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Lara Gomes Côrtes
MODELAGEM DE DISTRIBUIÇÃO DE ESPÉCIES COMO
FERRAMENTA PARA A CONSERVAÇÃO DE ESPÉCIES
RARAS DE ANFÍBIOS DO CERRADO
Orientador: Paulo De Marco Júnior
GOIÂNIA - GO
FEVEREIRO – 2009
UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM
ECOLOGIA E EVOLUÇÃO
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ii
UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA E EVOLUÇÃO
Lara Gomes Côrtes
MODELAGEM DE DISTRIBUIÇÃO DE ESPÉCIES COMO
FERRAMENTA PARA A CONSERVAÇÃO DE ESPÉCIES
RARAS DE ANFÍBIOS DO CERRADO
Orientador: Paulo De Marco Júnior
Dissertação apresentada à Universidade Federal
de Goiás, como parte das exigências do
Programa de Pós-graduação em Ecologia e
Evolução para obtenção do título de Magister
Scientiae.
Orientador: Paulo De Marco Júnior
GOIÂNIA - GO
FEVEREIRO – 2009
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Lara Gomes Côrtes
MODELAGEM DE DISTRIBUIÇÃO DE ESPÉCIES COMO
FERRAMENTA PARA A CONSERVAÇÃO DE ESPÉCIES
RARAS DE ANFÍBIOS DO CERRADO
Dissertação apresentada à Universidade Federal
de Goiás, como parte das exigências do
Programa de Pós-graduação em Ecologia e
Evolução para obtenção do título de Magister
Scientiae.
APROVADA: 26 de fevereiro de 2009
Prof. Dr. Rogério Pereira Bastos Prof. Dr. Daniel de Brito Candido da Silva
Prof. Dr. Paulo De Marco Júnior
(Orientador)
iv
Aos meus pais, Nilva e Diógenes, que me
ensinaram tanto e cujo apoio é tão essencial em
minha vida, permitindo-me chegar até aqui.
“A biblioteca da vida está queimando e nós nem ao
menos conhecemos os títulos dos livros”
Gro Harlem Brundtland
v
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador, Paulo De Marco Júnior, agradeço, primeiramente, por ter confiado
em mim, alguém sem experiência anterior em ecologia. Hoje sei que, naquele dia, eu já tinha
ganhado na loteria, dado o tamanho da procura por sua orientação. Minha dissertação exigiu,
em diversos momentos, um conhecimento que eu não tinha, mas eu pude sempre contar com o
auxílio dessa pessoa que, de maneira única, conseguia elogiar os passos de formiguinha que
eu dava. Esse jeito otimista de enxergar os pequenos avanços de uma pessoa é um
ensinamento que vou carregar para sempre comigo. Agradeço pela paciência, pela atenção,
pelas conversas cheias de ensinamentos valiosos. Obrigada também por despertar em mim a
curiosidade e a paixão necessárias pela ciência, pela ecologia e por transmitir essa vontade de
resolver os problemas ambientais do Brasil. Não há dúvidas de que aprendi muito. Sua
orientação foi e continua sendo essencial para a minha formação como profissional e como
ser humano. Muito obrigada.
Aos professores do mestrado agradeço pelas sugestões, pelas críticas, pela paciência e
pelos conhecimentos transmitidos que foram essenciais para a conclusão dessa dissertação.
Ao professor Rogério Pereira Bastos agradeço pela disponibilização de dados utilizados nos
experimentos e pelas conversas sobre os anfíbios. Ao professor Luís Maurício Bini pela
importante sugestão de utilização de espécies virtuais. Também agradeço aos meus inúmeros
professores, pois acredito que toda a minha caminhada educacional foi importante. Sou
imensamente grata e terei sempre respeito e admiração por todos esses profissionais que
realmente podem mudar o mundo.
Agradeço aos meus pais por estarem sempre presentes de alguma forma em todos os
momentos de minha vida, por serem aquela torcida fiel que acompanhou todos os meus
passos até aqui e que me empurrou pra frente quando eu mais precisei. A eles tenho
admiração e dívida eternas por serem essas pessoas que nunca mediram esforços para que eu
continuasse estudando e tivesse uma boa formação. Eles são, sem dúvida, parte do bom
exemplo, da curiosidade, da alegria, da confiança, do amor e do otimismo que carrego
comigo.
Agradeço também ao meu irmão Fernando pelas discussões sobre a vida, sobre o
futuro, sobre os obstáculos que enfrentamos, enfim, por ser meu primeiro e eterno amigo.
Agradeço pelo seu jeito divertido de ver o mundo com quem aprendi a ser mais calma, mais
confiante, mais feliz. Agradeço ao meu namorado Douglas pela atenção, pela paciência, pela
confiança. Obrigada por me fazer lembrar que, às vezes, eu também preciso de pausas. Aos
vi
meus familiares e à Lúcia, agradeço pelas conversas e pela companhia que não me deixam
esquecer que a vida tem diversas faces, cada uma importante ao seu modo.
Aos meus amigos de infância, do Laboratório de Ecologia Teórica e do mestrado
ficam aqui registrados os meus sinceros agradecimentos pela força, pelo estímulo, pela ajuda,
pelos conselhos, pelas discussões, pela confiança, pelo conhecimento, pelo tempo (tão
valioso) que dispensaram inúmeras vezes a mim. Muito obrigada por tudo e, certamente, um
pouco de cada um de vocês permanece dentro de mim, tornando-me uma pessoa e um
profissional melhor. Aprendi imensamente com todos vocês e estarei sempre pronta a ajudá-
los no que for necessário.
À CAPES pela bolsa de mestrado e à Universidade Federal de Goiás por toda a
estrutura.
Enfim, essa dissertação tem um pouco de muita gente e por isso tenho a agradecer.
A todos peço também desculpas pelas inúmeras ausências em acontecimentos importantes,
pelos nervosismos desnecessários, pelos momentos que precisaram de mim e eu não pude
estar presente, mas que só assim seria possível chegar até aqui. Mais uma vez agradeço por
toda essa compreensão e é com alegria que posso dizer que voamos um pouco mais longe.
vii
RESUMO GERAL
CÔRTES, Lara Gomes. Universidade Federal de Goiás, fevereiro de 2009. Modelagem de
distribuição de espécies como ferramenta para a conservação de espécies raras de
anfíbios do cerrado. Orientador: Paulo De Marco Júnior.
A modelagem de distribuição potencial de espécies produz modelos empíricos que
relacionam os registros de ocorrência das espécies em campo a variáveis preditoras
ambientais, baseando-se em respostas derivadas de diversas hipóteses de como os fatores
ambientais controlam a distribuição das espécies. Essa ferramenta é especialmente importante
para a biologia da conservação, porque pode dar respostas rápidas que são necessárias frente a
uma crise de biodiversidade. Nesse contexto, a modelagem se torna uma metodologia
potencialmente promissora porque permite extrair informações biogeográficas úteis a partir de
poucos registros de ocorrências das espécies. Assim, esse trabalho objetivou identificar
problemas metodológicos de modelagens de distribuição potencial com dados escassos,
propondo também a utilização da modelagem como uma importante ferramenta na tomada de
decisões de conservação para espécies raras. Nós fizemos experimentos simulando a raridade
de anfíbios bem conhecidos e também utilizamos espécies virtuais. Nós constatamos que
modelos com o Limiar nimo podem produzir taxas de omissão menores e que o Maxent
com valor de RM igual a um obteve a melhor acurácia em relação às medidas de desempenho
utilizadas. Nós também demonstramos que a melhor metodologia para poucos dados irá
depender da finalidade do modelo. Em inventários deve-se utilizar o Somatório de diferentes
metodologias; no estabelecimento de áreas prioritárias para a conservação deve-se utilizar a
Intersecção de modelos; na avaliação do status de conservação de uma espécie deve ser
utilizado o método de Intersecção de modelos. No entanto, como método individual, a
Distância Euclidiana parece ser a melhor opção. De maneira geral, nossa metodologia
demonstrou ser útil para a realização de avaliações preliminares de espécies com dados
escassos, identificando seis espécies de anfíbios que devem ser priorizadas em projetos de
conservação. Nós não temos a pretensão de que essas avaliações de risco de extinção sejam
imediatamente convertidas em listas de espécies ameaçadas, mas o principal objetivo é o
direcionamento de inventários e a produção de um conhecimento sistemático que possa ser
utilizado em workshops de discussão de espécies ameaçadas e de áreas prioritárias para a
conservação.
viii
ABSTRACT
CÔRTES, Lara Gomes. Universidade Federal de Goiás, february 2009. Species distribution
modeling like a tool to conserve amphibian rare species of Cerrado. Orientador: Paulo De
Marco Júnior.
The species distribution modeling generates empirical models which are relationships
between occurrence records and environmental predicting variables. These relationships are
derived from hypothesis about how environmental factors control species distributions.
