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ECOFOR: Biodiversity and ecosystem functioning in degraded and recovering Amazonian and Atlantic Forests

Grant number: 12/51872-5
Support type:BIOTA-FAPESP Program - Thematic Grants
Duration: August 01, 2013 - April 30, 2018
Field of knowledge:Biological Sciences - Ecology
Cooperation agreement: NERC, UKRI
Principal researcher:Carlos Alfredo Joly
Grantee:Carlos Alfredo Joly
Principal researcher abroad: Jos Barlow
Institution abroad: Lancaster University, England
Home Institution: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brazil
Principal researchers:Helber Custódio de Freitas ; Humberto Ribeiro da Rocha ; Jorge Yoshio Tamashiro ; Luís Carlos Bernacci ; Marco Antonio de Assis ; Marcos Pereira Marinho Aidar ; Simone Aparecida Vieira ; Tomas Ferreira Domingues
Associated grant(s):14/50453-4 - Incorporating phylogeny into a new integrated dataset of South American tropical tree trait characteristics, AP.BTA.R
Associated scholarship(s):16/03880-0 - Leaf venation in tree species along a human-disturbance gradient of Atlantic Forest, SP., BP.DR
14/26160-7 - Functional traits associated with drought tolerance in a disturbance gradient of Atlantic Forest., BP.MS
14/13322-9 - Ecophysiology of Atlantic Forests: a new process-based model, BP.PD
14/07851-9 - The use of landscape ecology tools in a transect section across the Paraiba do Sul Valley, from Serra do Mar to Serra da Mantiqueira, identifying forest fragments along a gradient of human modifications, BP.PD
14/01101-8 - ECOFOR: biodiversity and ecosystem functioning in degraded and recovering areas in the Amazon and Atlantic Forests, BP.PD

Abstract

Tropical Forests hold half of the total stock of carbon in the world's vegetation and produce 34% of the total gross primary productivity in terrestrial systems across the planet, which represents the largest contribution to Earths' productivity from a single biome and is more than four times the contribution from boreal and temperate forests combined. At the same time, tropical forests support staggering levels of biodiversity, and are notable hotspots for almost all terrestrial plant and animal groups. They are also highly threatened by human activities with deforestation rates reaching 8 - 10 Million hectares yr-1 from 2000-2010. The remaining forests have already been degraded by over-exploitation of timber and non¬-timber resources, patch isolation and edge-effects, fire and climate change. Yet we still have a limited understanding of how these forests are functioning, whether they are providing critical ecosystem services, and the prospects for long-term biodiversity persistence. Five areas of scientific research are urgently needing to address these knowledge gaps and help inform appropriate management of these ecosystems: i) Impacts on ecosystem functioning, especially cycling of organic matter and nutrients and relationships between biophysical processes, soil, biodiversity and climate; li) Linking ecosystem functioning and biological traits, where Trait-based approaches will provide insights into the stability and resilience of degraded and regenerating forests; iii) Understanding the generality of ecosystem responses: Can insights into ecosystem functioning derived from one region accurately predict responses in tropical forests in other continents?; iv) Understanding the consequences of human-modification across the whole landscapes and multi spatial scales; and v) Closing the science-policy gap. This project aims to deliver a step-change in our understanding of the consequences of forest degradation and regeneration for biodiversity and associated ecological processes and services in Amazon and Atlantic Forests. We will: 1) establish the first intensive network of long-term monitoring sites along a gradient from intact to severely altered forests in the Brazilian Amazon, and significantly enhance the existing network of modified and intact sites in the Atlantic Forest; 2) complement these intensive-sites with a network of extensive study plots across multiple river catchments in the Amazon and the Atlantic Forest, enabling us to answer questions about changes in biodiversity, functional traits and carbon stocks at the landscape level; and 3) develop an integrated research framework that links the data and process understanding from both intensive and extensive observations of human-modified gradients to multi-scale ecosystem models. The project will be focusing on four types of forest along a disturbance gradient, considering the two predominant degradation processes, selective logging and fires. The Intensive study will be performed in two plots set: Biota program plots in the Serra do Mar State Park, South-eastern Brazilian Atlantic Forest; and Santarém-Belterra region, Amazonian Forest. Within the Amazon forest, we will also make use of two existing permanent plots set in degraded forests to test the generality of our findings in the Santarem region, Acre and Paragominas. The expected results will contribute to the development of meaningful hypotheses about the functional consequences of changes in plant and bird communities, used here as biodiversity surrogates, following human-modification of tropical forests. The project will leave an important legacy, both in knowledge and infrastructure, which will continue to allow improvements in our understanding of HMTFs beyond the end of project, since the studied plots will be converted into long-term monitoring sites across the Amazon and Atlantic Forest. Within this specific call for proposals data and results will also be compared with those of the SAFE Project in Malaysia. (AU)

