O documento descreve o ecossistema do Serengeti na Tanzânia e Quênia, incluindo as espécies que o habitam e suas interações. A população de gnus-da-planície (Connochaetus taurinus) aumentou após a eliminação de um vírus, estabilizando-se devido à regulação pelo alimento disponível na estação seca. Interações complexas entre a população de gnus, incêndios e árvores afetam o ecossistema.

1. Prof. Dr. Harold Gordon Fowler
popecologia@hotmail.com

2. Ecossistema
Do Serengeti
KENYA
TANZANIA

4. O Serenegti é um ecossistema de planalto..

5. ..e bosques de savana

6. O Serengeti é sazonal com períodos de chuva

7. …e períodos secos

8. Os atores
Connochaetus tarinus Loxodonta africanus Damaliscus topi
Aepyceros melampus
Syncerus caffer

9. Os atores Lycaon pictus
Morbillvirus
Homo sapiens
Panthera leo

10. Populações
A regulação das populações de
Connochaetus taurinus

11. Connochaetus taurinus é a espécie dominante
desse ecossistema

12. ..usando o altiplano na época chuvosa..

13. ..e migrando aos bosques na época seca

14. Padrões de migração de Connochaetus taurinus

15. A regulação da
população de
Connochaetus
taurinus
• O que ocasionou o aumento?

16. Incidência de Morbillvirus no
Serengeti
100
% com anticorpos
80 Connochaetus
taurinus
60
40 Syncerus
Bufalo
caffer
20
0
1955 1960 1965 1970
Ano

17. A população de Connochaetus tarinus
do Serengeti aumentou e ficou quase
estável
1800 Morbillvirus
eliminado
Connochaetus tarinus
1500
K?
(x 1000)
1200
900
600
300
0
1950 1960 1970 1980 1990 2000

18. População de Connochaetus tarinus
no Serengeti
0,20 y = -8,795ln(x) + 66,778
R² = 0,3805
0,10
Taxa de aumento
r
0,00
-0,10
-0,20
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Ano

19. População de Connochaetus tarinus
no Serengeti
0,20
y = -0,0002x + 0,18
Taxa de aumento 0,10 R² = 0,6772
0,00
-0,10
-0,20
0 500 1000 1500
População x1000

20. População de Connochaetus tarinus
no Serengeti
y = -2E-07x2 + 0,0002x + 0,0581
0,20 R² = 0,7944
Taxa de aumento
0,10
0,00
-0,10
-0,20
0 500 1000 1500
População x1000

21. População de Connochaetus tarinus
no Serengeti
0,20
Taxa de aumento
0,10
0,00
-0,10
-0,20
0 500 1000 1500
População x1000

22. Mudança do tamanho populacional (N)
Um exemplo de crescimento quase
logístico
Crescimento Populacional do Búfalo
Africano, Syncerus caffer
Ao eliminar a doença rinder A população de búfalo se
pest,da Seregetei, a população estabelece dentro de uma
de búfalo cresceu década
Número de búfalos
Eliminação de
Rinder Pest
Anos

23. A regulação da
população de
Connochaetus tarinus
A eliminação da doença exótica
Morbillvirus permitiu um aumento
da população
Por que ficou estável?

24. O alimento da estação seca per capita do
Connochaetus tarinus regula a população
no Serengeti
350
Kg alimento/mês na estação seca
300
250
200
150
100
50
0
1960 1970 1980 1990 2000

25. Retroalimentação e o
regulação dos ecossistemas
Connochaetus tarinus é regulado pelo alimento.
Essa retroalimentação negativa sinaliza que
o sistema pode se autoregular e que o
manejo do ecossistema não é sempre necessário

26. Interações complexa e
mudança natural: efeitos
indiretos do ambiente
A extensão de incêndios nos pastos foi monitorado
durante os últimos 40 anos com um declínio recente
de extensão..

27. Área do Serengeti queimada na estação seca
100
90
80
% Area Queimada
70
60
50
40
30
20
10
0
1960 1970 1980 1990 2000
Ano

28. Os elefantes começam a experimentar
crescimento populacional
3500
Número de Loxodonta africanus
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
1950 1960 1970 1980 1990 2000

29. Padrão de Precipitação anual por estação
seca e molhada
Ano Chuviosa
120
109
100 100
92
86
Chuva (mm)
80
72 75
65
60 63 62 61 61
56
52
40 40
30 30 27
26 25
20 18
12 11
7 10 9
0
1965 1970 1975 1980
Ano

30. Sobrevivência de plantulas
1977-1969 1974-1977
100
90
80
70
60
Sobrevivência
50
40
30
20
10
0
0 3 6 9 12 15 18 21 24
Idade (meses)

