais e na
Bahia, como é o caso do Parque Estadual do Morro do Chapéu (BA), Parque Estadual Biribiri
e Parque Nacional das Sempre-Vivas (MG) que apresentaram a extinção de condições para o
período de 2080 (Tabela 1.3).
29
Tabela 1.3. Unidades de conservação preditas com condições favoráveis para a presença de Polystictus superciliaris na atualidade e períodos futuros
UF
Bioma Area (km²) Atual 2020 2050 2080 1 2
Unidade de Conservação
Município
EE Córrego dos Fechos
MG
Nova Lima
Ce/Ma
4.7
x
x
x
x
- EE Cercadinho
MG
Belo Horizonte
Ce/Ma
1.9
x
x
x
- x
EE de Bananal
SP
Bananal
Ma
7.9
x
x
x
x
- x
EE Tripuí
MG
Ouro Preto
Ce/Ma
3.9
x
x
x
x
- MN da Serra da Piedade
MG
Sabará, Caeté
Ce/Ma
16.8
x
x
x
x
x PE Biribiri
MG
Diamantina
Ce
148.4
x
x
x
- x
PE Campos do Jordão
SP
Campos do Jordão
Ma
71.5
x
x
x
x
- PE das Furnas do Bom Jesus SP
Pedregulho
Ce
18.6
x
- PE de Pedra Azul
ES
Domingos Martins
Ma
8.4
x
- x
PE de Forno Grande
ES
Castelo
Ma
6.9
x
x
- x
PE do Desengano
RJ
Campos de Goytacazes, Sta.Ma. Madalena, S.
Ma
187.0
x
- x
Fidélis
PE do Itambé
MG
Santo Antônio do Itambé, Serro
Ce/Ma
55.8
x
x
x
x
x PE do Pico Marumbi
PR
Morretes
Ma
21.4
x
x
- PE dos Três Picos
RJ
Cachoeiras de Macacu, Teresópolis
Ma
406.2
x
x
- x
PE Grão-Mogol
MG
Grão Mogol
Ca/Ce
295.0
x
x
x
- x
PE Ibitipoca
MG
Lima Duarte, Santa Rita
Ce/Ma
13.2
x
x
x
x PE Itacolomi
MG
Mariana e Ouro Preto
Ce/Ma
65.1
x
x
x
x
x PE Mananciais de Campos do SP
Campos do Jordão
Ma
182.6
x
x
x
- Jordão
PE Morro do Chapéu
BA
Morro do Chapéu
Ca
401.8
x
x
x PE Rio Pardo
MG
Rio Pardo de Minas
Ca/Ce/Ma 106.7
x
x
x
- PE Rio Preto
MG
São Gonçalo do Rio Preto
Ce
104.0
x
x
x
x
x PE Serra do Brigadeiro
MG
Araponga, Divino, Ervália, Fervedouro
Ce/Ma
130.2
x
x
x
- x
PE Serra do Mar - N. Cunha- SP
Cunha
Ma
66.2
x
- Indaiá
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
30
-
x
x
x
x
x
x
x
x
x
-
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
-
x
x
x
x
x
x
x
-
x
x
x
x
- -
31
-
x
x
-
- - -
-
x
x
x
x
x
x
x
x
x
-
PNM Brejo Grande
MG
Paraisópolis
Ma
2.1
x
x
x
PNM Ecológico M. Sagui da MG
Manhumirim
Ma
3.8
x
Serra
PNM Mangabeiras
MG
Belo Horizonte
Ce/Ma
2.1
x
x
x
PNM Ribeirão do Campo
MG
Conceição do Mato Dentro
Ce/Ma
26.5
x
x
x
x
RB de Araras
RJ
Petrópolis, Miguel Pereira
Ma
18.7
x
x
RB Serra dos Toledos
MG
Itajubá
Ma
9.4
x
x
x
x
RB Serra Pedra do Coração MG
Caldas
Ma
0.1
x
x
x
x
Legenda: Bioma, Am = Amazônia, Ca = Caatinga, Ce = Cerrado e Ma = Mata Atlântica; 1 = Vasconcelos, 2009; 2 = Áreas com fitofisionomias
952.1
200.7
34.8
119.3
1,246.7
862.2
1,711.1
272.1
92.0
1,058.1
247.6
274.9
143.9
Area (km²) Atual 2020 2050 2080 1 2
453.2
x
x - -
- -
Am
Ma
Ce/Ma
Ce/Ma
Ca/Ce/Ma
Ma
Ce/Ma
Ce/Ma
Ma
Ce
Ma
Ma
Ma
Bioma
Ma
x
RR
PN do Monte Roraima
Uiramutã
Baependi, Aiuruoca, Itamonte
Belo Horizonte
Itamarandiba
Mucugê, Andaraí, Lençóis, Palmeiras, Ibicoara
Parati, Angra dos Reis, Ubatuba
São Roque de Minas, Delfinópolis
Jaboticatubas, Morro do Pilar
Petrópolis, Guapimirim, Magé, Teresópolis
Bocaiúva, Olhos-D'água, Diamantina, Buenópolis
Itatiaia, Resende, Bocaina de Minas, Itamonte
Ibitirama, Alto Caparaó
MG
MG
MG
BA
SP-RJ
MG
MG
RJ
MG
RJ-MG
ES-MG
PE Serra do Papagaio
PE Serra do Rola Moça
PE Serra Negra
PN da Chapada Diamantina
PN da Serra da Bocaina
PN da Serra da Canastra
PN da Serra do Cipó
PN da Serra dos Órgãos
PN das Sempre-Vivas
PN de Itatiaia
PN do Caparaó
Município
Ubatuba
Natividade da Serra, S. Luís do Paraitinga, Cunha
UF
SP
PE Serra do Mar - N. Santa SP
Virgínia
Unidade de Conservação
PE Serra do Mar - N.
Picinguaba
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
DISCUSSÃO
Distribuição geográfica
A distribuição atual prevista de P. superciliaris se mostrou 75% menor do que a
apresentada na literatura (Ridgely & Tudor 1994) (Figura 1.2a). Esta diferença pode estar
relacionada à metodologia empregada por estes autores, que não é bem detalhada, mas que é
semelhante à metodologia do mínimo polígono convexo (Odum & Kuenzler 1955), que
consiste na união de todos os pontos de ocorrência em um polígono, não levando em
consideração as preferências de habitat das espécies. Desta forma, muitas áreas com
condições desfavoráveis podem ser consideradas como favoráveis. As duas áreas disjuntas
apresentadas na Figura 1.2a (hachuradas) poderiam ser explicadas porque na época da
delimitação da distribuição da espécie havia dois conjuntos de pontos afastados, sugerindo
duas populações disjuntas. Levantamentos, recentes, no entanto, demonstram que a espécie
se distribuiu ao longo de toda a Cadeia do Espinhaço, desde sua porção meridional
(Quadrilátero Ferrífero) até sua porção mais setentrional, conhecida como Chapada
Diamantina e também na Serra da Canastra a oeste e parte da Serra da Mantiqueira e Serra do
Mar ao sul (Vasconcelos 2008; Vasconcelos & D'Angelo Neto 2007; Vasconcelos et al.
2003; Vasconcelos & Rodrigues 2010).
A distribuição atual prevista revela que realmente podem existir, algumas populações
isoladas em regiões serranas (Figura 1.1) como Serra do Mar (1), isolada da Serra da
Mantiqueira (2) pelo Vale do Paraíba do Sul, que é isolado do Espinhaço Meridional (3),
isolado do Espinhaço Central (4) por uma barreira recentemente evidenciada em um estudo
filogeográfico (Costa et al. 2010) e por sua vez é isolada do Norte de Minas Gerais (5). A
presença de áreas no sul do estado da Bahia, representadas por baixadas e chapadas de
formação geológica mais recente, que apresenta características fitofisionômicas distintas dos
campos rupestres, isola a Chapada Diamantina (6) do Norte de Minas Gerais. Esta região que
32
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
pode servir como uma barreira natural à dispersão da espécie já foi postulada como a possível
barreira que provavelmente levou à vicariância de dois grupos de espécies de aves na Cadeia
do Espinhaço: os beija-flores Augastes lumachella e A. scutatus, e os tapaculos Scytalopus
diamantinensis e S. petrophilus (Vasconcelos 2009; Whitney et al. 2010). Porém, na ausência
de estudos filogeográficos e de informações sobre a capacidade de dispersão e transposição
de áreas desfavoráveis por parte de P. superciliaris, não se pode afirmar se há ou não
interrupção do fluxo gênico nestas regiões para esta espécie. Desta forma, estudos de fluxo
gênico entre estas populações são ainda necessários para se testar estas hipóteses. Outra
possível população isolada ocorre na região da Serra da Canastra (7), oeste de Minas Gerais.
Distribuição geográfica em cenários futuros
As alterações climáticas poderão ser um importante fator propulsor da redução da área
de distribuição da espécie. Mesmo que venha a cessar a conversão da vegetação natural em
plantações, pastagens e mineração, que são responsáveis pela perda de aproximadamente 1/5
da área atual, está prevista uma diminuição de 38,1-77,3% da área de distribuição atual da
espécie.
