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Pesquisa avalia como mudanças climáticas impactam répteis e anfíbios

Pesquisa avalia como mudanças climáticas impactam répteis e anfíbios

A expedição faz parte do projeto “Mudanças climáticas e a sociobiodiversidade amazônica: perspectivas da herpetofauna”

Um time de pesquisadores passou 28 dias na terceira maior ilha fluvial do Brasil, a Estação Ecológica (Esec) de Maracá, em Roraima, para coletar cerca de 400 exemplares de répteis e anfíbios, além de dados morfológicos e ecológicos para avaliar as respostas fisiológicas dos animais ao aumento da temperatura. A Esec é uma unidade de conservação federal, localizada a aproximadamente 130 km de Boa Vista. “Nosso projeto lida com o impacto das mudanças climáticas em anfíbios e répteis, visando melhorar modelos preditivos de risco de extinção e o potencial das espécies se adaptarem a mudanças no ambiente, por exemplo. Para isso, desenvolvemos uma série de experimentos em campo e em laboratório e analisamos um grande volume de dados. Tudo começa, porém, com a amostragem dos indivíduos na natureza e a coleta das informações associadas a eles”, explica Fernanda Werneck, pesquisadora do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa) que coordena os estudos.

A expedição faz parte do projeto “Mudanças climáticas e a sociobiodiversidade amazônica: perspectivas da herpetofauna”, apoiado pela Iniciativa Amazônia+10. Além da FAPESP, o projeto tem financiamento de outras quatro Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa (FAPs): Fapeam (Amazonas), Fundação Araucária (Paraná), Fapesq (Paraíba) e Fapt (Tocantins). A expedição também contou com fomento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Werneck lembra que outras expedições já ocorreram no âmbito do projeto em outras regiões amazônicas. Essa, porém é a primeira na Esec de Maracá e teve uma logística mais desafiadora.

A ilha abriga ambientes característicos da região, como os lavrados, formações abertas dentro da floresta amazônica, além das fisionomias florestais de terra firme. Apesar de ser uma unidade de conservação integral, onde só é permitida a visitação para estudos científicos, o entorno da Esec Maracá sofre com a caça e a pesca ilegais, além do garimpo. O local abriga uma base do Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio), que administra e fiscaliza a área e que apoiou todas as etapas da expedição científica.

O local sofreu em maio de 2021 ataque criminoso à base, em que brigadistas se tornaram reféns, além dos invasores terem levado equipamentos que haviam sido apreendidos semanas antes de garimpeiros que atuavam na área. A Estação Ecológica é uma das últimas paradas antes de adentrar a Terra Indígena Yanomami, um histórico alvo do garimpo ilegal na Amazônia. Essa foi a primeira visita de pesquisadores à Esec desde a invasão de 2021 e contou com escolta da Força Nacional de Segurança Pública. “Apesar do contexto prévio de tensão na região, em nenhum momento nos sentimos ameaçados e os trabalhos ocorreram dentro do programado”, conta Felipe Augusto Zanusso Souza, pesquisador do Inpa que coordenou o planejamento, a logística e a execução da expedição. Junto com outros seis membros da equipe, Souza passou os 28 dias em campo. A maior parte do grupo, cerca de 50 entre pesquisadores e pessoal de apoio, se revezou em dois turnos de duas semanas.

