Biodiversidade
Biodiversidade refere-se à variedade e variabilidade da vida na Terra . A biodiversidade normalmente mede a variação no nível genético , das espécies e do ecossistema . A biodiversidade terrestre é geralmente maior perto do equador , que é o resultado do clima quente e alta produtividade primária . A biodiversidade não é distribuída uniformemente na Terrae é mais rico nos trópicos. Esses ecossistemas de florestas tropicais cobrem menos de 10% da superfície terrestre e contêm cerca de 90% das espécies do mundo. A biodiversidade marinha é geralmente mais alta ao longo das costas no Pacífico Ocidental , onde a temperatura da superfície do mar é mais alta e na faixa média latitudinal em todos os oceanos. Existem gradientes latitudinais na diversidade de espécies . A biodiversidade geralmente tende a se aglomerar em hotspots, e tem aumentado com o tempo, , mas provavelmente diminuirá no futuro.Rápidas mudanças ambientais tipicamente causar extinções em massa . Mais de 99,9% de todas as espécies que já viveram na Terra, totalizando mais de cinco bilhões de espécies, são consideradas extintas . Estimativas sobre o número de espécies atuais da Terra variam de 10 milhões a 14 milhões, dos quais cerca de 1,2 milhões foram documentados e mais de 86% ainda não foram descritos. Mais recentemente, em maio de 2016, cientistas relataram que estima-se que 1 trilhão de espécies estejam na Terra atualmente, com apenas um milésimo de um por cento descrito. A quantidade total de pares de bases de DNA relacionadosna Terra é estimada em 5,0 x 10 37 e pesa 50 bilhões de toneladas . [Em comparação, a massa totalda biosfera foi estimada em até 4 TtC (trilhões de toneladas de carbono ). Em julho de 2016, cientistas relataram a identificação de um conjunto de 355 genes do Último Antepassado Comum Universal (LUCA) de todos os organismos que vivem na Terra.
A idade da Terra é de cerca de 4,54 bilhões de anos. As primeiras evidências indiscutíveis da vida na Terra datam de pelo menos 3,5 bilhões de anos atrás, durante a Era Eoarqueana depois que uma crosta geológica começou a se solidificar seguindo o derretimento anterior Hadean Eon. Existem fósseis de tapetes microbianos encontrados em arenito de 3,48 bilhões de anos descoberto na Austrália Ocidental . Outras evidências físicas precoces de uma substância biogênicaé grafite em rochas meta-sedimentares de 3,7 bilhões de anos descobertas na Groenlândia Ocidental . Mais recentemente, em 2015, "restos de vida biótica " foram encontrados em rochas de 4,1 bilhões de anos no oeste da Austrália. De acordo com um dos pesquisadores, "se a vida surgisse de forma relativamente rápida na Terra, então poderia ser comum no universo ".Desde que a vida começou na Terra , cinco grandes extinções em massa e vários eventos menores levaram a grandes e súbitas quedas na biodiversidade. O éon fanerozóico (os últimos 540 milhões de anos) marcou um rápido crescimento na biodiversidade através da explosão Cambriana - um período durante o qual a maioria dos filos multicelulares apareceu pela primeira vez. Os próximos 400 milhões de anos incluíram repetidas e maciças perdas de biodiversidade classificadas como eventos de extinção em massa . No Carbonífero , o colapso da floresta levou a uma grande perda de vida vegetal e animal . O evento de extinção Permiano-Triássico , 251 milhões de anos atrás, foi o pior; a recuperação dos vertebrados levou 30 milhões de anos. O mais recente, o evento de extinção Cretáceo-Paleogeno , ocorreu há 65 milhões de anos e tem atraído mais atenção do que outros, porque resultou na extinção dos dinossauros .
O período desde o surgimento dos humanos mostrou uma redução contínua da biodiversidade e uma perda de diversidade genética . Chamada de extinção do Holoceno , a redução é causada principalmente por impactos humanos , particularmente destruição de habitat . Por outro lado, a biodiversidade afeta positivamente a saúde humana de várias maneiras, embora alguns efeitos negativos sejam estudados.
As Nações Unidas designaram 2011-2020 como a Década das Nações Unidas sobre Biodiversidade .
História da terminologia
1968 - O termo diversidade biológica foi usado primeiro por Dasmann.
1975 - O termo diversidade natural foi introduzido (pela The Science Division da The Nature Conservancy em um estudo de 1975, "The Preservation of Natural Diversity.") Predefinição: Citation needed = January2019
1980 - Thomas Lovejoy introduziu o termo diversidade biológica para a comunidade científica em um livro. . Ele rapidamente se tornou comumente usado.
1985 - A biodiversidade da forma contratada foi criada por WG Rosen
1985 - O termo "biodiversidade" aparece no artigo "Um novo plano para conservar a biota da Terra", de Laura Tangley.
1988 - O termo biodiversidade apareceu pela primeira vez em uma publicação.
O presente - o termo alcançou uso generalizado.
Definições
Termo anterior
A "biodiversidade" é mais comumente usada para substituir os termos mais claramente definidos e estabelecidos há muito tempo, a diversidade de espécies e a riqueza de espécies .
Termos alternativos
Biólogos definem a biodiversidade como a "totalidade de genes, espécies e ecossistemas de uma região". Uma vantagem dessa definição é que ela parece descrever a maioria das circunstâncias e apresenta uma visão unificada dos tipos tradicionais de variedade biológica previamente identificados:
diversidade taxonômica (geralmente medida no nível de diversidade de espécies)
diversidade ecológica (frequentemente vista da perspectiva da diversidade dos ecossistemas )
Diversidade morfológica (que decorre da diversidade genética e da diversidade molecular )
Diversidade funcional (que é uma medida do número de espécies funcionalmente díspares dentro de uma população (por exemplo, mecanismo de alimentação diferente, motilidade diferente, predador vs presa, etc.) Este construto multinível é consistente com Datman e Lovejoy.Wilcox 1982
Uma definição explícita consistente com essa interpretação foi dada pela primeira vez em um artigo de Bruce A. Wilcox encomendado pela União Internacional para a Conservação da Natureza e Recursos Naturais (IUCN) para a Conferência Mundial de Parques Nacionais de 1982. A definição de Wilcox foi "A diversidade biológica é a variedade de formas de vida ... em todos os níveis de sistemas biológicos (isto é, molecular, organísmica, população, espécie e ecossistema) ...".
Genética: Wilcox 1984
A biodiversidade pode ser definida geneticamente como a diversidade de alelos, genes e organismos . Eles estudam processos como mutação e transferência de genes que impulsionam a evolução.
Nações Unidas 1992
A Cimeira da Terra das Nações Unidas de 1992 definiu "diversidade biológica" como "a variabilidade entre os organismos vivos de todas as fontes, incluindo, inter alia, ecossistemas terrestres , marinhos e outros ecossistemas aquáticos e os complexos ecológicos dos quais eles fazem parte: espécies, entre espécies e ecossistemas ". Esta definição é usada na Convenção das Nações Unidas sobre Diversidade Biológica .
Gaston and Spicer 2004
A definição de Gaston & Spicer em seu livro "Biodiversidade: uma introdução" é "variação da vida em todos os níveis da organização biológica".
Distribuição
A biodiversidade não é distribuída uniformemente, mas varia muito em todo o mundo, bem como dentro das regiões. Entre outros fatores, a diversidade de todos os seres vivos ( biota ) depende da temperatura, precipitação, altitude, solos , geografia e presença de outras espécies. O estudo da distribuição espacial de organismos , espécies e ecossistemas é a ciência da biogeografia .A diversidade mede consistentemente mais nos trópicos e em outras regiões localizadas, como a Região Florística do Cabo e baixa nas regiões polares em geral. As florestas tropicais que têm climas úmidos há muito tempo, como o Parque Nacional Yasuní, no Equador , têm uma biodiversidade particularmente alta.