O centro da distribuição de P. superciliaris apresentou um deslocamento latitudinal
gradativo em direção sudoeste. Da mesma forma, apresentou um deslocamento altitudinal .
Os resultados mostram que esta espécie, endêmica de áreas elevadas, respondeu de forma
semelhante a outras espécies montanas (e.g., Bussche et al. 2008; Popy et al. 2010), tendendo
a ocupar áreas mais altas e a se deslocar para latitudes mais elevadas, de acordo com o
aumento da temperatura. Parmesan & Yohe (2003) consideraram que cada quilômetro de
deslocamento latitudinal da área de distribuição seria equivalente ao deslocamento de um
metro em altitude. Em parte, a modelagem de distribuição de P. superciliaris apresentou esse
padrão ou esteve próxima a ele.
33
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
Marini et al. (2009a), em uma análise de lacunas, encontraram, para P. superciliaris,
uma área maior para a distribuição atual (55.000 km2) em relação à observada no presente
trabalho. Esta diferença pode estar relacionada ao fato de Marini et al. (2009a) terem
utilizado um número maior de algoritmos e pode estar refletindo a diferença na resolução (de
~4,5 x 4,5 km2, em relação a ~1 x 1 km2), englobando, assim, áreas consideradas
desfavoráveis na presente análise. Caso a diferença seja devido à resolução, ressalta-se a
importância de um refinamento da análises, principalmente no caso de espécies com
distribuição restrita, tais como as endêmicas de topos de montanha, para não se superestimar
suas áreas, levando-se em consideração a disponibilidade de bases de dados, com
informações mais refinadas. Desconsiderando as diferenças metodológicas, é evidente a
diminuição da área de P. superciliaris para os períodos futuros em ambos estudos. A resposta
futura da espécie às alterações climáticas dependerá da disponibilidade de ambientes com
vegetação arbustiva onde a mesma se alimenta e nidifica (Hoffmann et al. 2007; Vasconcelos
& Lombardi 1996) e/ou da sua capacidade de adaptação às novas condições ambientais.
Cobertura pelo Sistema Nacional de Unidades de Conservação
De todas as UC’s onde P. superciliaris foi registrado até o momento (n=14)
(Vasconcelos 2009), 85% (n=12) foram previstas pelo modelo. Outras 15 UCs foram
previstas com condições favoráveis na atualidade e em períodos futuros e, aparentemente,
apresentam características fitofisionômicas atuais favoráveis para sua presença (M. F.
Vasconcelos com. pess.) (Tabela 1.3). No entanto, a espécie ainda não foi registrada nesses
locais em virtude da falta de pesquisas, ou, ainda, devido à incapacidade de colonização
dessas áreas pela espécie.
Atualmente, a espécie é encontrada em UC’s com mais de 1.000 km2, como é o caso
dos Parques Nacionais da Serra da Canastra e da Chapada Diamantina (1.711 km2 e 1.246
km2, respectivamente), até UC’s pequenas, com menos de 20 km2, como é o caso do Parque
34
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
Estadual do Ibitipoca e do Monumento Natural da Serra da Piedade (13 km2 e 16 km2,
respectivamente). Contudo, os parques pequenos podem não ter extensão o suficiente para
manter o habitat favorável à manutenção de uma população viável. Desconsiderando o
tamanho da UC, a espécie aparenta ser menos abundante no Norte de sua distribuição (M. F.
Vasconcelos, com. Pess.), o que incluiu a Chapada Diamantina, aumentando a sua
abundância em direção ao Sul. Desta forma, uma das maiores UC’s com distribuição prevista,
apresenta uma baixa eficiência para a conservação da espécie.
A representação da espécie nas UC’s é apenas 1/4 do esperado para a atualidade e
tende a diminuir gradativamente nos cenários futuros devido à diminuição de sua área de
distribuição. A diminuição na representação de P. superciliaris em relação ao esperado indica
que as UC’s que hoje abrigam habitat adequado, sob cenários de alterações ambientais no
futuro vêm a se tornar ineficientes e insuficientes para a conservação da espécie.
CONCLUSÕES
A aplicação das técnicas de modelagem de distribuição mostraram-se uma importante
ferramenta para se compreender diversos aspectos sobre a distribuição atual e futura de P.
superciliaris, proporcionando a obtenção de informações importantes para reavaliar o seu
status de conservação e prover idéias para possíveis planos de conservação, bem como
subsidiar questionamentos de grande importância sobre a espécie, ainda a serem investigados.
Um exemplo seriam as possíveis barreiras geográficas como isolamento de populações,
relacionadas ou não à sua capacidade de dispersão visando evidenciar a possibilidade de
ocupação de novas áreas no futuro. A capacidade de transpor as possíveis barreiras
observadas é um importante indício da possibilidade de persistência da espécie perante as
possíveis alterações climáticas, como simuladas, vindo a colonizar novas áreas.
Com relação a programas de translocação e reintrodução de espécies da família
Tyrannidae de pequeno porte e exclusivamente insetívoras, não se tem relato, muito menos
35
Capítulo 1: Distribuição potencial de Polystictus superciliaris
de sua viabilidade. Entretanto, sugere-se que este procedimento seja evitado, concentrando
esforços no controle de emissão de gases do efeito estufa, diminuição e utilização ordenada
do solo, investimento no planejamento e criação de novas UC’s, contemplando cenários
atuais e futuros. Por fim, mas não menos importante, sugere-se o investimento em pesquisas
sobre a ecologia de base desta e de outras espécies que são praticamente desconhecidas na
Região Neotropical. Essas informações são essenciais para a conservação de P. superciliaris
como de toda a biota altimontana do leste brasileiro.
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Capítulo 2
Viabilidade da população e tamanho de reserva para a
conservação de Polystictus superciliaris (Aves,
Tyrannidae)
2
Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
RESUMO
O papa-moscas-de-costas-cinzentas (Polystictus superciliaris) é uma espécie endêmica dos topos de
montanha do leste do Brasil. É considerada ‘quase-ameaçada’ de extinção e vem sofrendo com a
perda e fragmentação de seu habitat. Projeções indicam uma diminuição da sua área de ocorrência
devido a alterações climáticas. Para identificar possíveis estratégias de manejo e lacunas de
informação, foi realizada a Análise de Viabilidade de População (AVP) usando o programa Vortex.
Avaliamos a viabilidade da espécie no Parque Estadual da Serra do Rola Moça (PERM), sob
diferentes cenários de alterações ambientais e opções de manejo. O tamanho da população mínima
viável varia de 5.500 a 9.800 indivíduos, necessitando de uma área de habitat favorável de 21.070 a
23.650 ha. A opção de manejo mais adequada em áreas menores de 21.070 ha é o controle de
queimada. O PERM não apresenta área de ambiente favorável o suficiente para a manutenção de uma
população viável em isolamento. Sua capacidade suporte é de apenas 458 indivíduos. A
implementação de um controle de queimadas eficiente, pode aumentar a probabilidade de persistência
da espécie de 15,2% para 27,8% a população pode se tornar viável. Se considerarmos o efeito das
alterações climáticas sobre a área de ocupação da espécie, para os cenários de 2050 e 2080 a
probabilidade de persistência cai para 5 e 1% respectivamente. Para o cenário de 2020 há pouca
diferença em relação ao cenário básico.
Palavras-chave: Espécie endêmica, AVP, Vortex, tamanho de reserva, opção de manejo.
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Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
ABSTRACT
The Gray-backed Tachuri (Polystictus superciliaris) is a near-threatened species mainly due to habitat
loss. It is restricted to the mountain tops of eastern Brazil. Projections indicate a decrease in its
occurrence range due to climate change. To identify possible management strategies and information
gap we conducted a Population Viability Analysis (PVA) using the program Vortex. We assess the
viability of the species at the Serra do Rola Moça State Park (PERM), under different scenarios of
environmental change and management options. The minimum viable population size estimate, ranges
from 5.500 to 9.800 individuals, requiring an area of suitable habitat from 21.070 to 23.650 ha. The
most appropriate management option in areas smaller than 21.070 hectares is the fire control. PERM
has no enough range of favorable environment to maintain a viable population in isolation. Its
carrying capacity is estimated in only 458 individuals. The implementation of an efficient fire
management may increase the species persistence of 15.2% to 27.8%. Then the population can
become viable. If we consider the effect of climate change on the range occupied by the species, for
the scenarios of 2050 and 2080 the probability of persistence falls to 5 and 1% respectively. For the
2020 scenario there is little difference from the basic scenario.
Keywords: Endemic species, PVA, Vortex, reserve size, management option.
