Talento

A tese sênior de Maria Stahl examina o papel do fogo na recuperação da vida selvagem
A visão das chamas inspirou Stahl a estudar um dos tópicos mais controversos e pouco compreendidos em conservação - o fogo.
Por Morgan Kelly - 07/07/2020


Maria Stahl, da Classe de 2020 (à esquerda, retratada em 2019 com a estagiária de verão da PEI, Zoe Rennie, classe de 2021), estudou se o comportamento de pastoreio dos herbívoros era influenciado pela frequência com que áreas de terra foram queimadas. Stahl conduziu pesquisas de vegetação em 12 locais do Parque Nacional da Gorongosa, em Moçambique, que queimaram pelo menos uma vez nos últimos 18 anos, avaliando a quantidade de biomassa lenhosa (árvores e arbustos), grama velha e nova e terra nua.
Foto de Luca Kuziel, turma de 2021

O fogo subiu ao céu em ambos os lados da estrada de terra estreita, quando Maria Stahl - então uma estagiária do Instituto Ambiental de Princeton no grupo de pesquisa de Robert Pringle , professor associado de ecologia e biologia evolutiva - retornou ao acampamento um dia em 2017. passou uma tarde longa e quente na extensa planície de inundação do Parque Nacional da Gorongosa, em Moçambique, observando o comportamento de pastoreio de animais e coletando amostras fecais para um projeto sobre o efeito de grandes herbívoros no crescimento da vegetação.

Maria Stahl senta-se em um campo

"O céu acima das chamas estava cheio não apenas de cinzas, mas também de enormes ondas de borboletas e nuvens de gafanhotos escapando do incêndio", ela descreveu em sua tese. "De vez em quando, um oribi ou kudu perdido se lançava das pastagens para atravessar a estrada em segurança."

Stahl, que se formou em Princeton este ano com um diploma em ecologia e biologia evolutiva, contou: “Estávamos conduzindo por uma queima controlada e era perturbador estar tão perto. Nossos rostos ficaram cobertos de fuligem depois.

A visão das chamas inspirou Stahl a estudar um dos tópicos mais controversos e pouco compreendidos em conservação - o fogo. Especificamente, Stahl queria saber como as queimaduras controladas pelos funcionários do parque da Gorongosa afetam o comportamento de pastoreio de herbívoros, como elefantes e gnus, em um ecossistema em recuperação de ser quase eliminado pela guerra civil moçambicana de 15 anos que terminou em 1992.

“Essa experiência me fez pensar sobre os impactos mais amplos dos incêndios na Gorongosa, especialmente em um ecossistema que ainda não atingiu um estado estável”, disse Stahl, cuja pesquisa de tese foi apoiada por um Prêmio Memorial Becky Colvin da PEI e do Departamento Ecologia e Biologia Evolutiva, bem como através do prêmio PEI Environmental Scholar .

"Eu queria criar um projeto que ajudasse o parque a saber como os incêndios estão afetando plantas e animais", disse Stahl. “Espero que, mesmo que este projeto não tenha implicações imediatas para a Gorongosa, outras pessoas continuem pesquisando os regimes de incêndio lá agora que chamei a atenção para ele. Realmente vejo esse projeto como um ponto de partida para quem olha para queimaduras controladas e seu impacto ecológico. ”
Cortesia
Um campo em chamas
Stahl foi inspirado pela visão de uma queima controlada no Parque Nacional da
Gorongosa para estudar um dos tópicos mais controversos e pouco compreendidos
em conservação - o fogo. Seu trabalho poderia ajudar a gerência do parque a decidir
com que frequência e quanta terra queimar em um determinado momento.

Das florestas de pinheiros de Nova Jersey às savanas africanas, o fogo reabastece certos ecossistemas queimando biomassa morta, fertilizando o solo e abrindo espaço para novos crescimentos. Mas, como as pessoas ocuparam esses habitats, o fogo passou a ser considerado um flagelo da vida e da propriedade.

Os incêndios florestais tendem a evocar idéias das conflagrações que envolveram a Austrália em 2019 e 2020, disse Stahl. "Os incêndios na Austrália foram tão destrutivos porque queimaram por meses", disse ela. "Um incêndio que queima por alguns dias ou uma semana pode ser realmente bom para um ecossistema."

"Muitas pessoas pensam que incêndios são uma coisa ruim, mas são coisas antigas que fazem parte de muitas paisagens há muito tempo", disse Pringle, consultor sênior de tese de Stahl e membro do corpo docente associado à PEI. “Muitas savanas africanas são mantidas por incêndios. Num ecossistema de savanas em recuperação, como a Gorongosa, é extremamente importante encontrar um bom equilíbrio quando se trata de fogo. ”

waterbucks ao pôr do sol
Stahl queria saber como as queimadas controladas na Gorongosa afetam o
comportamento de pastejo de 16 espécies de animais (foto, waterbuck). Quatorze
eram ruminantes que, como as vacas, regurgitam periodicamente alimentos
parcialmente digeridos que mastigam e engolem novamente, e preferem plantas de
alta proteína e membranas finas, como a grama. Os outros dois, elefantes e javalis,
eram fermentadores de intestino grosso que tendem a ter uma dieta
mais variada que inclui plantas lenhosas.

