Colônias à deriva: efeitos do alagamento no sistema mutualístico Azteca-Cecropia

Abstract

Devido às mudanças climáticas globais, os alagamentos têm ocorrido com maior intensidade. Nesse contexto, estudos que abordam os impactos no ecossitema causados por distúrbios influenciados pelo clima (como os alagamentos), se tornam cada vez mais importantes. Diante disso, o objetivo do presente estudo foi determinar os efeitos de um evento de alagamento parcial severo (submersão completa das raízes) sobre a árvore Cecropia glaziovii, sua formiga mutualista Azteca muelleri e a interação entre elas. Por meio de uma série de experimentos de campo, relizados durante nove meses, comparamos árvores alagadas e não alagadas, naturalmente colonizadas por formigas ou não. Testamos as seguintes hipóteses: i) A presença de ninhos de formigas ameniza os efeitos negativos do alagamento sobre as árvores; ii) As formigas são mais agressivas em árvores alagadas; iii) Formigas que nidificam em árvores alagadas mudam sua dieta e; iv) Árvores com formigas tem maior sobrevivência ao alagamento. O presente estudo foi realizado em fragmento preservado de Mata Atlântica, localizado na cidade de Viçosa, MG/Brasil, acometido por chuvas fortes e atípicas no início de 2020. Corroborando nossas três primeiras hipóteses, demonstramos que: i) A presença de colônias de formigas ameniza os efeitos negativos do alagamento sobre as suas árvores hospedeiras (observando aqui a redução da dureza do tronco como efeito do alagamento) nos primeiros meses de alagamento; ii) Formigas de árvores alagadas se tornam mais velozes, mais abundantes em patrulha e mais agressivas; e iii) Formigas de árvores alagadas mudam sua dieta, aumentando o consumo por fontes compostas majoritariamente por nitrogênio. Entretanto, rejeitando nossa quarta hipótese, nenhuma árvore e, consequentemente nenhuma das colônias de formigas, resistiram aos nove meses de alagamento. Nossos resultados possuem duas principais implicações. Primeiramente, eles indicam que houve perda de funções ecológicas causadas por um evento de alagamento. Isso ocorre devido à morte de vários indivíduos de C. glaziovii, que pode atrasar o processo de regeneração florestal dado que essa é uma planta pioneira com potencial de facilitar a chegada de outras espécies. Finalmente, esse é o primeiro estudo a demonstrar que a presença de um mutualista pode atrasar o efeito da inudação sobre seu hospedeiro. Isso sugere que interações mutualísticas têm o potencial de minimizar os efeitos de distúrbios naturais, que tem sua frequência aumentada frente às mudanças climáticas globais. PALAVRAS-CHAVE: Alagamento. Mutualismo. Azteca muelleri. Cecropia glaziovii.

Due to global climate change, flooding has occurred with greater intensity. Studies that show the impacts on the ecosystem caused by climate-influenced disturbances (such as flooding) are becoming increasingly important. Therefore, the objective of this study was to determine the effects of a severe partial flooding event (complete submersion of the roots) on the tree Cecropia glaziovii, their mutualist ants Azteca muelleri and the interaction between them. Through field experiments carried out during nine months, we compared flooded and non-flooded trees, naturally colonized by ants or not. We tested the following hypotheses: i) The presence of ant nests mitigates the negative effects of flooding on trees; ii) Ants are more aggressive in flooded trees; iii) Ants that nest in flooded trees change their diet and; iv) Trees with ants survive flooding. The present study was carried out in a preserved fragment of Atlantic Forest, located in the city of Viçosa, MG/Brazil, affected by heavy and unusual rains in early 2020. Corroborating our first three hypotheses, we demonstrate that: i) Ant colonies mitigate the negative effects of flooding on their host trees in the initial months of flooding; ii) Ants in flooded trees become faster, more abundant on patrol and more aggressive; and iii) Ants in flooded trees change their diet, increasing consumption from sources composed mainly of nitrogen. However, rejecting our fourth hypothesis, none of the trees and consequently none of the ant colonies survived the nine months of flooding. Our results indicate the loss of ecological functions caused by a flooding event. This is due to the death of individuals of C. glaziovii, which can delay the process of forest regeneration as this species is a pioneer plant with the potential to facilitate the arrival of other species. Finally, this is the first study to demonstrate that the presence of a mutualist can delay the effect of inundation on its host. This suggests that mutualistic interactions have the potential to minimize the effects of natural disturbances that have increased in frequency in the face of global climate change. KEYWORDS: Flooding. Mutualism. Azteca muelleri. Cecropia glaziovii.