Os pesquisadores instalaram armadilhas em 20 pontos na ilha e as visitava diariamente para coletar os animais capturados. Eram feitas ainda buscas ativas diurnas e noturnas, procurando os répteis e anfíbios no chão e na vegetação, como no caso de espécies arborícolas. Os indivíduos eram então levados até a base, onde passavam por uma série de testes no laboratório de campo montado durante a expedição. Pesquisadores de pós-doutorado, bolsistas de apoio técnico e apoio à difusão do conhecimento e alunos de mestrado e doutorado das instituições envolvidas trabalharam juntos para coletar material e realizar os experimentos, que darão origem a trabalhos conjuntos e partes de suas dissertações e teses. Este é o cado de Luzete Monteiro, que realiza doutorado na Faculdade de Filosofia, Ciência e Letras de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FFCLRP-USP) com bolsa da FAPESP. Seu objetivo é estudar a evolução do desenvolvimento sexual em lagartos do gênero Hemidactylus. “Coletei uma espécie nativa da Amazônia para analisar se há diferenças entre machos e fêmeas no desempenho locomotor. Nesse experimento, o animal corre numa pista nas inclinações vertical e horizontal e filmamos tudo. Avaliamos depois se há diferenças e se elas podem estar relacionadas com distinções morfológicas entre os sexos, como tamanho das patas ou dos dígitos, por exemplo”, conta Monteiro, que coletou ainda tecido dos animais para análise de cromossomos sexuais. O trabalho de Luzete é orientado por Tiana Kohlsdor, professora da FFCLRP-USP apoiada pela FAPESP.

Entre os diversos experimentos realizados, os pesquisadores testaram as temperaturas preferenciais, o desempenho locomotor e a tolerância térmica dos répteis e anfíbios daquela localidade. Em um deles, os animais eram colocados em uma caixa com oito subdivisões similares a pistas. A estrutura era submetida a um gradiente de temperaturas frias a quentes, entre aproximadamente 20°C e 40°C. Sua resposta corporal era então registrada a cada minuto por uma hora. A média encontrada é o que se chama de temperatura preferencial em laboratório, que dá um parâmetro do que seria ideal para cada espécie. Em outro experimento, depois de descansarem do anterior, os animais eram submetidos a temperaturas que variavam de 5°C abaixo da temperatura ambiente até 5°C acima e, depois, estimulados a correr em uma pista, sendo cada corrida gravada para posterior determinação da velocidade.

Por fim, os répteis e anfíbios eram submetidos a decréscimos e acréscimos de temperatura e colocados de barriga para cima, sendo os críticos mínimo e máximo (ou sua tolerância termal) determinados a partir da temperatura em que não tentavam mais se virar para corrigir a posição corporal. Os pesquisadores preparam novas expedições em outras regiões amazônicas. Nos laboratórios das instituições, serão analisados dados genéticos e da expressão de proteínas ligadas ao choque termal, entre outros fatores. As informações vão subsidiar trabalhos a serem publicados nos próximos anos. Os animais coletados serão depositados na Coleção de Anfíbios e Répteis do Inpa (Inpa-H), onde estarão acessíveis a outros pesquisadores para realização de novos estudos. O projeto inclui ainda o monitoramento dos quelônios amazônicos nas bacias dos rios Araguaia-Tocantins e rio Negro. Numa vertente socioambiental, o pesquisador Matheus Ganiko Dutra, vinculado à FFCLRP-USP, realiza uma análise de discurso de populações ribeirinhas a respeito das relações entre o ambiente e o clima.

De acordo com o relatório de 2023 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), da Organização das Nações Unidas (ONU), o aumento da temperatura média no planeta até 2050 pode ser de 3,5°C a 5,7°C, a depender das emissões de gases de efeito estufa das próximas duas décadas. “É essencial entender agora o que pode acontecer com essas espécies num cenário de aquecimento global, a fim de que se possa tomar medidas de mitigação a tempo e subsidiar estratégias de conservação da biodiversidade com base em dados biológicos robustos”, conclui Werneck. A equipe contou com professores, pesquisadores, pós-doutorandos, mestrandos e doutorandos das cinco instituições que integram o projeto, dentro da Iniciativa Amazônia+10. Além de USP e Inpa, as universidades federais do Pará (UFPA), Paraná (UFPR) e Tocantins (UFT). Outros parceiros incluem pesquisadores da Federal do Amazonas (Ufam) e da Universidade de Brasília (UnB). A expedição só foi possível graças a uma grande equipe de apoio, incluindo desde assistentes de campo a cozinheiros.

