Efeitos da diversidade de plantas e da produção primária na decomposição em riachos tropicais

Abstract

Os riachos tropicais são ecossistemas com uma alta riqueza em suas florestas ripárias, representada em sua maioria por um elevado número de espécies raras. Entretanto, esses ecossistemas têm sofrido uma considerável e rápida perda de diversidade de espécies devido à distúrbios antrópicos. Espécies raras de plantas são mais suscetíveis de serem perdidas, devido ao menor tamanho de suas populações, e por isso geralmente são essas espécies que direcionam tais mudanças de diversidade em riachos tropicais. Contudo, as espécies vegetais dominantes são geralmente as únicas incluídas em experimentos avaliando as consequências da perda de diversidade, e por isso o efeito da perda de espécies vegetais raras sobre esses ecossistemas ainda é pouco conhecido. Importantemente, a presença de espécies vegetais raras em misturas tem o potencial de acelerar a decomposição de detritos vegetais – um processo geralmente lento e essencial para a ciclagem de carbono e nutrientes nos ecossistemas –, pois às suas características funcionais únicas podem conduzir ao aumento da diversidade funcional, o que tipicamente acelera esse processo. Outro fator ainda pouco investigado em riachos tropicais que pode acelerar a decomposição de detritos vegetais é o efeito priming – a aceleração da decomposição dos detritos recalcitrantes na presença do carbono lábil de algas. Estudos de efeito priming em ecossistemas aquáticos estiveram concentrados em experimentos em laboratório ou mesocosmos, e por isso evidências de efeito priming de sistemas naturais são raras. Desse modo, o objetivo desta tese foi avaliar a importância de espécies vegetais raras e do efeito priming para a decomposição em riachos tropicais. Para avaliar a importância de espécies vegetais raras para a decomposição em riachos tropicais, realizamos experimentos de campo em um riacho do bioma Cerrado simulando cenários de perda de espécies vegetais raras de diferentes tipos funcionais (i.e., com características funcionais similares ou dissimilares às de espécies dominantes): um experimento levando em consideração à proporção de espécies dos detritos vegetais que entram no rio, e outro experimento onde nós usamos a mesma biomassa para todas as espécies em misturas de detritos. Os experimentos foram elaborados considerando as características de comunidades de baixa diversidade em ecossistema naturais, caracterizadas comumente pela persistência de espécies vegetais dominantes. No capítulo 1 nós demonstramos que a perda de espécies vegetais raras reduziu a diversidade funcional de misturas de detritos e consequentemente reduziu a decomposição e dois outros importantes processos relacionados – a perda de nitrogênio (N) e a produção de biomassa fúngica –, via efeito de dissimilaridade de recursos. Além disso, nós observamos que quando somente espécies raras similares estiveram presentes em misturas de detritos, os processos foram mais reduzidos do que no cenário com somente espécies raras dissimilares (exceto para perda de N). No capítulo 2 evidenciamos que a perda de espécies vegetais raras reduziu a biomassa de fungos, considerados os principais agentes da decomposição em riachos tropicais, mas não afetou nenhum outro parâmetro fúngico avaliado (i.e., taxa de esporulação, diversidade e composição taxonômica de hifomicetos aquáticos). Ainda, nós observamos que a redução na biomassa fúngica foi maior em misturas de detritos com proporções de espécies naturais do que em misturas com a mesma biomassa para todas as espécies, indicando que a uniformidade modulou o efeito da perda de espécies raras sobre a biomassa fúngica. Para investigar a importância do efeito priming para a decomposição em riachos tropicais, no capítulo 3 realizamos um experimento de campo usando sombreamento artificial em três riachos do bioma Cerrado. Apesar de termos encontrado somente evidências de redução da decomposição com o aumento do carbono lábil de algas (efeito priming negativo), nós demonstramos que o efeito priming tem um papel relevante na decomposição de detritos vegetais mediada por microrganimos decompositores e invertebrados fragmentadores nesses ecossistemas. Nossas descobertas destacam a relevância de espécies vegetais raras (especialmente as espécies raras funcionalmente dissimilares), da manutenção de proporções naturais de espécies em florestas ripárias e do efeito priming para o funcionamento de riachos tropicais. Diante disso, esta tese tem o potencial de contribuir com questões práticas da restauração de zonas ripárias (principalmente do Cerrado), uma vez que indica que as espécies e os aspectos mencionados acima devem ser levados em consideração em projetos de restauração futuros.