ECOLOGIA DE COMUNIDADES DE INSETO

UMA ABORDAGEM PARA 0 ESTUDO DE IMPACTO AMBIENTALDECORRENTE DA CONSTRUQAO DE RESERVATORIOS

Biol. Alexandre Silva do Paula

ECODINAMICA Consultores Associados Ltda.

RESUMO

Os insetos constituem aproximadamento 70% das esp6cies do animais descritas na atualidade,

o quo toma relevante a necessidade do so reavaliar a propor novas formas do abordagens deste

tema nos estudos do impacto ambiontal, em especial nos projotos de grandes barragens. Assim,sendo, no presents artigo, atrav6s do um suporte te6rico sobre a ecologia do comunidades doinsetos, propoe-se uma metodoliga de avaliadao do impactos sobre a entomofauna baseada nosestudos de habitats, como uma forma do integragao do estudos para a obtengao de diagn6sticosambientais mais precisos e, consequentemente, do prognosticar impactos a definir procedimen-

tos objetivos de monitoramento ambiental.

1. INTRODUcAO

O pequeno conhecimento dos impactos decorrentesdas interferencias da construgao de uma usina hidrel6-trica sobre a entomofauna tem conduzido entom6logose t6cnicos que atuam em avaliagoes de impacto am-biental a definir novos matodos e parametros para acondugao de estudos desta natureza.

O fato dos insetos constituirem um grupo muito diver-sificado, contando com aproximadamente um milhao deespacies descritas na atualidade, reforga sua importan-cia na composigao e estruturagao dos ecossistemasnaturais e sua relevancia nos estudos ambientais, em-bora quase sempre negligenciada.

As informagoes apresentadas nas Figuras 1 e 2 justifi-cam claramente a necessidade de uma reflexao maiorsobre as formas de condugao dos estudos de entomo-fauna que ainda se encontram centradas na preocu-pagao com aspectos relacionados a economia agricola(estudo do pragas) e a sa6de humana (vetores dedoengas).

Atualmente , os estudos sobre a ecologic de comuni-dades de insetos v6m se tornando relevantes nosempreendimentos do maior ports, especialtnente emprojetos de grandes barragens, procurando demonstraraspectos funcionais dos ecossistemas, tanto em suaforma atual quanto alterada, para que se possa efetuaravaliagoes mais precisas dos impactos ambientais.

Atrav6s dos estudos de comunidades, varios atributosque exercem grande influencia sobre as populagoes deinsetos, representando a maior complexidade nos ecos-sistemas, tais como a estrutura tr6fica, taxas de fixagao

e fluxos de energia , etapas e estagios sucessionais,estabilidade, diversidade, similaridade e a formagao deassociagoes entre espacies a populagao sao aspectosecolbgicos de grande importancia nos estudos de in-setos que podem descrever de forma coerente a fun-cionalidade dos ambientes avaliados.

Assim, atraves de uma abordagem funcional das comu-nidades de insetos, o diagn6stico ambiental, a avalia-gao dos impactos e a elaboragao do medidas decontrols ambiental podem apresentar resultados eproposigoes mais eficientes a realistas, voltadas a con-servagao e manejo de ambientes sob forte interferenciaantr6pica, como no caso da construgao de barragens.

2. CONSIDERAcOES GERAIS SOBRE OSIMPACTOS DE BARRAGENS NAENTOMOFAUNA

Embora perdas locais de populagoes de insetos saoparts a parcels dos processos naturals de equilibrio emtodos os ecossistemas , essas sao contrabalangadaspela colonizagao e estabelecimento de outras espacies.Entretanto , a permanents perda de habitats naturals oua conversao em disclimax nao naturals devido a atua-gao antr6pica, resultam em perdas maiores de popula-goes de insetos nativos . Um numero suficiente destasperdas produziram ou conduzirarn muitas espacies avias de extingao ou, ate mesmo , produziram extingoesem varias ordens de magnitude . Contudo, estes even-tos sao raramente documentados pelas literaturas.(PYLE et al. 1981).