Species distribution modeling is a tool especially important to conservation biology, because
it can gives fast answers which are necessary to face a biodiversity crisis. In this context, the
modeling becomes a potential promising tool to extract useful biogeography information from
few occurrence records. Then this work aimed to identify methodological problems of
modeling with few data and also proposes the use of modeling like an important tool to take
decisions in conservation of rare species. We did experiments simulating the rarity of well
known amphibian species and another experiment with virtual species. We found that models
with minimum threshold can generate the smallest omission rate and MAXENT with
regularization multiplier value equal to one obtained the best accuracy according to measures
used. We also found that the best methodology for few data will depend on the purpose of
models. In inventories should be use the Sum of different methodology; to establish priority
conservation areas and to evaluate specie conservation status one must use the models
Intersection. However, Euclidian Distance seems to be the best individual methodology. In
general the methodology which we propose here is useful to preliminary assessments of little
known species. We identified six amphibian species that should be prioritized in conservation
policies. We don’t have the claim that these assessments would be converted immediately in
red lists, but our principal aim is the direction of inventories and the production of systematic
knowledge. It can be use in discussion workshops about threatened species and priority
conservation areas.
ix
SUMÁRIO
AGRADECIMENTOS ...............................................................................................................v
RESUMO GERAL ...................................................................................................................vii
ABSTRACT ............................................................................................................................viii
SUMÁRIO.................................................................................................................................ix
CAPÍTULO 1 .............................................................................................................................1
1. INTRODUÇÃO GERAL .......................................................................................................1
2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................................5
CAPÍTULO 2 .............................................................................................................................7
MODELAGEM E CONSERVAÇÃO: A PROBLEMÁTICA DA ESCASSEZ DE DADOS ..7
1. INTRODUÇÃO......................................................................................................................7
2. METODOLOGIA.................................................................................................................13
2.1 Experimento de raridade simulada I...............................................................................13
2.1.1 Dados de ocorrência e espécies utilizadas...................................................................13
2.1.2 Variáveis ambientais ...................................................................................................14
2.1.3 Métodos de modelagem...............................................................................................15
Maxent, parâmetro de regularização e limiares ..............................................................15
2.1.4 Desenho experimental e análise estatística..................................................................17
2.2 Experimento de raridade simulada II..............................................................................19
2.2.1 Dados de ocorrência e espécies utilizadas...................................................................19
2.2.2 Variáveis ambientais ...................................................................................................21
2.2.3 Métodos de modelagem...............................................................................................21
Distância Euclidiana ........................................................................................................22
Maxent Espacial ...............................................................................................................22
2.2.4 Desenho experimental e análise estatística..................................................................22
2.3 Medidas de desempenho.................................................................................................23
a) AUC..............................................................................................................................23
b) Taxa de sobreprevisão .................................................................................................25
c) Taxa de omissão ...........................................................................................................25
d) Razão de área predita ..................................................................................................25
e) Kappa ...........................................................................................................................25
3. RESULTADOS ....................................................................................................................26
3.1 Experimento de raridade simulada I...............................................................................26
3.2 Experimento de raridade simulada II..............................................................................29
4. DISCUSSÃO........................................................................................................................34
4.1 Qual o melhor limiar e RM?...........................................................................................34
4.2 Qual o melhor método de modelagem para poucos pontos?..........................................38
5. CONCLUSÃO......................................................................................................................43
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................45
7. ANEXOS..............................................................................................................................52
CAPÍTULO 3 ...........................................................................................................................54
CRISE DE BIODIVERSIDADE: UTILIZANDO A MODELAGEM DE DISTRIBUIÇÃO
POTENCIAL DE ESPÉCIE PARA ESTABELECER PRIORIDADES DE CONSERVAÇÃO
..................................................................................................................................................54
1. INTRODUÇÃO....................................................................................................................54
2. METODOLOGIA.................................................................................................................60
2.1 Área de estudo ................................................................................................................60
2.2 Dados de ocorrência e espécies utilizadas......................................................................60
2.3 Informações de história natural ......................................................................................61
x
2.4 Variáveis ambientais.......................................................................................................64
2.5 Métodos de modelagem utilizados .................................................................................65
2.6 Avaliação do status de conservação ...............................................................................67
3. RESULTADOS ....................................................................................................................70
3.1 Distribuição predita para cada espécie e ameaças associadas ........................................70
3.2 Identificações de áreas prioritárias para ações de conservação......................................91
3.3 Avaliação do status de conservação ...............................................................................94
4. DISCUSSÃO........................................................................................................................96
4.1 Regiões de ocorrência e ameaças associadas .................................................................96
4.2 Importância econômica ..................................................................................................97
4.3 Avaliação do status de conservação ...............................................................................98
5. CONCLUSÃO....................................................................................................................101
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...............................................................................102
7. ANEXOS............................................................................................................................112
1
CAPÍTULO 1
1
1. INTRODUÇÃO GERAL
A fascinante questão de quais seriam os fatores determinantes da distribuição dos seres
vivos pela Terra no espaço e no tempo tem inspirado há muito tempo diversos ecólogos a
buscar explicações para ela (Andrewartha & Birch 1954). Nesta busca, a análise da relação
entre ambiente e espécies sempre foi uma questão central em ecologia e foi na quantificação
desta relação que se originou a modelagem de distribuição potencial de espécies (Guisan &
Zimmermann 2000; Guisan & Thuiller 2005). Os métodos de modelagem evoluíram de
simples quantificações não espacializadas destas relações a modelagens estatísticas
espacialmente explícitas e empíricas da distribuição das espécies (Guisan & Thuiller 2005).
A modelagem de distribuição potencial de espécies produz modelos empíricos que
relacionam os registros de ocorrência das espécies em campo a variáveis preditoras
ambientais, baseando-se em respostas derivadas de diversas hipóteses de como os fatores
ambientais controlam a distribuição das espécies (Guisan & Zimmermann 2000). Desse
modo, a distribuição geográfica da espécie é predita através do mapeamento da área onde os
requerimentos ambientais dos registros de ocorrência são atingidos. Assim, essa técnica vem
sendo empregada para predizer sítios potenciais para espécies invasoras (Ficetola et al. 2007),
estimar mudanças de distribuição frente às mudanças climáticas (Pearson & Dawson 2003) e
identificar localidades potenciais para a ocorrência de espécies de importância de conservação
(Rodriguez et al. 2007).
Uma característica marcante dos modelos de distribuição potencial é a dependência do
conceito de nicho ecológico (Guisan & Zimmermann 2000; Soberón 2007). Apesar de não ser
difícil encontrarmos referências a conceitos similares nos trabalhos de Darwin, a palavra
“nicho” foi pela primeira vez utilizada por Grinnell em 1924, em referência à posição
ecológica de um animal na natureza. Grinnell (1924) definiu o “nicho ecológico ou
ambiental” como sendo a última unidade de distribuição ocupada por uma única espécie ou
subespécie. Segundo Vandermeer (1972), dois aspectos importantes no conceito de nicho
de Grinnell: 1) sua natureza de distribuição, pois o nicho é definido como a distribuição dos
indivíduos em uma área geográfica; 2) sua natureza potencial, pois o nicho é a distribuição
idealizada dos organismos na ausência de interações com outras espécies. Nesse sentido,
segundo Grinnell, a distribuição de uma espécie é limitada apenas por um conjunto de
1
As referências bibliográficas deste capítulo seguem as regras da revista Ecography.
2
barreiras físicas ou climáticas, raramente se referindo à limitação de recursos como um fator
importante.
Elton (1927) também desenvolveu seu conceito de nicho, segundo o qual nicho
significa o lugar do animal na comunidade, o que o animal está fazendo, sua relação com a
comida e os inimigos. Segundo Vandermeer (1972), o aspecto mais importante deste conceito
de nicho é sua natureza pós-interativa, ou seja, define o atual lugar do organismo na natureza
como conseqüência de interações com outros seres vivos, em oposição ao caráter potencial do
conceito como definido por Grinnell (1924). A visão de nicho de Elton estava mais
direcionada para descrever como um organismo transforma o ambiente (através da cadeia
trófica) do que para determinar quais fatores ambientais afetam o organismo (Leibold 1995).
Durante o período de 1930-1950, os conceitos de nicho de Grinnell e Elton foram misturados
de alguma forma e a noção vaga de nicho ecológico como a profissão de um organismo na
comunidade se tornou um conceito aceito em diversos livros de ecologia (Vandermeer 1972).
O conceito moderno de nicho foi proposto por Hutchinson (1957), e revolucionou a
ecologia definindo nicho como sendo um hipervolume n-dimensional, e cujos eixos abrangem
as condições e recursos limitantes para a sobrevivência, crescimento e reprodução de um
organismo. Desta forma, cada ponto no espaço multidimensional onde a espécie ocorre
obedece às condições ambientais que são adequadas para ela. Hutchinson (1957) também
distingue entre nicho fundamental e realizado, sendo o primeiro semelhante ao conceito de
Grinnell (1924) e o último ao conceito de Elton (1927). O nicho fundamental é todo o
hipervolume adequado para a persistência da espécie na ausência de outras espécies e o nicho
realizado é a parte do nicho fundamental que permanece ocupada pela espécie após interações
com outras espécies. O termo nicho passa a ser uma característica das espécies e não mais do
ambiente (Pulliam 2000).