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Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
INTRODUÇÃO
A Terra, de tempos em tempos, sofre perdas de espécies(e.g. Haynes 2002; La Marca
et al. 2005). Tem-se, como hipótese que as mudanças climáticas passadas foram responsáveis
por diversas dessas extinções e modificações nas distribuições geográficas de várias espécies
da flora e da fauna (e.g., Behling 2002; Bonaccorso et al. 2006; Haffer & Prance 2001;
Servant et al. 1993). De modo semelhante, as alterações climáticas e a perda de habitats
atuais são considerados os principais fatores que levam à extinção e á ameaça de extinção de
muitas espécies, tais como as endêmicas que têm distribuição geográfica restrita (e.g. Davies
et al. 2009).
Um dos principais objetivos da Biologia da Conservação é o de conservar a
diversidade biológica por meio da manutenção de ecossistemas e habitats naturais, além de,
obviamente, as espécies que o habitam (Trombulak et al. 2004). Para que isto aconteça
muitas vezes é necessário o manejo das espécies e avaliar viabilidade de suas populações
(Possingham et al. 1993). Uma forma de obter esta informação sobre o status da população é
a de proceder a análise de viabilidade de população (AVP) (Lindenmayer et al. 1993).
A AVP que, funciona por meio de modelagem matemática, é alimentada com
informações sobre a história de vida da espécie, tais como taxas de sobrevivência e
fecundidade. Essas são algumas das variáveis de entrada usadas para que a estimativa de
risco de extinção de uma população possa ser obtida (Akçakaya & Sjögren-Gulve 2000;
Engen & Saether 2000). Os resultados do AVP são variados e tem sido questionado quanto à
sua eficiência (Boyce 1992; Ludwig 1999; McCarthy et al. 1996; Possingham et al. 1993).
No entanto, esses modelos permitem entender o que pode determinar a extinção ou
persistência de populações pequenas e fragmentadas, simular e identificar opções prioritárias
de manejo (fornecendo bases para a escolha das mais baratas e/ou mais efetivas para a
conservação), determinar a população mínima viável (PMV) e também o tamanho e desenho
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Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
de reservas (e.g. Burgman & Lamont 1992; Cross & Beissinger 2001; Duca et al. 2009;
Hamilton & Moller 1995; McCarthy & Lindenmayer 1999; Possingham et al. 1993; Shaffer
1981).
Em AVP, o tamanho da população é o principal determinante da persistência ou não
de populações de uma variedade de espécies animais (Berger 1990; Brown 1971; Jones &
Diamond 1976; Newmark 1987; Pimm et al. 1988; Soulé et al. 1988; Toft & Schoener 1983).
A PMV é o número mínimo de indivíduos necessário para que uma população persista em
um determinado intervalo de tempo futuro (Harris et al. 1987; Shaffer 1981). Estas
estimativas são importantes para espécies endêmicas e de distribuição restritas.
Polystictus superciliaris é uma espécie endêmica dos topos de montanha do leste do
Brasil (Vasconcelos 2008; Vasconcelos & Rodrigues 2010) que habita parte de dois
importantes “hotspots” de biodiversidade mundial: Mata Atlântica e Cerrado, considerados
dos mais ameaçados do planeta (Mittermeier et al. 1999; Myers et al. 2000; Silva & Bates
2002). Ela é classificada como ‘quase ameaçada’ (“Near threatened”) de extinção, conforme
os critérios adotados pela IUCN, devido a sua restrita área de distribuição e acentuada perda
de habitat (BirdLife International 2008). A espécie também apresenta tendência de
diminuição de sua área de distribuição devido às mudanças climáticas (veja o Capítulo 1
desta tese).
Estimativas recentes sugerem que, se o ritmo atual de destruição de habitats persistir,
principalmente do bioma Cerrado, até 2030 restará poucos habitats naturais, exceto os
contidos em reservas (Machado et al. 2004). O processo acelerado de conversão destes
habitats em paisagens agrícolas e a falta de representatividade no sistema de unidades de
conservação (Silva et al. 2006) poderão fazer com que somente as áreas protegidas de
habitats sejam insuficientes para a proteção da P. superciliaris.
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Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
Desta forma a utilização do APV é uma importante ferramenta para orientar a
aplicação de recursos, ajudando a escolher a melhor opção de manejo relacionando custo e
benefício, no manejo de P. superciliaris e, assim, evitar que uma população diminua a nível
crítico que torne sua persistência inviável(Redford 1992). Portanto, com base na
probabilidade de extinção obtida, a espécie poderá vir a ser classificada em alguma categoria
de ameaça (IUCN et al. 2008). Outro benefício da aplicação da AVP é a possibilidade de
ajudar a determinar quais tipos de informações seriam necessárias para reduzir a incerteza
sobre a escolha de novas ações de manejo no futuro (Possingham et al. 1993).
O objetivo deste capítulo é determinar se o Parque Estadual da Serra do Rola Moça
(PERM) poderá manter uma população mínima viável de P. superciliaris sob possíveis
cenários de alterações em seu habitat, devido às mudanças climáticas. Para isso, foi (1)
estimado o tamanho mínimo de uma população viável, e (2) estimada a área mínima
necessária de habitat favorável (AMHF), (3) avaliado, a eficácia potencial de possíveis
estratégias de manejo e (4) identificadas quais as informações mais importantes para diminuir
as incertezas de previsão do modelo.
MATERIAL E MÉTODOS
Área de Estudo
O estudo ocorreu de 2005 a 2009 no Parque Estadual da Serra do Rola Moça (PERM),
município de Nova Lima (20°03’S, 44°00’W), Estado de Minas Gerais, sudeste do Brasil. O
PERM possui 3.942 ha e está localizado na porção sul da cadeia do Espinhaço, entre dois
importantes biomas, o da Mata Atlântica e o Cerrado. A região apresenta clima do tipo
mesotérmico (Cwb de Köpen) com regime de precipitação bem definido, apresentando verões
chuvosos e invernos secos (Nimer 1979).
50
Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
A população de P. superciliaris estudada habita uma área de canga com vegetação
arbustiva a uma altitude de 1500 m. Canga é um termo utilizado para descrever depósitos
superficiais de hematita (Jacobi & Carmo 2008). No Quadrilátero Ferrífero, cangas são ilhas
de afloramentos de minério de ferro localizadas nos topos de montanha (Jacobi et al. 2007).
Esses afloramentos contem uma vegetação dominada por arbustos e um grande número de
ciperáceas, gramíneas e orquídeas (Jacobi & Carmo 2008). As espécies de plantas mais
comuns são as arbustivas Baccharis reticularia DC. (Asteraceae), Lychnophora pinaster
Mart. (Asteraceae), Tibouchina multiflora Cogn. (Melostomataceae), orquídeas Acianthera
teres (Lindl.) Borba (Orchidaceae) e Sophronitis caulescens (Lindl.) Van den Berg & Chase
(Orchidaceae), gramíneas Andropogon ingratus Hack. (Poaceae) e Paspalum scalare Trin.
(Poaceae), e as ciperáceas Bulbostylis wimbriata Clarke (Cyperaceae) e Lagenocarpus
rigidus Nees (Cyperaceae) (Jacobi et al. 2007).
Há poucos estudos específicos sobre a fauna e a flora desse tipo de ambiente, que se
encontra sob grande pressão antrópica devido à expansão urbana, extração ilegal de plantas
ornamentais (orquídeas e bromélias), trânsito de veículos “off-road”, mineração e turismo
ecológico mal planejado (Vincent et al. 2002). O Quadrilátero Ferrífero, que engloba a área
de estudos, é considerado de importância biológica especial (a mais alta categoria) em Minas
Gerais devido ao elevado endemismo de anfíbios e plantas, à alta riqueza em espécies de
vertebrados e à presença dos campos ferruginosos, um ambiente único no Estado (Drummond
et al. 2005).
História de vida e atributos de uma população de Polystictus superciliaris
Polystictus superciliaris é uma espécie que só se alimenta de insetos capturados em
arbustos e é generalista na estratégia de forrageamento (Hoffmann et al. 2007). Ela é
encontrada em altitudes entre 900 e 1.950 m, onde habita os campos rupestres e campos de
altitude (Sick 1997; Vasconcelos et al. 2003).
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Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
A arquitetura de seu ninho é em forma de cesto alto, construído em forquilha de
galhos de arbustos e situado geralmente a menos de 1 metro acima do solo (Hoffmann &
Rodrigues in press; Vasconcelos & Lombardi 1996). É uma espécie monogâmica cujos pares
mantém territórios de tamanho médio de 4,3 ha (Hoffmann 2006). A espécie põe de 1 a 2
ovos e os jovens começam a se reproduzir após completarem o primeiro ano de vida
(Hoffmann & Rodrigues in press). Informações a respeito da longevidade dos indivíduos da
espécie são inexistentes. No entanto, alguns indivíduos anilhados foram registrados no
mesmo território por cinco anos sucessivos (D. Hoffmann, obs. pess.). Todavia, utilizamos
nesta análise idade máxima de reprodução e longevidade de 10 anos Duca et al. (2009).
A taxa de mortalidade anual de indivíduos adultos no PERM foi estimada em 23% (D.
