Mito e realidade da crise
mundial da polinização
Marcelo A. Aizen
Universidad Nacional del Comahue/ CONICET – Argentina
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Animais polinizadores não-apoideos...
• Seu papel tem sido geralmente pouco estudada ....
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A crise global
da polinização
¿Mito ou realidade?
"If the bee disappeared off the surface of
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years of life left.“
Albert Einstein
 Alta dependência de polinizadores
na produção de alimentos.
 Declínio global de polinizadores
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 Alta dependência de polinizadores
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 Declínio global de polinizadores
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 Alta dependência de polinizadores
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Sáez et al. 2014. J. Appl. Ecol. (in press)
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A crise global da polinização
(o novo paradigma)
 Rápida expansão dos cultivos polinizador-
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Conclusões
A produção mundial de alimentos será
muito pouco afetada por um declínio nos
polinizadores.
O cultivo de espé...
Garibaldi et al. 2014. Frontiers in Ecology and the Environment (in press)
Agradecimentos
Lucas Garibaldi, Lawrence Harder
Nachu Chacoff, Lawrence Harder,
Alexandra Klein, Saul Cunningham
Agradecimentos
Luiz Dinnouti e organizadores do
II Workshop Agricultura e Polinizadores
Muito obrigado
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Marcelo Aizen - Mito e realidade da crise mundial da polinização Marcelo A. Aizen Universidad Nacional

  1. 1. Mito e realidade da crise mundial da polinização Marcelo A. Aizen Universidad Nacional del Comahue/ CONICET – Argentina
  2. 2. Apesar dessa diversidade.....
  3. 3. Abelhas: cerca de 20 mil espécies descritas (Apis mellifera é apenas um)
  4. 4. Animais polinizadores não-apoideos... • Seu papel tem sido geralmente pouco estudada .... • Embora alguns sejam polinizadores quase exclusivas de algunos cultivos : Durian - morcegos / aves Cacau - moscas Palma de dendê /atemóia /- besouros
  5. 5. A crise global da polinização
  6. 6. ¿Mito ou realidade?
  7. 7. "If the bee disappeared off the surface of the globe then man would only have four years of life left.“ Albert Einstein
  8. 8.  Alta dependência de polinizadores na produção de alimentos.  Declínio global de polinizadores silvestres e abelhas domesticadas.  Diminuição do rendimento dos cultivos devido ao aumento da limitação de pólen. A crise global da polinização
  9. 9. Base de datos de la FAO http://faostat.fao.org/site/408/default.aspx • Série temporal de quase 50 anos (1961-2007). • Produção, área plantada e produtividade dos diferentes cultivos. • Número de colmeias de abelhas (Apis mellifera) e produção de mel.
  10. 10.  Alta dependência de polinizadores na produção de alimentos.  Declínio global de polinizadores silvestres e abelhas domesticadas.  Diminuição do rendimento dos cultivos devido ao aumento da limitação de pólen. A crise global da polinização
  11. 11. Polinizadores são responsáveis ​​pela produção de um terço da nossa alimentação
  12. 12. Alrededor de 87 de los 115 cultivos principales dependen de polinizadores ~ 35% da produção agrícola Klein, A.M-. et al. 2007. PRSB 274: 303-313.