Articles published in Agência FAPESP Newsletter about the research grant:
Projeto avalia impacto da ocupação humana em florestas tropicais 
Corte seletivo e fogo fazem Floresta Amazônica perder 54 milhões de toneladas de carbono por ano 
Project assesses the impact of human occupation in tropical forests  
Evalúan en un proyecto el impacto de la ocupación humana en los bosques tropicales 
Selective logging and burning cause the loss of 54 million tons of carbon a year in the Amazon rainforest 
Las talas selectivas y el fuego hacen que la Selva Amazónica pierda 54 millones de toneladas de carbono por año 
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Los elefantes africanos ayudan a aumentar las existencias de carbono en la selva  
La deforestación de un fragmento de Bosque Atlántico eleva la temperatura local 
Investigan la regeneración de Bosque Atlántico en el estado de São Paulo 
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Papel das palmeiras nos ecossistemas pode estar subestimado 
Destruction of an Atlantic Rainforest fragment raises the local temperature 
Inteligência artificial ajuda a monitorar regeneração da Mata Atlântica 
Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local 
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Articles published in Pesquisa FAPESP Magazine about the research grant:
More than biodiversity 
Mucho más que biodiversidad 
Articles published in other media outlets (119 total):
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Veja online: Áreas de proteção ambiental estão vulneráveis a mudanças climáticas (10/Oct/2019)
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Sou Ecológico: Papel das palmeiras nos ecossistemas pode estar subestimado (04/Sep/2020)
Jornal Fatos & Notícias: Papel das palmeiras nos ecossistemas pode estar subestimado (04/Sep/2020)
Remade - Porto Nacional da Madeira: Papel das palmeiras nos ecossistemas pode estar subestimado (03/Sep/2020)
Jornal do Ônibus (MT): Papel das palmeiras nos ecossistemas pode estar subestimado (03/Sep/2020)
Dom Total: Papel das palmeiras nos ecossistemas pode ser mais importante do que estimado (02/Sep/2020)
Ciclo Vivo: Papel das palmeiras nos ecossistemas pode estar subestimado - CicloVivo (01/Sep/2020)
Central das Notícias: Papel das palmeiras nos ecossistemas pode estar subestimado (01/Sep/2020)
Ambientebrasil: Papel das palmeiras nos ecossistemas pode estar subestimado - Ambientebrasil - Notícias (28/Aug/2020)
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Roteiro Amazônico: Papel das palmeiras nos ecossistemas pode estar subestimado (28/Aug/2020)
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Central das Notícias: Inteligência artificial ajuda a monitorar regeneração de áreas desmatadas da Mata Atlântica (02/Jun/2020)
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Ternura FM: Fapesp: Inteligência artificial ajuda a monitorar regeneração da Mata Atlântica (31/May/2020)
Portal do Governo do Estado de São Paulo: Fapesp: Inteligência artificial ajuda a monitorar regeneração da Mata Atlântica (30/May/2020)
Notícias de Campinas: Fapesp: Inteligência artificial ajuda a monitorar regeneração da Mata Atlântica (30/May/2020)
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Agrosoft: Inteligência artificial ajuda a monitorar regeneração da Mata Atlântica (29/May/2020)
Jornal da Ciência online: Inteligência artificial ajuda a monitorar regeneração da Mata Atlântica (29/May/2020)
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Lotgain: Estudo da regeneração da Mata Atlântica em São Paulo (29/May/2020)
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Phys.Org (Reino Unido): Study investigates Atlantic Rainforest regeneration in the state of São Paulo (28/May/2020)
Agenparl (Itália): Study investigates Atlantic Rainforest regeneration in the state of São Paulo (28/May/2020)
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Fernando Guida: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (10/Feb/2020)
Paulosisinno's Blog: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (10/Feb/2020)
O Vale: Desmate da Mata Atlântica eleva calor no local, diz estudo (07/Feb/2020)
O Vale online: Desmate da Mata Atlântica eleva calor no local, diz estudo (06/Feb/2020)
Press From Brasil (EUA): Como a produção de frango contribui com o desmatamento (05/Feb/2020)
Tribuna do Norte (Pindamonhangaba, SP) online: Pesquisa busca fomentar conexão de fragmentos da Mata Atlântica no Vale do Paraíba (31/Jan/2020)
Saber Atualizado: Desmatamento da Mata Atlântica aumenta perigosamente a temperatura local (30/Jan/2020)
Gestão Ambiental: Alerta: Pesquisa demonstra que o desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva a temperatura local (28/Jan/2020)
EcoDebate: Pesquisa revela que desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (27/Jan/2020)