Hoffmann, obs. pess.). A taxa de mortalidade dos indivíduos jovens foi derivada da taxa de
sobrevivência dos adultos, como Greenberg e Gradwohl (1997) estimou para Epynecrophylla
fulviventris, com a sobrevivência dos adultos sendo negativamente relacionada com a idade,
declinando cerca de 6,2% ao ano (a taxa de mortalidade dos adultos é 6,2% maior que a dos
jovens). A densidade populacional na área foi estimada como próxima a 0,44 indivíduos / ha,
com base nos quatro anos de estudos.
A presença de espaços desocupados e de indivíduos flutuantes (sem par) sugerem que
o habitat não se encontra saturado (D. Hoffmann, obs. pess.). O sucesso reprodutivo médio
no PERM durante quatro anos foi de 50,5% e a produtividade anual indica que 53,4 % das
fêmeas produziram pelo menos um filhote por estação (Hoffmann & Rodrigues in press; D.
Hoffmann, obs. pess.). Outros detalhes sobre a biologia de P. superciliaris podem ser
encontrados em Hoffmann (2006) e Hoffmann & Rodrigues (in press).
As ameaças que afetam o sucesso reprodutivo de P. superciliaris no PERM são o
parasitismo de filhotes por larvas de dípteros (Philornis sp.) e perda de ninhos por predação
(Hoffmann & Rodrigues in press; D. Hoffmann, obs. pess.). Na estação reprodutiva de 2007,
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Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
houve perda de 50% (n=4) dos ninhos provocada por temporais que ainda causaram a
mortalidade de duas fêmeas reprodutivas (D. Hoffmann, obs. pess).
Implementação do modelo APV e cenários futuros
Para avaliar o tamanho mínimo viável de uma população de P. superciliaris e
possíveis opções de manejo foram criados e implementados no programa Vortex versão 9.9
(Lacy et al. 2005) alguns cenários para uma população isolada.
O Vortex é um programa que modela o efeito dos processos determinísticos e
estocásticos sobre a dinâmica de populações (Miller & Lacy 2005). É um dos programas mais
utilizados para AVP de espécies ameaçadas (Lindenmayer et al. 1995).
Avaliou-se a probabilidade de extinção de uma população de P. superciliaris sob
diferentes cenários e opções de manejo. Para cada cenário foram conduzidas 500 iterações em
um horizonte temporal de 100 anos (e.g. Harris et al. 1987; Miller & Lacy 2005).
Considerou-se um risco de quase-extinção quando a população chega a menos de 50
indivíduos, uma vez que observamos que simulações com esse tamanho inicial possuem
probabilidade de extinção total.
Os parâmetros demográficos utilizados foram aqueles obtidos de uma população
monitorada no PERM (Hoffmann 2006). A capacidade suporte (K) foi estimada pela divisão
da área com habitat favorável (984,7 ha) pelo tamanho de área de vida de um indivíduo
(considerado como a área defendida por um casal dividido por dois que é igual a 2,15 ha). O
tamanho populacional inicial de cada modelo foi considerado igual à metade da sua
respectiva capacidade suporte (e.g. Brito & Fonseca 2006). Considerou-se ainda uma
distribuição etária estável calculada automaticamente pelo programa VORTEX (e.g. Lunney
et al. 2002). Assumiu-se não existir depressão endogâmica.
Os cenários foram criados para refletir várias possibilidades de condições onde as
populações de P. superciliairs podem ser encontradas. O cenário básico é o que melhor
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Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
representa a população monitorada no PERM, pois a maioria dos parâmetros utilizados foi
obtida de dados coletados nesse parque. O cenário básico foi utilizado como base para
comparações com outros cenários.
Cenário básico
A maior parte dos dados a respeito da história de vida, ameaças e aspectos
demográficos utilizados nesse cenário foram coletados no PERM. Em virtude do relativo
curto intervalo de tempo no qual este estudo foi realizado (quatro anos), os dados sobre
história de vida foram complementados com informações da literatura. Utilizou-se as taxas de
sobrevivência do presente estudo (número médio de indivíduos que sobreviveram do início
ao término de cada estação reprodutiva acompanhada), mesmo sendo estas oriundas de um
curto intervalo de tempo de amostragem, pois estas são próximas às taxas de sobrevivência
calculadas tendo como base 14 anos de estudo sobre Epynecrophylla fulviventris
(Thamnophilidae) no Panamá (Greenberg & Gradwohl 1997) e que tem sido utilizado como
base em outros estudos (Duca et al. 2009) Da mesma forma a variância da taxa de
sobrevivência foi próxima à estimada por Johnston et al. (1997) para Tachyphonus luctuosus
(Emberizidae) em 10 anos de coleta. A capacidade suporte (K) para P. superciliaris foi
estimada em 458 indivíduos. Os dados utilizados para compor o cenário básico são
apresentados na Tabela 2.1. No cenário básico foi incluído uma catástrofe denominada
incêndios, em virtude do grande número de focos registrados anualmente na região.
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Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
Tabela 2.1 Valores dos parâmetros utilizados na composição do cenário básico para simulação
populacional no programa VORTEX
PARÂMETROS
VALOR
Número de iterações
Número de anos
Duração do ano (dias)
Definição de extinção
FONTE*
500
100
365 dias
Quase-extinção
(N=50)
1
Número de populações
SISTEMA REPRODUTIVO
Sistema reprodutivo
Idade da primeira reprodução para fêmeas (♀)
Monogâmico
1 ano
a, b
c
Idade da primeira reprodução para machos (♂ )
Idade máxima de reprodução (♂ e ♀)
Número máximo de reprodução por ano
1 ano
10 anos
2
c
d, e
a, b, c
Número máximo de filhotes por ninhada
Razão sexual no nascimento (em % de machos)
Reprodução dependente de densidade
% de fêmeas reproduzindo em baixa densidade (♀),
P(0)
2
50%
a, b, c
Padrão Vortex
71%
c
58%
c
0
2
Padrão Vortex
Padrão Vortex
Calculado pelo
Vortex
Padrão Vortex
5%
f
43%
53%
4%
a, b, c
a, b, c
a, b, c
57%
43%
a, b, c
a, b, c
22%
g (6,2% menor que dos
adultos)
c
% de fêmeas reproduzindo próximo da capacidade
suporte (♀), P(K)
Efeito Alee, A
Parâmetro de inclinação, B
TAXAS REPRODUTIVAS
% de fêmeas reproduzindo
% da variação ambiental na reprodução
Distribuição de ninhadas por ano
0 ninhada
1 ninhada
2 ninhadas
Distribuição do número de filhotes por fêmea e por
ninhada
1 filhote
2 filhotes
TAXAS DE MORTALIDADE
% de mortalidade de Fêmeas
Mortalidade entre 0 e 1 ano de idade
SD na mortalidade entre 0 e 1 ano de idade devido à
Variação Ambiental
Mortalidade anual após 1 ano de idade
SD na mortalidade após 1 ano de idade
% de mortalidade de Machos
Mortalidade entre 0 e 1 ano de idade
10%
23%
10%
0%
22%
SD na mortalidade entre 0 e 1 ano de idade devido à
Variação Ambiental
55
10%
c
c
g (6,2% menor que dos
adultos)
c, h
Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
Mortalidade anual após 1 ano de idade
SD na mortalidade após 1 ano de idade
NÚMERO DE CATÁSTROFES
Fogo
Freqüência e extensão de ocorrência
Global/local
Freqüência
Severidade (proporção dos valores normais)
Reprodução
Sobrevivência
MONOPOLIZAÇÃO DE PARCEIROS
% de machos reproduzindo
TAMANHO DA POPULAÇÃO INICIAL
Distribuição etária estável
Tamanho da população inicial
CAPACIDADE SUPORTE
Capacidade suporte (K)
SD na K devido à Variação Ambiental
23%
10%
c
c, h
c
Fixo
10%
Padrão Vortex
i
0.75 (25%)
1 (não)
j
j
82%
c
229 (igual K/2)
a, c
458
9
c
k
* Fontes: a) Hoffmann (2006); b) Hoffmann & Rodrigues (in press); c) dados coletados para a
população de P. superciliaris no PERM; d) Snow & Lill (1974); e) Stuchbury & Morton (2001); f)
Miller & Lacy (2005) g) Greenberg & Gradwohl (1997); h) McCarthy(1996); i) IEF; j) na ausência de
informações diretas da influência do fogo, foi utilizado os mesmos valores de outros trabalhos
realizados em áreas abertas (Duca et al. 2009; França & Marini 2010); k) Brito & Grelle (2006) l)
Parysow & Tazik (2002);
Cenário de alterações climáticas
Para simular os impactos potenciais das mudanças climáticas sobre a extensão da área
ocupada por P. superciliaris no PERM em 2020, 2050 e 2080, reduziu-se a capacidade
suporte em 3%, 26% e 76% do valor utilizado no cenário básico. Esses percentuais
representam a perda de área com habitat favorável em relação ao número de indivíduos por
ela suportado, com base na modelagem de distribuição (Capítulo 1). Assumiu-se 2% de
variações ambientais em K para cada caso, sendo mantidos todos os demais parâmetros do
cenário básico.
