Forest fragmentation on tree communities, functional diversity and carbon storage in a Brazilian Atlantic Rain Forest

Abstract

A fragmentação das florestas tropicais é uma das maiores ameaças à biodiversidade global, uma vez que os efeitos após a fragmentação promovem alterações no meio abiótico e com consequências no meio biótico. Entre os efeitos abióticos estão o aumento dos distúrbios causados pelo vento e a dessecação microclimática e entre os efeitos bióticos podemos citar o aumento das taxas de mortalidade, mudanças na composição, estrutura e traços funcionais das espécies. Para investigar os efeitos da fragmentação na Floresta Atlântica focamos nas espécies arbóreas, tendo três objetivos gerais: (i) verificar os impactos da fragmentação nas mudanças abióticas (microclima e atributos do solo) na biomassa florestal acima do solo; (ii) verificar os impactos da fragmentação na riqueza, estrutura da comunidade e diversidade funcional de espécies arbóreas; e (iii) verificar a existência de co-benefícios entre biodiversidade e estoque de carbono para aplicação de mecanismos de conservação por meio do mercado de carbono (Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation - REDD+). Nosso experimento foi desenvolvido em uma paisagem de floresta tropical brasileira conhecida como Florestas de Tabuleiro, onde o conhecimento sobre a fragmentação florestal ainda é incipiente. Amostramos 12 fragmentos de diferentes tamanhos (3 repetições/tamanho do fragmento) com 240 parcelas de 10mx10m, igualmente distribuídas entre borda e interior e entre quatro classes de tamanho de fragmentos, sendo pequenos, médios, grandes e controles. Em cada parcela nós coletamos dados sobre a riqueza de espécies arbóreas, estoque de biomassa acima do solo, estoque de carbono (estoque de carbono=biomassa/2), cipós e árvores mortas em pé, bem como dados sobre o microclima e atributos do solo. Nós classificamos as espécies quanto as suas características funcionais, endêmicas da Floresta Atlântica e ameaçadas de extinção (Lista Vermelha da IUCN). Os gradientes de dessecação (menores valores de umidade do ar e maiores valores de temperatura do ar) e aumento da velocidade do vento foram significativos e positivamente relacionados com a redução de tamanho do fragmento e com a criação de bordas, além disso, o habitat de borda apresentou um solo mais fértil e menos ácido. Os resultados também mostraram significativa redução da biomassa de árvores e um significativo aumento da biomassa de lianas em habitats de borda e pequenos fragmentos, estando estes relacionados ás mudanças no microclima e no solo, o que indicou distúrbios na biomassa florestal. O habitat bordas promoveu mudanças marcantes na estrutura da comunidade de árvores e em suas características funcionais, reduzindo significativamente a riqueza de espécies e a diversidade funcional, de maneira tal que, os fragmentos maiores e o habitat de interior das florestas possuem maior potencial de fornecer recursos alimentares e interações com a fauna. Encontramos uma forte existência de cobenefícios entre a conservação da biodiversidade e estoque de carbono na paisagem fragmentada de floresta tropical. Além disso, esta relação de co-benefícios aumenta com o tamanho do fragmento, onde existe, significativamente, um maior estoque de carbono e significativamente mais espécies com elevado valor de conservação. Finalizando, temos conclusões notáveis sobre a fragmentação Florestas Tropicais do Brasil, sendo: (i) as mudanças no microclima e solo são afetadas pela fragmentação, promovendo um impacto negativo sobre a biomassa de espécies arbóreas e aumento da biomassa de lianas; (ii) em uma paisagem fragmentada a funcionalidade ecológica de espécies arbóreas existente em fragmentos maiores foram significativamente diferentes daquela existente em fragmentos pequenos; e (iii) o mecanismo REDD+ de cobenefícios pode ser utilizado em uma paisagem fragmentada, mesmo com um nível de fragmentação elevado, o que sugere que os fundos de REDD+ podem ser utilizados para beneficiar o estoque de carbono e o valor biológico dos fragmentos através de planos de manejo. No entanto, pequenos fragmentos têm um papel importante na manutenção dos serviços ecológicos, tornando-os indispensáveis para a conservação da biodiversidade, principalmente em um domínio fitogeográfico tão ameaçado quanto o da Floresta Atlântica.