  13. 13. Cultivo Almendra ManzanaGirasolMelón Arándano(blueberry)CerezaGuindaPepino DamascoPomelo Limónylima OtroscítricosPeraCiruelaMangoCaféCacao Arándano(cranberry)SandíaNaranjaFresaAlgodón Espárrago Duraznoynectarín Mandarina Palmadeaceite AlcachofaColiflor ZanahoriaRepollo Gradodedependencia(%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Templado leñoso 57.0 + 6.33%a Tropical leñoso 41.1 + 4.54% a Herbáceo 32.1 + 8.68% b
  14. 14. Pi .di Producción total del cultivo i Dependencia del cultivo i
  15. 15. 7.000.000.0000 Mt 4-6%
  16. 16. Modificado de Aizen, M.A et. al. 2009. Ann. Bot. 103: 1579-1588. Año 1960 1970 1980 1990 2000 Deficitdeproducción(%) 0 2 4 6 8 Año 1960 1970 1980 1990 2000 0 2 4 6 8 Mundo desarrollado Mundo en desarrollo
  17. 17. Dependência total em apenas 13 dos 115 cultivos principais ~ 10% dos cultivos
  18. 18. Aizen , M.A. et al. 2009. Ann. Bot. 103: 1579-1588. Mundo desarrollado Año 1960 1970 1980 1990 2000 Deficitdediversidad(%) 0 2 4 6 J de Pielou PIE de Hurlbert Mundo en desarrollo Año 1960 1970 1980 1990 2000 0 2 4 6
  19. 19.  Alta dependência de polinizadores na produção de alimentos.  Declínio global de polinizadores silvestres e abelhas domesticadas.  Diminuição do rendimento dos cultivos devido ao aumento da limitação de pólen. A crise global da polinização
  20. 20. erá suplido por una mayor cantidad de horas-hombres.
  21. 21. Moderately fragmented systems (b) Hedge's d -1.2 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 Richness (13) Abundance (20) Extremely fragmented systems (a) Hedge's d -1.4 -1.2 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 Richness (17) Abundance (31) Moderately fragmented systems (b) Hedge's d -1.2 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 Richness (13) Abundance (20) Extremely fragmented systems (a) Hedge's d -1.4 -1.2 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 Richness (17) Abundance (31)
  22. 22. Morales, C.L., M.P. Arbetman, S.A. Cameron y M.A. Aizen. 2013. Rapid ecological replacement of a native bumble bee by invasive species. Frontiers in Ecology and the Environment 11: 529– 534. Bombus dahlbomii Bombus ruderatus Bombus terrestris
  23. 23. EEUU Año 1960 1970 1980 1990 2000 númerodecolmenas(%) -60 -40 -20 0 y1961 = 5,514,000 colmenas
  24. 24. EEUU Año 1960 1970 1980 1990 2000 númerodecolmenas(%) -60 -40 -20 0 y1961 = 5,514,000 colmenas ex-URSS Año 1960 1970 1980 1990 2000 -60 -40 -20 0 y1961 = 10,250,000 colmenas China Año 1960 1970 1980 1990 2000 númerodecolmenas(%) 0 20 40 60 80 100 120 140 y1961 = 3,356,000 colmenas Argentina Año 1960 1970 1980 1990 2000 0 100 200 300 400 y1961 = 650,000 colmenas Alemania Año 1960 1970 1980 1990 2000 númerodecolmenas(%) -60 -40 -20 0 y1961 =1,997,000 colmenas España Año 1960 1970 1980 1990 2000 -50 0 50 100 150 200 250 y1961 = 728,100 colmenas
  25. 25. Modificado de Aizen, M.A & L.D. Harder. 2009. Curr. Biol. 19: 915-918. Año 1960 1970 1980 1990 2000 númerodecolmenas(%) 0 20 40 60 80 100 120 Global (G) Sin el Bloque Soviético (-URSS) Sin USA (-USA)
  26. 26. Año 1960 1970 1980 1990 2000 rendimientodemiel(%) -10 0 10 20 30 40 50 Global Sin la ex-URSS Sin USA (-USA) Modificado de Aizen, M.A & L.D. Harder. 2009. Curr. Biol. 19: 915-918.