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Preservação de tartarugas na Amazônia

A captura para o consumo ilegal e o tráfico da carne e dos ovos da tartaruga-da-amazônia (Podocnemis expansa) provocaram um declínio populacional da espécie no último século, fatores que aumentam o grau de extinção do animal. Para diminuir as pressões humanas sobre as populações de tartaruga-da-amazônia, pesquisadores da Associação da Conservação da Vida Silvestre – ou Wildlife Conservation Society (WSC) no Brasil – estão executando um projeto na Reserva Biológica do Abufari, no Amazonas, voltado à conservação da tartaruga-da-amazônia. Com o uso de imagens aéreas, comunicação acústica e dados ambientais, os cientistas estão buscando informações que ajudem a prever o período de desova e nascimento em massa. O objetivo do trabalho é melhorar métodos de proteção e manejo durante o período reprodutivo e desenvolver estratégias de conservação para a espécie. O projeto conta com o patrocínio da Fundação Grupo Boticário de Proteção à Natureza e apoio do ICMBio. “Somos o primeiro projeto a trabalhar com drone e comunicação acústica em conjunto para a investigação dos padrões comportamentais de tartarugas. Durante a desova, conseguimos fazer as primeiras fotos aéreas da espécie, mostrando um pouco da dinâmica de ocupação do tabuleiro de desova pelo conjunto de fêmeas. Acompanhamos a etapa que antecede a saída dos filhotes dos ninhos, uma vez que a imensa maioria aguarda para nascer juntos. Assim, identificamos padrões e reunimos dados que contribuam com a conservação da espécie", destaca a doutora Camila Ferrara, ecóloga da WCS Brasil. As tartarugas-da-amazônia são a maior espécie de quelônio de água doce da América do Sul, podendo medir 1 metro de comprimento e pesar até 75 quilos. “Neste projeto estamos estudando uma espécie singular, que reúne características não encontradas em outras espécies da América do Sul e promove um verdadeiro espetáculo no coração da Amazônia, que é o nascimento em massa de milhares de filhotes. Por se tratar de uma espécie que sofre diversas ameaças, precisamos ressaltar a importância da sua preservação e lembrar do desequilíbrio ecossistêmico gerado a partir da extinção de espécie”, afirma Janaína Bumbeer, analista de Ciência e Conservação da Fundação Grupo Boticário. Durante o período de seca, as tartarugas-da-amazônia abandonam a floresta alagada à procura de praias para desova. Cada tartaruga desova apenas uma vez no período reprodutivo e deposita cerca de 100 ovos. A incubação dura cerca de dois meses e o sexo dos filhotes é determinado pela temperatura de incubação. Após o nascimento, filhotes e adultos migram para a floresta alagada em busca de refúgio e alimentação.

13 de abril, 2020
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Filamentos mostram impactos na Floresta Amazônica