Hutchinson (1957) forneceu uma nova formalização do conceito de nicho que se
tornou uma teoria central para muitas pesquisas ecológicas. Entretanto, 50 anos depois é
perceptível que uma confusão no uso deste conceito (Pulliam 2000), especialmente no
campo da modelagem de distribuição potencial. Na literatura de modelagem é comum
encontrar que os modelos quantificam o nicho realizado das espécies, uma vez que os pontos
de ocorrências utilizados estão limitados por interações bióticas e recursos limitados
(Guisan & Thuiller 2005). Diversos termos são usados quando se descreve o que foi
modelado, tais como “habitat”, “nicho fundamental”, “nicho realizado” ou “nicho ambiental”
(Kearney 2006).
3
Assim, torna-se necessário esclarecermos o quê, afinal, nós estaríamos modelando. A
escala usada na modelagem de distribuição potencial parece ser essencial na resposta desta
pergunta (Guisan & Thuiller 2005; Araujo & Guisan 2006; Soberón 2007). A dependência da
escala existe porque o fator que se sobressai em cada caso será dependente da escala de
resolução do estudo, sendo a capacidade de dispersão das espécies, as condições ambientais e
as interações bióticas os principais fatores na determinação dos padrões de distribuição das
espécies (Soberón 2007). Soberón (2007) define o nicho modelado como sendo nicho
Grinnelliano, pois as condições ambientais, equivalentes à definição de nicho de Grinnell
(917, 1924), são mais relevantes em escalas de estudo maiores (> 1 km
2
), como ocorre nas
modelagens de distribuição, e as interações bióticas, equivalentes ao nicho de Elton, tornam-
se mais influentes em escalas menores (<1 km
2
).
Nesse sentido, na escala geográfica em que a modelagem é feita e que,
conseqüentemente, as distribuições estão definidas, a presença de competidores não significa
a redução da área de distribuição de uma espécie (Soberón 2007). Em outras palavras, o
tamanho da célula de resolução dos conjuntos de variáveis utilizados na modelagem pode ser
grande (1-50km
2
) para a escala da dispersão natural da espécie. Nessa situação as espécies
que competem pelo mesmo recurso podem co-ocorrer simultaneamente na mesma célula, uma
vez que elas podem estar ocupando micro-habitat distintos dentro da célula (Araujo & Guisan
2006).
Desse modo, tendo como referencial teórico o nicho Grinnelliano e sendo favorecida
por avanços computacionais e pelo aumento da disponibilidade de dados digitais (Graham et
al. 2004), a modelagem de distribuição potencial de espécies tem sido utilizada como uma
importante ferramenta em diversas áreas da ecologia aplicada. Porém, essa ferramenta é
especialmente importante para a biologia da conservação, porque pode dar respostas rápidas
que são necessárias frente a uma crise de biodiversidade (Singh 2002; Western 1992; Soule
1985). Nesse contexto, a modelagem se torna uma metodologia potencialmente promissora
porque permite extrair informações biogeográficas úteis a partir de poucos registros de
ocorrências das espécies (Pearson et al. 2007). Dessa forma, essa técnica pode auxiliar na
tomada de decisões de conservação para espécies deficientes em dados, pois o tamanho da
distribuição das espécies pode ser estimado, gerando um conhecimento imprescindível para
avaliações de status de conservação. Então, torna-se possível, ao menos, a leitura do título do
livro das características de cada espécie, um começo que pode minimizar conflitos entre
atitudes evidenciárias e precaucionárias, fato comum nas discussões de risco de extinção de
espécies deficientes em dados, como os anfíbios do Cerrado.
4
No entanto, avanços metodológicos ainda são necessários na modelagem com dados
escassos para que esses modelos possam auxiliar de forma efetiva em ações de conservação.
Dessa forma, o presente trabalho objetiva identificar problemas metodológicos de modelagens
de distribuição potencial com dados escassos, propondo também a utilização da modelagem
como uma importante ferramenta na tomada de decisões de conservação para espécies raras.
No primeiro capítulo nos realizamos experimentos de raridade simulada para identificar os
melhores parâmetros, limiares e métodos e quais tipos de erro os modelos com poucos pontos
de ocorrência estariam sujeitos. No segundo capítulo nós utilizamos os resultados dos
experimentos realizados para gerar um conjunto de produtos diretamente ligados a propostas
de conservação de anfíbios endêmicos deficientes em dados do Cerrado. Nós avaliamos o
status de conservação dessas espécies, realizamos análises de lacunas e propusemos áreas
prioritárias para inventários e conservação das mesmas.
5
2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Andrewartha, H. G. & Birch, L. C. 1954. The distribution and abundance of animals. -
University of Chicago Press.
Araujo, M. B. & Guisan, A. 2006. Five (or so) challenges for species distribution modelling. -
J. Biogeogr. 33: 1677-1688.
Elton, C. 1927. Animal ecology. - Sidgwick and Jackson.
Ficetola, G. F., Thuiller, W. & Miaud, C. 2007. Prediction and validation of the potential
global distribution of a problematic alien invasive species - the American bullfrog. - Diversity
and Distributions 13: 476-485.
Graham, C. H., Ferrier, S., Huettman, F., Moritz, C. & Peterson, A. T. 2004. New
developments in museum-based informatics and applications in biodiversity analysis. - Tree
19: 497-503.
Grinnell, J. Geography and Evolution. 1924. - Ecology 5: 225-229.
Guisan, A. & Thuiller, W. 2005. Predicting species distribution: offering more than simple
habitat models. - Ecol Letters 8: 993-1009.
Guisan, A. & Zimmermann, N. E. 2000. Predictive habitat distribution models in ecology. -
Ecological Modelling 135: 147-186.
Hutchinson, G. E. 1957. Concluding remarks. - Cold Spring Harbor Symposium of
Quantitative Biology 22: 415-427.
Kearney, M. 2006. Habitat, environment and niche: what are we modelling? - Oikos 115:
186-191.
Leibold, M. A. 1995. The Niche Concept Revisited: Mechanistic Models and Community
Context. - Ecology 76: 1371-1382.
Pearson, R. G. & Dawson, T. P. 2003. Predicting the impacts of climate change on the
distribution of species: are bioclimate envelope models useful? - Global Ecology and
Biogeography 12: 361-371.
6
Pearson, R. G., Raxworthy, C. J., Nakamura, M. & Peterson, A. T. 2007. Predicting species
distributions from small numbers of occurrence records: a test case using cryptic geckos in
Madagascar. - J. Biogeogr. 34: 102-117.
Pulliam, H. R. 2000. On the relationship between niche and distribution. - Ecol Letters 3: 349-
361.
Rodriguez, J. P., Brotons, L., Bustamante, J. & Seoane, J. 2007. The application of predictive
modelling of species distribution to biodiversity conservation. - Diversity and Distributions
13: 243-251.
Singh, J. S. 2002. The biodiversity crisis: A multifaceted review. - Current Science 82: 638-
647.
Soberón, J. 2007. Grinnellian and Eltonian niches and geographic distributions of species. -
Ecol Letters 10: 1115-1123.
Soule, M. E. 1985. What is conservation biology? - BiosScience 35: 727-734.
Vandermeer, J. H. 1972. Niche theory. - Annu. Rev. Ecol. Syst. 3: 107-132.
Western, D. 1992. The biodiversity crisis: a challenge for biology. - Oikos 63: 29-38.
7
CAPÍTULO 2
2
MODELAGEM E CONSERVAÇÃO: A PROBLEMÁTICA DA ESCASSEZ DE
DADOS
1. INTRODUÇÃO
Uma das características mais citadas como positivamente correlacionada ao risco de
extinção é ter uma pequena área de distribuição geográfica (Lips et al. 2003; Hero et al. 2005;
Watling & Donnelly 2007; Cooper et al. 2008; Sodhi et al. 2008). Esse padrão é também
afetado pelo fato de que espécies de distribuição restrita são, geralmente, menos abundantes
(Brown 1984; Johnson 1998). Essas duas características, baixa abundância e pequena área de
distribuição, são as variáveis que definem a raridade de uma espécie (Gaston 1994). Espécies
com essas características devem ser os principais alvos de ações de conservação, pois
populações pequenas estão mais sujeitas à extinção por diversas causas, incluindo perda de
variabilidade genética, estocasticidade demográfica e flutuações ambientais (Gaston 1998).