Nos estudos hidrobiol6gicos efetuados em SalmonRiver (USA), MINSHALL et al. (1985 ) apresentam al-

XX Seminirio Nacional de Grandes Barragens 77

gumas id6ias sobre a estrutura e o funcionamento dosecossistemas aquaticos em continuos ambientais docursos d ' agua , sugerindo alguns fatores que alteram adiversidade de esp6cies de insetos nas comunidadesavaliadas.Segundo um corpo de teorias evidenciadas nests es-

tudo, a composicao e a estrutura das comunidades deinsetos em ambientes I6ticos sao modificadas em res-posta a prevalencia de condicoes ecol6gicas a jusante

dos cursor d'gua , demonslrando que a riqueza deesp6cies do insetos cresce com a largura do cursod'agua , atingindo um maximo em rios de m6dio porte.A partir dense maxim , a riqueza tondo a docroscor corno aumento da largura do rio.

As razoes para estas altoracks estao baseadas nasinteracaes entre temperatura , regime de cheias , quali-

dad o do alim ento a composicao do substralo. Emcondig6es naturais , a heterogeneidade ambiental favo-rece a diversidade de esp6cies em detrimento de umacondicao mais homogenea do ambiente . Nos c6rregoso afluontoc do poquo no ports , o controls da riqueza deesp6cies de insetos 6 feita pela vegetadao marginal(riparia ), enquanto nos rios a diversidade e riqueza deinsetos estao relacionadas com as resultantes intera-cOes entre o controls efetuado pela vegetadao riparia eas alteraPes no volume de agua dos rios.

Assim , as transformag6es de ambientes I6ticos em

Iin t icos homogineos , deoorrontoii da tormio9 dosreservat6rios das barragens , podem alterar toda umaestrutura biol6gica comprometendo a estabilidade dascomunidades de insetos.

Outros fatores que devem ser corlsiderados nos es-tudos de impacto sobre a entomofauna sao a poluicaodos cursos d'agua atrav6s da acidificacao e acrescimode silte na drenagem , produzindo alteracoes nas comu-nidades de insetos aquaticos ; a supressao da vegeta-gao ciliar que pods ser comparada com as areas maisprodutivas e ricas em esp6cies de insetos ; as alterag6esmicroclimaticas no entorno do reservat6rio ; e a reducaode hospedeiros naturals de insetos herbivoros atrav6sda inundacao de areas anteriormente vegetadas.

Entretanto , como os estudos entomol6gicos em pro-jetos de barragens sao muito recentes no Brasil,exemplificacOes dos efeitos dos impactos citados anivel de comunidades sao escassos ou praticamenteinexistentes.

3. ESTUDOS DE COMUNIDADES DE INSETO -ASPECTOS TEORICOS

O conceito de comunidade 6 uma abstracao que variaentre diversos autores , o que torna sua compreensaopouco definida . AI6m disto , a estrutura e composicaodas comunidades modificam - se gradualmente ao longodo tempo a do espaco , permitindo varias interpretacoesem funpao do enfoque proposto no estudo . Entretanto,se os sistemas ecol6gicos forem definidos como sis-temas abertos , permitindo a entrada e saida de energia,mat6ria e organismos , o estudos e a compreensao daecologia de comunidades torna -se facilitada.

Atualmente , a fitogeografia e a fitofisionomia sao degrande importancia nos estudos de comunidades. Os

grupos zoologicos, em especial os insetos , dependemdu tQrmacOes vegetais em suas distribui96es biogeo-

graficas , assim como no controle da estrutura e compo-sicao de comunidades.

