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Publicação
Does road proximity influence the structure and composition of ant communities?
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A constante expansão das estradas a nível global promove vários benefícios para as sociedades
humanas, no entanto acarreta muitas desvantagens, nomeadamente no que concerne os ecossistemas
circundantes. A construção de uma estrada num ambiente natural provoca uma série de efeitos negativos
para a vida selvagem tanto diretos (mortes causadas por colisões com veículos ou perda de habitat) como
indiretos (efeito barreira ou poluição). No entanto, as estradas também criam corredores ecológicos que
podem ser essenciais para a conexão de diferentes populações de uma dada espécie. Todavia, estes corredores são muitas vezes aproveitados por espécies invasoras para a sua dispersão. O impacto das estradas em vertebrados é relativamente bem conhecido, não acontecendo o mesmo para os invertebrados.
Dado o pequeno tamanho de alguns invertebrados é difícil a compreensão do impacto direto das estradas
nestes animais, havendo alguns estudos sobre o efeito barreira das estradas nestas comunidades. Alguns
estudos ditam as estradas como infraestruturas prejudiciais para certos grupos, outros estudos demonstram um aumento de diversidade de insetos perto das estradas. As formigas (Hymenoptera: Formicidae),
são um grupo de invertebrados muitas vezes utilizado como bioindicador ambiental dadas algumas das
suas características (elevada abundância e diversidade, exploração de diferentes recursos, facilidade de
amostragem e identificação, rápida reação a alterações ambientais, entre outras). As estradas conseguem
alterar condições a uma escala fina tanto no solo, como nas condições ambientais, provocando alterações
de abundância nas espécies presentes. No entanto, ainda não se sabe como estas infraestruturas alteram
a estrutura e composição de algumas comunidades de invertebrados, nomeadamente de formigas. Neste
sentido, o objetivo deste estudo é compreender como as estradas influenciam a estrutura e composição
das comunidades de formigas. Para isso, foram amostradas as comunidades de formigas a diferentes
distâncias de três estradas que circundam a Companhia das Lezírias (N10, N118, N119). Em cada estrada foram montadas armadilhas do tipo pitfall a três distâncias da estrada (0, 50 e 100 metros). Em
cada distância foram montadas cinco armadilhas ao longo de um transeto paralelo à estrada. Cada estrada
teve três replicados (distanciados a mais de 100 metros cada), contando assim com 135 armadilhas no
total (3 estradas x 3 transetos x 5 pitfalls x 3 replicados). As armadilhas consistiram em copos de plástico
rígido de 250 mL com uma abertura de 65 mm enterrados no solo e cheios com etilenoglicol. Todas as
armadilhas foram montadas em zonas de Montado. A amostragem foi efetuada no Outono, Inverno e
Primavera. Na Primavera os replicados foram duplicados (6 por estrada, totalizando 270 armadilhas).
Os indivíduos capturados foram depois levados para laboratório e identificados com base em literatura
especializada. Foi feita uma caracterização ambiental dos locais de estudo com base em variáveis consideradas importantes na estruturação das comunidades de formigas. Foram recolhidas variáveis relacionadas com o solo (pH, matéria orgânica e composição de areias), plantas (altura e riqueza) e ainda a
cobertura da canópia das árvores. Para a análise dos resultados foram calculados os três principais números de Hill (qD) de modo a obter uma informação geral da comunidade. Estes números correspondem
à riqueza de espécies (q = 0), ao índice de diversidade de Shannon-Wiener (q = 1) e ao índice de diversidade de Simpson (q = 2). Em seguida, e para avaliar a resposta das comunidades à distância da estrada,
foi estudada a relação entre as comunidades de formigas usando a técnica de Non-metric Multi-Dimensional Scaling (NMDS). Devido ao elevado número de variáveis ambientais recolhidas foi conduzida
uma Análise de Componentes Principais (PCA), de modo a reduzir a dimensionalidade dos fatores ambientais para posteriormente incluir nos modelos. A distribuição das dez espécies com maior ocorrência
foi modelada com Modelos Generalizados Lineares Mistos (GLMMs) onde foram incorporados os dados de presença/ausência de cada espécie, os dados ambientais (as duas ou três primeiras componentes
da PCA), a distância da estrada e ainda a presença da formiga-argentina, uma espécies invasora que foi
detetada em elevada abundância em muitos locais de amostragem. Foram capturados 6416 indivíduos
pertencentes a 35 espécies/morfoespécies, sendo a formiga-argentina, Linepithema humile, a mais representada nestes dados com 4603 indivíduos (72%) seguida da Messor barbarus (205 indivíduos; 3%). Foram ainda capturadas algumas espécies mais raras, como Hypoponera eduardi ou Proceratium melinum. A última foi o primeiro registo desta espécie para Portugal, tendo sido encontrada perto da estrada
N118. A estrada N119 foi a que teve maior abundância (4460 indivíduos), enquanto a N10 foi a estrada
com maior riqueza específica (27 espécies). No que diz respeito à distribuição ao longo das várias distâncias foi possível verificar que os valores de abundância e riqueza mais elevados foram registados a
50 metros da estrada (2925 indivíduos e 27 espécies). Os índices de diversidade calculados demonstraram valores mais elevados de riqueza, Shannon e Simpson para a estrada N10 comparada com as outras
duas. Os valores foram comparados e as diferenças encontradas entre estradas foram significativas, no
entanto, as diferenças entre distâncias não. Os dados de NMDS revelaram uma resposta mais clara da
comunidade à estrada N10 face às diferentes distâncias. Ainda assim, os GLMMs calculados demonstraram diferentes respostas das diferentes espécies face à estrada. Espécies como Tapinoma erraticum e
Solenopsis sp. aumentaram a sua probabilidade de ocorrência com a distância à estrada. Outras espécies
(Temnothorax sp., Crematogaster scutellaris e Tapinoma nigerrimum) tiveram uma tendência oposta.
