Tese
Efeitos da inundação e da antropização sobre padrões de diversidade de árvores da floresta de várzea amazônica
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Autor
MAGALHÃES, Jose Leonardo Lima
Institución
Resumen
The white-water floodplain forest in Amazon (locally várzea) is a highly heterogeneous floodplain
ecosystem that encompasses a large number of adapted species. It is distributed along the entire
length of the main channel of the Amazon River and of tributaries of Andean origin. In addition,
due to periodic flooding by waters with high sediment load, it has high fertility when compared to
other Amazonian systems. What on the one hand is important for high primary productivity also
makes it the target of human colonization for its benefits to food production. In this sense, because
it presents continental dimensions and crosses almost all the biome from East to West, it has been
the main access route of present and previous human populations to the most distant points of the
basin. All these factors contribute to these forests being an important model for testing diversity
patterns along natural and anthropogenic gradients. This thesis is presented in two chapters that use
distinct approaches, focusing on different aspects of forest diversity and structure. Chapter 1
examines the phylogenetic structure of the arboreal component of floodplain forests in the Central
and Eastern macro-regions and investigates whether the current human presence has modified it,
specifically reducing the number of tree lineages present and leading to the phylogenetic
homogenization of these forests. Chapter 2 investigates whether the taxonomic diversity and the
local and regional tree species found today in the macro-regions of the study are associated with
historical patterns of human density since the arrival of Europeans in the region. To reach the
objectives, seven areas were sampled along the 2,400 km stretch of the Brazilian portion of the
Amazon River, which covers different flood regimes and human influences. Thus, tree individuals
with DBH ≥ 10 cm were sampled and data were collected in situ and in databases available to be
used as predictors variables in modeling tree diversity at different scales. With the results, it was
detected that the flood regime is the main factor that influences the phylogenetic structure whereas
the human density of almost three centuries ago is responsible for the patterns of taxonomic
diversity that are currently found. The diversity patterns were detected in the evolutionary and
ecological scale, where it was shown that human influences may have a long-delayed response after
they have occurred. Because várzea is a system of relatively easy access in the region and has few
protected areas, it is necessary to understand how these forests are important for the maintenance of
essential ecosystem services, even though they have been affected by human influence for a long
period. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A várzea amazônica é um ecossistema altamente heterogêneo e que abriga uma grande quantidade
de espécies vegetais adaptadas a sua dinâmica sazonal. Os ambientes florestais de várzea sujeitos a
inundação estão distribuídos ao longo de toda a extensão da calha principal do rio Amazonas e dos
afluentes que possuem nascentes na cordilheira andina. A alta concentração de sedimentos
carreados promove alta fertilidade por conta da dinâmica de deposição nos solos quando comparada
a outros sistemas amazônicos e favorece uma alta produtividade primária apesar das condições
anóxicas proporcionadas pela cheia dos rios. A fertilização natural das várzeas a tornou
historicamente um hábitat propício para a colonização humana por seus benefícios à produção de
alimentos. Nesse sentido, por atravessar quase todo o bioma, tem sido a principal rota de acesso de
populações humanas atuais e pregressas aos mais distantes pontos da calha. Todos estes fatores
contribuem para que as florestas de várzea sejam um importante modelo para se testar os padrões de
diversidade ao longo de gradientes naturais e antropogênicos. Esta tese é apresentada em duas
sessões que usam abordagens distintas, enfocando diferentes aspectos da diversidade e estrutura da
floresta. A sessão 1 examina a estrutura filogenética do componente arbóreo de florestas de várzea
nas macrorregiões Central e Leste da Amazônia brasileira e investiga como a presença humana
atual tem a modificado, mais especificamente indagando como a ação humana interfere na
diversidade das linhagens atuais destas florestas. A sessão 2 investiga como a diversidade
taxonômica e os conjuntos de espécies locais e regionais foram afetados pelo histórico de densidade
humana desde a chegada dos europeus na região. Para alcançar os objetivos, foram amostradas sete
áreas distribuídas ao longo de 2.400 km de extensão da porção brasileira do Rio Amazonas que
abrange diferentes regimes de inundação e tipos de influência humana. Foram amostrados os
indivíduos arbóreos com DAP ≥ 10 cm e coletados dados disponíveis na literatura que foram
utilizados como variáveis preditoras nas modelagens de diversidade em diferentes escalas. Os
resultados demostraram que o regime de inundação é o principal fator que influencia a estrutura
filogenética enquanto a densidade humana de quase três séculos atrás pode ser responsável por
padrões de diversidade taxonômica encontrados atualmente. Assim, foram detectados padrões de
diversidade em diferentes escalas espaciais e temporais, onde ficou evidenciado que a ação humana
em tempos pregressos pode estar sendo refletida nos padrões de diversidade atuais muito tempo
depois de terem ocorrido. Por ser um ecossistema de relativa facilidade de acesso na região e ter
poucas áreas estritamente protegidas em unidades de conservação, aumenta-se a necessidade de entender como estas florestas são importantes para a manutenção de serviços ecossistêmicos
essenciais e a sua dinâmica de regeneração diante da influência humana ao longo do tempo.