Assim, existem fortes justificativas para aumentar os esforços em caracterizar a área
de distribuição de espécies para auxiliar na tomada de decisões de conservação. Porém, a
raridade dessas espécies está diretamente relacionada à menor probabilidade de se obter
informação de ecologia e, conseqüentemente, essas espécies são também pouco conhecidas,
especialmente em áreas tropicais (Houlahan et al. 2000). Para enfrentar esse problema de
informações escassas, a modelagem de distribuição potencial de espécies (MDPE) tem sido
uma ferramenta bastante utilizada para propor estratégias de conservação de espécies raras ou
pouco conhecida (Anderson & Martinez-Meyer 2004; Hernandez et al. 2006; Gibson et al.
2007; Papes & Gaubert 2007; Rodriguez et al. 2007; Hernandez et al. 2008).
A MDPE a partir de poucos dados de ocorrência impõe novos desafios além da
necessidade de se lidar com incertezas sem prejudicar a efetividade de medidas de
conservação. Essa efetividade estará diretamente associada a estimativas eficientes da
distribuição geográfica das espécies que queremos proteger (Hernandez et al. 2006), ainda
que haja um número limitado de ocorrências conhecidas para estas espécies. Acreditamos que
a MDPE possa ser uma ferramenta bastante útil nesses casos, pois se uma espécie tem
distribuição restrita, é provável que uma grande proporção do seu espaço ambiental esteja
representada mesmo em poucos pontos de ocorrência (Hernandez et al. 2006) e, portanto,
seria possível modelar sua distribuição potencial a partir de dados escassos.
2
As referências bibliográficas deste capítulo seguem as regras da revista Ecography
8
Os resultados de Hernandez et al. (2006) corroboraram essa idéia e indicaram que
modelos razoáveis podem ser feitos para algumas espécies raras que tenham somente cinco
pontos, as quais freqüentemente possuem áreas de distribuição pequenas e tolerâncias
ambientais limitadas. Evidentemente, o sucesso desses procedimentos pode ser afetado por
características intrínsecas das espécies e também pelo tipo de estratégia de modelagem
utilizada.
O avanço recente da disponibilidade de informações geográficas (Graham et al. 2004)
permitiu o desenvolvimento de diversos métodos de modelagem que utilizam apenas dados de
presença. Esses métodos vão desde técnicas simples que determinam a distribuição das
espécies a partir de medidas de similaridade ambiental (Distância Euclidiana, Distância de
Mahalanobis, Bioclim, DOMAIN), a métodos que utilizam complexos algoritmos genéticos
(GARP) ou de máxima entropia (Maxent). Entretanto, nós sabemos que metodologias
distintas irão produzir predições diferentes (Araujo & Guisan 2006) e cada uma pode se
sobressair na modelagem de espécies ou dados com determinadas características (Hernandez
et al. 2008; Phillips 2008).
Na modelagem de espécies com poucos pontos de ocorrência, alguns trabalhos têm
demonstrado a superioridade do Maxent (Hernandez et al. 2006; Papes & Gaubert 2007;
Pearson et al. 2007). Ao contrário do que seria esperado, as predições do Maxent, nestas
circunstâncias, foram mais amplas do que as do GARP (Papes & Gaubert 2007). Pearson et
al. (2007), utilizando o Maxent, constataram que a acurácia dos modelos reduzem
dramaticamente a partir de dados de ocorrências menores que cinco pontos. Eles também
obtiveram uma grande variabilidade nos resultados ao remover seqüências aleatórias de
pontos de ocorrências, demonstrando haver sensibilidade dos resultados dos modelos a
localidades individuais quando poucos dados estão disponíveis. Pearson et al. (2007) também
concluíram que modelos com limiares fixos de dez tenderam a manter uma elevada proporção
de presenças corretamente preditas mesmo com a redução do número de pontos de ocorrência.
Porém, os autores advertem que tais modelos devem ser interpretados apenas como a
identificação de regiões que possuem condições ambientais semelhantes aos locais onde
sabemos que as espécies ocorrem, podendo direcionar futuros inventários.
Apesar de alguns trabalhos terem obtido sucesso na modelagem de espécies raras
(Hernandez et al. 2006; Papes & Gaubert 2007; Pearson et al. 2007), poucos pontos de
ocorrência de espécies dificultam qualquer análise estatística e resulta em decréscimo no
potencial preditivo dos modelos quando comparados a modelos construídos a partir de um
maior número de ocorrências (Hernandez et al. 2006; Pearson et al. 2007; Wisz et al. 2008). É
9
amplamente aceito que as medidas mais robustas para a avaliação da acurácia de um modelo
são as que utilizam dados independentes, ou seja, utilizam dados que não entraram na
construção do modelo (Fielding & Bell 1997; Vaughan & Ormerod 2005). Desse modo, a
metodologia de avaliação mais comum é a partição do conjunto de dados em amostras de
“formação” e de “teste”, obtendo, assim, diversas medidas de acurácia derivadas de uma
matriz de confusão, a qual descreve a freqüência de predições corretas e incorretas de
presenças e ausências conhecidas (Fielding & Bell 1997). Porém, tais métodos de partição não
são apropriados quando os dados disponíveis são limitados, pois tanto os dados de
“formação” como os dados de “teste” se tornam muito pequenos (Pearson et al. 2007).
Além dos avanços necessários na avaliação de modelos de distribuição,
principalmente em relação a espécies raras, um dos maiores desafios para a evolução da
ciência da modelagem é a melhora na parametrização destes modelos (Araujo & Guisan
2006). Sabemos que parâmetros iniciais diferentes de um mesmo método podem gerar
diferentes projeções de distribuições potenciais (Elith et al. 2006; Pearson et al. 2006). Essa
existência de variabilidade nos resultados dos modelos, devido a diferenças na parametrização
dos mesmos, constitui uma forma de incerteza que foi subestimada anteriormente (Araujo &
Guisan 2006). Assim, torna-se importante considerar várias parametrizações de um mesmo
método com o intuito de melhorar nosso entendimento da sensibilidade dos modelos aos
pressupostos e parâmetros iniciais, permitindo comparações de modelos mais robustas (Elith
et al. 2006; Pearson et al. 2006). É necessário um melhor entendimento do “porquê” e
“quando” parametrizações distintas da mesma metodologia fornecem resultados diferentes,
pois a utilidade dos modelos de distribuição para a biogeografia e ecologia aplicadas é
parcialmente dependente do sucesso da resolução de alguns destas perguntas (Araujo &
Guisan 2006).
Nesse sentido, modelos de distribuição potencial melhores, mesmo com poucos pontos
de ocorrência, talvez possam ser obtidos apenas mudando os parâmetros iniciais com o intuito
de reduzir a sobreparametrização (“overfitting”) dos modelos. A sobreparametrização é um
ajuste exagerado dos dados às restrições impostas pela média dos valores das variáveis
ambientais dos pontos de ocorrência. Esse é um problema bastante comum quando são
utilizadas muitas variáveis ou quando poucos dados de ocorrência, os quais geralmente
estão bem abaixo dos padrões dos métodos de machine-learning (Phillips et al. 2004).
A sobreparametrização prejudica a aplicabilidade de um modelo para outra região de
estudo (Guisan & Zimmermann 2000; Guisan & Thuiller 2005), uma vez que a alta
performance de um modelo ocorreria às expensas da generalidade do mesmo (Araújo &
10
Rahbek 2006). Desse modo, há um conflito de escolhas na construção de modelos confiáveis:
obter uma alta performance, característica de um modelo bastante flexível e complexo; ou
reduzir a sobreparametrização, garantindo generalidade e manutenção da mesma performance
quando novos dados forem adicionados futuramente (Reineking & Schroder 2006).
Com o intuito de se obter um equilíbrio nesse conflito, métodos de regularização são
utilizados para limitar a complexidade dos modelos. Os exemplos mais conhecidos de
tentativas para se encontrar o balanço entre o desempenho de um modelo (ex: ajuste aos
dados) e sua complexidade são os processos de seleção de variáveis. Essa seleção, porém,
pode reduzir o desempenho dos modelos (Reineking & Schroder 2006) e, atualmente,
métodos alternativos foram desenvolvidos, sendo denominados métodos de regularização.
Esses métodos geralmente têm um parâmetro que determina a força da regularização, que
reflete na penalidade que é dada ao aumento da complexidade para o modelo (Reineking &
Schroder 2006). Através do parâmetro regularizador, modelos mais complexos podem ser
ajustados a partir de poucos dados, pois este parâmetro impede o aumento de complexidade
para além do que é suportado pelos dados empíricos (Phillips & Dudik 2008). Portanto, os
algoritmos de modelagem, através do parâmetro regularizador, objetivam encontrar uma
função que se ajuste bem aos dados, mas que também não seja tão complexa (Phillips &
Dudik 2008).
