Efeitos do rompimento da barragem de Fundão na comunidade de Orthoptera da mata ciliar da bacia do Rio Doce

Abstract

Perturbações causadas por atividades antrópicas podem impactar ecossistemas e organismos em graus variados, desde mudanças populacionais e variações morfológicas até alterações em comunidades e funções ecossistêmicas. Dentre as maiores perturbações relacionadas a atividades antrópicas na história do Brasil, destaca-se o rompimento da barragem de Fundão, em Mariana-MG, que causou impactos significativos na biodiversidade da bacia do Rio Doce. Entre os organismos indicados para entender os efeitos destes impactos estão os ortópteros. Esses organismos são sensíveis a alterações ambientais, e exercem funções ecológicas importantes como herbívoros, onívoros, predadores ou detritívoros, atuam na dispersão de sementes e servem de alimento para diversos animais. No entanto, pouco ainda se sabe sobre os efeitos desse distúrbio sobre estes organismos. Diante desta lacuna, nosso objetivo geral foi avaliar como os impactos do rompimento da barragem de Fundão influenciaram a comunidade de Orthoptera da mata ciliar da bacia do Rio Doce. A partir deste objetivo, esta tese foi estruturada em dois capítulos. O primeiro capítulo buscou avaliar se há efeitos de longo prazo da perturbação e indícios de persistência temporal desses efeitos na comunidade de ortópteros na bacia do Rio Doce. Já o segundo capítulo buscou avaliar se as mudanças ambientais causadas pelo distúrbio podem alterar a morfologia de espécies de grilos de serrapilheira na área da bacia mais severamente impactada, o rio Gualaxo do Norte. Para isso, no primeiro capítulo amostramos com armadilhas de queda a comunidade de ortópteros em cinco regiões da bacia do Rio Doce, em áreas de referência e impactadas, nos períodos de seis e quase oito anos após o distúrbio. No segundo capítulo, amostramos em áreas afetadas e não afetadas pelos rejeitos às margens do rio Gualaxo do Norte e selecionamos para o estudo as espécies que apresentavam i) organismos adultos, ii) presença da espécie em ambas as áreas, iii) mínimo de sete indivíduos de cada espécie em cada área e iv) apêndices locomotores intactos. Com estes critérios selecionamos duas espécies Amanayara bernardesi Pereira, Sperber & Lhano, 2010 e Ubiquepuella telytokous Fernandes, 2015 e medimos seis características morfológicas em todos os indivíduos dessas espécies. Observamos no primeiro capítulo, que as perturbações ainda afetam a comunidade de ortópteros, indicando impactos de longo prazo e persistência temporal. Houve um aumento da abundância de indivíduos nas áreas impactadas, alteração da composição de espécies e efeito negativo com o aumento da distância do impacto na abundância e na riqueza de espécies, ainda que sem alteração na riqueza de espécies entre as áreas. Além disso, observamos um aumento no número de espécies indicadoras associadas às áreas impactadas após quase oito anos, bem como espécies que se mantiveram como indicadoras ao longo do tempo, além da presença de diferentes espécies indicadoras em cada região. Já no segundo capítulo, as alterações ambientais causadas pelo rompimento podem estar atuando como um filtro ambiental para a espécie A. bernardesi, pois observamos uma menor variação do tamanho das estruturas corporais desta espécie nas áreas afetadas. Nossos resultados indicam que as alterações ambientais causadas pelo distúrbio continuam influenciando a comunidade de ortópteros a longo prazo e enfatizam a sensibilidade destes organismos às mudanças ambientais. Além disso, demonstra a importância do uso de diferentes abordagens, como a ecologia de comunidades e ecologia funcional, além de características específicas dos organismos e contextos ambientais locais e regionais para entender os efeitos de distúrbios ambientais na biodiversidade terrestre. Palavras-chave: desastre ambiental; impactos de mineração; ecologia de comunidades; filtro ambiental; ecologia funcional; ecologia de invertebrados

Disturbances caused by human activities can impact ecosystems and organisms to varying degrees, from population shifts and morphological variations to alterations in communities and ecosystem functions. Among the largest disturbances related to human activities in Brazilian history is the collapse of the Fundão dam in Mariana, Minas Gerais, which caused significant impacts on the biodiversity of the Rio Doce basin. Among the organisms indicated for understanding the effects of these impacts are Orthoptera. These organisms are sensitive to environmental changes and perform important ecological functions as herbivores, omnivores, predators, or detritivores, dispersing seeds, and serving as food for various animals. However, little is known about the effects of this disturbance on these organisms. Given this gap, our overall objective was to evaluate how the impacts of the Fundão dam collapse influenced the Orthoptera community of the riparian forest of the Rio Doce basin. Based on this objective, this thesis was structured in two chapters. The first chapter sought to assess whether there are long-term effects of the disturbance and evidence of temporal persistence of these effects on the orthopteran community in the Rio Doce basin. The second chapter sought to assess whether the environmental changes caused by the disturbance can alter the morphology of leaf litter cricket species in the most severely impacted area of the basin, the Gualaxo do Norte River. To this end, in the first chapter, we sampled the orthopteran community using pitfall traps in five regions of the Rio Doce basin, in reference and impacted areas, six and almost eight years after the disturbance. In the second chapter, we sampled areas affected and unaffected by the tailings on the banks of the Gualaxo do Norte River and selected for study those species that presented i) adult organisms, ii) presence of the species in both areas, iii) a minimum of seven individuals of each species in each area, and iv) intact locomotor appendages. Using these criteria, we selected two species: Amanayara bernardesi Pereira, Sperber & Lhano, 2010 and Ubiquepuella telytokous Fernandes, 2015. We measured six morphological characteristics in all individuals of these species. In the first chapter, we observed that the disturbances continue to affect the orthopteran community, indicating long- term and persistent impacts. There was an increase in the abundance of individuals in the impacted areas, a change in species composition, and a negative effect on abundance and species richness with increasing distance from the impact, although there was no change in species richness between areas. Furthermore, we observed an increase in the number of indicator species associated with the impacted areas after almost eight years, as well as species that remained as indicators over time, in addition to the presence of different indicator species in each region. In the second chapter, the environmental changes caused by the breach may be acting as an environmental filter for A. bernardesi, as we observed less variation in the size of this species' body structures in the affected areas. Our results indicate that the environmental changes caused by the disturbance continue to influence the orthopteran community in the long term and emphasize the sensitivity of these organisms to environmental changes. Furthermore, it demonstrates the importance of using different approaches, such as community ecology and functional ecology, as well as specific organismal characteristics and local and regional environmental contexts, to understand the effects of environmental disturbances on terrestrial biodiversity. Keywords: environmental disaster; mining impacts; community ecology; environmental filtering; functional ecology; invertebrate ecology