Biodiversity of the Pantanal: response to seasonal flooding regime and to environmental degradation / Biodiversidade do Pantanal: resposta ao regime sazonal de enchente e à degradação ambiental

Seasonal flooding is the most important ecological phenomenon in the Pantanal. Every year many parts of the biome change from terrestrial into aquatic habitats and vice-versa. The degree of inundation creates a range of major habitats. Flooding occupies about 80 percent of the whole Pantanal. In contrast, during the dry season, most of the flooded areas stay dry, when the water returns to the river beds or evaporates. The Pantanal is a large continental savanna wetland (147,574 km² in Brazil), touching Bolivia to the north and Paraguay to the south. The maze of fluctuating water levels, nutrients, and biota forms a dynamic ecosystem. The vegetation comprises 1,863 phanerogam plant species listed for the floodplain and 3,400 for the whole basin and 250 species of aquatic plants. The complex vegetation cover and seasonal productivity support a diverse and abundant fauna within the floodplain: 263 species of fish, 41 of amphibians, 113 of reptiles (177 for the basin), 463 of birds and 132 mammal species. Many endangered species occur, including jaguar (Panthera onca Linnaeus, 1758). Waterfowl are exceptionally abundant during the dry season. Analysis of the root causes of the threats to biodiversity indicated that deforestation (17 percent of the Pantanal and 63 percent of the surrounding uplands) with modification and loss of natural habitats due to cattle ranching, unsustainable agriculture, mining, environmental contamination (including mercury, pesticides, urban sewage), non organized tourism, fire, disturbances at the upstream region modifying hydrological flow, erosion, weak implementation and enforcement of legislation are the major issues to face conservation action and sustainable use. Under an evolutionary focus, local biodiversity seems to be well adapted to seasonal shrinking and expansion of natural habitats due to flooding. However, the conversion of natural vegetation due to human occupation is a real threat to biodiversity.

Inundação sazonal é o fenômeno ecológico mais importante do Pantanal. A cada ano, grandes regiões do bioma mudam de hábitats aquáticos para terrestres e vice-versa. As cheias ocupam cerca de 80 por cento do Pantanal. Em contraste, durante a estiagem, grande parte da área inundada seca, quando a água retorna para o leito dos rios ou evapora. O Pantanal é uma grande área continental inundável (147.574 km² no Brasil), com partes menores tocando a Bolívia ao norte e o Paraguai ao sul. O complexo de níveis de inundação, nutrientes e biota forma um sistema dinâmico. A vegetação compreende 1.863 espécies de plantas fanerógamas que ocorrem no Pantanal e 3.400 que se distribuem na Bacia do Alto Paraguai, além de 250 espécies de plantas aquáticas. Essa complexa cobertura vegetal e a produtividade sazonal dão suporte ecológico para uma fauna diversa e abundante do Pantanal: 263 espécies de peixes, 41 de anfíbios, 113 de répteis (177 Para a Bacia), 463 de aves e 132 de mamíferos. Ocorrem muitas espécies ameaçadas de extinção como a onça Panthera onca Linnaeus, 1758. Aves aquáticas são excepcionalmente abundantes na estação seca. A análise das causas-raízes das ameaças ambientais à biodiversidade indica que 17 por cento do Pantanal e 63 por cento do Planalto do seu entorno sofreram perdas e modificações de hábitats naturais devido à pecuária e agricultura não sustentáveis, mineração, contaminação ambiental (incluindo contaminação por mercúrio, pesticidas e esgoto urbano), turismo não-sustentável, fogo, mudanças no fluxo das nascentes de rios, erosão, ação de conservação deficiente, com ineficiente implementação da legislação ambiental. Sob o enfoque evolucionário, a biodiversidade do Pantanal parece estar bem adaptada à expansão e ao encolhimento sazonal dos hábitats naturais devido à inundação. Contudo, a perda e alteração de hábitats devido à conversão da vegetação natural pela ocupação humana, constituem uma ameaça real, com prejuízo para a biodiversidade.

The value of biodiversity / Valor da biodiversidade

In addition to its intrinsic value (nature working as it is; species are the product of a long history of continuing evolution by means of ecological processes, and so they have the right to continued existence), biodiversity also plays a fundamental role as ecosystem services in the maintenance of natural ecological processes. The economic or utilitarian values of biodiversity rely upon the dependence of man on biodiversity; products that nature can provide: wood, food, fibers to make paper, resins, chemical organic products, genes as well as knowledge for biotechnology, including medicine and cosmetic sub-products. It also encompasses ecosystem services, such as climate regulation, reproductive and feeding habitats for commercial fish, some organisms that can create soil fertility through complex cycles and interactions, such as earthworms, termites and bacteria, in addition to fungi responsible for cycling nutrients like nitrogen, phosphorus and sulfur and making them available to plant absorption. These services are the benefits that people indirectly receive from natural ecosystem functions (air quality maintenance, regional climate, water quality, nutrient cycling, reproductive habitats of commercial fish, etc.) with their related economic values.

