Introdução
A Mata Atlântica é um bioma megadiverso, reconhecido globalmente como um dos hotspots de biodiversidade, abrigando cerca de 20.000 espécies de plantas, das quais aproximadamente 8.000 são endêmicas [1]. Esse bioma se estende por 17 estados e ocupa cerca de 15% do território nacional [2]. Originalmente, sua cobertura se estendia do Rio Grande do Norte até o Rio Grande do Sul, no extremo sul do Brasil. No entanto, atualmente, mais de 3.000 cidades foram construídas em áreas que antes eram cobertas por esse bioma, restando apenas 24% da floresta no país [2]. A exploração de madeireira, a agricultura, a pecuária e a urbanização são os principais fatores responsáveis pela destruição da Mata Atlântica [3]. O bioma compreende cinco formações florestais: (i) floresta ombrófila densa; (ii) floresta ombrófila mista; (iii) floresta estacional semidecidual; e (iv) floresta estacional decidual. Sendo uma das formações mais representativas do bioma, a floresta ombrófila mista é caracterizada por espécies adaptadas a temperatura mais baixa [4][5].
A floresta ombrófila mista, predominante no sul do Brasil, é caracterizada pela dominância de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze (Araucariaceae), a única Araucariaceae nativa do Brasil [6]. Sendo considerado um fóssil vivo, é um gênero antigo do período Jurássico [7]. Considerando sua longa história evolutiva e seu grau de ameaça de extinção, é a terceira espécie mais distinta evolutivamente e globalmente ameaçada entre todas as gimnospermas [8]. Araucaria angustifolia possui um elevado valor ecológico, econômico e cultural, sendo uma espécie-chave e uma fonte essencial de recursos, especialmente em períodos de escassez [4]. De acordo com a IUCN, a espécie é classificada como Criticamente em Perigo (CR), com as principais ameaças incluindo a exploração madeireira, o cultivo de monoculturas, a expansão da pecuária e a falta de políticas públicas adequadas para a proteção das áreas de floresta remanescente [6].
No Rio Grande do Sul, a distribuição da floresta ombrófila mista se apresenta em um mosaico com a vegetação campestre predominante ao sul do estado [9][10]. Durante o último período glacial e o início do Holoceno, o clima seco e frio impediu o desenvolvimento das florestas, favorecendo a formação de vegetação campestre. À medida que o clima se tornava mais úmido e o fogo diminuía, pequenas galerias úmidas começaram a abrigar indivíduos de A. angustifolia e outras espécies arbóreas, expandindo-se gradualmente [11][12]. O Pampa, que cobre cerca de 68% da região sul do Rio Grande do Sul, desempenha um papel crucial nesse processo [13]. Historicamente, a distribuição natural e a abundância de A. angustifolia eram muito maiores na região sul do estado, antes da colonização pós-colombiana [14]. A vegetação campestre abriga uma diversidade de 3.642 espécies de plantas vasculares [9]. Que estão sob constante ameaça, já que restam apenas 40% de vegetação nativa nessas áreas, destas apenas 08% são áreas florestais [15]. Além disso, essa é uma formação muito heterogênea, com 10 sistemas ecológicos distintos, com características florísticas e físicas próprias, que representam a distribuição mais austral de A. angustifolia no Brasil [16]. É evidente que a dinâmica do uso e cobertura do solo tem um papel determinante na distribuição dessas espécies.
Atualmente, o uso do solo no Rio Grande do Sul é dominado por áreas de agropecuária, totalizando cerca de treze milhões de hectares, ou 47,22% do território [13]. Originalmente, a floresta ombrófila mista cobria cerca de 25% do estado, mas hoje restam apenas 3,5% da vegetação original [2]. A fragmentação de habitat, caracterizada pela redução gradual das áreas contínuas de vegetação, influencia diretamente na conservação da espécie [17]. Para compreender a relação entre o uso do solo e a distribuição de espécies, é essencial analisar como as mudanças no uso do solo afetaram as áreas de ocorrência das espécies ao longo do tempo. Diante do cenário de intensas transformações na paisagem do Rio Grande do Sul, este estudo busca responder às seguintes questões: (1) Quais foram as principais mudanças no uso e cobertura do solo no território do Rio Grande do Sul ao longo dos últimos 30 anos? (2) Qual é a categoria de uso do solo predominante atualmente no estado? (3) As áreas de ocorrência de A. angustifolia sofreram alterações significativas nesse período? (4) Quais regiões de ocorrência da espécie apresentaram os maiores e menores níveis de mudança no uso do solo? (5) Quais estratégias podem ser adotadas para a conservação de A. angustifolia no Rio Grande do Sul, especialmente no sentido de mitigar a perda de habitat? Ao abordar essas questões, pretende-se compreender a distribuição atual da espécie no estado, identificar as áreas mais suscetíveis às mudanças no uso do solo e, assim, contribuir para a projeção de cenários futuros e para a formulação de ações mais eficazes de conservação.