Outro aspecto das modelagens com poucos pontos que merece atenção é a
determinação do melhor limiar de conversão dos dados em presença/ausência nestas
circunstancias. Essa etapa é importante porque, embora mapas de distribuições contínuas
produzam modelos úteis para a conservação (Wilson et al. 2005), geralmente é necessário
transformá-los em mapas categóricos que possuem maior facilidade de aplicação e avaliação
(Jimenez-Valverde & Lobo 2007). Além disso, a escolha do valor do limiar pode ter efeitos
dramáticos no desempenho dos modelos e os limiares que são adequados em modelagens com
muitos registros de ocorrência podem não ter um bom desempenho quando lidam com dados
escassos (Pearson et al. 2007). Assim, mesmo sendo uma etapa essencial em modelagens,
poucos trabalhos tentaram comparar os resultados de modelos utilizando diferentes limiares
(Liu et al. 2005; Jimenez-Valverde & Lobo 2007; Pearson et al. 2007; Freeman & Moisen
2008).
A escolha do melhor limiar pode depender da relação entre erros de omissão e
comissão (Fielding & Bell 1997; Jimenez-Valverde & Lobo 2007) e a prioridade em
minimizar um ou outro tipo de erro irá depender da finalidade de utilização do modelo
(Fielding & Bell 1997; Loiselle et al. 2003; Peterson 2006; Rondinini et al. 2006; Freeman &
11
Moisen 2008). Por exemplo, baixas taxas de omissão devem ser medidas de desempenho
prioritárias em modelos de distribuição potencial que objetivam a conservação de espécies
(Fielding & Bell 1997; Fielding 2002), mais especificamente para o direcionamento de
inventários (Peterson 2006; Freeman & Moisen 2008). No entanto, as espécies geralmente
necessitam de diversos tipos de ações de conservação, como o estabelecimento de áreas
prioritárias, sendo a taxa de sobreprevisão o erro mais caro nesse caso (Loiselle et al. 2003).
também um crescente reconhecimento de que métodos diferentes produzem
resultados distintos, mesmo quando os modelos são calibrados com as mesmas variáveis
preditoras e resposta (Araujo & New 2006; Elith et al. 2006; Phillips & Dudik 2008). Assim,
métodos mais simples como as distâncias talvez gerem modelos melhores quando estamos
trabalhando com espécies pouco conhecidas (Guisan & Thuiller 2005). Por exemplo, Phillips
et al. (2008) defende o uso de metodologias simples que não gerem pseudo-ausências quando
esforço amostral insuficiente e tendencioso para determinadas regiões. Essa sugestão é
feita porque o Maxent, considerado o melhor todo para dados escassos (Hernandez et al.
2006; Papes & Gaubert 2007; Pearson et al. 2007; Wisz et al. 2008), sofre com o
tendenciamento de coletas (Peterson et al. 2007), fato tão comum em países em que dados de
campo têm sido freqüentemente coletados objetivando espécies selecionadas, em oposição a
inventários exaustivos (Eterovick et al. 2005). Além disso, a utilidade de modelos feitos com
Distância Euclidiana foi demonstrada recentemente por de Siqueira et al. (2009), cujo
trabalho utilizou um único registro de ocorrência de uma planta para direcionar o inventário,
que, por sua vez, registrou mais cinco populações dessa espécie.
Adicionalmente, um método promissor parece ser a utilização de metodologias que
exploram a tendência central das projeções de modelos (Araujo et al. 2005), pois a utilização
de predições combinadas gera erros menores do que a utilização de qualquer método
separadamente (Araujo & New 2006). Assim, através da sobreposição de modelos, é possível
reduzir a probabilidade de se tomar decisões de conservação baseadas em predições distantes
da realidade (Araujo & New 2006). Entretanto, nenhum trabalho propôs a utilização do
consenso de modelos para espécies com dados escassos, o que indica a possibilidade e a
necessidade de se testar essa metodologia.
Desse modo, esses trabalhos demonstram a existência de um campo com pesquisa
ainda incipiente, mas que busca determinar a melhor metodologia para modelar a distribuição
de espécies que carecem de informações adequadas. Não dúvidas de que a melhor solução
é o aumento do conhecimento sobre as espécies, uma vez que a melhora na qualidade dos
dados é fundamental para a acurácia das predições (Lobo 2008; Hernandez et al. 2008).
12
Entretanto, a falta de dados não parece ser um problema que será resolvido em um futuro
próximo (Hernandez et al. 2008), enfatizando a necessidade de metodologias que permitam a
tomada de decisões de conservação utilizando as informações que temos hoje.
Assim, no contexto atual de acelerada perda de biodiversidade e dados ainda
limitados, este trabalho objetiva identificar problemas metodológicos de modelagens de
distribuição potencial com dados escassos, propondo também a utilização da modelagem
como uma importante ferramenta na tomada de decisões de conservação para espécies raras.
Dentro desse problema geral, um conjunto de objetivos específicos, voltados para as questões
metodológicas, foi identificado:
i. Simular a raridade de espécies com o intuito de avaliar o desempenho dos modelos
obtidos, identificando, assim, a natureza dos erros de predição de alguns métodos de
modelagem de distribuição potencial quando apenas poucos dados de ocorrência das
espécies estão disponíveiS
ii. Identificar quais são os parâmetros de regularização e limiares mais adequados para
modelagens de espécies pouco conhecidas. Espera-se que modelos de espécies raras
exijam valores mais altos do parâmetro de regularização para que se consiga evitar a
sobreparametrização. Com relação ao limiar, acreditamos que, mesmo para poucos
pontos de ocorrência, existirão diferenças entre os valores de limiares distintos,
resultando em diferentes distribuições preditas. Assim, limiares mais “liberais” serão
mais adequados para modelagens com poucos pontos, pois produzem modelos com
taxas de omissão mais baixas, objetivo principal de modelagens de distribuição
potencial de espécies raras;
iii. Testar métodos individuais de modelagem com características distintas objetivando-se
comparar o sucesso de predição dos mesmos quando poucos dados de ocorrência.
Espera-se que métodos de modelagem mais simples (como distâncias) gerem modelos
melhores neste contexto de raridade, pois estes métodos são menos complexos e
menos sujeitos à sobreparametrização;
iv. Testar diferentes metodologias de modelagem com o intuito de identificar as melhores
técnicas na minimização de erros de omissão, sobreposição e razão de área predita.
Espera-se que o somatório de modelos produza predições com as menores taxas de
omissão, erro que deve ser prioritariamente minimizado para inventários. O uso de
consenso de predições (intersecção) deverá gerar modelos com as menores taxas de
sobreprevisão, objetivo que é almejado para o estabelecimento de áreas prioritárias
para a conservação de espécies. Essa mesma metodologia, por reduzir fontes de erros
13
associados a estatísticas de modelagens específicas de cada método, também deve
produzir modelos com tamanho de distribuição mais similar à área de ocorrência de
uma espécie, característica que é utilizada em avaliações de risco de extinção.
2. METODOLOGIA
2.1 Experimento de raridade simulada I
2.1.1 Dados de ocorrência e espécies utilizadas
Os pontos de ocorrência das espécies foram obtidos através de revisão bibliográfica,
do site CRIA/Species Link (http://splink.cria.org.br) e/ou comunicação pessoal (Bastos, R.
P.). Quando havia somente a localidade de ocorrência da espécie, as coordenadas geográficas
(longitude/latitude) foram obtidas através do site da Alexandria Digital Library
(http://www.alexandria.ucsb.edu/) e do Google Earth, que mantém hoje uma extensão das
informações do IBGE. Os mapas gerados com todos os pontos que utilizamos para estas
espécies foram comparados aos mapas de distribuição disponíveis no site do GAA
(http://www.globalamphibians.org/), sendo semelhantes a estes ou mais amplos. A única
restrição para a escolha destas espécies foi a sua ocorrência no Bioma Cerrado (endêmicas ou
não). Escolhemos as cinco espécies que tivemos mais facilidade de acesso aos dados, sendo
que o número de pontos de ocorrência deveria ser diferente para cada uma delas,
considerando também um mínimo de 10 pontos. As espécies escolhidas e as informações de
biologia básica das mesmas estão listadas abaixo.
Chiasmocleis albopunctata (Boettger,1885)
É uma espécie de ampla de distribuição no Cerrado (Caramaschi & Cruz 1997), mas
não é endêmica deste bioma, tendo ainda uma das maiores distribuições dentre as espécies do
seu gênero (Caramaschi & Cruz 1997). Segundo inventários do Distrito Federal, esta espécie
ocorre em formações campestres e veredas (Brandão & Araujo 2001). Ela apresenta padrão
reprodutivo explosivo, sendo que os ovos e girinos se desenvolvem em corpos de água
lênticos (Toledo et al. 2003). Nós obtivemos 29 pontos de ocorrência para esta espécie.