Dentro do uma comunidade os insotos podem estardistribuldos ao longo de um gradiente ambiental , resul-

tando em uma gradacao na disMbUiaa d A ASpocioSdenominadas zonacao . Alguns aspectos da vegetadaoque afetam a distribuicao dos insetos sao as esp6ciesve9etais dominantes, forma de vida , estratificacao, den-

sidade foliar , cobertura vegetal e dispersao de plantas.Desses , a densidade foliar 6 uma caracteristica vegeta-

tiva de importancia para as oornunidado§ do 0505,regulando suas populacOes em funcao da fenologiafoliar. Do mesmo modo , a densidade foliar influencia a

intensidade de luz , temperatura , umidade e o espaca-mento do habitats , com reflexos na sazonalidade das

comunidades entomologicas (STRONG, et. al., 1988).

O periodo no qual os insetos adultos surgem deveocorrer segundo um padrao minimo do situacoes, tais

Gomo a noGo5Sidadc da existencia de alimento ade-quado , a ocorrencia de condig6es fisicas toleraveis e anab prevalencia de predadores, parasitas e pat6genos.(WOLDA, 1988). Em funCao destes aspectos, asrespostas fisiol6gicas e comportamentais das comu-nidades de insetos sao altamente influenciadas poloambiente de ocorrencia do recurso alimontar . Varia¢OASnos componentes bi6ticos e abi6ticos interferem no

ccnsumo e na qualidade nutricional dos alimenfos cujosresultados so refletem na estrutura tr6fica e nos diver-sos estilos de vida dos insetos (PANIZZI e PARRA,1991).

As afericbes estatisticas dos padraes resultantes daabundancia relativa de esp6cies tem conduzido

numerosas teorias considerando os valores do diver-sidade como sendo reflexos da estabilidade de comu-nidades, dos fluxos de energia, da particao de recursos,das relacoes esp6cie -area e dos processos evolutivos(BROWER e ZAR, 1984).

Neste sentido , alta diversidade indica uma comunidadecomplexa , onde uma grande variedade de esp6ciespossibilita uma elevada ordem de interacaes entre es-p6cies , tais como a transferencia de energia , a predarraa o,a competicao e a particao de nichos que, teoricamente,sao mais complexas e variadas em comunidades comalta diversidade (LUDWIG e REYNOLDS, 1988).

Alguns ec6logos tem sustentado o conceito de diver-sidade como uma medida da estabilidade da comu-nidades , considerada como a habilidade da estrutura dacomunidade nao ser afetada por alteraraes em seuscomponentes , enquanto outros concluem que nab 6simples relacionar diversidade a estabilidade (MAGUR-RAN, 1988 ; LUDWIG e REYNOLDS , 1988 ; RICKLEFS,1990).

Apesar dos m6todos de avaliarao de similaridade naofornecerem uma medida direta da diversidade de esp6-cies, estes podem ser usados para obter informacoessobre os graus de mudanca na composicao de esp6ciesentre sitios amostrais , comunidades ou ao longo de umgradiente ambiental , conforme demonstrado pelaFigura 3 (WOLDA, 1992).

78 XX Seminario National de Grandes Barragens

4. ESTUDO DE COMUNIDADES DE INSETOS -PROPOSIcAO METODOLOGICA

Os m6todos de avaliacao de impactos ecol6gicos sao

relativamente novos e basearam-se em duas formas deavaliacoes: (1) avaliacao do valor ou importancia dos

recursos e (2) avallacao do potencial adverso ouben6fico do impacto. Em ambas formas de avaliacoestem se desenvolvido metodologias com enfoque nosestudos de habitat (BROWER e ZAR, 1984; CANTER,

1984).

A proposicao apresentada a seguir a uma adaptacaometodol6gica do HEP - Habitat Evaluation Procedure,desenvolvido pelo Servico de Protecao a Pesca e VidaSelvagem dos Estados Unidos (1976) e do HES -Habitat Evaluation Sistem, desenvolvido pelo Corpo deEngenharia das Forcas Armadas dos Estados Unidos

(1976), utilizados em Avaliag6es de Impactos Eco-l6gicos.

Uma vez que os aspectos fitogeograficos sao de grande

importancia nos estudos de entomofauna, propoe-se

aqui um estudo considerando a abordagem espacial

das areas de ocorrencia das formacoes vegetais.

