Em um estudo apresentado na capa da edição desta semana da revista Science , pesquisadores norte-americanos e dinamarqueses mostraram que a capacidade das plantas dispersas por animais de acompanhar as mudanças climáticas foi reduzida em 60% devido à perda de mamíferos e pássaros que ajudam essas plantas em se adaptar às mudanças ambientais.

Pesquisadores da Rice University, University of Maryland, Iowa State University e Aarhus University usaram aprendizado de máquina e dados de milhares de estudos de campo para mapear as contribuições de pássaros e mamíferos dispersores de sementes em todo o mundo. Para entender a gravidade dos declínios , os pesquisadores compararam mapas de dispersão de sementes hoje com mapas que mostram como seria a dispersão sem extinções causadas por humanos ou restrições de espécies.

“Algumas plantas vivem centenas de anos, e sua única chance de se mover é durante o curto período em que são uma semente se movendo pela paisagem”, disse o ecologista da Rice Evan Fricke , o primeiro autor do estudo.

À medida que o clima muda , muitas espécies de plantas devem se mudar para um ambiente mais adequado. Plantas que dependem de dispersores de sementes podem enfrentar a extinção se houver poucos animais para mover suas sementes o suficiente para acompanhar as mudanças nas condições.

“Se não houver animais disponíveis para comer seus frutos ou levar suas nozes, as plantas dispersas por animais não vão muito longe”, disse ele.

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E muitas plantas das quais as pessoas dependem, tanto econômica quanto ecologicamente, dependem de pássaros e mamíferos dispersores de sementes, disse Fricke, que conduziu a pesquisa durante uma bolsa de pós-doutorado no Centro Nacional de Síntese Socioambiental ( SESYNC ) da Universidade de Maryland em colaboração com co-autores Alejandro Ordonez e Jens-Christian Svenning de Aarhus e Haldre Rogers de Iowa State.

Fricke disse que o estudo é o primeiro a quantificar a escala do problema de dispersão de sementes globalmente e as regiões mais afetadas. Os autores usaram dados sintetizados de estudos de campo em todo o mundo para treinar um modelo de aprendizado de máquina para dispersão de sementes e, em seguida, usaram o modelo treinado para estimar a perda de dispersão de rastreamento climático causada por declínios de animais.

Ele disse que o desenvolvimento de estimativas de perdas por dispersão de sementes exigiu dois avanços técnicos significativos.

“Primeiro, precisávamos de uma maneira de prever as interações de dispersão de sementes que ocorrem entre plantas e animais em qualquer local do mundo”, disse Fricke.

Modelando dados em redes de interações de espécies de mais de 400 estudos de campo, os pesquisadores descobriram que poderiam usar dados sobre características de plantas e animais para prever com precisão as interações entre plantas e dispersores de sementes.

“Segundo, precisávamos modelar como cada interação planta-animal realmente afetava a dispersão de sementes”, disse ele. “Por exemplo, quando um animal come uma fruta, pode destruir as sementes ou dispersá-las a alguns metros ou vários quilômetros de distância.”

Os pesquisadores usaram dados de milhares de estudos que abordaram quantas sementes de espécies específicas de pássaros e mamíferos se dispersam, até que ponto as dispersam e quão bem essas sementes germinam.

“Além do alerta de que o declínio nas espécies animais limitou muito a capacidade das plantas de se adaptar às mudanças climáticas, este estudo demonstra lindamente o poder de análises complexas aplicadas a dados enormes e disponíveis publicamente”, disse Doug Levey, do programa diretor da Diretoria de Ciências Biológicas da National Science Foundation (NSF), que financiou parcialmente o trabalho.

O estudo mostrou que as perdas por dispersão de sementes foram especialmente severas em regiões temperadas da América do Norte, Europa, América do Sul e Austrália. Se as espécies ameaçadas forem extintas, as regiões tropicais da América do Sul, África e Sudeste Asiático seriam as mais afetadas.

“Encontramos regiões onde a dispersão de sementes de rastreamento climático diminuiu 95%, embora tenham perdido apenas alguns por cento de suas espécies de mamíferos e aves”, disse Fricke.

Fricke disse que o declínio dos dispersores de sementes destaca uma importante interseção das crises climática e de biodiversidade.

“A biodiversidade de animais dispersores de sementes é fundamental para a resiliência climática das plantas, o que inclui sua capacidade de continuar armazenando carbono e alimentando as pessoas”, disse ele.

A restauração do ecossistema para melhorar a conectividade dos habitats naturais pode neutralizar alguns declínios na dispersão de sementes, disse Fricke.

“Grandes mamíferos e aves são particularmente importantes como dispersores de sementes de longa distância e foram amplamente perdidos dos ecossistemas naturais”, disse Svenning, autor sênior do estudo, professor e diretor do Centro de Dinâmica da Biodiversidade em um Mundo em Mudança da Universidade de Aarhus. “A pesquisa destaca a necessidade de restaurar as faunas para garantir uma dispersão eficaz diante das rápidas mudanças climáticas.”

Fricke disse: “Quando perdemos mamíferos e aves dos ecossistemas, não perdemos apenas espécies. A extinção e a perda de habitat danificam redes ecológicas complexas. Este estudo mostra que o declínio de animais pode atrapalhar as redes ecológicas de maneiras que ameaçam a resiliência climática de ecossistemas inteiros dos quais as pessoas dependem”.

Levey, da NSF, disse: “Através do SESYNC e outros investimentos da NSF, estamos permitindo que os ecologistas prevejam o que acontecerá com as plantas quando seus ‘colegas de equipe’ dispersores saírem de cena da mesma forma que prevemos os resultados dos jogos esportivos”.

A pesquisa foi apoiada pela NSF (1639145), a Fundação Villum (16549) e a Fundação de Pesquisa da Universidade de Aarhus (AUFF-F-2018-7-8).

Referência:

The effects of defaunation on plants’ capacity to track climate change
Science, Vol. 375, No. 6577
https://doi.org/10.1126/science.abk3510

Henrique Cortez *, tradução e edição.