Cenários com opções de manejo:
Como opções de manejo, foram consideradas duas possibilidades: controle de
queimada e proteção de ninhos. A influência da opção de manejo foi avaliada na
56
Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
probabilidade de extinção da espécie considerando o tamanho inicial da população como
sendo a metade da capacidade suporte.
I.
Controle de queimada (CQ)
O CQ remove o efeito da ocorrência de incêndios (catástrofe no cenário básico) sobre
a reprodução.
II.
Proteção de ninhos (PN)
A PN aumenta o percentual de fêmeas de P. superciliaris reproduzindo com sucesso.
O aumento na porcentagem de fêmeas reproduzindo foi estimado considerando o número de
protetores de ninhos com eficiência de 80% em relação à taxa de predação (43%) observada
nos quatro anos de estudo (2005, de 2007 a 2009). Desta forma considerou-se que 34,4% dos
ninhos protegidos tiveram sucesso. Para um aumento de cinco fêmeas com sucesso
reprodutivo por estação são necessários, anualmente, 14 protetores de ninho.
Cenários de populações mínimas viáveis
Para avaliar o tamanho mínimo esperado de uma população qualquer persistir com
número aproximadamente constante de indivíduos, ao longo de 100 anos, variou-se a
capacidade suporte e o número inicial de indivíduos em relação ao cenário básico devido à
reprodução dependente de densidade. A capacidade suporte foi estabelecida em 50, 100, 200,
400, 800 aumentando gradativamente até 11.000 indivíduos. O número inicial de indivíduos
(Ni) foi igual à capacidade suporte (K) e à metade da capacidade suporte (K/2).
Análise de Sensibilidade
Como parâmetros para análise de sensibilidade selecionaram-se a taxa de mortalidade
de jovens, a taxa de mortalidade de fêmeas adultas e a porcentagem de fêmeas e machos
reproduzindo. Para cada um desses parâmetros, o programa foi executado no cenário básico,
variando o valor em 10% e 5% para mais e para menos. Através desta análise, é possível
57
Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
determinar quais os parâmetros têm maior potencial para alterar a probabilidade de extinção
da população.
RESULTADOS
Probabilidade de persistência da população no PERM
As simulações no Vortex, considerando todos os cenários utilizados, indicaram que a
população de P. superciliaris no PERM apresenta uma probabilidade de persistência de 1,2%
(cenário de 2080) a 15,2% (cenário básico) nos próximos 100 anos (considerando-se uma
população inicial sempre igual à metade da capacidade suporte).
A taxa de crescimento estocástico, que é o crescimento influenciado por fatores
assincrônicos que provocam variações nas taxas vitais, foi negativa em todos os cenários,
demonstrando que a população apresenta tendência ao declínio (Tabela 2.2). Para os cenários
simulando os possíveis efeitos das alterações climáticas sobre a capacidade suporte, a
probabilidade de persistência da população no período de 2020 variou muito pouco quando
comparado como cenário básico (Tabela 2.2). No entanto para os períodos de 2050 e 2080 a
probabilidade de sobrevivência da espécie é bem menor (5 e 1% respectivamente), chegando
praticamente à extinção, em relação aos períodos anteriores (Figura 2.1).
Tabela 2.2 Resultados da análise de viabilidade da população de P. superciliaris no PERM, por um
período de 100 anos, usando o programa VORTEX, baseado em seis cenários alternativos com
população inicial (Ni) igual a metade da capacidade suporte.
Cenário
Taxa de
crescimento
determinístico
Básico
2020
2050
2080
Controle de queimada
Proteção de ninhos
-0.015
-0.015
-0.179
-0.015
-0.008
-0.007
Taxa de
crescimento
estocástico
(± DP)
-0.024 (0.150)
-0.023 (0.148)
-0.028 (0.151)
0 (0.136)
-0.019 (0.148)
-0.018 (0.149)
Probabilidade
de
sobrevivência
N° final de
indivíduos
(± DP)
N° de
anos até a
extinção
0.152
0.168
0.050
0.012
0.278
0.298
22.07 (48)
24.02 (50)
7.54 (24)
2.22 (9)
37.71 (60)
41.05 (64)
43.3
43.9
30.7
7.7
45.9
48.2
58
Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
Probabilidade de sobrevivência
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
10
20
30
40
50
60
70
75
90
100
Ano
Atual
2020
2050
2080
Figura 2.1 Probabilidade de sobrevivência de uma população de P. superciliaris sob diferentes
cenários de alterações climáticas para os períodos de 2020, 2050, 2080 e com catástrofes de
temporais, no PERM. Os cenários apresentam representam variação na capacidade suporte (K)
e tamanho da população inicial (Ni = K/2) permanecendo os valores dos outros parâmetros os
mesmos do cenário básico. A linha pontilhada representa limite de 5%.
Análise de sensibilidade
O aumento no percentual de fêmeas reproduzindo e a diminuição na taxa de
mortalidade de fêmeas adultas, pela análise de sensibilidade foram os fatores que mais
afetaram a probabilidade de persistência da população de P. superciliaris no PERM. Todavia,
o percentual de machos reproduzindo e a taxa de mortalidade de jovens também afetaram a
persistência da população, porém de forma mais branda (Figura 2.2).
59
Probabilidade de sobrevivência
Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
0.65
0.6
0.55
0.5
0.45
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
-10
-5
0
Nível de variação (%)
5
10
Mortalidade ♀
% de ♂ reproduzindo
Mortalidade jovens
% de ♀ reproduzindo
Figura 2.2 Análise de sensibilidade, com efeitos da variação de 5 % e 10 % na taxa de
mortalidade de jovens e fêmeas, e na taxa de fêmeas e machos reproduzindo, sobre a
probabilidade de persistência. Os outros parâmetros são os mesmos do cenário básico.
População mínima viável e área mínima de hábitat favorável
A AMHF para a manutenção de uma população viável de P. superciliaris, com base
nas informações da população estudada no PERM, é de 21.070 ha com a população oscilando
próximo à capacidade suporte (K) e em torno de 23.650 ha com o tamanho da população
oscilando em volta da metade da capacidade suporte (K/2), considerando um limite de 5% e
(Figura 2.3). Considerando a AMHF e a presença de dois indivíduos de P. superciliaris a
cada 4,3 ha (Hoffmann 2006), o número mínimo de indivíduos de P. superciliaris para que a
população possa persistir nos próximos 75-100 anos, varia entre 5.500 (K/2) a 9.800 (K)
indivíduos.
60
Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
Probabilidade de sobrevivência
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
Área (ha)
Ni (K)
Ni (K/2)
Figura 2.3 Relação entre a probabilidade de sobrevivência e atamanho da área (ha) com condições
favoráveis para manutenção de uma população de P. superciliaris. A linha com círculo aberto
representa simulações com tamanho de população inicial igual à metade da capacidade suporte (K/2)
e a linha lisa, igual à capacidade suporte (K). A linha pontilhada representa um limite de 5%.
Avaliação das estratégias de manejo
Considerando-se as estratégias de manejo, a PN e o CQ se mostraram eficientes
aumentando a probabilidade de persistência da população de P. superciliaris em relação ao
cenário básico (sem manejo) (Figura 2.4). Por outro lado, apresentaram uma diferença
relativamente pequena entre si (2%) (Figura 2.4). Há indícios de que os efeitos das estratégias
de manejo sobre a persistência da espécie em áreas com condições favoráveis, acima de
21100 ha possam ser consideradas insignificantes, num limiar de 5%. Já que o efeito sobre a
população diminui gradativamente com o aumento da área com ambiente favorável e com o
aumento do tamanho da população (Figura 2.4).
61
Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
Probabilidade de sobrevivência
1.00
0.90
0.80
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
Área (ha)
Sem manejo
Manejo do fogo
Proteção de ninho
Figura 2.4 Relação entre a probabilidade de sobrevivência e a área com condições favoráveis
para cada uma das opções de manejo: proteção de ninho e controle de queimada. Controle de
queimadas remove o efeito da catástrofe na reprodução; proteção de ninhos aumenta a taxa de
fêmeas reproduzindo com sucesso (14 protetores equivalente a 5 fêmeas adicionais). A linha
pontilhada representa um limite de 5%.
DISCUSSÃO
Probabilidade de persistência da população no PERM e análise de sensibilidade
De acordo com a análise de viabilidade, a população de P. superciliaris no PERM,
sob as condições atuais, encontra-se em declínio com uma probabilidade de sobrevivência
muito baixa para os próximos cem anos. Considerando-se os possíveis cenários de alterações
climáticas com redução de área, a probabilidade de sobrevivência para o período de 2020 é
semelhante ao cenário básico. Considerando as condições dos períodos de 2050 e 2080 a
espécie apresenta altas possibilidades de vir a se extinguir no PERM.
A análise de sensibilidade indicou que o percentual de fêmeas reproduzindo com
sucesso foi o parâmetro com maior impacto na persistência da população de P. superciliaris
62
Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
no PERM. Esse resultado diverge de muitas espécies de vertebrados cujos indivíduos têm
maior longevidade para os quais a taxa de sobrevivência é o parâmetro mais importante para
determinar a persistência das populações (e.g. Goldingay & Possingham 1995; Lunney et al.