IG: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (27/Jan/2020)
Planeta online: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (27/Jan/2020)
Jornais Virtuais: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (27/Jan/2020)
Press From Brasil (EUA): Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (27/Jan/2020)
Antes que a Natureza Morra: Pesquisa revela que desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (27/Jan/2020)
Central das Notícias: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (27/Jan/2020)
Agrosoft: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (26/Jan/2020)
Espaço Ecológico no Ar: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (25/Jan/2020)
Algomais online: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (25/Jan/2020)
Brasil CT&I: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (25/Jan/2020)
Portal Brasil Empresarial: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (25/Jan/2020)
Jornal Alerta: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (25/Jan/2020)
Planeta Universitário: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (24/Jan/2020)
Jornal da Ciência online: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (24/Jan/2020)
SenhorEco: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (24/Jan/2020)
Portal Neo Mondo: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (24/Jan/2020)
Portal Paraná Empresarial: Desmate de fragmento da Mata Atlântica eleva temperatura local (24/Jan/2020)
ArqBrasil: Desmatamento promove aquecimento (24/Jan/2020)
Long Room (EUA): Destruction of an Atlantic rain forest fragment raises the local temperature (13/Jan/2020)
Phys.Org (Reino Unido): Study shows how climate change may affect environmental conservation areas (31/Oct/2019)
Nature World News (EUA): Study Shows How Climate Change May Affect Environmental Conservation Areas (31/Oct/2019)
Meio Ambiente: Mudanças climáticas afetarão biodiversidade de áreas de proteção ambiental (31/Oct/2019)
Mindzilla (Reino Unido): Study Shows How Climate Change may Affect Environmental Conservation Areas (31/Oct/2019)
Propuesta.com (Uruguai): Cambio climático puede afectar áreas de protección ambiental (31/Oct/2019)
Jornal Joseense News: Mudanças climáticas podem afetar áreas de proteção ambiental, diz estudo (15/Oct/2019)
Brasil CT&I: Mudanças climáticas podem afetar áreas de proteção ambiental, diz estudo (14/Oct/2019)
EcoDebate: Emergência Climática – Mudanças climáticas podem afetar a biodiversidade de áreas de proteção ambiental (11/Oct/2019)
Espaço Ecológico no Ar: Áreas de proteção ambiental estão vulneráveis a mudanças climáticas (11/Oct/2019)
ArqBrasil: Mudanças climáticas podem afetar áreas de proteção (11/Oct/2019)
Terra: Mudanças climáticas podem afetar áreas de proteção ambiental, diz estudo (10/Oct/2019)
Confap - Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa: Áreas de proteção ambiental estão vulneráveis a mudanças climáticas (10/Oct/2019)
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Revista Ecológico online: Mudanças climáticas podem afetar áreas de proteção ambiental, diz estudo (10/Oct/2019)
Blog Jornal da Mulher: Áreas de proteção ambiental estão vulneráveis a mudanças climáticas (10/Oct/2019)
Sou Ecológico: Mudanças climáticas podem afetar áreas de proteção ambiental, diz estudo (10/Oct/2019)
Portal Neo Mondo: Áreas de proteção ambiental estão vulneráveis a mudanças climáticas (10/Oct/2019)
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Science and Technology Research News (EUA): African Forest Elephant Helps Increase Biomass and Carbon Storage (30/Aug/2019)
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NCYT Amazings (Espanha): Los elefantes africanos ayudan a aumentar las existencias de carbono en la selva (20/Aug/2019)
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La voz de Cádiz (Espanha): Los elefantes africanos ayudan a aumentar las existencias de carbono en la selva (14/Aug/2019)
Periódico El Nuevo Mundo: El papel que cumplen los elefantes africanos en los bosques tropicales va mucho más allá del de dispersar semillas (14/Aug/2019)
Terra Daily (Austrália): African forest elephant helps increase biomass and carbon storage (13/Aug/2019)
Environmental News Network (EUA): African forest elephant helps increase biomass and carbon storage (12/Aug/2019)
Science Codex: African forest elephant helps increase biomass and carbon storage (12/Aug/2019)
Scienmag Science Magazine (Reino Unido): African forest elephant helps increase biomass and carbon storage (12/Aug/2019)
7thSpace: African forest elephant helps increase biomass and carbon storage (12/Aug/2019)
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Scientific publications (20)
(References retrieved automatically from Web of Science and SciELO through information on FAPESP grants and their corresponding numbers as mentioned in the publications by the authors)
DA SILVA, CINTHIA APARECIDA; LONDE, VINICIUS; ANDRADE, SARA ADRIAN LOPEZ; JOLY, CARLOS ALFREDO; VIEIRA, SIMONE APARECIDA. Fine root-arbuscular mycorrhizal fungi interaction in Tropical Montane Forests: Effects of cover modifications and season. FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT, v. 476, NOV 15 2020. Web of Science Citations: 0.