Para mensurar os efeitos do aumento da temperatura global sobre a floresta, cientistas do Instituto Mamirauá, em parceria com a Universidade de São Paulo, estão analisando os filamentos dos troncos de três espécies de árvores na Floresta Amazônica. "O que já sabemos é que o aumento da temperatura média do planeta é fruto da alta concentração de gases produzidos pelo homem. Por meio dos anéis de crescimento, temos a oportunidade de entender este fenômeno e ter mais informações sobre estas oscilações e seus efeitos sobre a floresta e as espécies que ocorrem lá", afirma o pesquisador Claudio Anholetto, do Instituto Mamirauá. Algumas árvores formam anéis de crescimento ano a ano e os círculos carregam uma série de informações sobre as espécies. É possível decifrar a idade de uma árvore e até as condições climáticas do ambiente em cada ano de vida da espécie estudada. A partir da análise estatística realizada com a utilização de softwares, os pesquisadores conseguem interpretar parte do histórico da árvore e relacionar as informações encontradas com os eventos climáticos, já registrados por pesquisadores em várias regiões do mundo. As três espécies escolhidas para o estudo foram a Seringa Barriguda (Hevea spruceana), o Mututi (Pterocarpus sp.) e o Arapari (Macrolobium acaciifolium), tradicionalmente encontradas na Amazônia. As coletas foram feitas na Reserva Mamirauá por meio de um trado, instrumento de aço em forma de T, que possui uma hélice cortante em sua ponta. O material será analisado no Laboratório de Anatomia, Identificação e Densitometria de Raios X da USP. Para garantir a confiabilidade das informações, são coletadas amostras em uma série de árvores. A partir dos padrões encontrados, a informação sobre o clima ao qual as árvores estavam submetidas em determinado espaço de tempo é filtrada. Para obter as informações a partir dos anéis de crescimento, são utilizados softwares de análise estatística. O pesquisador explica que os programas sincronizam as informações das amostras e retiram as tendências biológicas de crescimento, relacionadas às fases de vida das árvores. Cada medida de largura de anéis de crescimento é convertida em índices, e as variações de crescimento são comparadas com a média de crescimento de todas as árvores. Como resultado do aumento da temperatura do planeta, decorrente da alta emissão de gases de efeito estufa, o pesquisador destaca que os eventos extremos de seca ou de cheia na Amazônia devem ficar mais frequentes até o final do século. "Os desmatamentos já produzem um clima mais quente e seco na região. Isto, aliado à elevação da temperatura relacionado às mudanças climáticas globais, aumentaria o risco de incêndios florestais", diz. Os resultados do estudo com os anéis de crescimento das árvores também podem subsidiar estratégias com foco em políticas públicas para o Manejo Florestal Comunitário, por exemplo, com o estabelecimento do ciclo de corte, que é o período de repouso necessário para a recuperação da floresta, antes de um novo corte. E também a idade técnica de corte, que seria o diâmetro mínimo da árvore para a exploração.

24 de fevereiro, 2017
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MUDANÇAS CLIMÁTICAS
Aumento da temperatura prejudica pairar do beija-flor