Pensa-se que a biodiversidade terrestre é até 25 vezes maior que a biodiversidade oceânica. Um novo método usado em 2011, colocou o número total de espécies na Terra em 8,7 milhões, dos quais 2,1 milhões foram estimados para viver no oceano. No entanto, esta estimativa parece sub-representar a diversidade de microrganismos.
Gradientes latitudinais
Geralmente, há um aumento na biodiversidade dos pólos para os trópicos . Assim, as localidades em latitudes mais baixas têm mais espécies do que localidades em latitudes mais altas. Isto é frequentemente referido como o gradiente latitudinal na diversidade de espécies. Vários fatores ecológicos podem contribuir para o gradiente, mas o fator final por trás de muitos deles é a maior temperatura média no equador em comparação com a dos pólos.Embora a biodiversidade terrestre decresça do equador para os pólos,alguns estudos afirmam que essa característica não é verificada em ecossistemas aquáticos , especialmente em ecossistemas marinhos . A distribuição latitudinal de parasitas não parece seguir essa regra.
Em 2016, uma hipótese alternativa ("a biodiversidade fractal ") foi proposta para explicar o gradiente latitudinal da biodiversidade. Neste estudo, o tamanho do conjunto de espécies e a natureza fractal dos ecossistemas foram combinados para esclarecer alguns padrões gerais desse gradiente. Esta hipótese considera temperatura , umidade e produção primária líquida (NPP) como as principais variáveis de um nicho de ecossistema e como eixo do hipervolume ecológico . Desta forma, é possível construir hipervolumes fractais, cuja dimensão fractal se eleva a três em direção ao equador .
Hotspots
Um hotspot de biodiversidade é uma região com um alto nível de espécies endêmicas que sofreram grande perda de habitat . O termo hotspot foi introduzido em 1988 por Norman Myers .Enquanto hotspots estão espalhados por todo o mundo, a maioria é de áreas florestais e a maioria está localizada nos trópicos .
A Mata Atlântica do Brasil é considerada um destes hotspots, contendo cerca de 20.000 espécies de plantas, 1.350 vertebrados e milhões de insetos, dos quais cerca de metade não ocorre em nenhum outro lugar. A ilha de Madagascar e a Índia também são particularmente notáveis. Colômbiaé caracterizada por alta biodiversidade, com a maior taxa de espécies por unidade de área em todo o mundo e tem o maior número de endemismos (espécies que não são encontradas naturalmente em qualquer outro lugar) de qualquer país. Cerca de 10% das espécies da Terra podem ser encontradas na Colômbia, incluindo mais de 1.900 espécies de aves, mais do que na Europa e na América do Norte juntas, Colômbia tem 10% das espécies de mamíferos do mundo, 14% das espécies de anfíbios e 18% das espécies de aves do mundo. Madagascar florestas decíduas secas e florestas tropicais de terras baixas possuem uma alta taxa de endemismo . Desde que a ilha se separou do continente africanoHá 66 milhões de anos, muitas espécies e ecossistemas evoluíram de forma independente. Indonésia 's 17.000 ilhas cobrir 735,355 milhas quadradas (1.904.560 km 2 ) e contêm 10% do mundo plantas com flores , 12% dos mamíferos e 17% dos répteis , anfíbios e aves -na com quase 240 milhões de pessoas. Muitas regiões de alta biodiversidade e / ou endemismo surgem de habitats especializados que requerem adaptações incomuns, por exemplo, ambientes alpinos em altas montanhas ou turfa do norte da Europa.pântanos .Medir com precisão as diferenças na biodiversidade pode ser difícil. O viés de seleção entre os pesquisadores pode contribuir para pesquisas empíricas tendenciosas para estimativas modernas da biodiversidade. Em 1768, o Rev. Gilbert White observou sucintamente o seu Selborne, Hampshire "toda a natureza está tão cheia que esse distrito produz a maior variedade que é a mais examinada".
Evolução
Cronologia
A biodiversidade é o resultado de 3,5 bilhões de anos de evolução . A origem da vida não foi definitivamente estabelecida pela ciência, no entanto, algumas evidências sugerem que a vida já pode ter sido bem estabelecida apenas algumas centenas de milhões de anos após a formação da Terra . Até aproximadamente 600 milhões de anos atrás, toda a vida consistia em microorganismos - archaea , bactérias e protozoários e protistas unicelulares .A história da biodiversidade durante o Fanerozóico (os últimos 540 milhões de anos) começa com um rápido crescimento durante a explosão cambriana - um período durante o qual quase todos os filódios de organismos multicelulares apareceram pela primeira vez. Nos próximos 400 milhões de anos, a diversidade de invertebrados mostrou pouca tendência geral e a diversidade de vertebrados mostra uma tendência exponencial geral. Este aumento dramático na diversidade foi marcado por perdas maciças periódicas de diversidade classificadas como eventos de extinção em massa . Uma perda significativa ocorreu quando as florestas tropicais entraram em colapso no carbonífero. O pior foi oEvento de extinção Permiano-Triássico , 251 milhões de anos atrás. Os vertebrados levaram 30 milhões de anos para se recuperar desse evento.
O registro fóssil sugere que os últimos milhões de anos apresentaram a maior biodiversidade da história .No entanto, nem todos os cientistas apoiam essa visão, uma vez que existe uma incerteza sobre quão fortemente o registro fóssil é influenciado pela maior disponibilidade e preservação de seções geológicas recentes . Alguns cientistas acreditam que, corrigidos por artefatos de amostragem, a biodiversidade moderna pode não ser muito diferente da biodiversidade há 300 milhões de anos. Outros consideram o registro fóssil como um reflexo razoável da diversificação da vida.As estimativas da diversidade global de espécies macroscópicas atuais variam de 2 milhões a 100 milhões, com a melhor estimativa de cerca de 9 milhões,a grande maioria artrópodes . A diversidade parece aumentar continuamente na ausência da seleção natural.
Diversificação
A existência de uma capacidade de carga global , limitando a quantidade de vida que pode viver de uma só vez, é debatida, assim como a questão de saber se tal limite também limitaria o número de espécies. Enquanto os registros de vida no mar mostram um padrão logístico de crescimento, a vida na terra (insetos, plantas e tetrápodes) mostra um aumento exponencial na diversidade. Como um autor afirma, "os tetrápodes ainda não invadiram 64% dos modos potencialmente habitáveis e poderia ser que, sem influência humana, a diversidade ecológica e taxonômica dos tetrápodes continuasse a aumentar exponencialmente até que a maior parte ou todo o ecossistema disponível fosse preenchidas."Parece também que a diversidade continua a aumentar ao longo do tempo, especialmente após as extinções em massa.
Por outro lado, as mudanças através do Fanerozóico correlacionam-se muito melhor com o modelo hiperbólico (amplamente utilizado em biologia populacional , demografia e macrossociologia , bem como biodiversidade fóssil ) do que com modelos exponenciais e logísticos. Os últimos modelos implicam que mudanças na diversidade são guiadas por um feedback positivo de primeira ordem (mais ancestrais, mais descendentes) e / ou um feedback negativo decorrente da limitação de recursos. Modelo hiperbólico implica um feedback positivo de segunda ordem. O padrão hiperbólico da população mundialo crescimento surge de um feedback positivo de segunda ordem entre o tamanho da população e a taxa de crescimento tecnológico. O caráter hiperbólico do crescimento da biodiversidade pode ser similarmente explicado por um feedback entre diversidade e complexidade da estrutura da comunidade. A semelhança entre as curvas de biodiversidade e população humana provavelmente deriva do fato de que ambas derivam da interferência da tendência hiperbólica com dinâmica cíclica e estocástica .A maioria dos biólogos concorda, no entanto, que o período desde a emergência humana é parte de uma nova extinção em massa, chamada de evento de extinção do Holoceno , causada principalmente pelo impacto que os humanos estão tendo sobre o meio ambiente. Tem sido argumentado que a atual taxa de extinção é suficiente para eliminar a maioria das espécies no planeta Terra dentro de 100 anos.