Descrição do caso
Os pontos de ocorrência de A. angustifolia no estado do Rio Grande do Sul foram identificados a partir de coletas georreferenciadas, cujas coordenadas geográficas estão disponíveis nas plataformas SpeciesLink e GBIF [18][19]. Para a obtenção dos dados de uso e cobertura do solo, foram utilizadas imagens de satélite fornecidas pela rede colaborativa MapBiomas, abrangendo as décadas de 1980 a 2020 (1985-2023). Esses dados foram processados e analisados no software QGIS, resultando em dois mapas que ilustram a evolução do uso do solo durante esse intervalo de tempo em comparação a área de ocorrência de A. angustifolia (Figura 1). As informações sobre a área ocupada por cada categoria de uso do solo (em hectares) foram extraídas da plataforma MapBiomas e, com base nesses dados, elaborou-se um gráfico de linhas no software RStudio para analisar as variações nas diferentes categorias de uso do solo ao longo do tempo. O gráfico foi gerado utilizando o pacote ‘ggplot2’, o que possibilitou a representação das mudanças anuais nas categorias de uso, facilitando a visualização das tendências de transformação no uso do solo ao longo do período analisado [20][21].
Embora a ocorrência de A. angustifolia se concentre na região dos Campos de Cima da Serra, sua distribuição abrange todas as regiões do estado (Figura 1). Na década de 1980, a espécie era predominantemente encontrada em áreas naturais, com exceção da região norte do estado, onde sua presença era comum em áreas agrícolas (Figura 1). A conversão do solo para agropecuária foi mais evidente no norte do estado, embora também tenha sido notada, em menor escala, nas regiões nordeste, central e sudeste, resultando na substituição das áreas naturais de ocorrência de A. angustifolia (Figura 1). A expansão das atividades relacionadas a agropecuária, especialmente soja, também se estenderam às áreas do Pampa, como os areais do sudeste, a região metropolitana e o escudo cristalino, impactando, assim, as zonas de ocorrência da espécie no sul do estado (Figura 1). Contudo, as regiões da Serra e do Vale do Taquari mantiveram, predominantemente, a vegetação nativa intacta, sendo estas as áreas com a maior concentração de registros de A. angustifolia (Figura 1).
As principais tendências no uso do solo no Rio Grande do Sul destacam a expansão da agropecuária, que atualmente ocupa cerca de 13 milhões de hectares, correspondendo a 47% da área total do estado. Desde 1990, essa categoria aumentou em 4 milhões de hectares (Figura 2), impulsionada principalmente pela expansão da soja, que se consolidou como a cultura que mais cresceu, alcançando seis milhões de hectares (Figura 2). Em contrapartida, a vegetação nativa, tanto arbórea quanto herbácea, apresentou uma redução significativa de quatro milhões de hectares no mesmo período (Figura 2), indicando impactos na cobertura natural do solo. Além disso, a área de pastagem, tradicionalmente associada à pecuária, diminuiu pela metade, sugerindo que parte dessas áreas foi convertida para cultivos agrícolas, especialmente lavouras de soja e outras culturas (Figura 2).
Discussão
A fragmentação de habitat é um dos maiores desafios para a integridade ecológica das florestas, comprometendo a manutenção de sua estrutura e biodiversidade [22]. A principal alteração no uso do solo no Rio Grande do Sul nos últimos 30 anos é a perda das formações florestais que abrigam a maior parte das espécies vegetais nativas da região estão se reduzindo a fragmentos cada vez menores (Figura 1), criando um efeito de gargalo que afeta diretamente as populações de espécies como A. angustifolia, tanto na vegetação campestre quanto florestal. Esse processo limita o fluxo de indivíduos, sementes e genes entre os fragmentos, o que compromete a diversidade genética e dificulta a recolonização dos habitat remanescentes [23]. A agricultura domina o território, especialmente das monoculturas de soja, tem crescido de forma alarmante no Rio Grande do Sul (Figura 1, Figura 2). A produção de monoculturas está diretamente relacionada com a perda intensa de flora nativa [24]. A prática agrícola simplifica a paisagem, resultando na perda de espécies, alterações nas interações ecológicas e manejo intensivo, o que torna a degradação de habitat muito mais severa em comparação a outros usos do solo [25]. No estado, as áreas destinadas à silvicultura ocupam menos de dois milhões de hectares, representando menos de 20% das áreas cultivadas com soja. Contudo, há uma tendência crescente de incentivar o plantio de florestas, tanto em sistemas mistos quanto em agroflorestas, o que pode beneficiar a conservação de A. angustifolia, favorecendo a formação de novos habitat [25]. Os sistemas de plantio misto com espécies nativas oferecem múltiplas vantagens, como a diversificação de nichos ecológicos, maior produção de biomassa, oferta de abrigo e recursos para a fauna, além de reduzir uma das principais pressões sobre A. angustifolia: o corte ilegal de madeira [26].