31. O aumento de Connochaetus tarinus
está relacionada negativamente com a área
queimada
100
80
% área queimada
60
40
20
0
0 500 1000 1500 2000
Número de Connochaetus tarinus
(X 1000)

32. Interações complexas entre
Connochaetus tarinus e o
ambiente
A extensão de incêndios nos pastos diminuiu
a um valor mínimo de 10-20% na década de 1980
Devido ao aumento de pastoreio produzido
pela alta densidade de wildebeest

33. 1980
1986
Savana
1991 2003

34. Densidade de Árvores no Serengtei
A taxa instantânea de mudança de densidade de árvores
aumentou acentuadamente na década de 1980 e 1990
0,6
Taxa de mudança de árvores
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
-0,1
-0,2
1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

35. A densidade relativa de árvores
1,0
0,9
Densidade relativa de árvores
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
1960 1970 1980 1990 2000 2010

36. Densidade relativa de arvores
Densidade relativa 1920 - 2000
1,6
1,4
1,2
Proporção
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1920 1940 1960 1980 2000 2020

37. Interações complexas
entre o Connochaetus
tarinus e o ambiente
Existe uma interação dos
componentes bióticos e abióticos
com os bióticos com influencia sobre
o abiótico
A queda de queimadas de árvores aumento o
recrutamento de árvores na savana e nos
bosques

38. Interações complexas
da mudança natural:
efeitos indiretos do
ambiente
Existe uma interação dos componentes
bióticos e abióticos com os bióticos com
Influencia sobre o abiótico

39. Exemplos da
mudança natural: A
interação entre
elefantes e árvores
Os bosques na savana da África
diminuíram rapidamente na década
de 1960

41. Árvores e a
predação por
Loxodonta africanus
Na década de 1960, Loxodonta africanus
Foi culpado pelo declínio de árvores
maduros de Acácia
nas savanas da África.
- redução do número de elefantes

42. Loxodonta africanus derruba árvores maduras e foi
culpado pelo declínio de árvores

43. Árvores e a predação
por Loxodonta africanus
Na década de 1970 – fogo em vez de
elefantes foi a causa principal do
declínio (Norton-Griffiths)
Os elefantes têm outro papel quando se
alimentam de plântulas

44. Dublin observou que os elefantes eliminaram quase
todas as plântulas

45. Recrutas da árvores e número de
elefantes na Mara
Ln (recrutas de árvores)
3,0
Ln (Seedling recruits)
2,0
1,0 1960
0,0
-1,0 1980
-2,0
-3,0
-4,0
0 20 40 60 80 100
% Elephant Population
% da População de Elefantes

46. Árvores e a predação por
elefantes
Na década de 1980 – evidencia experimental
(Holly Dublin) do que os elefantes em densidades
altas, como na Mara, inibem a regeneração
-Os elefantes mantêm o pasto estável

47. Retirada de elefantes no Serengeti por caça
ilegal na década de 1980 mas não na Mara…..

48. População de Elefantes do Serengeti
80000 Caça Ilegal
Leis
60000 De marfim
Número
40000
20000
0
1950 1970 1990 2010

49. Ajudou a regeneração
desde 1980 no Serengeti
(mas não em Mara)

50. ..com muito alimento para os elefantes desde 1990

51. ..e uma reprodução elevada no
Serengeti

52. Estados múltiplos de populações de
árvores no Serengeti
35
Cobertura de árvores %
30 1990s
25
% Tree cover
1950s
20
15
Poaching
Caça ilegal
10
Fogo
Fire
5 1970s,80s
0
0 1000 2000 3000
Número de Numbers
Elephant Elefantes

53. Triangulo de Mara 1944

54. 1983

55. Serengeti - Mara 2005
TANZANIA
KENYA

56. Árvores e a predação por
elefantes
No Serengeti, a redução dos incêndios
(por herbívora) permitiu a regeneração de árvores e
o retorno ao estado de bosque se os elefantes
tinham uma densidade inicial baixa.
Atualmente, a densidade de elefantes é elevada
com muitos árvores
Em Mara, as altas densidades de elefantes
continuam manter o sistema em estado de pastos
Resulta em estados múltiplos de vegetação

57. A interação de
elefantes e árvores
Os dados de larga duração da abundância de árvores e
herbívoros permitem uma interpretação das
perturbações naturais (experimentos naturais) como a
caça ilegal e a queimada dos pastos.
Essas perturbações não são previsíveis!