Além do valor intrínseco da biodiversidade (a natureza funcionando como ela é; as espécies são o produto de longa história evolutiva continuada por meio de processos ecológicos e, desse modo, têm também direito à vida), a biodiversidade também desempenha papel fundamental como serviços do ecossistema, na manutenção de processos ecológicos. O valor econômico ou utilitário da biodiversidade se apóia na dependência do homem sobre a biodiversidade, produtos que a natureza supre: madeira, fibras, resinas, produtos químicos orgânicos, genes, assim como conhecimento para aplicação em biotecnologia, incluindo medicamentos e subprodutos cosméticos. Compreende também os serviços ecossistêmicos, tais como a regulação do clima, hábitats alimentares e reprodutivos para a pesca comercial, alguns organismos que contribuem para a fertilidade do solo por meio de ciclos interativos complexos, com a participação de organismos do solo (minhocas, cupins, bactérias, fungos) que atuam na ciclagem de nitrogênio, fósforo e enxofre, tornando-os disponíveis para serem absorvidos pelas plantas. Esses serviços são os benefícios que recebemos indiretamente da função dos ecossistemas naturais - manutenção da qualidade do ar, clima regional, qualidade de água, ciclagem de nutrientes, hábitats reprodutivos de peixes comerciais, com seus valores econômicos relacionados.

Response of wild mammals to seasonal shrinking-and-expansion of habitats due to flooding regime of the Pantanal, Brazil

The Pantanal is a large savanna wetland (138,183 km² in Brazil), important for its wildlife, fed by tributaries of the upper Paraguay River, center of South America (Brazil, touching Bolivia and Paraguay). Uplands are plateaus (250-1,200 m high, 215,000 km² in Brazil) and flatland is the Pantanal (80-150 m high, 147,574 km² in Brazil). Rivers are slow moving when they meet the flatland (slope 0.3-0.5 m/km east-west; 0.03-0.15 m/km north-south), periodically overflowing their banks, creating a complex seasonal habitat range. Recurrent shallow flooding occupies 80 percent of the Pantanal; during the dry season flooded areas dry up. Fluctuating water levels, nutrients and wildlife form a dynamic ecosystem. A flooding regime forms distinct sub-regions within the Pantanal. A mammal survey was carried out in the sub-region of the Rio Negro from April, 2003 through March, 2004 to study the diversity and abundance of terrestrial mammals during the dry and flooding seasons. A total of 36 species were observed in the field. The capybara Hydrochaeris hydrochaeris was the most frequent species, followed by the crab-eating-fox Cerdocyon thous and the marsh deer Blastocerus dichotomus. The highest abundance of species was observed during the dry season (August and September), when there is a considerable expansion of terrestrial habitats, mainly seasonally flooded grassland. Animal abundance (in terms of observed individual frequencies) varied during the dry and wet seasons and the seasonally flooded grassland was the most utilized habitat by mammals in the dry season.

O Pantanal é uma área inundável (138.183 km² no Brasil), importante globalmente por sua biodiversidade, alimentado por tributários da margem esquerda do alto Rio Paraguai, no centro da América do Sul (Brasil, tocando a Bolívia e o Paraguai). As terras altas do entorno são o planalto (250-1200 m de altitude, 215.000 km² no Brasil), e a planície é o Pantanal (80-150 m de altitude, 147.574 km² no Brasil). Os rios movem-se lentamente quando encontram a planície (declividade de 0,3-0,5 m/km leste-oeste; 0,03-0,15 m/km norte-sul), periodicamente transbordando suas margens, criando um complexo de habitats sazonais. Inundação rasa e recorrente ocupa 80 por cento do Pantanal; áreas inundáveis secam na estação seca. Flutuação do nível da água, nutrientes e espécies silvestres formam um ecossistema dinâmico. Diferentes tipos de inundação formam diferentes tipos de pantanais. Um censo de mamíferos silvestres foi feito no Pantanal do Rio Negro, de abril de 2003 até março de 2004, para estudar a diversidade e a abundância de mamíferos terrestres durante as estações seca e cheia. Um total de 36 espécies de mamíferos foi observado no campo. A capivara Hydrochaeris hydrochaeris foi a espécie mais freqüente, seguida do lobinho Cerdocyon thous e do cervo-do-Pantanal Blastocerus dichotomus. A maior freqüência de espécies de mamíferos observada (abundância) foi registrada em agosto e setembro, coincidindo com a época de maior expansão de habitats sazonalmente inundáveis. A abundância de animais (em termos de freqüência de indivíduos observados) varia entre a estação seca e cheia, sendo que os campos sazonalmente inundáveis são os habitats mais utilizados pelos animais na estação seca.

Degree of threat to the biological diversity in the Ilha Grande State Park (RJ) and guidelines for conservation

The State Park of Ilha Grande is only a part (5,594 hectares) of the entire island (19,300 hectares) which is located off the south coast of Rio de Janeiro state, between the cities of Mangaratiba and Angra dos Reis. Approximately half of the Park area (47 percent) is covered by dense Atlantic forest. The secondary forest growth is in a process of ecological succession close to attaining maturity (43 percent) and the remaining part (10 percent) is composed of human-altered areas (1 percent), rocky outcrops with herbaceous vegetation (7 percent), mangroves and beaches (2 percent). The fauna is well represented but already shows signs of degradation with introduced species. The analysis of the degree of threat has shown that the dense forest habitat has a relatively stable status of conservation while the secondary forest, the mangrove and the herbaceous vegetation on rocky outcrops (and their fauna) are categorized as vulnerable. The area altered by human occupation is considered threatened. Since the coastal area where Ilha Grande is located is well known for its beautiful scenery (known as the green coast, because of the contrast between the ocean and the Atlantic forest covering the Serra do Mar mountain chain). There is a strong possibility for tourism to become the means in which to achieve economic sustainability for conservation. Contradictorily, tourism is also the major threat to local biodiversity and its landscape units. Because tourism is not organized and controlled, during high season the numbers grow above local capacity, giving rise to a proliferation of hotels, guesthouses and camping grounds. The resulting untreated open sewage, random garbage disposal and other harmful activities form the major threats to biodiversity