As unidades de conservação (UCs) têm sido uma das principais estratégias para a preservação da biodiversidade florestal. No entanto, sua eficácia isolada tem sido amplamente questionada [27]. Esse desafio é particularmente evidente nas florestas de araucária do Rio Grande do Sul, que estão predominantemente em propriedades privadas, fragmentadas e dispersas [28] (Figura 1). O extrativismo sustentável é uma alternativa relevante em áreas de ocorrência de A. angustifolia [23]. A diversidade genética observada nas populações de UCs e em populações manejadas demonstrou níveis semelhantes de diversidade e taxas de cruzamento, sugerindo que sistemas de manejo em áreas privadas podem ser uma estratégia eficaz para conservar a diversidade genética da espécie [27].
A fiscalização na implementação eficaz de áreas de preservação permanente (APPs) e reservas legais em propriedades privadas são essenciais, e o cadastro ambiental rural (CAR) desempenha um papel fundamental nesse processo [29]. O CAR permite o mapeamento detalhado do uso do solo e a regularização ambiental das áreas protegidas, facilitando o monitoramento e a implementação de estratégias de preservação. Além disso, o uso de tecnologias de monitoramento remoto, como MapBiomas e Google Earth Engine, possibilita o mapeamento das áreas prioritárias para conservação, identificando os ambientes mais vulneráveis à conversão e facilitando a implementação de medidas de manejo para prevenir a perda de populações de A. angustifolia.
A floresta ombrófila mista ocupa os extremos mais frios e de maior altitude do estado, como os Campos de Cima da Serra (Figura 1). Essas áreas exigem alta precipitação anual, verões temperados e temperaturas mínimas (12–20°C), condições que estão se tornando cada vez mais raras devido às mudanças climáticas [30]. As perspectivas para A. angustifolia frente a essas mudanças e à perda de habitat são preocupantes, com todos os cenários apontando para uma perda substancial de áreas potenciais de ocorrência [٥][٣٠][٣١][٣٢]. As UCs, por sua vez, têm mostrado capacidade limitada de proteção, abrigando atualmente apenas 7% da distribuição da espécie, e esse valor pode cair para apenas 1% no futuro [5][31]. Os modelos indicam que as populações futuras estarão isoladas, mal protegidas e desconectadas, destacando a urgente necessidade de criar novas UCs, corredores ecológicos e áreas de refúgio climático. Essas medidas são essenciais para garantir a sobrevivência da espécie e possibilitar o fluxo genético, mesmo diante do aumento da temperatura [5]. Mesmo que as áreas da Serra e Vale do Taquari sejam as áreas de maior permanência de vegetação nativa nos últimos 30 anos, é essencial que esses remanescentes tenham áreas de contato com outras populações e áreas de refúgio, caso essas áreas sofram alguma pressão ambiental, como o aumento do clima, já previsto para o futuro. As previsões indicam que as áreas campestres do Rio Grande do Sul tendem a permanecer estáveis, sugerindo que a expansão histórica da floresta de araucária sobre os campos pode continuar, dependendo de como essas áreas forem manejadas [10][31].
Desenvolver estratégias de preservação para espécies em ambientes fragmentados é um grande desafio, especialmente quando há a necessidade de conciliar a conservação dos recursos com seu uso. Diante dos diversos conflitos de interesse, é necessário adotar alternativas complementares para a conservação de A. angustifolia [27]. A criação e expansão de corredores ecológicos, bem como o incentivo à criação de novas UCs, são ações de gestão fundamentais para garantir a sobrevivência da espécie a longo prazo [5]. Além disso, a integração entre pesquisadores, gestores públicos e comunidades tradicionais pode promover uma abordagem integrativa para a conservação da espécie, equilibrando os pilares da sustentabilidade: econômico, ambiental e social. Neste estudo, abordamos questões relacionadas à distribuição de A. angustifolia em sua porção mais austral, no estado do Rio Grande do Sul. Os resultados obtidos contribuíram para uma compreensão mais aprofundada da dinâmica espacial da espécie no território gaúcho. Observou-se que, ao longo dos últimos 30 anos, a vegetação nativa (tanto campestre quanto florestal) sofreu significativa redução e fragmentação, sendo gradualmente substituída por áreas agrícolas, sobretudo por monoculturas. As áreas originalmente ocupadas por A. angustifolia, inseridas em formações de vegetação nativa, tornaram-se progressivamente menores e mais isoladas. A região Norte do estado foi a mais intensamente transformada, com substituição de áreas naturais por atividades agropecuárias. Em contrapartida, o Vale do Taquari e a Serra Gaúcha apresentaram maior conservação da vegetação nativa, concentrando, as principais áreas de ocorrência da espécie. Além disso, são discutidas alternativas que visam mitigar a perda de habitat e contribuir para a conservação de A. angustifolia. A análise foi baseada em dados abertos, gratuitos e acessíveis, o que permite sua replicação por outros pesquisadores e fortalece a construção de cenários futuros mais favoráveis à preservação da espécie no estado.
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