Controles multiescalares bióticos e abióticos da dinâmica e decomposição de detritos foliares em riachos

Abstract

Riachos e florestas ripárias são funcionalmente conectados pela ciclagem de carbono e nutrientes, especialmente considerando (i) a relativamente baixa produção primária em riachos como consequência da cobertura ripária, (ii) elevadas quantidades de detritos foliares de origem terrestre que entram nos riachos e (iii) a importância desses detritos foliares como fonte de carbono e nutrientes para as cadeias alimentares de riachos, que por fim irão decompor esse material. Contudo, ainda faltam informações sobre processos básicos e suas conexões por trás da dinâmica de detritos, particularmente em riachos tropicais, o que impede um entendimento abrangente do funcionamento de riachos e predições em cenários prováveis de mudanças ambientais. Essa deficiência é ainda mais crítica considerando as taxas atuais de perda de biodiversidade na maioria dos ecossistemas em todo mundo, que tem o potencial de alterar a disponibilidade de recursos e a interação de espécies dentro de riachos, com sérias consequências para processos ecossistêmicos chave como a decomposição de detritos. Desse modo, nessa tese utilizamos diferentes abordagens observacionais (Capítulo I & II) e experimentais (Capítulo III & IV) a fim de explorar os padrões e mecanismos da dinâmica de detritos e como eles são afetados pela perda de biodiversidade, em ecossistemas de riachos de diferentes regiões e em várias escalas espaciais e temporais. Em um estudo de campo ambicioso ao longo diversos biomas tropicais, observamos padrões temporais distintos dos aportes e estoque de detritos (de não sazonais à altamente sazonais) dentro de um ciclo anual em riachos na Amazônia, Mata Atlântica e Cerrado, e um papel dominante da precipitação na regulação desses padrões sazonais (Capítulo I). Similarmente, observamos que o transporte de detritos – o qual depende do fluxo de água do riacho e com isso, responde aos regimes de precipitação – é um mecanismo chave na disponibilidade de detritos para os consumidores em climas sazonais tropicais, apesar do papel predominante da decomposição na remoção de detritos na escala de trecho de riacho com base anual (Capítulo II). Em microcosmos experimentais, inicialmente demonstramos que a perda de diversidade de recursos (detritos foliares) não afetou os detritívoros (como sua sobrevivência, crescimento ou razão C:N), mas reduziu a decomposição mediada por microrganismos e por detritívoros em 7 e 15%, respectivamente, principalmente por meio de efeitos de complementariedade (Capítulo III). Adicionalmente, evidenciamos que a perda de diversidade de detritívoros reduziu a decomposição, mas sobretudo quando espécies grandes de detritívoros foram perdidas de comunidades com espécies pequenas, o que foi explicado pela facilitação dos organismos pequenos pelos grandes (Capítulo IV). Nossos resultados sugerem que mudanças no regime de precipitação – no qual é previsto aumento na duração de períodos secos em vários biomas, incluindo o Cerrado e algumas partes da Amazônia – tem o potencial de alterar drasticamente os fluxos de detritos em riachos, e finalmente os ciclos de carbono e nutrientes na interface riacho-floresta. Por último, demonstramos que a perda de biodiversidade, tanto na vegetação ripária quanto nas comunidades de detritívoros em riachos, tem efeitos negativos nas interações da cadeia alimentar e em processos ecossistêmicos essenciais.