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Alguma da biodiversidade de um recife de coral.
Biodiversidade ou diversidade biológica é a diversidade da natureza viva. Desde 1986, o termo e conceito têm adquirido largo uso entre biólogos, ambientalistas, líderes políticos e cidadãos informados no mundo todo. Este uso coincidiu com o aumento da preocupação com a extinção, observado nas últimas décadas do Século XX.
Pode ser definida como a variedade e a variabilidade existente entre os organismos vivos e as complexidades ecológicas nas quais elas ocorrem. Ela pode ser entendida como uma associação de vários componentes hierárquicos: ecossistema, comunidade, espécies, populações e genes em uma área definida. A biodiversidade varia com as diferentes regiões ecológicas, sendo maior nas regiões tropicais do que nos climas temperados.
Refere-se à variedade de vida no planeta Terra, incluindo a variedade genética dentro das populações e espécies, a variedade de espécies da flora, da fauna, de fungos macroscópicos e de microrganismos, a variedade de funções ecológicas desempenhadas pelos organismos nos ecossistemas; e a variedade de comunidades, habitats e ecossistemas formados pelos organismos.
A Biodiversidade refere-se tanto ao número (riqueza) de diferentes categorias biológicas quanto à abundância relativa (equitatividade) dessas categorias. E inclui variabilidade ao nível local (alfa diversidade), complementaridade biológica entre habitats (beta diversidade) e variabilidade entre paisagens (gama diversidade). Ela inclui, assim, a totalidade dos recursos vivos, ou biológicos, e dos recursos genéticos, e seus componentes.
A espécie humana depende da Biodiversidade para a sua sobrevivência.
Não há uma definição consensual de Biodiversidade. Uma definição é: "medida da diversidade relativa entre organismos presentes em diferentes ecossistemas". Esta definição inclui diversidade dentro da espécie, entre espécies e diversidade comparativa entre ecossistemas.
Outra definição, mais desafiante, é "totalidade dos genes, espécies e ecossistemas de uma região". Esta definição unifica os três níveis tradicionais de diversidade entre seres vivos:
§ Diversidade genética - diversidade dos genes em uma espécie.
§ Diversidade de espécies - diversidade entre espécies.
§ Diversidade de ecossistemas - diversidade em um nível mais alto de organização, incluindo todos os níveis de variação desde o genético.
A diversidade de espécies é a mais fácil de estudar, mas há uma tendência da ciência oficial em reduzir toda a diversidade ao estudo dos genes. Isto leva ao próximo tópico.
Abordagens da biodiversidade
§ Para os biólogos geneticistas, a Biodiversidade é a diversidade de genes e organismos. Eles estudam processos como mutação, troca de genes e a dinâmica do genoma, que ocorrem ao nível do DNA e constituem, talvez, a evolução.
§ Para os biólogos zoólogos ou botânicos, a Biodiversidade não é só apenas a diversidade de populações de organismos e espécies, mas também a forma como estes organismos funcionam. Organismos surgem e desaparecem. Locais são colonizados por organismos da mesma espécie ou de outra. Algumas espécies desenvolvem organização social ou outras adaptações com vantagem evolutiva. As estratégias de reprodução dos organismos dependem do ambiente.
§ Para os ecólogos, a Biodiversidade é também a diversidade de interações duradouras entre espécies. Isto se aplica também ao biótipo, seu ambiente imediato, e à ecorregião em que os organismos vivem. Em cada ecossistema os organismos são parte de um todo, interagem uns com os outros, mas também com o ar, a água e o solo que os envolvem.
A cultura humana tem sido determinada pela Biodiversidade, e ao mesmo tempo as comunidades humanas têm dado forma à diversidade da natureza nos níveis genético, das espécies e ecológico.
É fonte primária de recursos para a vida diária, fornecendo comida (colheitas, animais domésticos, recursos florestais e peixes), fibras para roupas, madeira para construções, remédios e energia. Esta "diversidade de colheitas" é também chamada agrobiodiversidade.
Os ecossistemas também nos fornecem "suportes de produção" (fertilidade do solo, polinizadores, decompositores de resíduos, etc.) e "serviços" como purificação do ar e da água, moderação do clima, controle de inundações, secas e outros desastres ambientais.
Se os recursos naturais são de interesse econômico para a comunidade, sua importância econômica é também crescente. Novos produtos são desenvolvidos graças à biotecnologias, criando novos mercados. Para a sociedade, a biodiversidade é também um campo de trabalho e lucro. É necessário estabelecer um manejo sustentável destes recursos.
Finalmente, o papel da Biodiversidade é "ser um espelho das nossas relações com as outras espécies de seres vivos", uma visão ética dos direitos, deveres, e educação.
Pontos críticos da Biodiversidade
Diversas espécies epífitas numa floresta úmida da América Central. Os ecossistemas da zona intertropical albergam a maior parte da biodiversidade mundial atual.