Em 2011, em sua Teoria da Diferenciação de Nichos relacionada à biodiversidade , Roberto Cazzolla Gatti propôs que as próprias espécies são os arquitetos da biodiversidade, aumentando proporcionalmente o número de nichos potencialmente disponíveis em um dado ecossistema.Este estudo levou à ideia de que a biodiversidade é autocatalítica . Um ecossistema de espécies interdependentes pode ser, portanto, considerado como um conjunto autocatalítico emergente (uma rede auto-sustentável de mutuamente " catalítica ")."Entidades), onde um (grupo de) espécie permite a existência de (ou seja, cria nichos para) outras espécies. Esta visão oferece uma resposta possível para a questão fundamental de por que tantas espécies podem coexistir no mesmo ecossistema.Novas espécies são regularmente descobertas (em média entre 5-10.000 novas espécies a cada ano, a maioria delas insetos ) e muitas, embora descobertas, ainda não estão classificadas (as estimativas são de que quase 90% de todos os artrópodes ainda não são classificados). A maior parte da diversidade terrestre é encontrada em florestas tropicais e, em geral, a terra tem mais espécies do que o oceano; cerca de 8,7 milhões de espécies podem existir na Terra, das quais cerca de 2,1 milhões vivem no oceano.
Serviços ecossistêmicos
O saldo de provas
"Os serviços ecossistêmicos são o conjunto de benefícios que os ecossistemas proporcionam à humanidade". As espécies naturais, ou biota, são os cuidadores de todos os ecossistemas. É como se o mundo natural fosse uma enorme conta bancária de ativos de capital capazes de pagar a vida sustentando dividendos indefinidamente, mas apenas se o capital fosse mantido.
Estes serviços vêm em três sabores:
Serviços de abastecimento que envolvem a produção de recursos renováveis (por exemplo, alimentos, madeira e água doce)
Serviços de regulação que são aqueles que diminuem a mudança ambiental (por exemplo: regulação do clima, controle de pragas / doenças)
Os serviços culturais representam o valor e o prazer humanos (por exemplo: estética da paisagem, herança cultural, recreação ao ar livre e significado espiritual)
Tem havido muitas reclamações sobre o efeito da biodiversidade nesses serviços ecossistêmicos, especialmente serviços de provisionamento e regulação. Após uma pesquisa exaustiva por meio de literatura revisada por pares para avaliar 36 afirmações diferentes sobre o efeito da biodiversidade nos serviços ecossistêmicos, 14 dessas alegações foram validadas, 6 demonstram apoio misto ou não são suportadas, 3 são incorretas e 13 não têm evidências suficientes para tirar conclusões definitivas.
Serviços aprimorados
Serviços de provisionamento
Maior diversidade de espécies
de plantas aumenta a produção de forragem (síntese de 271 estudos experimentais).
de plantas (ou seja, diversidade dentro de uma única espécie) aumenta o rendimento total da cultura (síntese de 575 estudos experimentais). Embora outra revisão de 100 estudos experimentais relate evidências mistas.
de árvores aumenta a produção global de madeira (Síntese de 53 estudos experimentais). No entanto, não há dados suficientes para tirar uma conclusão sobre o efeito da diversidade de características das árvores na produção de madeira.
Serviços de regulação
Maior diversidade de espécies
de peixes aumenta a estabilidade do rendimento da pesca (Síntese de 8 estudos observacionais)
de inimigos de pragas naturais diminui populações de pragas herbívoras (dados de duas revisões separadas; Síntese de 266 estudos experimentais e observacionais; Síntese de 18 estudos observacionais. Embora outra revisão de 38 estudos experimentais encontrou apoio misto para este alegação, sugerindo que, nos casos em que a predação intraguilda mútua ocorre, uma única espécie predatória é freqüentemente mais eficaz
de plantas diminui a prevalência da doença nas plantas (Síntese de 107 estudos experimentais)
de plantas aumenta a resistência à invasão de plantas (dados de duas revisões separadas; Síntese de 105 estudos experimentais; Síntese de 15 estudos experimentais )
de plantas aumenta o sequestro de carbono, mas note que este achado só se relaciona com a absorção efetiva de dióxido de carbono e não com armazenamento a longo prazo, veja abaixo; Síntese de 479 estudos experimentais)
plantas aumentam a remineralização de nutrientes do solo (Síntese de 103 estudos experimentais)
de plantas aumenta a matéria orgânica do solo (Síntese de 85 estudos experimentais)
Serviços com evidência mista
Serviços de provisionamento
Nenhum até hoje
Serviços de regulação
A maior diversidade de espécies de plantas pode ou não diminuir as populações de pragas herbívoras. Dados de duas revisões separadas sugerem que uma maior diversidade diminui as populações de pragas (Síntese de 40 estudos observacionais; Síntese de 100 estudos experimentais). Uma revisão encontrou evidências mistas (Síntese de 287 estudos experimentais ), enquanto outra encontrou evidências contrárias (Síntese de 100 estudos experimentais [)
Maior diversidade de espécies de animais pode ou não diminuir a prevalência da doença nesses animais (Síntese de 45 estudos experimentais e observacionais), embora um estudo de 2013 ofereça mais apoio mostrando que a biodiversidade pode de fato aumentar a resistência a doenças em comunidades animais, pelo menos em lagos de sapos anfíbios. Muitos outros estudos devem ser publicados em apoio à diversidade para influenciar o equilíbrio de evidências de tal forma que possamos traçar uma regra geral sobre este serviço.
Espécies maiores e diversidade de características das plantas podem ou não aumentar o armazenamento de carbono a longo prazo (Síntese de 33 estudos observacionais)
A maior diversidade de polinizadores pode ou não aumentar a polinização (Síntese de 7 estudos observacionais), mas uma publicação de março de 2013 sugere que o aumento da diversidade de polinizadores nativos aumenta a deposição de pólen (embora não necessariamente o conjunto de frutas que os autores acreditam detalhes exploram seu extenso material suplementar).
Serviços prejudicados
Serviços de provisionamento
Maior diversidade de espécies de plantas reduz a produção primária (Síntese de 7 estudos experimentais)
Serviços de regulação
maior diversidade genética e das espécies de um número de organismos reduz purificação de água doce (Síntese de 8 estudos experimentais, embora uma tentativa dos autores para investigar o efeito de detritivore diversidade na purificação de água doce foi bem sucedido devido à falta de provas disponíveis (apenas um estudo de observação foi encontrado
Serviços de provisionamento
Efeito da diversidade de espécies de plantas na produção de biocombustível (Em uma pesquisa da literatura, os pesquisadores encontraram apenas 3 estudos)
Efeito da diversidade de espécies de peixes no rendimento da pesca (Em uma pesquisa da literatura, os pesquisadores encontraram apenas 4 estudos experimentais e 1 estudo observacional)
Serviços de regulação
Efeito da diversidade de espécies na estabilidade do rendimento do biocombustível (Em uma pesquisa da literatura, os pesquisadores não encontraram nenhum estudo)
Efeito da diversidade de espécies de plantas na estabilidade da produção de forragem (Em uma pesquisa da literatura, os pesquisadores encontraram apenas dois estudos)
Efeito da diversidade de espécies de plantas na estabilidade do rendimento da cultura (Em uma pesquisa da literatura, os pesquisadores encontraram apenas um estudo)
Efeito da diversidade genética das plantas na estabilidade do rendimento da cultura (Em uma pesquisa da literatura, os pesquisadores encontraram apenas dois estudos)
Efeito da diversidade na estabilidade da produção de madeira (Em uma pesquisa da literatura, os pesquisadores não puderam encontrar nenhum estudo)
Efeito da diversidade de espécies de taxa múltipla no controle da erosão (Em uma pesquisa da literatura, os pesquisadores não puderam encontrar nenhum estudo - eles, no entanto, encontraram estudos sobre o efeito da diversidade de espécies e da biomassa das raízes)
Efeito da diversidade na regulação de inundações (Em uma pesquisa da literatura, os pesquisadores não puderam encontrar nenhum estudo)
Efeito de espécies e diversidade de características das plantas na umidade do solo (Em uma pesquisa da literatura, os pesquisadores encontraram apenas dois estudos)
Outras fontes relataram resultados um pouco conflitantes e, em 1997, Robert Costanza e seus colegas relataram o valor global estimado de serviços ecossistêmicos (não capturados em mercados tradicionais) em uma média de US $ 33 trilhões por ano.