Dendropsophus elianeae (Napoli & Caramaschi,2000)
É uma espécie que ocorre nos Cerrados de Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul,
São Paulo e Minas Gerais, podendo talvez ocorrer na região de chacos do Paraguai (Napoli &
Caramaschi 2000). Esta espécie ocupa a parte superior de gramíneas e herbáceas, estando
14
associada a lagoas permanentes grandes, com renovação contínua de água (Martins & Jim
2004). O total de pontos utilizados foi de 46 pontos.
Hypsiboas goianus (B. Lutz,1968)
É uma espécie de ampla distribuição no Brasil Central, endêmica do Cerrado, vocaliza
a partir de gramíneas e arbustos e apresenta reprodução prolongada (Bastos et al. 2003).
Indivíduos dessa espécie são encontrados em grande abundância quase todo o ano na Floresta
Nacional de Silvânia (Bastos et al. 2003). Esta espécie é considerada também especialista de
habitat, dependente de matas de galeria e possui baixo potencial de colonização (Brandão &
Araujo 2001). O total de ocorrências usadas para esta espécie foi de 13 pontos.
Hypsiboas lundii (Burmeister,1856)
É uma espécie endêmica do Cerrado que ocorre nas regiões centro-oeste e sudeste
brasileiras (Frost 2007). É encontrada em grande abundância na Floresta Nacional de Silvânia
e em baixas abundâncias na Serra do Cipó (Bastos et al. 2003; Eterovick & Sazima 2004). Os
machos vocalizam ao longo do ano, à noite, sobre vegetação marginal a alturas variáveis de
0,5-8m do chão (Eterovick & Sazima 2004). Reproduz-se principalmente em riachos
permanentes de fundo arenoso e pedregoso, marginados por vegetação arbórea, sendo a
desova depositada numa depressão que o macho escava (Bastos et al. 2003; Eterovick &
Sazima 2004). O total de pontos usados para esta espécie foi de 55 pontos.
Physalaemus cuvieri Fitzinger,1826
É uma espécie de ampla distribuição na América do Sul (Frost 2007), localmente
abundante e amplamente distribuída no Cerrado (Telles et al. 2007). Os machos agregam-se
em arenas e vocalizam na margem de corpos de água temporários ou permanentes em áreas
abertas (Bastos et al. 2003). É uma espécie que se adapta bem a ambientes modificados pela
ação do homem (Eterovick & Sazima 2004). É generalista e ocorre em diversos tipos de
habitat do Cerrado (Brandão & Araujo 2001). Os machos vocalizam com o início da chuva e
os ovos são depositados em ninhos de espuma sobre a água (Bastos et al. 2003). O total de
ocorrências obtidas para estas espécies foi de 181 pontos.
2.1.2 Variáveis ambientais
As variáveis climáticas utilizadas na modelagem da distribuição potencial das espécies
foram temperatura média anual, sazonalidade da temperatura (coeficiente de variação),
15
temperatura média do trimestre mais seco do ano, precipitação anual, sazonalidade da
precipitação (coeficiente de variação), precipitação no trimestre mais quente, as quais foram
retiradas do WORLDCLIM (http://www.worldclim.org). Utilizamos também duas variáveis
topográficas, altitude e inclinação, retiradas do modelo global Hydro-1K de elevação digital
(http://edcdaac.usgs.gov/gtopo30/hydro/). Todas as variáveis climáticas e topográficas
utilizadas têm resolução de 2,5 minutos ( 0,0417 graus). Essas variáveis foram cortadas para
a América do Sul.
2.1.3 Métodos de modelagem
Maxent, parâmetro de regularização e limiares
O Maxent é um método utilizado para caracterizar probabilidades de distribuição a
partir de informações incompletas (Phillips et al. 2006), sendo considerada atualmente a
melhor metodologia para trabalhar com poucos dados (Hernandez et al. 2006; Papes &
Gaubert 2007; Pearson et al. 2007). O Maxent prediz uma distribuição potencial baseando-se
no princípio de que esta distribuição deve ser condizente com tudo que é conhecido para a
espécie (inferido através das condições ambientais dos pontos de ocorrência), mas devendo
evitar limitações infundadas (Phillips et al. 2006). Desta forma, o Maxent encontra a
probabilidade de distribuição com máxima entropia, a qual é próxima da distribuição
uniforme, mas que é restringida pelas informações disponíveis (Phillips et al. 2006).
O Maxent oferece um excelente potencial para extrair informações biogeográficas
úteis a partir de poucos registros de ocorrências das espécies (Pearson et al. 2007), mas ainda
não consenso em relação a alguns aspectos metodológicos. Por exemplo, alguns trabalhos
têm mostrado que a escolha do limiar de corte, o qual transforma um modelo de
probabilidades contínuas de presença da espécie em um mapa binário de presença/ausência,
afeta significativamente a performance de um modelo com poucos pontos (Papes & Gaubert
2007; Pearson et al. 2007). Nestas circunstâncias, o melhor limiar não seria o limiar mais
comumente indicado para análises com muitos pontos de ocorrência.
Dessa forma, nós testamos o desempenho em relação às taxas de omissão geradas por
dois limiares diferentes em modelos produzidos com o Maxent: 1) O limiar que maximiza a
soma da sensibilidade com a especificidade (Maximum training sensitivity plus specificity), o
qual foi sugerido como um dos melhores métodos de escolha de limiar (Liu et al. 2005). Este
limiar é equivalente a achar o ponto na curva ROC cuja tangente da inclinação é igual a um
(Liu et al. 2005); 2) O menor limiar obtido para uma ocorrência utilizada na construção do
16
modelo da espécie (Minimum training presence), o qual foi sugerido como o mais adequado
para modelar espécies raras com objetivos de conservação (Pearson et al. 2007).
Com o intuito de facilitar o entendimento, durante o texto nós nos referimos ao
primeiro tipo de limiar como “máximo” e ao segundo como “mínimo”. Tais termos permitem
uma melhor compreensão uma vez que passamos a focar no valor numérico de cada limiar,
pois o limiar máximo tem, geralmente, valores mais altos, gerando áreas de predição de
ocorrência menores e o limiar mínimo tem valores menores, predizendo áreas mais amplas.
Além disso, como o Maxent é uma técnica de machine-learning (Phillips et al. 2004) e
devido ao princípio da máxima entropia, ele tende a estar sujeito à sobre-parametrização
(Hernandez et al. 2006). Isso ocorre porque, segundo o princípio de máxima entropia, o
modelo produzido respeita um conjunto de limitações derivadas dos dados de ocorrência da
espécie. Essas limitações são expressas em funções simples das variáveis ambientais
utilizadas, sendo que a média de cada uma dessas funções precisa estar próxima da média
empírica dos sítios de ocorrência da espécie modelada (Phillips & Dudik 2008).
Com o objetivo de reduzir a sobre-parametrização, o Maxent possui um parâmetro de
regularização (RM - Regularization Multiplier), que produz um “relaxamento” na predição
(Hernandez et al. 2006). Dessa forma, a distribuição predita passa a incluir valores médios de
variáveis próximos aos valores das médias das variáveis ambientais dos pontos de ocorrência
conhecida da espécie, e não somente os valores que seriam exatamente iguais a elas
(Hernandez et al. 2006). O RM determina a amplitude do limite do erro das funções geradas
em relação aos dados empíricos de ocorrência da espécie (Phillips & Dudik 2008).
Entretanto, a influência do parâmetro regularizador do Maxent sobre a modelagem com
poucos pontos de ocorrência tem sido pouco estudada (Phillips et al. 2004; Dudik et al. 2004).
Neste trabalho, nós avaliamos o desempenho de modelos gerados com valores de RM de 0,5;
0,7; 1; 1,3; 1,5; 1,7; 2 e 2,5 e poucos pontos de ocorrência: dois, três, quatro, cinco e seis.
Nós utilizamos o Maxent versão 3.2.1 e selecionamos as seguintes opções: criar curva
de resposta, formato cumulativo do resultado, resultado em arquivo do tipo asc, fazer figuras
das predições, fazer jackknife para medir a importância das variáveis e das funções
automáticas de dependência das variáveis. Esta última opção utiliza apenas funções lineares
quando há menos de dez pontos de ocorrência disponíveis (Phillips et al. 2006; Raes & Steege
2007), e estas funções foram comprovadas como melhores para modelos gerados com dados
entre dois e nove pontos de ocorrência (Phillips & Dudik 2008).
O formato cumulativo do resultado fornece uma forma fácil de interpretar a
probabilidade de distribuição da espécie (Phillips et al. 2006). O Maxent calcula uma
17
probabilidade não negativa da ocorrência da espécie para cada pixel da área de estudo, sendo
que a soma de todas estas probabilidades deve ser igual a um e, portanto, a probabilidade de
cada célula é tipicamente extremamente baixa (Phillips et al. 2006). Então, com o intuito de
facilitar a interpretação, o valor da probabilidade de uma célula, designado pelo formato
cumulativo, corresponde à soma da probabilidade daquela célula e de todas as outras com
probabilidade igual ou menor, multiplicada por 100 para ser obtida uma porcentagem (Phillips
et al. 2006).