  27. 27. Modificado de Aizen, M.A. & L.D. Harder. 2009. C&IB 2: 464-466. número de colmenas (%/yr) -4 -2 0 2 4 6 8 10 produccióndemiel(%/yr) -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 número de colmenas(%/yr) -1 0 1 2 3 4 produccióndemiel(%/yr) -1 0 1 2 3 4 5 África Asia Europa América del Norte y Central Oceanía América del Sur y = 0.87+0.99x, r2= 0.63, p <0.0001 y = 1.11+0.75x, r2= 0.66, p <0.05 (22) (14) (19) (13) (9) (10)
  28. 28.  Alta dependência de polinizadores na produção de alimentos.  Declínio global de polinizadores silvestres e abelhas domesticadas.  Diminuição do rendimento dos cultivos devido ao aumento da limitação de pólen. A crise global da polinização
  29. 29. > Limitación polínica
  30. 30. Limitación polínica Especies silvestres  Especies cultivadas 60%
  31. 31. Tratamiento de polinización Natural + propio + alógamo No.frutos/flor 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 a b c Modificado de Chacoff, N.P. et al. 2008. PRSB 275: 907–913.
  32. 32. Mundo desarrollado Grado de dependencia Alto Bajo Ninguno Crecimientoenrendimiento(%/yr) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 (31)(23) (15) Mundo en desarrollo Grado de dependencia Alto Bajo Ninguno 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 (34) (27) (21)
  33. 33. Predicción naïve Tiempo Rendimientorelativo Dependientes No dependientes Predicción pragmática Tiempo Rendimientorelativo
  34. 34. Modificado de Aizen, M.A. et al. 2008. Curr. Biol. 18: 1572–1575. Año 1960 1970 1980 1990 2000 Submuestradecultivoscomunes rendimiento(%) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Dependientes No dependientes Año 1960 1970 1980 1990 2000 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Mundo desarrollado 1960 1970 1980 1990 2000 Todosloscultivos rendimiento(%) 0 20 40 60 80 Mundo en desarrollo 1960 1970 1980 1990 2000 0 20 40 60 80
  35. 35.  Alta dependência de polinizadores na produção de alimentos.  Declínio global de polinizadores silvestres e abelhas domesticadas.  Diminuição do rendimento dos cultivos devido ao aumento da limitação de pólen. A crise global da polinização
  36. 36. A crise global da polinização (o novo paradigma)
  37. 37. A crise global da polinização (o novo paradigma) • O aumento de ~ 25% na área total cultivada nos últimos cinco décadas pode ser atribuído, principalmente, ao cultivo dos cultivos dependentes de polinizadores.
  38. 38. Garibaldi et al. 2011 PNAS 1960 1970 1980 1990 2000 6 9 12 None 0-10%  10% Year Croparea(x1008 Ha)
  39. 39. Mundo desarrollado Año 1960 1970 1980 1990 2000 área(%) -40 -20 0 20 40 60 80 100 Dependientes (D) No dependientes (ND) D1961= 0.50 x10 8 ha ND1961= 2.25 x10 8 ha Mundo en desarrollo Año 1960 1970 1980 1990 2000 -40 -20 0 20 40 60 80 100 D1961= 1.31 x10 8 ha ND1961= 4.28 x10 8 ha Modificado de Aizen, M.A et al. 2008. Curr. Biol. 18: 1572–1575.
  40. 40. A crise global da polinização (o novo paradigma) • Enquanto o “stock" de abelhas aumentou aproximadamente 45% nos últimos cinco décadas, a participação da agricultura que depende de polinizadores fez em> 300%.
  41. 41. Modficado de Aizen, M.A. & L.D. Harder. 2009. Curr. Biol. 19: 915-918. Año 1960 1970 1980 1990 2000 producciónagrícola(%) 0 50 100 150 200 250 300 350 Dependientes No dependientes Miel
  42. 42. Modificado de Aizen, M.A. & L.D. Harder. 2009. Curr. Biol. 19: 915-918.  número de colmenas(%) 0 10 20 30 40 producciónagrícola(%) 0 50 100 150 200 250 300 350 1961 1971 1981 1991 2001
  43. 43. A crise global da polinização (o novo paradigma) • A expansão rápida dos cultivos polinizador dependentes pode ser associado com um crescimento limitado e maior variabilidade no seu rendimento.