Para tal, urn dos instrumentos de trabalho que se torna

imprescindivel 6 o use dos produtos gerados pelo

emprego do sensoriamento remoto (imagens de radar,

fotos de satellite), os quais facilitam a compreensao do

espaco onde se propoe desenvolver um estudo.

0 mapeamento ("Zoneamento Ambiental") onde as

caracteristicas principais dos meios fisico, bi6tico e

s6cio-econ6mico sejarn demonstrados nas suas inte-

relacoes 6 urn dos suportes importantes para os resul-

tados que se propoe.

Estes procedimentos levariarn a uma confiabilidade

major ao serem correlacionados os indices de Qualida-

de Ambiental e os Valores de Unidades de Habitat

propostos pelo HEP e HES.

A seguir serao descritos os procedimentos, com as

respectivas alteracoes de zoneamento ambiental, defi-

nicao e delimitacao de areas Para conservacao e

proposicoes de manejo sustentado em avaliacoes de

Impactos Ecol6gicos:

1. mapeamento contendo as unidades ambientaisidentificadas no "Zoneamento Ambiental" da area-programa.

2. Definicao, delimitacao a planimetria das diforentescoberturas vegetais utilizando os mapeamentosgeraM a partir dq use das fo tos do satellite, a fotooa6reas convencionais.

3. Ap6s a definicao e delimitacao das diferentes co-berturas vegetais, serao definidos procedimentosamostrais, utilizando-se indices do diversidades doespacies usuais em estudos entomol6gicos para aafericao da Qualidade Ambiental dos sitios amos-trados. Estes indices serao associados a areaplanimetrada pars se obter os Valores de Unidadesde Habitat proporcionais.

Como a riqueza de espacies de insetos a muitogrande em ambientes tropicais, poderao ser esco-

Ihidos grupos monofileticos Neotropicais ou taxonsque sejam bem conhecidos a representativos cornguildas para os habitats a serem avaliados.

4. Em complementacao,s era efetuada uma avaliacao

da similaridade entre os habitats amostrados paracomparar os diversos sitios atrav6s da Analise deCluster. Com os resultados obtidos, poderao ser

definidas as melhores areas para conservacao, as-

sociando os Indices de Qualidade Ambiental aosValores das Unidades de Habitat obtidos.

As areas definidas para conservacao poderao ser

plotadas e planimetradas na area proposta para

estudos, definindo-se padroes de esp6cie- area re-

presentativos da riqueza e dversidade aferidas nosestudos estatisticos de comunidades.

5. A afericao do valor de impacto sobre os habitats

afetados sera obtida pela quantificacao das perdas

por Unidade de Habitat. A proposicao de mitigacao

do impacto podera ser elaborada propondo-se qualou quais habitats deverao ser conservados ouacrescidos em areas semelhantes, definindo a

extensao e localizacao da area (ou areas) a serconservada para compensar as perdas biol6gicas.

A Tabela 1 apresenta uma simulacao dametodologia proposta, considerando apenas

valores de riqueza de espacies de insetos.

TABELA 1

Habitat Riqueza Area2km Div. ILIA

VUH% SIM.

Reducaoda Area

RQH%

ManejotP)( ) ( ) (km2) ( ) ropos o

H1 80 25 5,3 1,9 21 0,8 10 8,4 xH2 130 30 7,8 2,7 28,4 0,7 20 18,9 y

H3 15 10 1,6 0,9 9 ,4 0,3 0 0 a

H4 95 15 6,1 3,9 41 0,6 0 0 b

Legenda DIV - DiversidadeIGA - Indice de Qualidade AmbientalVUH% - Valores das Unidades de HabitatSIM - SimilaridadeRQH% - Reducao da Qualidade Ambiental

AREA TOTAL: 80 km2ESPECIES INVENTARIADAS: 160

XX Seminerio Nacional de Grandes Barragens 79

REFER €NCIAS BIBLIOGRAFICAS

BROWER, J. E. & ZAR, J. H. 1984. Field andlaboratory methods for general ecology. 2nded. Wm. C. Brown Company Publishers, NewYork.