Desde a idade da pedra , a perda de espécies acelerou acima da taxa basal média, impulsionada pela atividade humana. Estimativas de perdas de espécies ocorrem a uma taxa 100-10.000 vezes mais rápida que a típica no registro fóssil. A biodiversidade também oferece muitos benefícios não-materiais, incluindo valores espirituais e estéticos, sistemas de conhecimento e educação.
Agricultura
A diversidade agrícola pode ser dividida em duas categorias: diversidade intraespecífica , que inclui a variedade genética dentro de uma única espécie, como a batata ( Solanum tuberosum ) que é composta de muitas formas e tipos diferentes (por exemplo, nos EUA eles podem comparar batatas russas com novas batatas ou batatas roxas, todas diferentes, mas todas parte da mesma espécie, S. tuberosum ).
A diversidade agrícola também pode ser dividida por ser diversidade 'planejada' ou diversidade 'associada'. Esta é uma classificação funcional que impomos e não uma característica intrínseca da vida ou diversidade. A diversidade planejada inclui as culturas que um agricultor incentivou, plantou ou plantou (por exemplo, colheitas, coberturas, simbiontes e gado, entre outros), que podem ser contrastadas com a diversidade associada que chega às plantações sem serem convidadas (por exemplo, herbívoros, espécies de ervas daninhas e patógenos, entre outros).
O controle da biodiversidade associada é um dos grandes desafios agrícolas que os agricultores enfrentam. Nas fazendas de monocultura , a abordagem é geralmente erradicar a diversidade associada usando um conjunto de pesticidas biologicamente destrutivos , ferramentas mecanizadas e técnicas de engenharia transgênica , para depois fazer a rotação de culturas . Embora alguns produtores de policultores usem as mesmas técnicas, eles também empregam estratégias integradas de controle de pragas , assim como estratégias que são mais intensivas em mão-de-obra, mas geralmente menos dependentes de capital, biotecnologia e energia.
A diversidade interespecífica de culturas é, em parte, responsável por oferecer variedade no que comemos. A diversidade intraespecífica, a variedade de alelos dentro de uma única espécie, também nos oferece opções em nossas dietas. Se uma safra falha em uma monocultura, dependemos da diversidade agrícola para replantar a terra com algo novo. Se uma safra de trigo for destruída por uma praga, poderemos plantar uma variedade mais dura de trigo no próximo ano, dependendo da diversidade intraespecífica. Podemos abandonar a produção de trigo nessa área e plantar uma espécie diferente, confiando na diversidade interespecífica. Mesmo uma sociedade agrícola que cultiva principalmente monoculturas, depende da biodiversidade em algum momento.
A praga de batata irlandesa de 1846 foi um fator importante nas mortes de um milhão de pessoas e a emigração de cerca de dois milhões. Foi o resultado do plantio de apenas duas variedades de batata, ambas vulneráveis à praga, Phytophthora infestans , que chegaram em 1845
Quando o vírus do acrobaciamento do arroz atingiu os campos de arroz da Indonésia à Índia na década de 1970, 6.273 variedades foram testadas quanto à resistência. Apenas uma era resistente, uma variedade indiana e conhecida pela ciência somente desde 1966. Essa variedade formou um híbrido com outras variedades e agora é amplamente cultivada.
A ferrugem do café atacou as plantações de café no Sri Lanka , no Brasil e na América Central em 1970. Uma variedade resistente foi encontrada na Etiópia. As doenças são elas próprias uma forma de biodiversidade.
A monocultura foi um fator que contribuiu para vários desastres agrícolas, incluindo o colapso da indústria vitivinícola européia no final do século 19 e a epidemia de ferrugem das folhas de milho do sul dos EUA em 1970.
Embora cerca de 80 por cento do abastecimento alimentar dos seres humanos vem de apenas 20 tipos de plantas, os seres humanos usam pelo menos 40.000 espécies. Muitos povos dependem destas espécies para o alimento, o abrigo e a roupa. A biodiversidade sobrevivente da Terra fornece recursos para aumentar a gama de alimentos e outros produtos adequados para uso humano, embora a atual taxa de extinção reduza esse potencial.
Saúde humana
A relevância da biodiversidade para a saúde humana está se tornando uma questão política internacional, à medida que as evidências científicas se baseiam nas implicações globais da perda de biodiversidade na saúde. Esta questão está intimamente ligada à questão das alterações climáticas, muitos dos riscos previstos para a saúde das alterações climáticas estão associados a alterações na biodiversidade (por exemplo, mudanças nas populações e na distribuição de vetores de doenças, escassez de água potável, impactos na biodiversidade agrícola e recursos alimentares, etc.). Isso ocorre porque as espécies com maior probabilidade de desaparecer são aquelas que protegem contra a transmissão de doenças infecciosas, enquanto as espécies sobreviventes tendem a ser as que aumentam a transmissão da doença, como o vírus do Nilo Ocidental, doença de Lyme e Hantavírus, de acordo com um estudo realizado. -a autoria de Felicia Keesing, ecologista do Bard College e Drew Harvell, diretor associado de Meio Ambiente do Centro Atkinson para um Futuro Sustentável (ACSF) da Cornell University .
A crescente demanda e falta de água potável no planeta representa um desafio adicional para o futuro da saúde humana. Em parte, o problema está no sucesso dos fornecedores de água em aumentar a oferta e no insucesso de grupos que promovem a preservação dos recursos hídricos. Enquanto a distribuição de água limpa aumenta, em algumas partes do mundo permanece desigual. De acordo com a Organização Mundial de Saúde (2018), apenas 71% da população mundial utilizou um serviço de água potável com gestão segura.Alguns dos problemas de saúde influenciados pela biodiversidade incluem saúde alimentar e segurança nutricional, doenças infecciosas, ciência médica e recursos medicinais, saúde social e psicológica. A biodiversidade também é conhecida por ter um papel importante na redução do risco de desastres e nos esforços de alívio e recuperação após desastres.
A biodiversidade fornece apoio crítico para a descoberta de medicamentos e a disponibilidade de recursos medicinais. Uma proporção significativa de drogas é derivada, direta ou indiretamente, de fontes biológicas: pelo menos 50% dos compostos farmacêuticos no mercado dos EUA são derivados de plantas, animais e microorganismos , enquanto cerca de 80% dos a população mundial depende de medicamentos da natureza (usados na prática médica moderna ou tradicional) para a atenção primária à saúde. Apenas uma pequena fração de espécies selvagens foi investigada por potencial médico. A biodiversidade tem sido fundamental para avanços em todo o campo da biônica. Evidências da análise de mercado e da ciência da biodiversidade indicam que o declínio na produção do setor farmacêutico desde meados da década de 1980 pode ser atribuído a um afastamento da exploração de produtos naturais ("bioprospecção") em favor da genômica e da química sintética, de fato o valor de produtos farmacêuticos não descobertos pode não fornecer incentivo suficiente para as empresas em mercados livres as procurarem devido ao alto custo de desenvolvimento; entretanto, os produtos naturais têm uma longa história de apoio a inovações econômicas e de saúde significativas. Os ecossistemas marinhos são particularmente importantes, apesar de inadequada bioprospecçãopode aumentar a perda de biodiversidade, bem como violar as leis das comunidades e estados dos quais os recursos são tomados.Negócios e indústria
Muitos materiais industriais derivam diretamente de fontes biológicas. Estes incluem materiais de construção, fibras, corantes, borracha e óleo. A biodiversidade também é importante para a segurança de recursos como água, madeira, papel, fibras e alimentos. Como resultado, a perda de biodiversidade é um fator de risco significativo no desenvolvimento de negócios e uma ameaça à sustentabilidade econômica de longo prazo.
