As teias alimentares em todo o mundo estão entrando em colapso

Central Colombia Lost Mammal Diversity

Uma ilustração mostra a diversidade animal perdida da Colômbia central. Crédito: Oscar Sanisidro/Universidade de Alcalá

A escala da crise da biodiversidade é mostrada pela recriação de 130.000 anos de teias alimentares de mamíferos.

Um estudo recente publicado na revista Ciênciafornece a imagem mais clara até agora dos efeitos a longo prazo do declínio de mamíferos terrestres nas cadeias alimentares.

Não é uma visão bonita.

“Enquanto cerca de 6% dos mamíferos terrestres foram extintos nesse período, estimamos que mais de 50% dos links da teia alimentar dos mamíferos desapareceram”, disse o ecologista Evan Fricke, principal autor do estudo. “E os mamíferos com maior probabilidade de declínio, tanto no passado quanto agora, são fundamentais para a complexidade da teia alimentar dos mamíferos”.

Uma teia alimentar é composta por todas as conexões entre predadores e suas presas em uma determinada região. As teias alimentares complexas são essenciais para a gestão das populações de forma a permitir a coexistência de mais espécies, promovendo a biodiversidade e a estabilidade dos ecossistemas. Mas as perdas de animais podem diminuir essa complexidade, reduzindo assim a resiliência de um ecossistema.

Diversidade de Mamíferos Perdidos

Ilustração representando todas as espécies de mamíferos que habitariam o centro da Colômbia (esquerda), sul da Califórnia (meio) e Nova Gales do Sul, Austrália (direita) hoje, se não fossem as reduções e extinções ligadas ao homem desde o final do Pleistoceno até o presente. Crédito: Oscar Sanisidro/Universidade de Alcalá

Embora o declínio de mamíferos seja um aspecto bem documentado da crise da biodiversidade, com muitos animais extintos ou sobrevivendo em uma pequena porção de suas áreas geográficas históricas, a extensão em que essas perdas impactaram as cadeias alimentares do mundo ainda não está clara.

Para entender o que foi perdido das teias alimentares que ligam os mamíferos terrestres, Fricke liderou uma equipe de cientistas dos Estados Unidos, Dinamarca, Reino Unido e Espanha usando as mais recentes técnicas de aprendizado de máquina para determinar “quem comeu quem” de 130.000 anos. atrás até hoje. Fricke conduziu a pesquisa durante uma bolsa de estudos na Universidade do Arroz e atualmente é pesquisador da Instituto de Tecnologia de Massachusetts.

Cheetah Impala

Uma interação predador-presa entre chitas e um impala no Parque Nacional Kruger, África do Sul, em junho de 2015. Crédito: Evan Fricke

Usando dados de observações modernas de interações predador-presa, Fricke e colegas treinaram seu sistema de aprendizado de máquina para determinar como as características das espécies impactavam a probabilidade de uma espécie atacar outra. Uma vez treinado, o modelo pode prever interações predador-presa entre pares de espécies que não foram vistas diretamente.

“Esta abordagem pode nos dizer quem come quem hoje com 90%[{” attribute=””>accuracy,” said Rice ecologist Lydia Beaudrot, the study’s senior author. “That is better than previous approaches have been able to do, and it enabled us to model predator-prey interactions for extinct species.”

The research offers an unprecedented global view into the food web that linked ice age mammals, Fricke said, as well as what food webs would look like today if saber-toothed cats, giant ground sloths, marsupial lions, and wooly rhinos still roamed alongside surviving mammals.

“Although fossils can tell us where and when certain species lived, this modeling gives us a richer picture of how those species interacted with each other,” Beaudrot said.

By charting changes in food webs over time, the analysis revealed that food webs worldwide are collapsing because of animal declines.

“The modeling showed that land mammal food webs have degraded much more than would be expected if random species had gone extinct,” Fricke said. “Rather than resilience under extinction pressure, these results show a slow-motion food web collapse caused by selective loss of species with central food web roles.”

The study also showed all is not lost. While extinctions caused about half of the reported food web declines, the rest stemmed from contractions in the geographic ranges of existing species.

“Restoring those species to their historic ranges holds great potential to reverse these declines,” Fricke said.

He said efforts to recover native predator or prey species, such as the reintroduction of lynx in Colorado, European bison in Romania, and fishers in Washington state, are important for restoring food web complexity.

“When an animal disappears from an ecosystem, its loss reverberates across the web of connections that link all species in that ecosystem,” Fricke said. “Our work presents new tools for measuring what’s been lost, what more we stand to lose if endangered species go extinct and the ecological complexity we can restore through species recovery.”

Reference: “Collapse of terrestrial mammal food webs since the Late Pleistocene” by Evan C. Fricke, Chia Hsieh, Owen Middleton, Daniel Gorczynski, Caroline D. Cappello, Oscar Sanisidro, John Rowan, Jens-Christian Svenning and Lydia Beaudrot, 25 August 2022, Science.
DOI: 10.1126/science.abn4012

The study was funded by Rice University, the Villum Fonden, and the Independent Research Fund Denmark.