2002; McCarthy 1996). Da mesma forma como os resultados das simulações realizados para
o PERM mostraram, Duca et al. (2009) e França (2008) indicaram que a variação na taxa de
fêmeas reproduzindo foi a principal causa da persistência de populações de Neuthraupis
fasciata (Thraupidae) e Suiriri islerorum (Tyrannidae), respectivamente. Sob o ponto de vista
de gestão e manejo, o conhecimento destes fatores torna-se importante apenas quando se tem
capacidade e condições para manipulá-los (Baxter et al. 2006).
Opções de manejo
As possíveis opções de manejo indicadas para aumentar o tempo de persistência da
população de P. superciliaris são as que afetam diretamente o percentual de fêmeas
reproduzindo, como por exemplo a PN (Duca et al. 2009; França 2008). Embora a PN fosse a
melhor estratégia de manejo para P. superciliaris, a diferença foi muito pequena em relação
ao CQ, a segunda melhor. Constatou-se que as opções de manejo apresentam um efeito
significativo sobre a persistência da espécie em relação ao cenário básico. Essas estratégias
são eficientes para aumentar a possibilidade de persistência da espécie, em reservas com
áreas com habitat favorável menores que 21.070 ha. A partir deste ponto os benefícios do
manejo passam a diminuir. Desta forma, com a presença de P. superciliaris em uma área com
habitat favorável menor que 21.070 ha com necessidade de manejo e considerando a pequena
diferença entre as melhores estratégias de manejo e que os orçamentos para a conservação de
espécies geralmente são limitados, a melhor estratégia é aquela que apresenta os menores
custos (Baxter et al. 2006; Wilson et al. 2006). Para N. fasciata, apesar de ser menos
eficiente, o CQ apresentou o melhor custo-benefício no caso de orçamentos e áreas pequenas
(Duca et al. 2009).
63
Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
Da mesma forma, consideramos ser o CQ a melhor opção de manejo para a
conservação de P. superciliaris em áreas menores que 21.070 ha. Esta opção de manejo
poderá beneficiar várias espécies, uma vez que suas persistências podem estar
correlacionadas (Nicholson & Possingham 2006; Sarkar et al. 2004). Além disso, não há uma
diferença muito grande na eficiência de PN em relação ao CQ, em virtude da PN por
protetores excluir apenas os predadores (Melvin et al. 1992) e não ser eficientes na proteção
de intempéries ambientais, como temporais que afetam negativamente a taxa de
sobrevivência e reprodução de fêmeas.
População mínima viável e área mínima de hábitat favorável
Considerando-se o possível efeito da densidade sobre a reprodução, que é o fator que
mais influencia a persistência da população, a PMV de P. superciliaris estimada situa-se
entre 5.500 (Ni = K/2) a 9.800 (Ni = K) indivíduos, considerando o tamanho da população
inicial em relação à capacidade suporte. Este número está acima do limiar estimado para
populações de aves (50 a 5500 indivíduos), por meio de observações e modelagens (Hamilton
& Moller 1995; Soulé et al. 1988).
Considerando-se a PMV e a capacidade suporte entre 9800 e 11000, a AMHF
necessária, com a presença de vegetação arbustiva onde os indivíduos da espécie se
alimentam (Hoffmann et al. 2007), é de 21.070 a 23.650 ha. Desta forma devem estar livres
de ameaças as populações de P. superciliaris maiores que 5.500 indivíduos em áreas com
habitat apropriado maiores que 23.650 ha. Além de necessitar de uma área maior que a
necessária para S. islerorum (5.000 ha AMHF) (França 2008), que apresenta uma situação
crítica, o habitat de P. superciliaris tem pouca representação nas unidades de conservação e
vem sofrendo perda e fragmentação crescentes (Silva et al. 2006). Desta forma, a
disponibilidade de habitat apropriado para criar reservas para a manutenção de uma
população viável pode ser restrita.
64
Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
Prioridades para pesquisas futuras
Devido à fragmentação da paisagem e à disponibilidade de áreas relativamente
restritas nas elevações do leste brasileiro, são necessários maiores estudos relacionados à
capacidade de dispersão/deslocamento da espécie para novas áreas. Estes tipos de estudos
poderão facilitar a identificação de novas áreas com possibilidade de conectividade e, assim,
auxiliar no planejamento de novas unidades de conservação com capacidade para
manutenção de populações viáveis.
Considerando-se que a taxa de reprodução e mortalidade de fêmeas são os principais
fatores que afetam a persistência da população de P. superciliaris, ressalta-se a importância
no investimento em estudos para avaliar a relação desses fatores com as variações ambientais
(queimadas e temporais). Essas informações ajudarão a reduzir as incertezas nos parâmetros
do modelo, proporcionando uma maior precisão na escolha das possíveis opções de manejo.
CONCLUSÕES
A probabilidade de persistência de 15,2% de P. superciliaris no PERM reflete o fato
da capacidade suporte de 458 indivíduos estar bem abaixo do mínimo estimado para a
persistência população nos próximos 100 anos (K = 9.800). O CQ aumenta a probabilidade
de persistência para 27,8%, no entanto não é o suficiente. Mesmo assim, destaca-se a
importância de um controle mais efetivo dos incêndios criminosos que atingem diferentes
partes do PERM anualmente. Pois mesmo não sendo completamente eficaz para a
conservação de P. superciliaris, melhora sua situação e pode beneficiar outras espécies que
se encontram em situações mais amenas. Este controle pode ser realizado de forma direta
(aumento no efetivo de bombeiros) e também de forma preventiva (conscientização da
população de entorno).
65
Capítulo 2: Viabilidade de uma população de Polystictus superciliaris
Considerando a existência de disponibilidade de recursos, a capacidade de ocupação e
reprodução de P. superciliaris em áreas revegetadas (D. Hoffmann, obs. pess ) e a presença
de áreas impactadas por mineração nas imediações do PERM sugere-se a revegetação como
uma boa estratégia adicional. A revegetação de áreas com vegetação arbustiva de campo
rupestre pode ser uma alternativa para aumentar a capacidade suporte. Se as mudanças na
área com condições apropriadas se concretizarem, devido às alterações climáticas como
simulado para os períodos de 2050 e 2080, a população de P. superciliaris no PERM poderá
vir a se extinguir. Desta forma destaca-se a necessidade de se avaliar a conectividade do
PERM com outras áreas de ambiente favorável para a espécie, e procurar meios de evitar o
seu isolamento para tentar manter um fluxo de indivíduos.
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73
Capítulo 3
Reavaliação do status de conservação de Polystictus
superciliaris (Aves, Tyrannidae), uma ave endêmica
das montanhas do leste do Brasil
3
Capítulo 3: Reavaliação do status de conservação de Polystictus superciliaris
RESUMO
Nos últimos anos, o papa-moscas-de-costas-cinzentas (Polystictus superciliaris) tem sido encontrado
em várias localidades ao longo da sua área de distribuição, aumentando sua área de ocupação. O seu
habitat vem sofrendo com a fragmentação e degradação, provocando assim incertezas quanto ao real
status de conservação da espécie. Dessa forma, estimou-se o tamanho da população de P.
superciliaris, reavaliando o seu status de conservação, segundo os critérios da IUCN e NatureServe. O
tamanho da população foi estimado como sendo a abundância média (de uma população monitorada
por quatro anos) multiplicada pela área com habitat favorável. A população foi estimada em 659.849
± 120.520 indivíduos. Projeções indicam uma diminuição no tamanho da população em >30% nos
próximos 10 anos devido à diminuição da área de ocorrência em virtude das alterações climáticas.
Com base nessas informações, a espécie pode ser considerada ‘vulnerável’. No entanto, por se tratar
de uma projeção, recomendamos a manutenção da espécie na categoria ‘quase-ameaçada’, ressaltando
a importância do monitoramento e de estimativas da abundância da espécie ao longo de sua
distribuição.
Palavras-chave: Conservação, espécies ameaçadas, IUCN, tamanho de população.
75
Capítulo 3: Reavaliação do status de conservação de Polystictus superciliaris
ABSTRACT
In recent years the Gray-backed Tachuri (Polystictus superciliaris) has been recorded in several
locatities along its range, increasing its area of occupancy. However, its habitat has been suffering
with fragmentation and degradation. These factors cause uncertainties concerning the conservation
status of the species. In this way, we estimate the population size of P. superciliaris and reevaluated
its conservation status, following IUCN and NatureServe criteria. Population size was estimated as
average abundance (of a population monitored through four years) multiplied by the range with
suitable habitat. The population was estimated at 659,849 ± 120,520 individuals. Projections indicate
a decrease in population size of more than 30% for the next ten years. This decrease is caused by
range retraction caused by climate changes. Based on this information, the species can be considered
'vulnerable'. However since this is a projection, we recommend maintaining the species in category
'near-threatened'. We emphasie the importance of monitoring and estimate the abundance of the
species along its distribution.
