Alterações da biodiversidade da comunidade de algas em represas urbanas em longa série temporal: elaboração e aplicação de modelos explicativos e preditivos em resposta à eutrofização e mudanças climáticas.

Resumo

A compreensão da trajetória passada e da variabilidade dos ecossistemas aquáticos é fundamental para gerar linhas de base e implantar estratégias de recuperação e gerenciamento ambiental, especialmente em sistemas que possuem alto valor ecológico e importância econômica. Neste sentido, estudos que abrangem longas séries temporais são essenciais uma vez que evitam uma visão reducionista da natureza normalmente incapaz de perceber a complexidade dos problemas ambientais no tempo e no espaço. Entretanto, tais estudos são raros principalmente em regiões tropicais/subtropicais do globo, sendo usualmente iniciados após o impacto antropogênico. Desta forma, um problema comum para o gerenciamento da qualidade da água é a ausência de dados de longa duração que forneçam informação sobre as condições pristinas (ou do "nível de base") do ecossistema, bem como a ausência de uma série de dados coletados de forma contínua e sistematizada os quais permitem, a elaboração de modelos preditivos. Neste contexto, a região delimitada para avaliar tais questões é privilegiada pois integra os efeitos da urbanização em floresta e ecossistemas aquáticos. Utilizando longas séries temporais a partir de um conjunto de dados obtidos ao longo de 21 anos (1997-2017), pretendemos avançar sobre a compreensão dos efeitos dos impactos antropogênicos, incluindo mudanças climáticas e eutrofização artificial nas alterações da biodiversidade. A utilização de análises espectrais permitirá o entendimento de padrões em diferentes escalas de tempo o que impulsionará a construção de modelos preditivos. Nessas análises, a série temporal será 'desmembrada' em diferentes escalas temporais a fim de verificar quais principais ciclos (sinais) temporais estão presentes e quais sinais exógenos podem ser relacionados. Ainda, a utilização de modelos auto regressivos multivariados permitirá explorar a estrutura de interação entre espécies/grupos do sistema avançando no diagnóstico ambiental. Esse modelo permite quantificar o grau de competição ou facilitação dentro e entre grupos bem como algumas medidas de comunidade (e. g. resiliência). Além disso, será empregada uma metodologia de detecção de mudanças de regime ecológico. Essa abordagem pode ser empregada utilizando condições pristinas (ou do "nível de base") como referência, dessa maneira pode-se avaliar o distanciamento o qual o ecossistema sofreu devido às intempéries climáticas e a eutrofização. Geralmente devido a alta complexidade dos dados, a ecologia de comunidades é estudada utilizando métodos de ordenação baseados em distância. A abordagem do presente projeto tem caráter inovador pois fornece informações ainda pouco exploradas em ecologia de comunidades (e. g. análises espectrais, estrutura de interações, mudança de regimes) pois possibilita a manipulação de informações ainda pouco comuns. Isso é possível devido à particularidade dos dados a serem utilizados pois, além de grande resolução temporal (20 anos), trata-se de uma série temporal regular (igualmente espaçada: mensais).