Com seu trabalho, Stahl teve como objetivo fornecer diretrizes para o gerenciamento de parques quanto à frequência e quantidade de terra a queimar em um determinado momento. Ela se concentrou em saber se o comportamento de pastagem dos herbívoros em recuperação do parque era influenciado pela frequência com que áreas de terra haviam sido queimadas. Stahl selecionou 12 locais dentro do parque que queimaram tantas vezes uma vez por ano, quanto apenas uma vez nos últimos 18 anos. Ela conduziu levantamentos de vegetação de subparcelas em cada local (48 no total), avaliando a quantidade de biomassa lenhosa (árvores e arbustos), grama velha e nova e terra nua.

Stahl então se concentrou em 16 espécies de animais: búfalo, bushbuck, duiker comum, duiker vermelho, elanda, elefante, hartebeest, impala, kudu, nyala, oribi, reedbuck, antílope de zibelina, javali, waterbuck e gnu. Quatorze das espécies são ruminantes, o que significa que, como as vacas, regurgitam periodicamente alimentos parcialmente digeridos que mastigam e engolem novamente. O sistema digestivo desses animais extrai a maior quantidade de proteína vegetal, mas leva mais tempo, então eles preferem plantas de membrana fina e alta proteína, como a grama.

Por outro lado, elefantes e javalis são fermentadores de intestino posterior com sistemas de movimento rápido que extraem proteínas com menos eficiência. Fermentadores de intestino grosso tendem a ter uma dieta mais variada, que inclui plantas lenhosas.

Usando câmeras ativadas por movimento, Stahl capturou os animais que visitaram cada um dos 12 locais e observou quanto tempo eles ficaram para se alimentar. Ela também tabulou a quantidade de esterco em cada parcela para ajudar a avaliar a frequência com que os herbívoros estavam na área.

Stahl descobriu que o tamanho do corpo e o tipo de intestino parecem influenciar o grau em que os herbívoros selecionam a qualidade e a quantidade de seus alimentos. Os animais que ela estudou tendem a ficar longe de áreas recentemente queimadas, provavelmente devido à falta de material forrageiro disponível, disse ela.

No entanto, o tamanho do corpo e a estratégia digestiva influenciaram quando os animais retornaram às áreas queimadas. Grandes ungulados - ou animais com cascos - como gnus e búfalos, bem como os ruminantes, eram muito mais lentos para retornar às áreas queimadas. Fermentadores de intestino grosso, como elefantes, e pequenos ungulados, como duikers e oribis, retomaram o pasto em terras queimadas muito antes.

A pesquisa de Stahl fornece um ponto de referência para a compreensão do papel do fogo na Gorongosa, disse Pringle. Pesquisas anteriores de seu grupo descobriram que, nas décadas em que as populações de herbívoros da Gorongosa eram baixas, a quantidade de cobertura de árvores aumentou drasticamente.

"O fogo pode ter um papel importante a desempenhar na abertura do habitat para que os herbívoros que se alimentam de grama possam se recuperar", disse Pringle. "O que Maria fez é um passo valioso para identificar um regime de queima controlada que facilita a recuperação de todo o ecossistema de uma maneira cientificamente precisa".

Como pesquisadora, Stahl destacou-se por sua determinação de passar horas no campo projetando e aperfeiçoando experimentos que ela propôs, disse Pringle. "Especialmente para os nossos alunos que podem ser orientados para uma carreira na ciência, você deseja deixá-los construir sua própria idéia e implementá-la", disse Pringle. “Essa é uma essência da ciência e não é algo que vem naturalmente - é uma habilidade adquirida.

"Quando penso no valor de uma tese sênior de Princeton, trata-se em parte do produto final, mas principalmente do processo de aprendizado", continuou ele. “Maria produziu um belo trabalho e reflete o processo de aprendizado de um jovem cientista.”

Stahl (apresentando sua pesquisa na Conferência dos Estudantes sobre Ciência
da Conservação no Museu Americano de História Natural em outubro de 2019)
descobriu que os animais que ela estudava tendiam a ficar longe de áreas
queimadas muito recentemente, provavelmente devido à falta de material forrageiro.
Mas o tamanho do corpo e o tipo de intestino influenciaram quando os
animais retornaram. Animais de casco pequeno e animais como elefantes com
dietas mais variadas retomaram o pasto em terras queimadas muito antes.
 Foto de Dan Rubenstein, Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva

Para Stahl, um dos resultados mais valiosos de sua pesquisa foi a oportunidade de trabalhar em um habitat selvagem, perseguindo independentemente sua própria pesquisa. Após a formatura, Stahl trabalhará no Laboratório Biológico das Montanhas Rochosas com o estudante de graduação em ecologia e biologia evolutiva Ian Miller em seu estudo - financiado pelo PEI Walbridge Fund Graduate Award - sobre o efeito das mudanças climáticas na propagação de patógenos vegetais.

"Se eu aprendi alguma coisa com Rob, é que ser curioso é sempre útil", disse Stahl.

"Este foi o meu projeto, que muitos estudantes talvez não consigam dizer", disse ela. “Fiz um estágio de PEI com Rob depois do meu primeiro ano em Princeton e não olhei para trás. Fiquei impressionado com o quão interessante e divertido trabalhar no campo pode ser. Essas experiências foram as mais formativas da minha carreira em Princeton. ”