  44. 44. 0 20 40 60 80 100 Pollinator dependence (%) -6 -4 -2 0 2 4 6 -5 0 5 10 (c) Growth in yield (%/yr) Growthinarea(%/yr) 6.0× 8.0× 1.0× 1.2× Croparea(Ha) Crecimiento en rendimiento (%/yr) Crecimientoenárea(%/yr)
  45. 45. 001.0 )1log(15.082.0log   P DepCV 6 8 11 16 A 0 5 25 65 95 CVrendimiento(%) 004.0 )1log(10.077.0log   P DepCV 5 7 10 14 B 0 5 25 65 95 Dependencia de polinizadores (%) CVcrecimientoen rendimiento(%) Garibaldi, L. A et. al. 2011. PNAS 108: 5909–5914.
  46. 46. Ninguna 1960 1970 1980 1990 2000 2010 0.85 1.15 1.30 1.00 5% 1960 1970 1980 1990 2000 2010 0.85 1.15 1.30 1.00 25% 1960 1970 1980 1990 2000 2010 0.85 1.15 1.30 1.00 65% 1960 1970 1980 1990 2000 2010 0.85 1.15 1.30 1.00 95% 1960 1970 1980 1990 2000 2010 0.85 1.15 1.30 1.00 Crecimientoenelrendimiento(yr-1 ) Año Año Dependencia Garibaldi, L. A et. al. 2011. PNAS 108: 5909–5914.
  47. 47. Modificado de Aizen, M.A et. al. 2009. Ann. Bot. 103: 1579-1588. Mundo en desarrollo Año 1960 1970 1980 1990 2000 0 10 20 30 40 50 Mundo desarrollado Año 1960 1970 1980 1990 2000 Compesaciónenárea(%) 0 10 20 30 40 50 Promedio Mínimo
  48. 48. A crise global da polinização (o novo paradigma) • Os polinizadores selvagens são um componente essencial na manutenção do desempenho dos cultivos polinizador- dependente.
  49. 49. Diversidade Produtividade • Redundância • Complementariedade • Sinergismo • Efeitos de amostragem
  50. 50. A crise global da polinização (o novo paradigma) • A introdução de espécies de polinizadores pode ter um efeito indesejado sobre a polinização das culturas.
  51. 51. ,de Chile ,
  52. 52. Bombus terrestris Apis mellifera
  53. 53. Aizen et al. 2014. New Phytologist (in press).
  54. 54. Number of germinated pollen grains 0 100 200 300 400 500 Numberofpollentubes 0 20 40 60 80 100 Harder, and Aizen.(en prep.).
  55. 55. Morales et al. 2013. Frontiers in Ecology and the Environment 11: 529–534. Bombus dahlbomii Bombus ruderatus Bombus terrestris
  56. 56. > polinização
  57. 57. Sáez et al. 2014. J. Appl. Ecol. (in press)
  58. 58. Sáez et al. 2014. J. Appl. Ecol. (in press)
  59. 59. Sáez et al. 2014. J. Appl. Ecol. (in press)
  60. 60. A crise global da polinização (o novo paradigma)  Rápida expansão dos cultivos polinizador- dependente.  Aumento da demanda da capacidade global da polinização.  Crescentes ameaças aos polinizadores selvagens, devido à destruição do habitat (o que poderia comprometer o rendimento futuro dos cultivos).  A introdução de espécies de abelhas não necessariamente reduziria o o déficit de polinização.
  61. 61. Conclusões A produção mundial de alimentos será muito pouco afetada por um declínio nos polinizadores. O cultivo de espécies dependentes de polinizadores é ambientalmente costoso. A diversidade de polinizadores e importante para agricultura. Paisagens agrícolas heterogêneas poderia ajudar a sustentar esambles polinizadores diversos e abundantes.
  62. 62. Garibaldi et al. 2014. Frontiers in Ecology and the Environment (in press)
  63. 63. Agradecimentos Lucas Garibaldi, Lawrence Harder Nachu Chacoff, Lawrence Harder, Alexandra Klein, Saul Cunningham
  64. 64. Agradecimentos Luiz Dinnouti e organizadores do II Workshop Agricultura e Polinizadores
  65. 65. Muito obrigado

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