Lazer, valor cultural e estético
A biodiversidade enriquece as atividades de lazer, como caminhadas , observação de aves ou estudo de história natural. A biodiversidade inspira músicos , pintores, escultores, escritores e outros artistas. Muitas culturas consideram-se parte integrante do mundo natural, que exige que respeitem outros organismos vivos.
Atividades populares como jardinagem , aquarismo e coleta de amostras dependem fortemente da biodiversidade. O número de espécies envolvidas em tais atividades é de dezenas de milhares, embora a maioria não entre no comércio.As relações entre as áreas naturais originais desses animais e plantas frequentemente exóticos e colecionadores comerciais, fornecedores, criadores, propagadores e aqueles que promovem sua compreensão e prazer são complexas e mal compreendidas. O público em geral responde bem à exposição a organismos raros e incomuns, refletindo seu valor inerente.
Filosoficamente, pode-se argumentar que a biodiversidade tem um valor estético e espiritual intrínseco para a humanidade em si . Essa idéia pode ser usada como um contrapeso à noção de que as florestas tropicais e outras áreas ecológicas só são dignas de conservação por causa dos serviços que fornecem.
Serviços ecológicos
A biodiversidade suporta muitos serviços ecossistêmicos :
"Há agora evidências inequívocas de que a perda de biodiversidade reduz a eficiência pela qual as comunidades ecológicas capturam recursos biologicamente essenciais, produzem biomassa, decompõem e reciclam nutrientes biologicamente essenciais ... Há evidências crescentes de que a biodiversidade aumenta a estabilidade das funções do ecossistema ao longo do tempo ... Diversas comunidades são mais produtivas porque contêm espécies-chave que têm grande influência na produtividade e diferenças nas características funcionais entre os organismos aumentam a captação total de recursos ... Os impactos da perda de diversidade nos processos ecológicos podem ser suficientemente grandes para rivalizar com os impactos de muitos outros impulsionadores globais da mudança ambiental ...Manter múltiplos processos ecossistêmicos em vários lugares e épocas requer níveis mais altos de biodiversidade do que um único processo em um único local e horário. "Ele desempenha um papel na regulação da química da nossa atmosfera e abastecimento de água . A biodiversidade está diretamente envolvida na purificação da água , na reciclagem de nutrientes e no fornecimento de solos férteis. Experiências com ambientes controlados mostraram que os seres humanos não podem facilmente construir ecossistemas para sustentar as necessidades humanas; Por exemplo, a polinização por insetos não pode ser imitada, embora tenha havido tentativas de criar polinizadores artificiais usando veículos aéreos não tripulados . A atividade econômica da polinização por si só representou entre US $ 2,1-14,6 bilhões em 2003.
Número de espécies
Segundo Mora e colaboradores, o número total de espécies terrestres é estimado em cerca de 8,7 milhões, enquanto o número de espécies oceânicas é muito menor, estimado em 2,2 milhões. Os autores observam que essas estimativas são mais fortes para organismos eucarióticos e provavelmente representam o limite inferior da diversidade procariota. Outras estimativas incluem:
220.000 plantas vasculares , estimadas usando o método de relação espécie-área
0,7-1 milhão de espécies marinhas
10 a 30 milhões de insetos ; (dos cerca de 0,9 milhões que conhecemos hoje)
5 a 10 milhões de bactérias ;
1,5 a 3 milhões de fungos , estimativas baseadas em dados dos trópicos, locais não tropicais de longo prazo e estudos moleculares que revelaram especiação críptica . Cerca de 0,075 milhões de espécies de fungos foram documentadas em 2001)
1 milhão de ácaros
O número de espécies microbianas não é conhecido de forma confiável, mas a Global Ocean Sampling Expedition aumentou drasticamente as estimativas de diversidade genética, identificando um número enorme de novos genes de amostras de plâncton próximo à superfície em vários locais marinhos, inicialmente no período 2004-2006. As descobertas podem eventualmente causar uma mudança significativa na forma como a ciência define espécies e outras categorias taxonômicas.
Como a taxa de extinção aumentou, muitas espécies existentes podem se extinguir antes de serem descritas. Não surpreendentemente, na animalia os grupos mais estudados são aves e mamíferos , enquanto peixes e artrópodes são os grupos de animais menos estudados .
Medindo a biodiversidade
Taxas de perda de espécies
Não precisamos mais justificar a existência de florestas tropicais úmidas com base em débeis motivos para que possam transportar plantas com drogas que curam doenças humanas. A teoria de Gaia nos força a ver que eles oferecem muito mais do que isso. Através de sua capacidade de evapotranspirar vastos volumes de vapor de água, eles servem para manter o planeta frio usando um guarda-sol de nuvem refletora branca. Sua substituição por terras agrícolas poderia precipitar um desastre que é global em escala.
Durante o último século, decréscimos na biodiversidade foram cada vez mais observados. Em 2007, o ministro do Meio Ambiente alemão , Sigmar Gabriel, citou estimativas de que até 30% de todas as espécies estarão extintas até 2050. Destas, cerca de um oitavo das espécies de plantas conhecidas estão ameaçadas de extinção . As estimativas chegam a 140.000 espécies por ano (com base na teoria da área de espécies ). Esta figura indica práticas ecológicas insustentáveis , porque poucas espécies surgem a cada ano. Quase todos os cientistas reconhecem que a taxa de perda de espécies é maior agora do que em qualquer outro momento da história da humanidade, com extinções ocorrendo a taxas centenas de vezes mais altas do que as taxas de extinção de fundo . A partir de 2012, alguns estudos sugerem que 25% de todas as espécies de mamíferos podem ser extintas em 20 anos.
Em termos absolutos, o planeta perdeu 58% de sua biodiversidade desde 1970, de acordo com um estudo de 2016 do World Wildlife Fund . O Relatório Planeta Vivo de 2014 afirma que "o número de mamíferos, aves, répteis, anfíbios e peixes em todo o mundo é, em média, cerca da metade do tamanho de 40 anos atrás". Desse número, 39% são responsáveis pela perda da vida selvagem terrestre, 39% pela perda de vida marinha e 76% pela perda de vida selvagem. Biodiversidade levou o maior sucesso da América Latina, despencando 83%. Os países de alta renda apresentaram um aumento de 10% na biodiversidade, que foi anulado por uma perda nos países de baixa renda. Isso ocorre apesar do fato de que países de alta renda utilizam cinco vezes os recursos ecológicos dos países de baixa renda, o que foi explicado como resultado do processo pelo qual nações ricas estão terceirizando o esgotamento de recursos para países mais pobres, que estão sofrendo as maiores perdas do ecossistema.Um estudo de 2017 publicado no PLOS One descobriu que a biomassa da vida de insetos na Alemanha declinou em três quartos nos últimos 25 anos. Dave Goulson, da Universidade de Sussex, afirmou que seu estudo sugere que os humanos "parecem estar fazendo vastas extensões de terra inóspitas para a maioria das formas de vida, e estão atualmente em curso para o Armagedom ecológico. Se perdermos os insetos, tudo vai desmoronar".
Ameaças
Em 2006, muitas espécies foram formalmente classificadas como raras ou em perigo ou ameaçada ; Além disso, os cientistas estimam que milhões de espécies a mais estão em risco e que não foram formalmente reconhecidas. Cerca de 40% das 40.177 espécies avaliadas usando os critérios da Lista Vermelha da IUCN estão listadas como ameaçadas de extinção - um total de 16.119.
