Padrões de conectividade florestal na Amazônia: declínio temporal e impactos na biodiversidade

Abstract

O rápido desmatamento e a fragmentação das florestas amazônicas ameaçam a biodiversidade e a resiliência dos ecossistemas, especialmente no Arco do Desmatamento, região que tem sofrido impactos intensos, tornando essencial avaliar se as distâncias entre fragmentos ainda permitem conectividade funcional e regeneração natural. O Capítulo 1 revisa limiares ecológicos de dispersão de pólen, sementes e travessia de áreas abertas por espécies amazônicas e os compara às distâncias reais entre fragmentos em estados fortemente desmatados. Os resultados indicam que, em grande parte do arco do desmatamento, as distâncias médias entre fragmentos (122?173 m) ainda são inferiores aos limiares máximos de dispersão, sugerindo potencial para manutenção de processos ecológicos e regeneração florestal. Contudo, áreas altamente isoladas, especialmente no leste de Mato Grosso e do Pará, já se aproximam de limiares críticos, demandando ações urgentes de restauração, como corredores ecológicos e stepping stones. O Capítulo 2 avalia a conectividade funcional atual de fragmentos florestais nos estados do Pará, Mato Grosso e Rondônia, utilizando métricas espaciais de alta resolução e, pela primeira vez, limiares de dispersão derivados de espécies amazônicas. Os resultados mostram maior conectividade no oeste do Pará, com fragmentos maiores e menores distâncias entre eles, enquanto o leste do Mato Grosso e Rondônia apresentam paisagens altamente fragmentadas, com grandes distâncias e baixa probabilidade de conectividade. A modularidade aumentou com a fragmentação, sugerindo paisagens mais compartimentalizadas. Esses padrões indicam que a conservação deve priorizar a manutenção de grandes fragmentos e a restauração ecológica de áreas estratégicas degradadas para melhorar a conectividade ecológica. No Capítulo 3, utilizando dados de cobertura do solo entre 1990 e 2020, demonstramos um declínio acentuado da conectividade funcional em paisagens amazônicas desmatadas. Em 40 grandes paisagens analisadas no Pará, Mato Grosso e Rondônia, a conectividade de processos ecológicos essenciais caiu em até 50% nas regiões mais impactadas, mesmo considerando stepping stones. Paralelamente, a modularidade aumentou, refletindo paisagens mais compartimentalizadas, com maiores distâncias entre fragmentos e redução expressiva de sua área média. Esses resultados sugerem um possível colapso da conectividade espacial em partes da Amazônia, exceto no oeste do Pará, ressaltando a necessidade urgente de estratégias para evitar o isolamento funcional dos remanescentes florestais. O Capítulo 4 investiga como a estrutura da paisagem e a conectividade florestal influenciam a riqueza e a proporção de aves altamente sensíveis ao desmatamento. Com base em dados de ocorrência de 18 municípios no Pará e Mato Grosso, obtidos via WikiAves, analisamos métricas da paisagem derivadas do MapBiomas. Os resultados indicam que maiores distâncias entre fragmentos e maior irregularidade das formas estão associadas à redução de espécies sensíveis, enquanto o effective mesh size apresentou forte relação positiva com sua riqueza. O tamanho médio dos fragmentos não foi um preditor significativo. Esses achados reforçam que a configuração espacial e a conectividade do habitat são fundamentais para a conservação da avifauna amazônica, destacando o valor de métricas de conectividade e de dados de ciência cidadã no planejamento da conservação.

Abstract: Rapid deforestation and fragmentation of Amazonian forests threaten biodiversity and ecosystem resilience, particularly in the Arc of Deforestation, a region that has experienced intense impacts. This makes it essential to assess whether distances between forest fragments still allow functional connectivity and natural regeneration. Chapter 1 reviews ecological thresholds for pollen and seed dispersal, as well as the ability of Amazonian species to cross open areas, and compares these thresholds with the actual distances between forest fragments in heavily deforested states. The results indicate that, across much of the Arc of Deforestation, mean distances between fragments (122?173 m) remain below maximum dispersal thresholds, suggesting that key ecological processes and forest regeneration can still be maintained. However, highly isolated areas, particularly in eastern Mato Grosso and eastern Pará, are approaching critical thresholds, requiring urgent restoration actions such as ecological corridors and stepping stones. Chapter 2 assesses the current functional connectivity of forest fragments in the states of Pará, Mato Grosso, and Rondônia using high-resolution spatial metrics and, for the first time, dispersal thresholds derived from Amazonian species. The results show higher connectivity in western Pará, characterized by larger fragments and shorter inter-fragment distances, whereas eastern Mato Grosso and Rondônia exhibit highly fragmented landscapes with large distances and low probabilities of connectivity. Modularity increased with fragmentation, indicating more compartmentalized landscapes. These patterns suggest that conservation efforts should prioritize the maintenance of large forest fragments and the strategic restoration of degraded areas to enhance ecological connectivity. In Chapter 3, using four decades of land-cover data (1990?2020), we demonstrate a marked decline in functional connectivity across deforested Amazonian landscapes. Across 40 large-scale landscapes analyzed in Pará, Mato Grosso, and Rondônia, connectivity of essential ecological processes declined by up to 50% in the most impacted regions, even when considering stepping stones. In parallel, spatial modularity increased, reflecting more compartmentalized landscapes with greater distances between fragments and a pronounced reduction in mean fragment area. These results suggest a potential collapse of spatial connectivity in parts of the Amazon, except in western Pará, highlighting the urgent need for strategies to prevent the functional isolation of remaining forest fragments. Chapter 4 investigates how landscape structure and forest connectivity influence the richness and proportion of bird species highly sensitive to deforestation. Based on occurrence data from 18 municipalities in Pará and Mato Grosso obtained through the WikiAves citizen-science platform, we analyzed landscape metrics derived from MapBiomas. The results indicate that greater distances between forest fragments and higher shape irregularity are associated with lower proportions of sensitive species, whereas effective mesh size showed a strong positive relationship with their richness. Mean fragment size was not a significant predictor. These findings reinforce that habitat configuration and connectivity are critical for the conservation of Amazonian avifauna, highlighting the value of connectivity metrics and citizen-science data for conservation planning.