Keywords: Conservation, endangered species, IUCN, population size.
76
Capítulo 3: Reavaliação do status de conservação de Polystictus superciliaris
INTRODUÇÃO
O papa-moscas-de-costas-cinzentas (Polystictus superciliaris) é uma espécie
encontrada em altitudes entre 900 e 1.950 m, onde habita os campos de altitude e campos
rupestres (Sick 1997; Vasconcelos et al. 2003), vegetações inseridas em dois importantes
“hotspots” de biodiversidade mundial: os biomas da Mata Atlântica e do Cerrado que são
considerados uns dos mais ameaçados do planeta (Mittermeier et al. 1999; Myers et al. 2000;
Silva & Bates 2002). A principal ameaça ao Cerrado e à sua biodiversidade é o acelerado
processo de conversão da vegetação nativa em áreas agrícolas e uma deficiência na extensão
representada no sistema de áreas protegidas (Silva et al. 2006). Estimativas recentes sugerem
que a maioria de habitat natural, fora de reservas no Cerrado, será destruída até 2030, caso o
ritmo atual de destruição continuar (Machado et al. 2004), fazendo com que muitas espécies
possam ser consideradas ameaçadas, mesmo não figurando oficialmente nas atuais listas
vermelhas (Garcia & Marini 2006). Um exemplo seria P. superciliaris, endêmica das
montanhas do leste do Brasil (Vasconcelos 2008; Vasconcelos & Rodrigues 2010) e
classificada como ‘quase ameaçada’ (“Near threatened”) de extinção, conforme os critérios
adotados pela IUCN, devido a sua restrita área de distribuição e acentuada perda de habitat
(BirdLife 2004; BirdLife International 2008).
As informações sobre a espécie, até pouco tempo atrás, eram escassas, sendo a mesma
considerada incomum (Stotz et al. 1996). Assim, a espécie não possui o tamanho global
estimado de sua população e há suspeitas que a população esteja em declínio devido à
degradação do habitat (BirdLife International 2008). Na última avaliação do status da
espécie, foi sugerido que a sua extensão de ocorrência seja maior do que a apresentada na
literatura (BirdLife International 2008) e que, se confirmado, a espécie poderia mudar para a
categoria fora de perigo. Como proposta de medida de conservação, BirdLife International
77
Capítulo 3: Reavaliação do status de conservação de Polystictus superciliaris
ressaltou a necessidade de estudos sobre a ecologia e distribuição de P. superciliaris
(BirdLife International 2008).
Estudos recentes sobre a distribuição (Vasconcelos 2008; Vasconcelos & Rodrigues
2010) e sobre ecologia da espécie como sua biologia reprodutiva (Hoffmann & Rodrigues, in
press), dieta e táticas de forrageamento (Hoffmann et al. 2007), distribuição potencial
(Capítulo 1) e viabilidade de uma população (Capítulo 2) apresentam algumas dessas
informações. Com o essas informações o objetivo desse e estimar o tamanho populacional da
espécie ao longo de sua área de ocorrência e reavaliar seu status de conservação.
MATERIAL E MÉTODOS
Extensão de ocorrência e projeção futura
Como extensão da área de ocorrência, utilizou-se a área calculada através da
modelagem de distribuição potencial (MDP) e a sua projeção para períodos futuros (Capítulo
1).
Área com ambiente favorável
Para calcular a área com ambiente favorável, inicialmente foi extraído o valor do
índice de vegetação (NDVI) para cada local de ocorrência de P. superciliaris (n=41),
obtendo-se um gradiente de ambiente favorável. O índice foi extraído de uma imagem de
satélite
LandSat
de
2006
com
resolução
0,1x0,1
km,
obtida
no
site
http://glcfapp.glcf.umd.edu. Maiores informações sobre índices de vegetação podem ser
obtidos em Ponzoni & Shimabukuro (2007). Para determinar a área com ambiente favorável,
foi realizada a intersecção da área de extensão (distribuição potencial) com a área com
gradiente de vegetação utilizado.
Densidade da população local
78
Capítulo 3: Reavaliação do status de conservação de Polystictus superciliaris
Uma população de P. superciliaris foi monitorada no Parque Estadual da Serra do
Rola Moça (PERM), Belo Horizonte, MG, Brasil, por quatro anos. Foram realizados censos
por transecto no início e término de cada estação reprodutiva.
Para calcular a abundância anual na área foi aplicada a seguinte equação:
n = [n1*2] + n2
Onde n1 é o número de pares estabelecidos no início de cada período reprodutivo e n2
o número de indivíduos solitários, obtidos por censo. A densidade média da população local
(D) foi obtida através da média da densidade de cada ano monitorado. A densidade anual foi
calculada pela divisão do número de indivíduos observados em cada período (n) pela área
amostrada.
Estimativa do tamanho populacional global
Para a estimativa do tamanho da população, assumiu-se que a espécie utiliza toda a
área com habitat favorável disponível. Assim, multiplicou-se a área de habitat favorável
disponível pela densidade média da população (D).
Avaliação do status
O status da espécie foi reavaliado segundo os critérios adotados pela IUCN (2010) e
da NatureServe (Faber-Langendoen et al. 2009) e a sua tabela de classificação (NatureServe
2009).
RESULTADOS
Para os quatro anos de monitoramento da população de P. superciliaris no PERM foi
estimada densidade de 43,8 ± 8,0 ind/km2 (Tabela 3.1). A extensão de ocorrência da espécie
pela MNC é de 30.745 km² com uma projeção de diminuição de cerca de 38% em sua área
com condições favoráveis nos próximos dez anos (Capítulo 1).
79
Capítulo 3: Reavaliação do status de conservação de Polystictus superciliaris
O NDVI nos pontos de registro de P. superciliaris variou entre -0,11 e 0,32 (valores
que vão de -1 a +1, solo exposto a matas densas respectivamente). A área com habitat
favorável foi de 14.944 km2, 49% da área com condições climáticas favoráveis para a
ocorrência da espécie. Assim, o tamanho da população global estimada foi de 659.849 ±
120.520 ind/km² (Figura 3.1). Com base nas novas informações disponíveis na literatura e
neste trabalho, P. superciliaris pode ser considerada uma espécie “vulnerável” segundo os
critérios da IUCN (2010) (Tabela 3.2). Utilizando os critérios e a tabela de classificação
proposta pela NatureServe (2009), com os valores da Tabela 3.3, a espécie pode ser
considerada ‘vulnerável’ ou com igual probabilidade como ‘aparentemente segura’.
Tabela 3.1 Abundância e densidade de P. superciliaris no PERM em quatro anos
de monitoramento.
Ano
n
([n1*2]+n2)
N° pares
reprodutivos
(n1)
N° ind.
solitários
(n2)
Área
(km²)
Densidade
(ind./km²)
2005
24
11
2
0,48
50,0
2007
24
11
2
0,48
50,0
2008
20
9
2
0,48
41,7
2009
16
6
4
33,3
Média
21
9,3
2,5
0,48
*
43,8
DP
3,8
2,4
1,0
*
8,0
Tabela 3.2 Critérios da IUCN utilizados para reavaliação do status de conservação de P. superciliaris
a nível global.
Critérios
A. Redução da
população
B. Área geográfica: B1
(extensão de ocorrência)
e/ou B2 (área de
ocupação)
C. População pequena e
em declínio
D. População muito
pequena e restrita
E. Análise quantitativa
Aplicabilidade
Justificativa
Classificação
Sim
Projeção de redução da população com base no
declínio da extensão de ocorrência >30%
VU A3c
(Vulnerável)
Sim
Não
Não
Não
Com base na extensão de ocorrência (B1) o
habitat se encontra fragmentado (a) e em declínio
contínuo (b)[na extensão de ocorrência(i); na área
de ocupação (ii); área, extensão e qualidade de
ambiente (iii) e n° de indivíduos (v)
O tamanho da população é muito grande para ser
classificado sob esse critério (>10.000)A população é muito grande para ser classificado
sob esse critério
Não foi conduzida análise quantitativa.
80
B1a+b(i,ii,iii,v)
(Quase
ameaçada)
-
Capítulo 3: Reavaliação do status de conservação de Polystictus superciliaris
Figura 3.1 Registros de ocorrência (círculos) e extensão de ocorrência de P. superciliaris
prevista pelo modelagem de distriuição. Em azul, área com índice de vegetação favorável
para a presença da espécie e em verde, como desfavorável.
81
Capítulo 3: Reavaliação do status de conservação de Polystictus superciliaris
Tabela 3.3 Informações utilizadas na tabela de classificação NatureServe (NatureServe 2009), para a
reavaliação do status de conservação de P. superciliaris.
Critérios
Valores
Comentários
20,000-200,000 km²
Estimado por modelagem de nicho (Capítulo 1).