Além disso, em configurações nos selecionamos as opções sementes aleatórias,
remoção de registros de ocorrência em duplicata, e desmarcamos as outras opções da mesma
janela que vêem marcadas como padrão do programa. Também utilizamos em nossas
modelagens uma porcentagem de zero de teste aleatório, máximo 1000 repetições, 10000
pseudo-ausências, limiar de convergência igual a 0,00001 e variamos o parâmetro de
regularização (regularization multiplier- RM). Nestes últimos parâmetros, em relação às
configurações padrões do programa, nós apenas aumentamos o número de repetições e
fizemos modelagens com os diversos RM já citados.
2.1.4 Desenho experimental e análise estatística
Com o intuito de compreendermos os erros aos quais as modelagens com dados
escassos estão sujeitas, nós estudamos as mudanças no desempenho dos modelos com
diferentes valores de RM quando o número de pontos é reduzido. Essas mudanças foram
examinadas calculando-se diversas medidas de desempenho derivadas de uma matriz de
confusão (Tabela 1 e 2). A matriz de confusão foi formada pela comparação entre os modelos
desenvolvidos a partir de todos os pontos disponíveis para cada espécie (controle) e os
modelos calibrados com números de ocorrências reduzidas artificialmente
(amostras/predições) (Tabela 1). Estes últimos foram feitos com dois, três, quatro, cinco e seis
pontos de ocorrência, havendo dez amostras distintas para cada número de pontos (Figura 2).
Essas amostras foram escolhidas através de aleatorizações do conjunto total de ocorrências
para cada uma das cinco espécies estudadas. Os controles foram sempre os modelos gerados
com o Maxent por ter sido considerado um dos melhores métodos de modelagem em um
trabalho recente (Elith et al. 2006).
Além disso, o modelo controle foi gerado com RM igual a um por ser este o valor
padrão indicado por Phillips (2006). Adicionalmente nós utilizamos o Limiar Mínimo nos
modelos controle porque constatamos que este limiar parece ser capaz de reduzir erros
provenientes de esforços amostrais diferentes. Por exemplo, quando as espécies tinham uma
18
maior proporção de pontos para uma determinada região do país, o modelo com Limiar
Máximo dava um maior peso para essas regiões e omitia áreas onde havia o registro de
poucos pontos de ocorrência. Problemas de modelagem com registros de ocorrência
tendenciosos são discutidos em alguns trabalhos recentes (Hortal et al. 2008; Phillips 2008;
Peterson et al. 2007; Phillips & Dudik 2008) e nós buscamos reduzi-los aqui utilizando o
Limiar Mínimo. A distribuição potencial de cada espécie obtida através de todos os registros
de ocorrência disponíveis está no Anexo 1.
Tabela 1. Matriz de confusão formada pela comparação entre os modelos desenvolvidos a partir de
todos os pontos disponíveis para cada espécie (controle) e os modelos calibrados com números de
ocorrências reduzidas artificialmente (predição/ amostras).
Controle
+ -
+ a b
Predição
(amostras)
- c d
Tabela 2. Medidas de desempenho derivadas da matriz de confusão que foram utilizadas na avaliação
da acurácia dos modelos (Letras de acordo com a tabela 1).
Medidas Cálculo
Taxa de omissão c/(a + c)
Taxa de sobreprevisão b/(b+d)
Sensitividade a/(a+c)
Especificidade d/(b+d)
Razão de área predita (a+b)/(a+c)
Kappa
[(a+d)-(((a+c)(a+b)+(b+d)(c+d))/N)]/[N-
(((a+c)(a+b)+(b+d)(c+d))/N)]
O limiar de corte mais adequado foi determinado com o intuito de reduzir as taxas de
omissão. Nós verificamos se havia diferenças nas taxas de omissão entre modelos que
utilizam limiares de cortes diferentes porque, com modelagens feitas a partir de poucos pontos
de ocorrência, os valores desses limiares poderiam simplesmente não diferir. Nesse
19
experimento, foi calculado também o AUC, as taxas de sobreprevisão e razão de área predita.
As medidas de desempenho obtidas para cada valor de RM e para os diferentes números de
pontos foram testadas por meio de ANOVA fatorial de modelos lineares generalizados, uma
vez que as variáveis estudadas não apresentavam homogeneidade de variância. Nós
utilizamos modelos lineares generalizados com distribuição Gamma e função de ligação
logarítmica, exceto para a avaliação das taxas de omissão na qual nós utilizamos a
distribuição de Poisson.
Figura 2. Esquema metodológico do experimento de raridade simulada I. Foram sorteadas dez
amostras distintas para cada número de pontos de ocorrência. Foram utilizados oito valores distintos
do parâmetro regularizador (RM) do Maxent. Os modelos foram analisados em relação aos dois tipos
de limiares de corte (Limiar Máximo: Maximum training sensitivity plus specificity; Limiar Mínimo:
Minimum training presence). O controle é o modelo gerado com o Maxent de RM = 1 a partir de todos
os pontos disponíveis para cada espécie estudada.
2.2 Experimento de raridade simulada II
2.2.1 Dados de ocorrência e espécies utilizadas
20
Nesse experimento nós utilizamos espécies virtuais para avaliar o desempenho de
diferentes metodologias de modelagem, pois o uso de espécies virtuais permite o controle da
qualidade dos dados e o isolamento de fontes possíveis de erro que geralmente estão
associadas aos dados de espécies reais (Hirzel et al. 2001). Espécies virtuais são vantajosas
porque se torna possível o perfeito conhecimento da “distribuição real” da espécie, facilitando
a identificação das diferenças de desempenho entre diversas metodologias que possuem
características particulares (Austin et al. 2006).
No processo de criação de espécies virtuais objetiva-se também a proximidade com a
realidade, uma vez que os preditores ambientais devem ser retirados de paisagens reais
(Hirzel et al. 2001). Dessa forma, s utilizamos oito variáveis climáticas e topográficas do
Cerrado (item 2.1.2) e assumimos uma resposta Gaussiana das espécies em relação ao
gradiente ambiental. Esse tipo de resposta significa que a espécie terá uma probabilidade de
ocorrência decrescente e simétrica ao redor de um ótimo ambiental. Adicionalmente, nós
determinamos tolerâncias ambientais diferentes para cada espécie com o intuito de avaliar o
desempenho de modelos com poucos pontos para a predição da ocorrência de espécies com
tamanhos de distribuição distintos. As tolerâncias ambientais das espécies de distribuição
restrita (sp025), intermediária (sp050) e ampla (sp100) são equivalentes a desvios padrão de
0,25, 0,50 e 1, respectivamente. Assim, nós criamos mapas de adequabilidade ambiental a
partir de um ponto ótimo para a ocorrência da espécie escolhido de forma aleatória,
assumindo uma resposta Gaussiana ao ambiente e ordenando as células de acordo com a
tolerância ambiental de cada espécie (Figura 3 A-C).
A segunda etapa do processo de criação das espécies virtuais consistiu da simulação
de eventos de colonização-extinção através de autômatos celulares e de acordo com o mapa
de adequabilidade ambiental construído no primeiro momento (Figura 3 D-E). Nesse sistema,
uma célula é colonizada ou não baseada na adequabilidade da célula e na presença da espécie
nas células vizinhas em um processo iterativo. Para atingir um nível de estabilidade na
distribuição das espécies, o processo foi repetido por 1000 iterações (ou “anos”). o
pressupostos básicos desse processo que o ambiente não mude nesse tempo e que haja
conservação de nicho na espécie. Ao final dessa etapa é gerada a “distribuição real” de cada
espécie virtual. Os métodos utilizados para essa simulação seguiram, portanto, o protocolo
apresentado por De Marco et al. (2008), em um estudo similar baseado em autômato celular.
21
A)
B)
C)
D)
E)
F)
Figura 3. As duas fases do processo de simulação da distribuição das espécies virtuais. Na primeira
linha estão os mapas de adequabilidade ambiental para as espécies simuladas, assumindo-se uma
resposta Gaussiana em relação ao gradiente ambiental. Um valor de ótimo ambiental foi escolhido e a
adequabilidade foi ordenada de acordo com a tolerância ambiental das espécies. Na segunda linha é
apresentado o resultado do processo espacial de colonização e extinção simulado por meio de
autômato celular e da adequabilidade ambiental (após 1000 repetições). A colonização de uma célula é
dependente das células vizinhas e a probabilidade de extinção é linearmente e negativamente
relacionada à adequabilidade ambiental da célula.
2.2.2 Variáveis ambientais
As variáveis ambientais utilizadas nesse segundo experimento foram as mesmas do
experimento I para o método de Maxent e Distância Euclidiana, mas para o Maxent Espacial
nós incluímos variáveis espaciais de latitude e longitude.
