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Biodiversidade aumenta a eficiência do uso de energia em pradarias
Pela primeira vez, eles não apenas investigaram um tipo de alimentação (como herbívoros), mas também as relações alimentares integradas em todo um ecossistema.
Por Universidade Técnica de Munique - 26/02/2020


Os ecossistemas com 60 espécies de plantas continham, em média, duas vezes a
quantidade de biomassa permanente em comparação com as monoculturas
de plantas. Crédito: Alexandra Weigelt

As plantas obtêm sua energia do sol. Outros seres dependem de comer para sobreviver. No entanto, como a energia flui dentro dos ecossistemas funciona e existem diferenças entre os ecossistemas com muitas espécies em comparação com aqueles com poucas espécies? Os pesquisadores agora examinaram essas questões usando uma abordagem holística, avaliando os dados coletados por meio de um experimento de biodiversidade em larga escala.

Pela primeira vez, eles não apenas investigaram um tipo de alimentação (como herbívoros), mas também as relações alimentares integradas em todo um ecossistema. Pesquisas anteriores examinando os efeitos da biodiversidade no funcionamento de ecossistemas focados principalmente em níveis únicos de alimentação (níveis tróficos) ou cadeias alimentares simplificadas.

"Analisamos toda uma rede de alimentação - em outras palavras, interações multitróficas - acima e abaixo do solo. Isso é indispensável para entender os efeitos resultantes da extinção global de espécies", explicou o Dr. Sebastian T. Meyer, pesquisador da Chair for Terrestrial. Ecologia na Universidade Técnica de Munique (TUM) e principal autor do estudo.

Uma rede de energia

Uma cadeia alimentar acima do solo pode se estender das gramíneas aos gafanhotos e às aranhas, por exemplo. O grupo de pesquisa examinou a quantidade de energia que flui para o sistema, a quantidade restante no sistema - a quantidade de biomassa presente no sistema - e, eventualmente, a quantidade de energia que sai do sistema. O principal insight: a eficiência de todo o ecossistema aumenta em todos os níveis de alimentação quando a diversidade de plantas aumenta.

"Ver efeitos positivos em um nível não implica que não possa haver efeitos positivos simultâneos em outros níveis de alimentação", disse o Dr. Meyer. Quando um gafanhoto se alimenta de gramíneas até que esteja saturado, isso não resulta necessariamente em efeitos negativos no nível da planta - com um alto nível de biodiversidade, o sistema se mantém em equilíbrio.

No ano de 2002, comunidades de plantas baseadas em um conjunto de 60 espécies
foram semeadas para medir e comparar fluxos em ciclos biogeoquímicos e
as interações entre organismos. Crédito: The Jena Experiment

Banco de dados exclusivo de um experimento de biodiversidade de pastagens

O grupo trabalhou com dados coletados por meio do Jena Experiment, um experimento de biodiversidade de pastagens em larga escala que está sendo executado desde 2002. O ambiente de pesquisa fornecido pelo experimento é único no mundo e permite a síntese de grandes quantidades de dados.

Para cada uma das 80 parcelas do Experimento Jena, os pesquisadores montaram modelos de redes tróficas do ecossistema de pastagens. Eles contêm a biomassa em pé em todos os níveis de alimentação e o fluxo de energia através das interações entre os níveis tróficos. Além das plantas , o estudo também abrange herbívoros, carnívoros, onívoros, micróbios do solo, material orgânico morto acima do solo e no solo e decompositores que se alimentam dessas fontes de matéria orgânica.

Uso de energia mais eficiente em ecossistemas com maior diversidade de plantas

"O estudo mostra que uma maior diversidade de plantas leva a mais energia armazenada, maior fluxo de energia e maior eficiência no uso de energia em toda a rede trófica, portanto em todos os níveis tróficos", explicou a Dra. Oksana Buzhdygan da Freie Universitaet Berlin, outra autora principal da o estudo.

Os ecossistemas com 60 espécies de plantas continham, em média, duas vezes a quantidade de biomassa permanente em comparação às monoculturas de plantas, o que significa que a quantidade total de recursos utilizados e recuperados pela comunidade de plantas e animais aumentou com o aumento da diversidade de plantas.

Sua pesquisa enfoca a questão de como os ecossistemas ricos em espécies
diferem dos sistemas pobres em suas propriedades e funcionamento.
Crédito: Johannes Eckelmann

Biodiversidade como seguro contra flutuações ambientais

"Uma funcionalidade aprimorada do ecossistema em todos os níveis pode contribuir para um aumento do efeito seguro da biodiversidade sobre as funções do ecossistema quando ocorrem flutuações ambientais; também aumenta a robustez do sistema em caso de perturbações", concluiu a professora Jana Petermann, da Universidade de Salzburgo. Ela é a autora sênior do estudo.

Este trabalho de pesquisa destaca a importância da biodiversidade para funções e serviços fornecidos pelos ecossistemas. Por exemplo, o uso da terra agrícola que visa a produzir uma ampla gama de bens e serviços deve manter uma alta diversidade de plantas, por exemplo, plantando culturas mistas, para evitar a perda de recursos do ecossistema.

 

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