CANTER, L. 1984. Assessment of ecological im-pacts . In: International Seminar on Environ-mental Impact Assessment , Scotland.

CRAWLEY, M. J. 1989. Insect herbivores and plantpopulation dynamics. Ann. Rev. Entomol.,34:531-564.

PATIL, G. P. & TAILLIE, C. 1982 . Diversity as aconcept and its measurement. J. Amer . Statist.Assoc ., 77:548-561.

PRICE, P. 1984. Insect ecology . 2nd ed. John Wiley& Sons, New York.

PYLE, R.; BENTZIEN, M. & OPLER, P. 1981. Insect

conservation. Ann. Rev. Entomol., 26:233-258.

RICKLEFS, R. E. 1990 . Ecology , 3th ed. W. H.Freeman and Company Publishers , New York.

DAVIES, R. J. 1988 . Outlines of entomology. 7thed. Chapman and Hall, London.

JERMY, T. 1984. Evolution of insect/host plantrelationships . Am. Nat., 124 (5): 609-630.

LAWTON, J. H. 1983. Plant architecture and thedNOrSity of phytophagous insects . Ann. Rev.Entomol., 28:23-39.

LUDWIG, J. A. A REYNOLDS, J. F. 1988. Statisticalecology: a primer on methods and computing.John Wiley & Sons, New York.

MINSHALL, G. W.; PETERSEN, R. C. & NIMZ, C,R. 1985 . Species richness in streams of dif-ferent size from the same drainage basin. Am.Nat., 125 :16-38.

PANIZZI, A. R. & PARRA, J. R. 1991. Ecologianutricional de insetos e suas implicacoes nomanejo de pragas . Editora Manole Ltda., SaoPaulo.

STRONG, D. R.: LAWTON, J. H. & SOUTHWOOD,S. R. 1988 . Insects on plants : community pat-terns and mechanisms. Blackwell ScientificPublications, London.

WOLDA, H. 1980 . Seasonality of tropical insects.Journal of Animal Ecology, 49:277-290.

. 1981. Similary indices , sample size anddiversity. Oecologia, 50:296-302.

. 1983. Diversidad de la entomofauna ycbmo medirta. Informs Final IX Claz Peru, pp.181-186.

. 1988. Insect seasonality : Why? Ann. Rev.Ecol. Sust., 19:1-18.

. 1992. Trends in abundance of tropicl forestinsects. Oecologia, 89:47-52.

FIGURA 1 - VALOR ES PROPORCIONAIS DE ESPECIES ENTRE OS MAIORES GRUPOS BIOLOGICOSCONHECIDOS NA EUROPA. (Strong / Lawton / Southwood, 1984)

80 XX Seminerio Nacional de Grandes Barragens

1

106r-

3%10

0

2x105

S10

45x10

43.10

2x104

410

S5110

3.10

2 % roS

10

25x10

31102

2x10

210

a00

f

i

a

aw

a0I

a

0 0

aa

0aN

a0 z

Ia

4It

a

00

a

aOa4

U

4a

a4

aW

a

00

2

a

a

a

4

0

1w

J}

FIGURA 2 - NUMERO APROXIMADO DE ESPECIES DE INSETOS POR ORDEM ( Richards & Davies , 1977).

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

LH

1974

1975

1976

1978

1977

1979

1980

1981

1983

1982

1984

1985

1986

1987

0,5 0,6 0 ,7 0,8 0,9 1,0

VALORES DE SIMILARIDADE (NESS)

FIGURA 3 - SIMILARIDADE ANUAL NA COMPOSIcAO E ABUNDANCIA DE ESPECIES DE HOMOPTERA EMBARRO COLORADO ISLAND, PANAMA (Wolda, 1992).

XX SeminQrio Naciona l de Grandes Barragens 81