Um ponto crítico (hot spot) de Biodiversidade é um local com muitas espécies endêmicas. Ocorrem geralmente em áreas de impacto humano crescente. A maioria deles está localizada nos trópicos
Alguns deles:
§ O Brasil tem 1/5 da Biodiversidade mundial, com 50000 espécies de plantas, 5000 de vertebrados, 10-15 milhões de insetos, milhões de microorganismos.
§ A Índia apresenta 8% das espécies descritas, com 47000 espécies de plantas e 81000 de animais.
Biodiversidade: tempo e espaço
A biodiversidade não é estática. É um sistema em constante evolução tanto do ponto de vista das espécies como também de um só organismo. A meia-vida média de uma espécie é de um milhão de anos e 99% das espécies que já viveram na Terra estão hoje extintas.
A biodiversidade não é distribuída igualmente na Terra. Ela é, sem dúvida, maior nos trópicos. Quanto maior a latitude, menor é o número de espécies, contudo, as populações tendem a ter maiores áreas de ocorrência. Este efeito que envolve disponibilidade energética, mudanças climáticas em regiões de alta latitude é conhecido como efeito Rapoport.
Existem regiões do globo onde há mais espécies que outras. A riqueza de espécies tendem a variar de acordo com a disponibilidade energética, hídrica (clima, altitude) e também pelas suas histórias evolutivas.
O valor econômico da biodiversidade
Ecólogos e ambientalistas são os primeiros a insistir no aspecto econômico da proteção da diversidade biológica. Deste modo, Edward O. Wilson escreveu em 1992 que a Biodiversidade é uma das maiores riquezas do planeta, e, entretanto, é a menos reconhecida como tal (la biodiversité est l'une des plus grandes richesses de la planète, et pourtant la moins reconnue comme telle).
A maioria das pessoas vê a biodiversidade como um reservatório de recursos que devem ser utilizados para a produção de produtos alimentícios, farmacêuticos e cosméticos. Este conceito do gerenciamento de recursos biológicos provavelmente explica a maior parte do medo de se perderem estes recursos devido à redução da Biodiversidade. Entretanto, isso é também a origem de novos conflitos envolvendo a negociação da divisão e apropriação dos recursos naturais.
Uma estimativa do valor da biodiversidade é uma pré-condição necessária para qualquer discussão sobre a distribuição da riqueza da Biodiversidade. Estes valores podem ser divididos entre:
§ Valor intrínseco – todas as espécies são importantes intrinsecamente, por uma questão de ética.
§ Valor funcional – cada espécie tem um papel funcional no ecossistema. Por exemplo, predadores regulam a população de presas, plantas fotossintetizantes participam do balanço de gás carbônico na atmosfera, etc.
§ Valor de uso direto – muitas espécies são utilizadas diretamente pela sociedade humana, como alimentos ou como matérias primas para produção de bens.
§ Valor de uso indireto – outras espécies são indiretamente utilizadas pela sociedade. Por exemplo, criar abelhas em laranjais favorece a polinização das flores de laranja, resultando numa melhor produção de frutos.
§ Valor potencial – muitas espécies podem futuramente ter um uso direto, como por exemplo, espécies de plantas que possuem princípios ativos a partir dos quais podem ser desenvolvidos medicamentos.
Em um trabalho publicado na Nature em 1997, Constanza e colaboradores estimaram o valor dos serviços ecológicos prestados pela natureza. A idéia geral do trabalho era contabilizar quanto custaria por ano para uma pessoa ou mais, por exemplo, polinizar as plantas ou quanto custaria para construir um aparato que serviria como mata ciliar no antiaçoriamento dos rios. O trabalho envolveu vários "serviços" ecológicos e chegou a uma cifra média de US$ 33.000.000.000.000,00 (trinta e três trilhões de dólares) por ano, duas vezes o produto interno bruto mundial.
Como medir a biodiversidade?
Do ponto de vista previamente definido, nenhuma medida objetiva isolada de biodiversidade é possível, apenas medidas relacionadas com propósitos particulares ou aplicações.
Para os conservacionistas práticos, essa medida deveria quantificar um valor que é, ao mesmo tempo, altamente compartilhado entre as pessoas localmente afetadas.
Para outros, uma definição mais abrangente e mais defensável economicamente, é aquela cujas medidas deveriam permitir a assegurar possibilidades continuadas tanto para a adaptação quanto para o uso futuro pelas pessoas, assegurando uma sustentabilidade ambiental. Como conseqüência, os biólogos argumentaram que essa medida é possivelmente associada à variedade de genes. Uma vez que não se pode dizer sempre quais genes são mais prováveis de serem mais benéficos, a melhor escolha para a conservação é assegurar a persistência do maior número possível de genes.