De acordo com estudo realizado por pesquisadores da Universidade de Taubaté (Unitau), em colaboração com colegas do Instituto Nacional de Pesquisas Especiais (Inpe), da Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo (EEL-USP) e da University of Toronto Scarborough, do Canadá, as mudanças climáticas podem causar a redução da atividade de voo de beija-flores e, consequentemente, da polinização de vegetais por esse grupo de aves. O anúncio foi feito durante o Projeto Temático “Assessment of impacts and vulnerability to climate change in Brazil and strategies for adaptation option”, realizado com apoio da FAPESP no âmbito de um acordo com o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). “Observamos que o aumento da temperatura causa a diminuição da taxa metabólica de beija-flores [a quantidade de oxigênio consumido necessário para produzir energia]. Com isso, cai a frequência de batimentos de asa das aves e, consequentemente, elas passam a voar menos e diminuem a procura por néctar em flores”, disse Maria Cecília Barbosa de Toledo, professora do Departamento de Biologia da Unitau e coordenadora do projeto. Os pesquisadores estudaram oito espécies de beija-flor encontradas em diferentes altitudes na região do Vale do Paraíba, interior do Estado de São Paulo. Duas das espécies são de baixa altitude – o beija-flor rajado (Ramphodon naevius) e o topetinho-verde (Lophornis chalybeus) –, outras duas são de alta altitude – o beija-flor de topete (Stephanoxis lalandi) e o beija-flor de papo branco (Leucochloris albicollis) –, três ocorrem ao longo de todo o gradiente elevacional do Vale do Paraíba – o beija-flor de fronte violeta (Thalurania glaucopis), beija-flor rubi (Clytolaema rubricauda) e beija-flor de garganta verde (Amazilia fimbriata) – e a última – o beija-flor preto (Florisuga fusca) – é migratória. O grupo de aves foi escolhido porque apresenta uma alta taxa metabólica, relacionada com fatores ambientais, como temperatura e altitude. “Estimávamos que as mudanças climáticas poderiam causar grandes impactos em espécies de beija-flor e que, por isso, podiam ser usadas como bioindicadoras”, disse Maria Cecília. Para estudar os efeitos de variações climáticas os pesquisadores usaram como referência o gradiente climático altitudinal da região montanhosa do Vale do Paraíba, que varia de três metros – como os das cidades de Ubatuba e Caraguatatuba – a 1,8 mil metros de altitude, como o da cidade de Campos do Jordão. Nessas regiões de diferentes altitudes e temperaturas, avaliaram a taxa metabólica do beija-flor rubi (Clytolaema rubricauda) – uma das três espécies de beija-flor que ocorrem ao longo de todo o gradiente altitudinal do Vale do Paraíba. A equipe utilizou um sistema em que a ave é capturada e colocada dentro de uma câmara com um alimentador, no alto do recinto – composto por um tubo plástico contendo uma solução de sacarose a 20% –, e um poleiro que serve de balança para indicar o peso do animal. Para se alimentar da sacarose, o beija-flor precisa pairar no ar e inserir a cabeça dentro do tubo de plástico do alimentador, que funciona como uma máscara respiratória, com passagem de 2,5 mil mililitros (ml) de ar por minuto. Com estes movimentos, a equipe de pesquisa consegue analisar a temperatura, além do volume de oxigênio consumido e o total de dióxido de carbono produzido pela ave durante o voo pairado. “Esse sistema possibilita avaliarmos a taxa metabólica de beija-flores em atividade, que é o dado mais importante para mensurarmos os efeitos das mudanças climáticas no metabolismo dessas aves”, explicou a pesquisadora. Uma das constatações dos experimentos foi que o aumento da temperatura diminui a taxa metabólica do beija-flor rubi. A taxa metabólica da ave foi maior em uma faixa de temperatura mais amena, entre 20.1 e 25 ºC, e menor sob temperaturas mais altas, entre 25.1 e 30 ºC, indicaram os experimentos. Com temperaturas mais altas, o beija-flor diminuiu a frequência de batimento de asas, procurou mais sombra para permanecer em repouso e voou menos para manter seu metabolismo e diminuir o gasto energético, explicou Toledo. “Essa mudança de comportamento pode causar a diminuição da polinização de vegetais por essas aves”, estimou a pesquisadora. “Os beija-flores passam a visitar menos as flores silvestres em busca de néctar e, consequentemente, deixam de transportar pólen de uma flor para outra”, estimou a pesquisadora. “Se a temperatura aumentar, elevando a média das terras altas, provavelmente os beija-flores tentarão acompanhar essa mudança”, estimou Maria Cecília. O aumento da temperatura, contudo, não representa um fator limitante para a sobrevivência dos beija-flores, uma vez que esse grupo de aves possui alta resistência térmica. A temperatura corpórea dos beija-flores é em torno de 40ºC. Dessa maneira, a ave é capaz de suportar, de forma confortável, uma temperatura ambiente em torno de 38ºC – considerada bastante alta –, explicou a pesquisadora. Um estudo realizado por pesquisadores da Escola de Engenharia de Lorena, da USP, no âmbito do projeto, identificou que a quantidade de energia disponibilizada pelas plantas para os beija-flores na região do Vale do Paraíba varia de acordo com a elevação. Algumas espécies de plantas visitadas por beija-flores em regiões de terras altas, como Campos do Jordão, possuem néctar com maior teor de sacarose – o açúcar preferido pela ave – do que em regiões de terras baixas, como Ubatuba, apontou o estudo. “Nossa preocupação é se as plantas visitadas pelos beija-flores serão capazes de ajustar suas concentrações de néctar em tempo de acompanhar as mudanças climáticas e continuarem fornecendo energia para essas aves”, ressaltou Maria Cecília.

3 de setembro, 2015