Jared Diamond descreve um "Quarteto do Mal" de destruição de habitat, exagero, espécies introduzidas e extinções secundárias. Edward O. Wilson prefere o acrónimo HIPOP, estando por H abitat destruição, eu nvasive espécies, P ollution, sobre- humano P OPULAÇÃO e ó Ver-colheita. A classificação mais autorizada em uso hoje é a Classificação de Ameaças Diretas da IUCN que foi adotada por importantes organizações internacionais de conservação, como a US Nature Conservancy , aWorld Wildlife Fund , Conservação Internacional e BirdLife International .
Destruição do habitat
A destruição de habitats tem desempenhado um papel fundamental nas extinções, especialmente em relação à destruição das florestas tropicais . Fatores que contribuem para a perda de habitat incluem: consumo excessivo , a superpopulação , mudança no uso da terra , o desmatamento , a poluição ( poluição do ar , poluição da água , contaminação do solo ) e o aquecimento global ou as alterações climáticas.
O tamanho do habitat e o número de espécies são sistematicamente relacionados. Espécies fisicamente maiores e aquelas que vivem em latitudes mais baixas ou em florestas ou oceanos são mais sensíveis à redução na área de habitat. A conversão para ecossistemas padronizados "triviais" (por exemplo, monocultura após o desmatamento ) efetivamente destrói o habitat para as espécies mais diversas que precederam a conversão. Mesmo as formas mais simples de agricultura afetam a diversidade - através da limpeza / drenagem da terra, desencorajando ervas daninhas e "pragas", e encorajando apenas um conjunto limitado de espécies de plantas e animais domesticadas. Em alguns países, a falta de direitos de propriedade ou a lei negligente / a aplicação da regulamentação levam necessariamente à perda da biodiversidade (os custos de degradação devem ser suportados pela comunidade)
Um estudo de 2007 conduzido pela National Science Foundation descobriu que a biodiversidade e a diversidade genética são co-dependentes - que a diversidade entre as espécies requer diversidade dentro de uma espécie e vice-versa . "Se qualquer um dos tipos é removido do sistema, o ciclo pode falhar e a comunidade é dominada por uma única espécie." Actualmente , os ecossistemas mais ameaçados ocorrem em água doce , de acordo com o Millennium Ecosystem Assessment 2005, que foi confirmado pela "Avaliação da Diversidade de Animais de Água Doce" organizada pela plataforma de biodiversidade e pelo Institut de Recherche pour le développement (MNHNP). ).
Co-extinções são uma forma de destruição de habitat. Co-extinção ocorre quando a extinção ou declínio de uma espécie acompanha processos semelhantes em outra, como em plantas e besouros.
Espécies introduzidas e invasoras
Barreiras como grandes rios , mares , oceanos , montanhas e desertos estimulam a diversidade, permitindo a evolução independente em ambos os lados da barreira, através do processo de especiação alopátrica . O termo espécie invasora é aplicado a espécies que violam as barreiras naturais que normalmente as manteriam restritas. Sem barreiras, essas espécies ocupam novos territórios, muitas vezes suplantando espécies nativas ocupando seus nichos ou usando recursos que normalmente sustentariam espécies nativas.
O número de invasões de espécies tem aumentado pelo menos desde o início dos anos 1900. As espécies estão sendo cada vez mais movidas por seres humanos (de propósito e acidentalmente). Em alguns casos, os invasores estão causando mudanças drásticas e danos a seus novos habitats (por exemplo: mexilhões-zebra e broca de cinzas esmeralda na região dos Grandes Lagos e os peixes-leão ao longo da costa atlântica da América do Norte). Algumas evidências sugerem que as espécies invasivas são competitivas em seus novos habitats porque estão sujeitas a menos perturbações patogênicas. Outros relatam evidências confusas que ocasionalmente sugerem que comunidades ricas em espécies abrigam muitas espécies nativas e exóticas simultaneamente , enquanto algumas dizem que ecossistemas diversos são mais resilientes e resistem a plantas e animais invasores. Uma questão importante é: "espécies invasoras causam extinções?" Muitos estudos citam os efeitos de espécies invasoras em nativos, mas não em extinções. Espécies invasivas parecem aumentar a diversidade local (ou seja: diversidade alfa ), o que diminui o volume de negócios da diversidade (ou seja: diversidade beta ). A diversidade gama totalpode ser diminuída porque as espécies estão se extinguindo por causa de outras causas, mas mesmo alguns dos invasores mais insidiosos (por exemplo: doença dos ulmeiros holandeses, broca de esmeralda e ferrugem na América do Norte) não causaram suas espécies hospedeiras tornar-se extinto. Extirpação , declínio populacional e homogeneizaçãoda biodiversidade regional são muito mais comuns. As atividades humanas têm sido freqüentemente a causa de espécies invasoras contornando suas barreiras, introduzindo-as para alimentação e outros propósitos. As atividades humanas, portanto, permitem que as espécies migrem para novas áreas (e, portanto, se tornem invasivas), ocorreram em escalas de tempo muito mais curtas do que historicamente foi necessário para uma espécie ampliar seu alcance.Nem todas as espécies introduzidas são invasivas, nem todas as espécies invasivas são introduzidas deliberadamente. Em casos como o mexilhão-zebra , a invasão dos cursos d'água dos EUA não foi intencional. Em outros casos, como os mangustos no Havaí , a introdução é deliberada, mas ineficaz ( os ratos noturnos não eram vulneráveis ao mangusto diurno ). Em outros casos, como palmeiras de óleo na Indonésia e na Malásia, a introdução produz benefícios econômicos substanciais, mas os benefícios são acompanhados de conseqüências não intencionais dispendiosas .
Finalmente, uma espécie introduzida pode, sem querer, ferir uma espécie que depende da espécie que ela substitui. Na Bélgica , Prunus spinosa da Europa Oriental folheia muito mais cedo do que as suas contrapartes da Europa Ocidental, perturbando os hábitos alimentares da borboleta Thecla betulae (que se alimenta das folhas). A introdução de novas espécies freqüentemente deixa espécies endêmicas e outras espécies locais incapazes de competir com as espécies exóticas e incapazes de sobreviver. Os organismos exóticos podem ser predadores , parasitas ou simplesmente competir com espécies nativas por nutrientes, água e luz.
Atualmente, vários países já importaram tantas espécies exóticas, particularmente plantas agrícolas e ornamentais, que sua própria fauna / flora indígena pode estar em menor número. Por exemplo, a introdução do kudzu do Sudeste Asiático ao Canadá e aos Estados Unidos ameaçou a biodiversidade em certas áreas.
Poluição Genética
Espécies endêmicas podem ser ameaçadas de extinção através do processo de poluição genética , isto é , hibridização descontrolada , introgressão e inundação genética. A poluição genética leva à homogeneização ou substituição de genomas locais como resultado de uma vantagem numérica e / ou de aptidão de uma espécie introduzida. Hibridização e introgressão são efeitos colaterais de introdução e invasão. Esses fenômenos podem ser especialmente prejudiciais para espécies raras que entram em contato com espécies mais abundantes. As espécies abundantes podem cruzar com as espécies raras, inundando seu pool genético. Este problema nem sempre é aparente a partir de observações morfológicas (aparência externa) sozinha. Algum grau de fluxo gênico é uma adaptação normal e nem todas as constelações genéticas e genotípicas podem ser preservadas. No entanto, a hibridação com ou sem introgressão pode, no entanto, ameaçar a existência de uma espécie rara.
Superexploração
Superexploração ocorre quando um recurso é consumido a uma taxa insustentável. Isso ocorre em terra, sob a forma de caça excessiva , extração excessiva de madeira , conservação deficiente do solo na agricultura e comércio ilegal de animais silvestres .
Cerca de 25% das pescarias mundiais são agora superexploradas até o ponto em que sua biomassa atual é menor do que o nível que maximiza seu rendimento sustentável.
A hipótese do excesso , um padrão de grandes extinções de animais relacionadas com os padrões de migração humana , pode ser usada para explicar por que as extinções da megafauna podem ocorrer dentro de um período de tempo relativamente curto.
