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Há muito mais na biodiversidade aviária nos Estados Unidos do que o número de espécies diferentes que vivem em uma determinada região ou comunidade, mas a diversidade das contribuições dos ecossistemas das aves – avaliada por meio de medidas de sua dieta, estrutura corporal e métodos de forrageamento – são muito mais difícil de estudar.
E com centenas de espécies migrando para o sul durante o inverno e para o norte durante o verão, os padrões de funcionamento dos ecossistemas das aves mudam ao longo do espaço e do tempo – criando um sério desafio analítico.
Mas dois cientistas da Ohio State University estabeleceram o que poderia ser considerado um mapa básico dos padrões anuais funcionais e de diversidade de espécies de aves nos EUA, registrando 11.000 horas de execução de código no Ohio Supercomputer Center para produzir suas descobertas.
E o que eles descobriram foi surpreendente: os padrões de diversidade funcional no oeste, onde as espécies e a riqueza funcional são mais altas durante a estação reprodutiva, são o oposto do que é visto no leste, onde a diversidade funcional é menor quando a riqueza de espécies é alta . Esse padrão no Oriente é particularmente intrigante porque significa que a diversidade geral das contribuições dos ecossistemas de aves é maior quando um grande número de espécies migratórias desaparece.
“Isso nos diz que, provavelmente, as aves migratórias no leste e no oeste têm contribuições funcionais muito diferentes para as assembléias”, disse a principal autora Marta Jarzyna, professora assistente de evolução, ecologia e biologia orgânica no estado de Ohio.
“Isso sugere que as aves residentes no Oriente têm uma gama mais ampla de características funcionais do que as aves migratórias e, no Ocidente, é o oposto: as aves migratórias contribuem mais para a riqueza funcional do que as aves residentes”.
Jarzyna, também membro do corpo docente do Translational Data Analytics Institute do estado de Ohio, concluiu o estudo com James Stagge, professor assistente de engenharia civil, ambiental e geodésica do estado de Ohio. O estudo foi publicado em 22 de fevereiro na revista biologia atual.
Os pesquisadores usaram dados de 2019 do eBird Status and Trends do Cornell Lab of Ornithology, que forneceu estimativas de abundância sazonal para mais de 800 espécies. Além de quantificar a riqueza de espécies, Jarzyna e Stagge também incorporaram quatro características para derivar estimativas de diversidade funcional: massa corporal das aves, dieta (variando de insetos e roedores a néctar e sementes), nicho de forrageamento (na água ou próximo a ela ou no solo, ou em espaços entre ou acima das árvores) e tempo de atividade, à noite ou durante o dia.
A colaboração com Stagge foi fundamental para incorporar a passagem do tempo, disse Jarzyna: Como um hidrólogo estudando dados climáticos, ele era proficiente em técnicas de pesquisa usadas para analisar variações sazonais.
Os cientistas sabem há algum tempo que o conhecimento da riqueza funcional que os pássaros trazem para suas comunidades nos diz muito mais sobre a biodiversidade do que uma simples contagem de espécies residentes e migratórias, disse Jarzyna.
“Diferentes espécies obviamente têm diferentes características e características, e contribuem de maneiras diferentes para a composição da comunidade e funcionamento do ecossistema”, disse ela.
“Você pode ter 10 espécies em uma comunidade que só comem sementes, ou 10 espécies em uma comunidade, cinco comem sementes e cinco comem insetos. A comunidade com mais atributos diversos terá mais diversidade funcional, ainda que em termos de riqueza de espécies, eles podem ser exatamente os mesmos.”
Até o momento, os esforços para descrever a diversidade funcional das aves tendem a se concentrar apenas em uma estação reprodutiva por vez – um verão no Hemisfério Norte. Este estudo é o primeiro a levar em consideração as diferenças entre as espécies e suas características, uma vez que suas abundâncias mudam em todo o país ao longo dos 12 meses do ano.
Ao determinar que os padrões de diversidade funcional no Oriente e no Ocidente diferem tão dramaticamente, os pesquisadores agora têm um controle muito melhor sobre o que está acontecendo ao longo das estações – mas muitas questões permanecem sobre o porquê.
“Por que será que no Oriente no inverno, quando estamos vendo tantas espécies saindo daquelas regiões, vemos um aumento da riqueza funcional? Não fazia muito sentido você ganhar essa outra dimensão de diversidade enquanto perder outra coisa”, disse Jarzyna. “Não é o caso no Ocidente, onde estamos vendo tanto a maior riqueza de espécies quanto a maior riqueza funcional no verão”.
Embora se possa supor que a topografia ou o clima tenham algo a ver com essas diferenças, Jarzyna disse que não há como saber com certeza sem um estudo mais aprofundado.
“Ainda nem sabemos sobre as contribuições de espécies individuais para a diversidade funcional e se existe, de fato, uma diferença entre aves migratórias e residentes”, disse ela.
Ter uma melhor compreensão de como a diversidade funcional entre as aves – e outras espécies – muda ao longo do espaço e, observaram os pesquisadores, o tempo, em particular, é necessário para informar a previsão, conservação e gestão da biodiversidade.
“Eu diria que não podemos conservar nada se não entendermos onde está e o que é”, disse Jarzyna. “É o primeiro passo para nos dizer: ‘é isso que temos e é assim que está mudando’. O que vamos fazer sobre isso é o próximo passo.”
Este trabalho foi financiado pela National Science Foundation e pelo Byrd Polar and Climate Research Center no estado de Ohio.
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