Os modelos comprovaram ainda o impacto da formiga-argentina, uma vez que a probabilidade de ocorrência das espécies nativas estava negativamente correlacionada com a presença da espécie invasora. Os
fatores ambientais considerados também tiveram efeito na distribuição das espécies, com diferentes espécies a ter diferentes respostas aos mesmos fatores ambientais. Os resultados obtidos demonstraram
que a comunidade de formigas não sofre alterações significativas na sua composição e estrutura com a
distância da estrada. No entanto, parece haver uma resposta de algumas espécies. Diferentes espécies
apresentaram diferentes distribuições face à estrada tendo em conta fatores ambientais e a presença da
formiga-argentina. A espécie invasora restringiu a distribuição de quase todas as espécies nativas dada
a sua agressividade e dominância. A presença desta espécie invasora deveu-se principalmente ao desenvolvimento de atividades de pastoreio presentes no local de amostragem. O pisoteio promovido pelo
pastoreio é uma fonte de perturbação para o habitat das formigas que acaba por homogeneizar o ambiente e, assim, promover o estabelecimento de espécies mais resistentes à perturbação, como é o caso da
formiga-argentina. O efeito do pastoreio foi ainda o motivo para a comunidade de formigas ser distinta
na estrada N10, uma vez que nestes locais não existe pastoreio e a vegetação tem uma composição mais
estruturada e complexa face aos outros locais mais impactados. Apesar disto, espécies com uma distribuição semelhante revelaram respostas opostas aos mesmos fatores ambientais, revelando assim haver
uma resposta a uma microescala baseada em cada espécie individualmente. Concluindo, a gestão das
bermas das estradas assume um papel crucial na conservação destes corredores ecológicos que são muitas vezes aproveitados por espécies não-nativas. Deverá ser ainda adotada uma gestão sustentável do
gado, através da criação de zonas naturais sem gado, dado o seu impacto nas comunidades locais de
invertebrados. Estas zonas irão funcionar como reservatórios para populações fragmentadas de espécies
afetadas pela homogeneização da vegetação e do solo. A formiga-argentina apresenta uma ameaça para
o ecossistema através da remoção de certos serviços de ecossistema promovidos pelas espécies nativas
pelo que se deverá avaliar melhor os seus impactos e promover o seu controlo em áreas mais sensíveis.
Estudos futuros deverão investigar como as estradas impactam as comunidades de invertebrados, enquanto isolam o impacto das espécies invasoras do efeito da estrada.
The number of roads has been continuously increasing, which in turn increases their impacts on the ecosystems. These infrastructures present several advantages for human activities. However, they also impact natural ecosystems and consequently local animal communities, such as invertebrates. Ants (Hymenoptera: Formicidae) are an example of a group of invertebrates that is significantly impacted by local disturbances like roads. Due to their ecological traits, such as high abundance and species richness, as well as their fast response to environmental changes, ants are frequently used as bioindicators. This study aims to assess how roads in the Montado system affect ant communities. Pitfall traps were used to collect ants on three separate roads at three different distances from the road (0, 50, and 100 meters), in three seasons (Autumn, Winter, and Spring). The ant community displayed no discernible response to road distance, although some species exhibited marked responses to road proximity. The invasive Argentine ant (Linepithema humile) was detected in high numbers in many sampled sites. The presence of this species was negatively correlated with the native ant fauna. The results suggest a road effect on a species level rather than on the ant community. The presence of the Argentine ant was favoured by cattle grazing and poses a great threat to the native fauna. This invasive species can inflict severe consequences in the ecosystem as some ecosystem services provided by native species may collapse. Future research should focus on disentangling the impact of invasive species on the road effect on local invertebrate communities.
The number of roads has been continuously increasing, which in turn increases their impacts on the ecosystems. These infrastructures present several advantages for human activities. However, they also impact natural ecosystems and consequently local animal communities, such as invertebrates. Ants (Hymenoptera: Formicidae) are an example of a group of invertebrates that is significantly impacted by local disturbances like roads. Due to their ecological traits, such as high abundance and species richness, as well as their fast response to environmental changes, ants are frequently used as bioindicators. This study aims to assess how roads in the Montado system affect ant communities. Pitfall traps were used to collect ants on three separate roads at three different distances from the road (0, 50, and 100 meters), in three seasons (Autumn, Winter, and Spring). The ant community displayed no discernible response to road distance, although some species exhibited marked responses to road proximity. The invasive Argentine ant (Linepithema humile) was detected in high numbers in many sampled sites. The presence of this species was negatively correlated with the native ant fauna. The results suggest a road effect on a species level rather than on the ant community. The presence of the Argentine ant was favoured by cattle grazing and poses a great threat to the native fauna. This invasive species can inflict severe consequences in the ecosystem as some ecosystem services provided by native species may collapse. Future research should focus on disentangling the impact of invasive species on the road effect on local invertebrate communities.
Descrição
Tese de Mestrado, Biologia da Conservação, 2024, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências
Palavras-chave
Ecologia das estradas Bioindicador Formigas Formiga-argentina Montado Teses de mestrado - 2024