Para os ecólogos, essa abordagem às vezes é considerada inadequada e muito restrita.
Inventário de espécies
A Sistemática mede a biodiversidade simplesmente pela distinção entre espécies. Pelo menos 1,75 milhões de espécies foram descritas; entretanto, a estimativa do verdadeiro número de espécies existentes varia de 3,6 para mais de 100 milhões. Diz-se que o conhecimento das espécies e das famílias tornou-se insuficiente e deve ser suplementado por uma maior compreensão das funções, interações e comunidades. Além disso, as trocas de genes que ocorrem entre as espécies tendem a adicionar complexidade ao inventário.
A biodiversidade está ameaçada?
Durante as últimas décadas, uma erosão da Biodiversidade foi observada. A maioria dos biólogos acredita que uma extinção em massa está a caminho. Apesar de divididos a respeito dos números, muitos cientistas acreditam que a taxa de perda de espécies é maior agora do que em qualquer outra época da história da Terra.
Alguns estudos mostram que cerca de 12,5% das espécies de plantas conhecidas estão sob ameaça de extinção. Todo ano, entre 17.000 e 100.000 espécies são varridas de nosso planeta. Alguns dizem que cerca de 20% de todas as espécies viventes poderiam desaparecer em 30 anos. Quase todos dizem que as perdas são devido às atividades humanas, em particular a destruição dos habitats de plantas e animais.
Alguns justificam a situação não tanto pelo sobre uso das espécies ou pela degradação do ecossistema quanto pela conversão deles em ecossistemas muito padronizados. (ex.: monocultura seguida de desmatamento). Antes de 1992, outros mostraram que nenhum direito de propriedade ou nenhuma regulamentação de acesso aos recursos necessariamente leva à sua diminuição (os custos de degradação têm que ser apoiados pela comunidade).
Entre os dissidentes, alguns argumentam que não há dados suficientes para apoiar a visão de extinção em massa, e dizem que extrapolações abusivas são responsáveis pela destruição global de florestas tropicais, recifes de corais, mangues e outros habitats ricos.
A domesticação de animais e plantas em larga escala é um fator histórico de degradação da biodiversidade, gerando a seleção artificial de espécies, onde alguns seres vivos são selecionados e protegidos pelo homem em detrimento de outros.
Manuseio da biodiversidade: conservação, preservação e proteção
A conservação da diversidade biológica tornou-se uma preocupação global. Apesar de não haver consenso quanto ao tamanho e ao significado da extinção atual, muitos consideram a Biodiversidade essencial.
Há basicamente dois tipos principais de opções de conservação, [[conservação in-situ]] e [[conservação ex-situ]]. A in-situ é geralmente vista como uma estratégia de conservação elementar. Entretanto, sua implementação é às vezes impossível. Por exemplo, a destruição de habitats de espécies raras ou ameaçadas de extinção às vezes requer um esforço de [[conservação ex-situ]]. Além disso, a conservação ex-situ pode dar uma solução reserva para projetos de [[conservação in-situ]]. Alguns acham que ambos os tipos de conservação são necessários para assegurar uma preservação apropriada. Um exemplo de um esforço de conservação in-situ é a construção de áreas de proteção. Um exemplo de um esforço de conservação ex-situ, ao contrário, seria a plantação de germoplasma em bancos de sementes. Tais esforços permitem a preservação de grandes populações de plantas com o mínimo de erosão genética.
A ameaça da diversidade biológica estava entre os tópicos mais importantes discutidos na Conferência Mundial da ONU para o desenvolvimento sustentável, na esperança de ver a fundação da Global Conservation Trust para ajudar a manter as coleções de plantas.
Status jurídico da biodiversidade
A biodiversidade deve ser avaliada e sua evolução, analisada (através de observações, inventários, conservação...) que devem ser levadas em consideração nas decisões políticas. Está começando a receber uma direção jurídica.
§ A relação "Leis e ecossistema" é muito antiga e tem conseqüências na biodiversidade. Está relacionada aos direitos de propriedade pública e privada. Pode definir a proteção de ecossistemas ameaçados, mas também alguns direitos e deveres (por exemplo, direitos de pesca, direitos de caça).
§ "Leis e espécies" é um tópico mais recente. Define espécies que devem ser protegidas por causa da ameaça de extinção. Algumas pessoas questionam a aplicação dessas leis.
§ "Lei e genes" têm apenas um século. Enquanto a abordagem genética não é nova (domesticação, métodos tradicionais de seleção de plantas), o progresso realizado no campo da genética nos últimos 20 anos leva à obrigação de leis mais rígidas. Com as novas tecnologias da genética e da engenharia genética, as pessoas estão pensando sobre o patenteamento de genes, processos de patenteamento, e um conceito totalmente novo sobre o recurso genético. Um debate muito caloroso, hoje em dia, procura definir se o recurso é o gene, o organismo, o DNA ou os processos.