A = 30.745 km2
26-125 células com 4 km²
Com base nos registros de ocorrência da espécie
(n=41) (Capítulo 1)
Número de ocorrências
21 - 80
Registros de ocorrência (n=41) (Capítulo 1)
Tamanho populacional
100,000 - 1,000,000
indivíduos
659.849 indivíduos / A habitat*D (14.944*43,8
ind/km²)
Área de extensão
Área de ocupação
N° de células de 4
km² com registros de
ocorrência
Boa viabilidade /
Integridade ecológica:
Número de
ocorrência
algumas a muitas (13-125)
ocorrências com boa
viabilidade
Percentual da área
Excellente percentagem
(>40%) de área com
excelente ou boa
viabilidade ou integridade
ecológica
Percentual da área de distribuição potencial (com
condições climáticas) com um índice de vegetação
favorável para a presença de P. superciliaris.
(14.944 / 30.745 = 49%)
Tendências à curto prazo
Declínio de 10 - 30%
Tendência à diminuição nos próximos 10 anos em
virtude de possíveis impactos das mudanças
climáticas e perda de habitat (Capítulo 1)
Ameaças por impactos
Alto - médio
Agricultura (pastagens), mineração, queimadas,
mudanças climáticas (deriva de habitat,
tempestades)
DISCUSSÃO
Densidade da população
Como observado para P. superciliaris, a abundância de outros pequenos tiranídeos
campestres é relativamente baixa (Parker III & Willis 1997). Da mesma forma, P.
superciliaris apresentou, uma densidade média inferior (22 pares/km²) em relação à
encontrada para espécies florestais como Myrmeciza athrotorax (56,5 pares/km²) na floresta
amazônica (Robinson & Terborgh 1997) e Formicivora littoralis (45 pares/km²) em ambiente
de restinga (Mattos et al. 2009). Mesmo com uma densidade baixa em relação a outras
82
Capítulo 3: Reavaliação do status de conservação de Polystictus superciliaris
espécies, ela pode ainda não representar a real situação de P. superciliaris ao longo de toda a
sua extensão de ocorrência, pois o monitoramento da população foi realizado no interior de
uma unidade de conservação. Além desse fator, há indícios de que a abundância da espécie
esteja relacionada à densidade de arbustos, extrato de forrageamento (Hoffmann et al. 2007),
que na área de estudos é elevada. A espécie parece não ser muito abundante no norte do
estado de Minas Gerais e na Bahia (M. F. Vasconcelos, com. Pess.) e não se tem notícias de
registros recentes da espécie na Serra da Bocaina (MZUSP, 1961), limite sul da distribuição.
No Parque Nacional do Itatiaia, apesar de haver um registro recente, a espécie é considerada
rara (http://ricardo-gagliardi.sites.uol.com.br/avesPNI.pdf). Desta forma, como considerado
por Stotz et. al. (1996), a espécie ainda pode ser considerada incomum ao longo da sua
distribuição, mesmo apresentando uma recente ampliação na área de ocupação, fora da área
de ocorrência conhecida na literatura (Capítulo 1; Ridgely & Tudor 1994).
Status de conservação
Polystictus superciliaris é listado como “quase-ameaçado” de extinção segundo os
critérios da IUCN, em virtude das pressões antrópicas sobre o ambiente, provocando
fragmentação de habitat e declínio contínuo na extensão de ocorrência e área de ocupação, o
que leva a uma diminuição no número de indivíduos (BirdLife International 2008). A
extensão de ocorrência recentemente estimada para P. superciliaris através da MDP
(Capítulo 1) é relativamente menor da encontrada na literatura (Ridgely & Tudor 1994),
porém não é o suficiente para enquadrá-lo em alguma categoria de ameaça.
A estimativa do tamanho populacional global pode ser superestimada devido a
variação da abundância da espécie ao longo de sua área de ocorrência. Mesmo assim, não é o
suficiente para considerá-la ameaçada, já que o número estimado é bem maior do que o limite
máximo (<10.000 indivíduos) para classificá-la como ‘vulnerável’.
83
Capítulo 3: Reavaliação do status de conservação de Polystictus superciliaris
No entanto, se for considerada a projeção dos impactos potenciais das mudanças
climáticas sobre a extensão da ocorrência de P. superciliaris (Capítulo 1), que nos próximos
10 anos pode levar a uma redução maior do que 30% em sua população, a espécie pode ser
considerada ’vulnerável’.
Quando se considera os critérios de classificação da NatureServe (2009), a espécie é
classificada como ‘vulnerável’ e ‘aparentemente segura’ nas mesmas proporções, sendo
muito semelhante ao encontrado sob os critérios da IUCN, onde prevalece a avaliação
‘vulnerável’. A principal diferença entre os dois sistemas é que a tabela de avaliação da
NatureServe (2009) permite imparcialidade maior em relação ao avaliador (FaberLangendoen et al. 2009). Considerando-se os dois sistemas de avaliação, recomenda-se a
manutenção da espécie como ‘quase-ameaçada’, já que sua classificação como ‘vulnerável’ é
uma projeção de algo que poderá vir a acontecer. Com relação a rebaixar para uma categoria
para ‘fora de perigo’, em virtude da ampliação da área de ocupação por novos registros, tal
como cogitado por BirdLife International (2008), não seria aconselhável, pois todas as
simulações de impactos potenciais indicam uma tendência ao declínio em virtude da
diminuição da área de habitat favorável. Da mesma forma, pelo fato da área de distribuição
atual prevista ser menor da encontrada na literatura e que foi utilizada em avaliações
anteriores.
Avaliação de ameaças, habitat e tendências
O habitat ocupado pela espécie apresenta fortes tendências ao declínio, caso a
degradação continue nos ritmos atuais (Machado et al. 2004). Sua fragmentação pode ser
outro problema, levando-se em consideração que não se tem conhecimento sobre a
capacidade de P. superciliaris se dispersar e ocupar novas áreas. Um estudo filogeográfico
recente (Costa et al. 2010) indicou a existência de algumas populações isoladas por barreiras
84
Capítulo 3: Reavaliação do status de conservação de Polystictus superciliaris
geográficas pouco evidentes (Capítulo 1, Figura 1.1 [barreira entre 3 e 4]), sendo indício de
que a capacidade de dispersão é reduzida.
A espécie é encontrada em várias UCs, embora sua área de distribuição seja apenas
parcialmente protegida (Capítulo 1). Para agravar a situação, algumas dessas UCs apresentam
menos de 750 ha de habitat favorável que é a área mínima para a manutenção de uma
população mínima viável (Capítulo 2). Um exemplo é a Estação Ecológica de Fechos, que
possui condições climáticas favoráveis. No entanto, não apresenta o habita adequado
(Capítulo 1, obs. pess.).
Outra ameaça relacionada às possíveis alterações climáticas é a incidência de
temporais que afetam o sucesso reprodutivo e a sobrevivência principalmente de fêmeas.
RECOMENDAÇÕES
A espécie merece um acompanhamento constante frente às tendências negativas que
pode vir a enfrentar, para isso:
Sugere-se monitoramento temporal da distribuição da espécie para avaliar, possíveis
mudanças na extensão e no deslocamento altitudinal, fatores que podem afetar a sua
persistência.
Recomenda-se a realização de estudos sobre a densidade e a abundância da espécie
em outros locais ao longo de sua área de ocorrência, para se ter uma estimativa mais precisa
do seu tamanho populacional global, e poder avaliar quais áreas ao longo de extensão de
ocorrência são as mais importantes para a conservação.
Ressalta-se a necessidade de proteção de áreas contínuas de habitat favorável com
capacidade para a manutenção de populações mínimas viáveis.
85
Capítulo 3: Reavaliação do status de conservação de Polystictus superciliaris
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88
Conclusões finais e recomendações
1) A modelagem de nicho mostrou-se mais eficaz na predição da distribuição de
P. superciliaris incorporando uma parcela menor de áreas com ambiente
desfavorável para a presença da espécie, em relação à utilizada na literatura.
2) A espécie apresentou respostas às projeções de alterações climáticas de forma
semelhante a outras espécies de montanhas, como da Europa.
3) O Sistema de Unidades de Conservação brasileiro não apresenta potencial para
proteger a espécie em sua totalidade.
4) Caso as alterações ambientais continuem nos ritmos atuais até 2080, P.
superciliaris, figurará no livro vermelho de espécies ameaçadas globalmente.
5) O Parque Estadual do Rola Moça apresenta capacidade para a manutenção de
uma população de P. superciliaris muito próxima ao mínimo necessário para
ser viável.
6) Para Unidades de Conservação menores que 750 ha, a melhor forma de
manejo para a persistência de P. superciliaris é o controle de queimadas e/ou
controle da perda de habitat favorável.
7) Com base nas projeções futuras a espécie pode ser considerada ‘vulnerável’.
No entanto, sugere-se sua manutenção como ‘quase-ameaçada’.
8) Sugere-se o monitoramento e o estudo de abundância da espécie, que se
mostra bem irregular ao longo da sua área de ocorrência, podendo influenciar
no seu status de conservação.
9) Sugere-se, por fim, um estudo de sua capacidade de dispersão.
89