Hibridização, poluição genética / erosão e segurança alimentar
Na agricultura e pecuária , a Revolução Verde popularizou o uso da hibridização convencional para aumentar o rendimento. Freqüentemente, as raças híbridas originaram-se em países desenvolvidos e foram ainda hibridizadas com variedades locais no mundo em desenvolvimento para criar linhagens de alto rendimento resistentes ao clima e às doenças locais. Os governos locais e a indústria têm pressionado a hibridização. Antigamente enormes pools genéticos de várias raças selvagens e indígenas entraram em colapso causando erosão genética generalizada e poluição genética. Isso resultou na perda da diversidade genética e da biodiversidade como um todo.
Organismos geneticamente modificados contêm material genético que é alterado através de engenharia genética . As culturas geneticamente modificadas tornaram-se uma fonte comum de poluição genética não apenas nas variedades selvagens, mas também nas variedades domesticadas derivadas da hibridização clássica.
A erosão genética e a poluição genética têm o potencial de destruir genótipos únicos , ameaçando o futuro acesso à segurança alimentar . Uma diminuição na diversidade genética enfraquece a capacidade das culturas e do gado de serem hibridizadas para resistir a doenças e sobreviver a mudanças no clima.
Mudança climática
O aquecimento global também é considerado uma grande ameaça potencial à biodiversidade global no futuro. Por exemplo, os recifes de corais - que são hotspots de biodiversidade - serão perdidos dentro do século se o aquecimento global continuar na tendência atual.
A mudança climática tem visto muitas alegações sobre o potencial de afetar a biodiversidade, mas as evidências que sustentam a afirmação são tênues. Aumentar o dióxido de carbono na atmosfera certamente afeta a morfologia das plantas e está acidificando os oceanos, e a temperatura afeta as faixas de espécies, fenologia, e clima, mas os principais impactos foram previstos ainda são apenas impactos potenciais . Ainda não documentamos grandes extinções, mesmo quando a mudança climática altera drasticamente a biologia de muitas espécies.
Em 2004, um estudo colaborativo internacional em quatro continentes estimou que 10% das espécies seriam extintas em 2050 devido ao aquecimento global. "Precisamos limitar a mudança climática ou acabaremos com muitas espécies em apuros, possivelmente extintas", disse o Dr. Lee Hannah, co-autor do estudo e biólogo chefe do Centro de Ciências Aplicadas à Biodiversidade na Conservação. Internacional.
Um estudo recente prevê que até 20% dos carnívoros e ungulados terrestres estarão em maior risco de extinção até 2050 devido aos efeitos conjuntos do clima previsto e da mudança no uso da terra em cenários de desenvolvimento humano normal.
Superpopulação humana
A população mundial era de quase 7,6 bilhões em meados de 2017 (cerca de um bilhão de habitantes a mais do que em 2005) e prevê-se que chegue a 11,1 bilhões em 2100.Sir David King , ex-assessor científico chefe do governo do Reino Unido, disse um inquérito parlamentar: "É evidente que o crescimento maciço da população humana até o século 20 teve mais impacto sobre a biodiversidade do que qualquer outro fator isolado".Pelo menos até meados do século 21, as perdas mundiais de terra biodiversa provavelmente dependerão muito da taxa de natalidade humana em todo o mundo . Biólogos como Paul R. Ehrliche Stuart Pimm notaram que o crescimento da população humana e o consumo excessivo são os principais responsáveis pela extinção das espécies.
De acordo com um estudo de 2014 do World Wildlife Fund , a população humana global já excede a biocapacidade do planeta - levaria o equivalente a 1,5 Terras de biocapacidade para atender às nossas demandas atuais. O relatório ainda aponta que, se todos no planeta tivessem a Pegada do residente médio do Catar, precisaríamos de 4.8 Terras e se vivêssemos o estilo de vida de um residente típico dos EUA, precisaríamos de 3.9 Terras.
A extinção do Holoceno
As taxas de declínio na biodiversidade nesta sexta extinção em massa coincidem ou excedem as taxas de perda nos cinco eventos anteriores de extinção em massa no registro fóssil . A perda de biodiversidade resulta na perda de capital natural que fornece bens e serviços ecossistêmicos . Do ponto de vista do método conhecido como Economia Natural, o valor econômico de 17 serviços ecossistêmicos para a biosfera da Terra (calculado em 1997) tem um valor estimado de US $ 33 trilhões (3,3x10 13 ) por ano.
Conservação
A biologia da conservação amadureceu em meados do século XX, quando ecologistas , naturalistas e outros cientistas começaram a pesquisar e abordar questões relativas a declínios globais da biodiversidade.
A ética da conservação defende o manejo dos recursos naturais com a finalidade de sustentar a biodiversidade em espécies , ecossistemas , o processo evolutivo e a cultura e a sociedade humanas.
A biologia da conservação está reformando em torno de planos estratégicos para proteger a biodiversidade. Preservar a biodiversidade global é uma prioridade nos planos estratégicos de conservação que são projetados para engajar políticas públicas e preocupações que afetam as escalas locais, regionais e globais de comunidades, ecossistemas e culturas. Os planos de ação identificam formas de manter o bem-estar humano, empregando capital natural , capital de mercado e serviços ecossistêmicos .
Na Directiva da UE 1999/22 / CE, os jardins zoológicos são descritos como tendo um papel na preservação da biodiversidade de animais selvagens através da realização de investigação ou participação em programas de reprodução .
Técnicas de proteção e restauração
A remoção de espécies exóticas permitirá que as espécies que elas impactaram negativamente recuperem seus nichos ecológicos. Espécies exóticas que se tornaram pragas podem ser identificadas taxonomicamente (por exemplo, com o Sistema de Identificação Automatizado Digital (DAISY), usando o código de barras da vida ). A remoção é prática apenas em grandes grupos de indivíduos devido ao custo econômico.
À medida que as populações sustentáveis das espécies nativas remanescentes em uma área se tornam asseguradas, as espécies "ausentes" que são candidatas à reintrodução podem ser identificadas usando bancos de dados como a Enciclopédia da Vida e a Facilidade Global de Informações sobre Biodiversidade .
A banca da biodiversidade coloca um valor monetário na biodiversidade. Um exemplo é o Australian Australian Vegetation Management Framework .
Os bancos de genes são coleções de espécimes e material genético. Alguns bancos pretendem reintroduzir espécies depositadas no ecossistema (por exemplo, através de viveiros de árvores).
Redução e melhor direcionamento de pesticidas permite que mais espécies sobrevivam em áreas agrícolas e urbanizadas.
Abordagens específicas de local podem ser menos úteis para proteger espécies migratórias. Uma abordagem é criar corredores de vida selvagem que correspondam aos movimentos dos animais. Limites nacionais e outros podem complicar a criação de corredores.
Áreas protegidas
As áreas protegidas destinam-se a proporcionar proteção a animais silvestres e seu habitat, que também inclui reservas florestais e reservas da biosfera. Áreas protegidas foram estabelecidas em todo o mundo com o objetivo específico de proteger e conservar plantas e animais. Alguns cientistas conclamaram a comunidade global a designar como áreas protegidas 30% do planeta até 2030 e 50% até 2050, a fim de mitigar a perda de biodiversidade por causas antropogênicas.
Parques nacionais
Parque Nacional e Reserva Natural é a área selecionada por governos ou organizações privadas para proteção especial contra danos ou degradação com o objetivo de conservação da biodiversidade e paisagística. Os parques nacionais são geralmente de propriedade e gerenciados pelos governos nacionais ou estaduais. Um limite é colocado no número de visitantes autorizados a entrar em certas áreas frágeis. Trilhas ou estradas designadas são criadas. Os visitantes podem entrar apenas para fins de estudo, culturais e recreativos. Operações florestais, pastoreio de animais e caça de animais são regulamentados. A exploração do habitat ou da vida selvagem é proibida.