A convenção de 1972 da UNESCO estabeleceu que os recursos biológicos, tais como plantas, eram uma herança comum da humanidade. Essas regras provavelmente inspiraram a criação de grandes bancos públicos de recursos genéticos, localizados fora dos países-recursos.
Novos acordos globais (Convenção sobre Diversidade Biológica) dão agora direito nacional soberano sobre os recursos biológicos (não propriedade). A idéia de conservação estática da biodiversidade está desaparecendo e sendo substituída pela idéia de uma conservação dinâmica, através da noção de recurso e inovação.
Os novos acordos estabelecem que os países devam conservar a Biodiversidade, desenvolver recursos para sustentabilidade e partilhar os benefícios resultante de seu uso. Sob essas novas regras, é esperado que o Bioprospecto ou coleção de produtos naturais tem que ser permitido pelo país rico em Biodiversidade, em troca da divisão dos benefícios.
Princípios soberanos podem depender do que é mais bem conhecido como Access and Benefit Sharing Agreements (ABAs). O espírito da Convenção sobre Biodiversidade implica num consenso informado prévio entre o país fonte e o coletor, a fim de estabelecer qual recurso será usado e para quê, e para decidir um acordo amigável sobre a divisão de benefícios. O bioprospecto pode vir a se tornar um tipo de Biopirataria quando esses princípios não são respeitados.
Ecossistema (grego oykos, casa + σύστημα) designa o conjunto formado por todos os fatores bióticos e abióticos que atuam simultaneamente sobre determinada região. Considerando como fatores bióticos as diversas populações de animais, plantas e bactérias e os abióticos os fatores externos como a água, o sol, o solo, o gelo, o vento. São chamados agroecossistemas quando além destes fatores, atua ao menos uma população agrícola. A alteração de um único elemento costuma causar modificações em todo o sistema, podendo ocorrer a perda do equilíbrio existente. Todos os ecossistemas do mundo formam a Biosfera.
A base de um ecossistema são os produtores que são os organismos capazes de fazer fotossíntese ou quimiossíntese. Produzem e acumulam energia através de processos bioquímicos utilizando como matéria prima a água, gás carbônico e luz. Em ambientes afóticos (sem luz), também existem produtores, mas neste caso a fonte utilizada para a síntese de matéria orgânica não é luz mas a energia liberada nas reações químicas de oxidação efetuadas nas células (como por exemplo em reações de oxidação de compostos de enxofre). Este processo denominado quimiossíntese é realizado por muitas bactérias terrestres e aquáticas.
Dentro de um ecossistema existem vários tipos de consumidores, que juntos formam uma cadeia alimentar, destacam-se:
§ Consumidores primários:
São os animais que se alimentam dos produtores, ou seja, são as espécies herbívoras. Milhares de espécies presentes em terra ou na água, se adaptaram para consumir vegetais, sem dúvida a maior fonte de alimento do planeta. Os consumidores primários podem ser desde microscópicas larvas planctônicas, ou invertebrados bentônicos (de fundo) pastadores, até grandes mamíferos terrestres como a girafa e o elefante.
§ Consumidores secundários:
São os animais que se alimentam dos herbívoros, a primeira categoria de animais carnívoros.
§ Consumidores terciários:
São os grandes predadores como os tubarões, orcas e leões, os quais capturam grandes presas, sendo considerados os predadores de topo de cadeia. Tem como característica, normalmente, o grande tamanho e menores densidades populacionais.
§ Decompositores ou biorredutores:
São os organismos responsáveis pela decomposição da matéria orgânica, transformando-a em nutrientes minerais que se tornam novamente disponíveis no ambiente. Os decompositores, representados pelas bactérias e fungos, são o último elo da cadeia trófica, fechando o ciclo. A seqüência de organismos relacionados pela predação constitui uma cadeia alimentar, cuja estrutura é simples, unidirecional e não ramificada.
Pirâmide ecológica
O fluxo de matéria e energia nos ecossistemas pode ser representado por meio de pirâmides, que poderão ser de energia, de biomassa (matéria) ou de números. Nas pirâmides ecológicas, a base é quase sempre mais larga que o topo. A quantidade de matéria (biomassa) e de energia transferível de um nível trófico para outro sofre um decréscimo de 1/10 a cada passagem, ou seja, cada organismo transfere apenas um décimo da matéria e da energia que absorveu.
Como se relacionam os fatores bióticos e abióticos?
§ Fatores abióticos afetam a estrutura e as características da comunidade,
mas a comunidade pode também alterar os componentes abióticos do ecossistema.
§ Fatores bióticos afetam as diferentes populações da comunidade e as trocas
de energia e matéria destas com o ambiente. Assim, fatores abióticos e seres vivos estão em permanente ligação sistêmica.