58. A interação de leões com
árvores

59. O número de leões nos bosques do Serengeti
continuou aumentar após o wildebeest
atingir níveis estáveis
350 lion
leão 1600
wildebeest
300 1400
1200
250
Lion de leões
Número number
1000
200
800
150
600
100
400
50 200
0 0
1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

60. O número de leões dos bosques do Serengeti
entrou em colapso devido a vírus de cães
domésticos
0,15 0,15
0,10 0,1
0,05
r leão
0,05
r lion
0,00 0
4
-0,05 -0,05
-0,10 -0,1
0 100 200 300 400
População de Leões

61. O número de leões dos bosques do Serengeti
entrou em colapso devido a vírus de cães
domésticos
Wildebeest per capita de leão
0,15
0,1
0,05
r leão
0
4 5 6 7 8
-0,05
-0,1
Wildbeest / leão

62. O número de leões dos bosques do Serengeti
entrou em colapso devido a vírus de cães
domésticos
0,15
0,10
0,05
r leão
0,00
-0,05
-0,10
0 500 1000 1500
População de Wildebeest (x1000)

63. O Aumento da Vegetação na Savana
Usada pelos leões para caçar
- Muda a resposta funcional do predador
- melhora a capacidade do predador caçar presa
- resultou num aumento de predadores
e diminuição das presas residentes

65. A interação de leões com
árvores
As mudanças demonstram um efeito de acima por
Embaixo dos predadores sobre partes do sistema

66. Exemplos de mudança
não natural
O efeito da caça excessiva

67. Mudança de Syncerus
caffer 1890-2003
80000 Observado
Observed
Registrado
Reported
70000
60000
retirada Caça Ilegal
50000
Número
Number
A grande
40000 Epizootica de
30000
Morbillvirus
20000
10000
0
1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010
Dados de Sinclair e Mduma

68. Exemplos de mudança não
natural:
O efeito da transferência de doenças de áreas
humanas a vida silvestre:
O exemplo de vírus sobre leões e cães selvagens

69. O número de leões dos bosques do Serengeti
entrou em colapso devido a vírus de cães
domésticos
350 1600
300 1400
Wildebeest x 1000
1200
250
1000
Número de leões
200
800
150
600
100 EPIDEMIA 400
DE VIRUS
50 200
0 0
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

70. O último Lycaon pictus
do ecossistema do
Serengeti, 1992

71. Lycaon pictus do Serengeti sofreu
epidemias de vírus desde 1966
120
y = -30,41ln(x) + 110,78
100
R² = 0,7992
80
Número
Número
60
40
20
0

72. Exemplos de mudança não
natural:
Dados de larga duração proporcionam
evidencias dos efeitos lentos
(freqüentemente não percebidos) do
Homem sobre os ecossistemas naturais,
como caça ilegal, doenças e outros

73. Os efeitos da perturbação
produzida pelo Homem sobre
os ecossistemas
A diversidade de aves e insetos na
agricultura: comparação de áreas
protegidas com ecossistemas humanos
vizinhos no Serengeti

74. Estimativas por rarefação do número de espécies de
aves: 50% das espécies desaparecem na agricultura
70
60
Savana
Número de Espécies
50
40
30
20
Agricultura
10
0
0 200 400 600 800
Individuais

75. Abundância de insetos por bandeja em
pastos, savana e agricultura
30
Plains
25 Savanna 1
Savanna 2
Números/armadilha
20 Village 1
Village 2
15
10
5
0
FLIES HOMOPT WASP

76. Número de espécies de inseto por bandeja em
pastos, savanas e agricultura
a
14 Pastagem Savana 1 Savana 2 Agricola 1 Agricola 2
12
Número de Espécies
10
8
6
4
2
0
DIPT HOMO WASP

77. Densidade de insetos em savanas e
agricultura
b Agricultura Savana
40
35
30
25
Dedensida
20
15
10
5
0
Chão Arbusto Arvore
Vegetação

78. Densidade de insetos em savanas e
agricultura
Série1 Série2
a 60
50
40
Densidade
30
20
10
0
Insects Seed / Fruit
Tipo de Alimento

79. Os efeitos da perturbação
antrópica sobre os ecossistemas
As áreas protegidas servem como
referencias.
São necessárias para detectar o
impacto do Homem (pseudo-replicação)

80. É?
 Áreas protegidas mudam naturalmente por
eventos naturais e pela sucessão natural.
 Essas mudanças podem ter consequências
indiretas sobre o resto do ecossistema
 Estados múltiplos de combinações de espécies
podem ocorrer naturalmente
 As mudanças naturais ocorrem em períodos longos
de tempo, e o manejo não deve ser formulado
para manter um estado estável.
 As mudanças produzidas pelo Homem podem ser
detectadas pela comparação de áreas dentro e
fora das área protegidas. O manejo deve
mitigar essas mudanças dentro das áreas
protegidas.
 O monitoramento de mudanças de larga duração é
necessário para interpretar eventos não
previsíveis

81. E chegamos ao...

82. Populações
Fim