PARRA-SANCHEZ, EDICSON; BANKS-LEITE, CRISTINA. The magnitude and extent of edge effects on vascular epiphytes across the Brazilian Atlantic Forest. SCIENTIFIC REPORTS, v. 10, n. 1 NOV 2 2020. Web of Science Citations: 0.
MARTIN, THOMAS C. M.; ROCHA, HUMBERTO R.; PEREZ, GABRIEL M. P. Fine scale surface climate in complex terrain using machine learning. INTERNATIONAL JOURNAL OF CLIMATOLOGY, v. 41, n. 1 MAY 2020. Web of Science Citations: 0.
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WAGNER, FABIEN H.; SANCHEZ, ALBER; TARABALKA, YULIYA; LOTTE, RODOLFO G.; FERREIRA, MATHEUS P.; AIDAR, MARCOS P. M.; GLOOR, EMANUEL; PHILLIPS, OLIVER L.; ARAGAO, LUIZ E. O. C. Using the U-net convolutional network to map forest types and disturbance in the Atlantic rainforest with very high resolution images. REMOTE SENSING IN ECOLOGY AND CONSERVATION, v. 5, n. 4, p. 360-375, DEC 2019. Web of Science Citations: 17.
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FERREIRA, JOICE; LENNOX, GARETH D.; GARDNER, TOBY A.; THOMSON, JAMES R.; BERENGUER, ERIKA; LEES, ALEXANDER C.; MAC NALLY, RALPH; ARAGAO, LUIZ E. O. C.; FERRAZ, SILVIO F. B.; LOUZADA, JULIO; MOURA, NARGILA G.; OLIVEIRA, VICTOR H. F.; PARDINI, RENATA; SOLAR, RICARDO R. C.; VIEIRA, IMA C. G.; BARLOW, JOS. Carbon-focused conservation may fail to protect the most biodiverse tropical forests. NATURE CLIMATE CHANGE, v. 8, n. 8, p. 744+, AUG 2018. Web of Science Citations: 12.
FAUSET, SOPHIE; FREITAS, HELBER C.; GALBRAITH, DAVID R.; SULLIVAN, MARTIN J. P.; AIDAR, MARCOS P. M.; JOLY, CARLOS A.; PHILLIPS, OLIVER L.; VIEIRA, SIMONE A.; GLOOR, MANUEL U. Differences in leaf thermoregulation and water use strategies between three co-occurring Atlantic forest tree species. PLANT CELL AND ENVIRONMENT, v. 41, n. 7, p. 1618-1631, JUL 2018. Web of Science Citations: 6.
SAAD, SANDRA ISAY; DA SILVA, JONATHAN MOTA; NAVES SILVA, MARX LEANDRO; BITTENCOURT GUIMARAES, JOAO LUIS; SOUSA JUNIOR, WILSON CABRAL; FIGUEIREDO, RICARDO DE OLIVEIRA; DA ROCHA, HUMBERTO RIBEIRO. Analyzing ecological restoration strategies for water and soil conservation. PLoS One, v. 13, n. 2 FEB 9 2018. Web of Science Citations: 3.
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