Santuário de vida selvagem
Os santuários da vida selvagem visam apenas a conservação de espécies e têm as seguintes características:
As fronteiras dos santuários não são limitadas pela legislação estadual.
A morte, caça ou captura de qualquer espécie é proibida, exceto por ou sob o controle da autoridade máxima do departamento responsável pela administração do santuário.
Propriedade privada pode ser permitida.
Silvicultura e outros usos também podem ser permitidos.
Reservas florestais
As florestas desempenham um papel vital em albergar mais de 45.000 espécies florais e 81.000 espécies de fauna, das quais 5150 espécies florais e 1837 de fauna são endémicas. As espécies da planta e do animal confinadas a uma área geográfica específica são chamadas espécies endêmicas. Nas florestas reservadas, os direitos a atividades como caça e pastoreio são às vezes dadas às comunidades que vivem nas margens da floresta, que sustentam sua subsistência parcial ou totalmente de recursos ou produtos florestais. As florestas não cobertas cobrem 6,4% da área florestal total e são marcadas pelas seguintes características:
São grandes florestas inacessíveis.
Muitos deles estão desocupados.
Eles são ecologicamente e economicamente menos importantes.
Passos para conservar a cobertura florestal
Um extenso programa de reflorestamento / reflorestamento deve ser seguido.
Fontes alternativas e ecológicas de energia combustível, como o biogás que não a madeira, devem ser usadas.
A perda de biodiversidade devido a incêndios florestais é um grande problema, medidas imediatas para evitar incêndios florestais precisam ser tomadas.
O sobrepastoreio pelo gado pode danificar seriamente uma floresta. Portanto, certas medidas devem ser tomadas para evitar o sobrepastoreio pelo gado.
Caça e caça furtiva devem ser banidas.
Parques zoológicos
Nos parques zoológicos ou zoológicos, os animais vivos são mantidos para fins de recreação pública , educação e conservação. Os zoológicos modernos oferecem instalações veterinárias, oferecem oportunidades para que espécies ameaçadas se reproduzam em cativeiro e geralmente constroem ambientes que simulam os habitats nativos dos animais sob seus cuidados. Os zoológicos desempenham um papel importante na criação de consciência sobre a necessidade de conservar a natureza.
Jardins botânicos
Nos jardins botânicos , as plantas são cultivadas e exibidas principalmente para fins científicos e educacionais. Eles consistem de uma coleção de plantas vivas, cultivadas ao ar livre ou sob o vidro em estufas e conservatórios. Além disso, um jardim botânico pode incluir uma coleção de plantas secas ou herbário e instalações como salas de aula, laboratórios, bibliotecas, museus e plantios experimentais ou de pesquisa.
Alocação de recursos
Concentrar-se em áreas limitadas com maior potencial de biodiversidade promete maior retorno imediato sobre o investimento do que distribuir recursos uniformemente ou focar em áreas de pouca diversidade, mas com maior interesse pela biodiversidade.
Uma segunda estratégia se concentra em áreas que retêm a maior parte de sua diversidade original, que normalmente exigem pouca ou nenhuma restauração. Estas são tipicamente áreas não-urbanizadas, não agrícolas. Áreas tropicais muitas vezes se encaixam em ambos os critérios, dada a sua diversidade nativamente alta e relativa falta de desenvolvimento.
Status legal
Internacional
Convenção das Nações Unidas sobre Diversidade Biológica (1992) e Protocolo de Cartagena sobre Biossegurança ;
Convenção sobre o Comércio Internacional de Espécies Ameaçadas de Extinção ( CITES );
Convenção de Ramsar (Wetlands);
Convenção de Bonn sobre Espécies Migratórias;
Convenção do Patrimônio Mundial (indiretamente protegendo os habitats da biodiversidade)
Convenções Regionais como a Convenção Apia
Acordos bilaterais como o Acordo Migratório Japão-Austrália .
Acordos globais como a Convenção sobre Diversidade Biológica , dão "direitos nacionais soberanos sobre os recursos biológicos" (não propriedade). Os acordos comprometem os países a "conservar a biodiversidade", "desenvolver recursos para a sustentabilidade" e "compartilhar os benefícios" resultantes de seu uso. Os países biodiversos que permitem a bioprospecção ou a coleta de produtos naturais esperam uma parcela dos benefícios em vez de permitir que o indivíduo ou a instituição que descobre / explora o recurso os capture privadamente. A bioprospecção pode se tornar um tipo de biopirataria quando tais princípios não são respeitados
Princípios de soberania podem confiar no que é mais conhecido como Acordos de Acesso e Compartilhamento de Benefícios (ABAs). A Convenção sobre Biodiversidade implica o consentimento informado entre o país de origem e o coletor, para estabelecer qual recurso será usado e para que e para estabelecer um acordo justo sobre a repartição de benefícios .
Leis de nível nacional
A biodiversidade é levada em conta em algumas decisões políticas e judiciais:
A relação entre a lei e os ecossistemas é muito antiga e tem consequências para a biodiversidade. Está relacionado aos direitos de propriedade privada e pública. Pode definir proteção para ecossistemas ameaçados, mas também alguns direitos e deveres (por exemplo, direitos de pesca e caça).
A lei sobre as espécies é mais recente. Define espécies que devem ser protegidas porque podem ser ameaçadas de extinção. A Lei de Espécies em Perigo dos EUA é um exemplo de uma tentativa de abordar a questão "lei e espécies".
As leis relativas aos pools genéticos têm apenas cerca de um século. Domesticação e métodos de melhoramento de plantas não são novos, mas os avanços na engenharia genética levaram a leis mais rigorosas que abrangem a distribuição de organismos geneticamente modificados , patentes de genes e patentes de processo. Os governos lutam para decidir se devem focar, por exemplo, genes, genomas, ou organismos e espécies.
A aprovação uniforme para uso da biodiversidade como padrão legal ainda não foi alcançada. Bosselman argumenta que a biodiversidade não deve ser usada como um padrão legal, alegando que as áreas restantes de incerteza científica causam desperdício administrativo inaceitável e aumentam o litígio sem promover metas de preservação.
A Índia aprovou a Lei de Diversidade Biológica em 2002 para a conservação da diversidade biológica na Índia. A lei também fornece mecanismos para compartilhamento equitativo de benefícios do uso de recursos biológicos tradicionais e conhecimento.
Limites analíticos
Relacionamentos taxonômicos e de tamanho
Menos de 1% de todas as espécies descritas foram estudadas além da simples observação de sua existência. A grande maioria das espécies da Terra é microbiana. A física contemporânea da biodiversidade está "firmemente fixada no mundo [macroscópico] visível".Por exemplo, a vida microbiana é metabolicamente e ambientalmente mais diversa do que a vida multicelular (ver, por exemplo, extremófilo ). "Na árvore da vida, baseada em análises de RNA ribossômico de subunidades pequenas , a vida visível consiste de galhos quase imperceptíveis. A relação inversa de tamanho e população recai mais na escala evolucionária - para uma primeira aproximação, todas as espécies multicelulares na Terra são insetos ".As taxas de extinção de insetos são altas - apoiando a hipótese de extinção do Holoceno.
Estudo de diversidade (botânica)
O número de atributos morfológicos que podem ser classificados para o estudo da diversidade é geralmente limitado e propenso a influências ambientais; reduzindo assim a resolução fina necessária para averiguar as relações filogenéticas. Marcadores baseados em DNA - microssatélites também conhecidos como repetições de seqüência simples (SSR) foram, portanto, utilizados para os estudos de diversidade de certas espécies e seus parentes silvestres.
No caso do feijão nhemba , realizou-se um estudo para avaliar o nível de diversidade genética em germoplasma de feijão-caupi e espécies largas relacionadas, onde foram comparados o parentesco entre os diferentes táxons, primers úteis para a classificação de taxa e a origem e filogenia do feijão caupi cultivado mostram que os marcadores SSR são úteis na validação com classificação de espécies e revelam o centro da diversidade.
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