2.2.3 Métodos de modelagem
Nesse experimento, objetivamos comparar os erros de predição de diferentes
metodologias de modelagem com intuito de selecionar a mais adequada para produzir
22
modelos de distribuição potencial de espécies com dados escassos. Desse modo, utilizamos o
programa Maxent (descrito no item 2.1.3) com os parâmetros que obtiveram os melhores
resultados no experimento anterior, o método de Distância Euclidiana e o Maxent Espacial.
Distância Euclidiana
Nós calculamos o centróide do conjunto de ocorrências de cada espécie e calculamos a
Distância Euclidiana padronizada de cada ponto de ocorrência ao centróide. Nós
padronizamos as variáveis ambientais para que todas tivessem o mesmo peso na construção
dos modelos, caso contrário, as variáveis que tivessem uma maior média ou amplitude de
variação teriam automaticamente um maior efeito na distância. O método de modelagem por
meio de Distância Euclidiana foi anteriormente utilizado por de Siqueira et al. (2009) para
direcionar o inventário de uma planta com um único registro de ocorrência.
Nós escolhemos como limiar a maior distância do centróide predita para um dos
pontos de ocorrência conhecida da espécie. Esse limiar pode ser ecologicamente interpretado
como a identificação das células preditas que são pelo menos tão adequadas quanto àquelas
onde uma presença da espécie foi registrada. Assim, assumimos uma posição conservadora,
determinando a menor área possível, mas mantendo um erro zero de omissão (Pearson et al.
2007).
Maxent Espacial
Esse método se diferencia dos outros pela adição das variáveis de longitude e latitude,
as quais representam a importância do espaço e das limitações de migração das espécies na
determinação da distribuição das mesmas. Dessa forma, a predição de um modelo ficaria mais
próxima da distribuição geográfica da espécie, pois a modelagem passa a considerar fatores
abióticos e limitações de dispersão, que são as variáveis mais importantes na escala em que os
modelos são feitos (Soberón & Peterson 2005; Soberón 2007). Nessa escala, também uma
grande sobreposição entre o conjunto de fatores abióticos e bióticos que permitem a
ocorrência da espécie estudada (Soberón & Peterson 2005). Adicionalmente, o Maxent com
filtros espaciais foi apontado recentemente como uma metodologia promissora que melhora o
desempenho dos modelos (De Marco et al. 2008).
2.2.4 Desenho experimental e análise estatística
Com o objetivo de identificar a melhor metodologia de modelagem para dados
escassos, nós realizamos esse experimento com as espécies virtuais descritas no item 2.2.1.
23
Dessa forma, espera-se que tenhamos reduzido problemas que possam ser derivados da
escolha de um método de modelagem como controle para um experimento de avaliação de
diversas metodologias. Assim, a distribuição das espécies virtuais é conhecida e serve como
controle.
Dentre o conjunto de células de ocorrência de cada espécie virtual, s amostramos dez
conjuntos aleatórios de dois, três, quatro, cinco, seis, dez e 15 pontos de ocorrência para cada
uma das três espécies virtuais (Figura 4).A distribuição das espécies virtuais com todos os
pontos é conhecida e serve como controle para avaliar esses modelos com poucos registros.Os
modelos com dez e 15 pontos agem também como um controle, uma vez que diversos
trabalhos consideram que bons modelos podem ser gerados com números de pontos similares
a estes (Papes & Gaubert 2007; Hernandez et al. 2008). Cada conjunto de pontos foi utilizado
para realizar modelagens de distribuição potencial através do Maxent, do Maxent Espacial e
da Distância Euclidiana. Adicionalmente, avaliamos também ensembles de intersecção e de
somatório das duas melhores metodologias. Esses modelos foram avaliados para o Cerrado.
Os modelos gerados por cada metodologia foram avaliados e comparados através de
diversas medidas de acurácia (Tabela 2) derivadas da matriz de confusão formada pelo
modelo controle (distribuição de cada espécie virtual) e suas respectivas amostras (Tabela 1).
Nós calculamos as taxas de omissão, as taxas de sobreprevisão, as razões de áreas preditas e o
kappa. Então, nós testamos o efeito do tipo de espécie, do método e do número de pontos no
desempenho de modelos de distribuição com dados escassos através de ANOVA de medidas
repetidas. Quando não obtida a homogeneidade de variância mesmo após transformações, nós
analisamos os resultados apenas por inferência de intervalo de confiança.
2.3 Medidas de desempenho
a) AUC
Com o objetivo de superar a subjetividade na escolha de limiares, utiliza-se a curva
ROC que é obtida colocando em um gráfico a sensitividade em função dos erros de comissão
(1-especificidade) para todos os limiares possíveis de uma predição probabilística da
ocorrência de uma espécie (Fielding & Bell 1997; Raes & Steege 2007; Lobo et al. 2008).
Assim, a área sob a curva ROC (AUC) fornece uma medida da acurácia geral do modelo, a
qual é independente de um limiar particular. Dentre as medidas necessárias para criar a curva
ROC, a sensitividade quantifica a proporção de predições corretas de presenças da espécie e a
especificidade identifica a proporção de predições corretas da ausência da espécie (Tabela 2).
24
Os valores de AUC variam entre 0 e 1, sendo que um valor de 0,5 indica uma acurácia
do modelo não sendo melhor que um modelo aleatório e um valor de 1 significa um perfeito
ajuste do modelo (Fielding & Bell 1997). O valor do AUC pode ser interpretado como a
probabilidade de que, quando uma presença ou uma ausência da espécie são retiradas ao acaso
da população, uma presença terá um maior valor predito de probabilidade de ocorrência da
espécie do que uma ausência (Elith et al. 2006; Phillips et al. 2006). Quando apenas dados de
presença da espécie são utilizados na construção do modelo, o AUC é calculado utilizando-se
pseudo-ausências e, então, o AUC passa ser a probabilidade de que um ponto de presença
escolhido aleatoriamente seja classificado com maior probabilidade de ocorrência da espécie
do que uma pseudo-ausência (Phillips et al. 2006). Segundo Elith et al. (2006), bons modelos
devem ter AUC superior a 0,7. O AUC foi calculado apenas para os modelos gerados com o
Maxent.
Figura 4. Esquema metodológico do experimento de raridade simulada II. Foram sorteadas dez
amostras distintas para cada número de pontos de ocorrência, a partir da distribuição da espécie
virtual. Utilizamos três metodologias distintas: Maxent, Maxent Espacial e Distância Euclidiana. O
controle é a distribuição da espécie virtual gerada por meio de autômato celular.
Espécie Virtual
(sp 100)
Distribuição da
espécie virtual
(sp100)
2 pontos x 10
3 pontos x 10
4 pontos x 10
5 pontos x 10
6 pontos x 10
10 pontos x 10
15 pontos x 10
Maxent
Maxent Espacial
Distância Euclidiana
Somatório
Intersecção
Espécie Amostras Métodos Controle
Espécie Virtual
(sp 025)
Distribuição da
espécie virtual
(sp025)
2 pontos x 10
3 pontos x 10
4 pontos x 10
5 pontos x 10
6 pontos x 10
10 pontos x 10
15 pontos x 10
Maxent
Maxent Espacial
Distância Euclidiana
Somatório
Intersecção
Espécie Virtual
(sp 050)
Distribuição da
espécie virtual
(sp050)
2 pontos x 10
3 pontos x 10
4 pontos x 10
5 pontos x 10
6 pontos x 10
10 pontos x 10
15 pontos x 10
Maxent
Maxent Espacial
Distância Euclidiana
Somatório
Intersecção
Espécie Virtual
(sp 100)
Distribuição da
espécie virtual
(sp100)
2 pontos x 10
3 pontos x 10
4 pontos x 10
5 pontos x 10
6 pontos x 10
10 pontos x 10
15 pontos x 10
Maxent
Maxent Espacial
Distância Euclidiana
Somatório
Intersecção
Espécie Amostras Métodos Controle
Espécie Virtual
(sp 025)
Distribuição da
espécie virtual
(sp025)
2 pontos x 10
3 pontos x 10
4 pontos x 10
5 pontos x 10
6 pontos x 10
10 pontos x 10
15 pontos x 10
Maxent
Maxent Espacial
Distância Euclidiana
Somatório
Intersecção
Espécie Virtual
(sp 050)
Distribuição da
espécie virtual
(sp050)
2 pontos x 10
3 pontos x 10
4 pontos x 10
5 pontos x 10
6 pontos x 10
10 pontos x 10
15 pontos x 10
Maxent
Maxent Espacial
Distância Euclidiana
Somatório
Intersecção
25
b) Taxa de sobreprevisão
É uma medida da proporção de falsos positivos do modelo e, portanto, será elevada
quando o termo
b
da matriz de confusão for um número grande (Tabela 2). Essa medida
quantifica a proporção de células negativas preditas de maneira errada. Uma baixa taxa de
sobreprevisão significa uma elevada especificidade do modelo.
c) Taxa de omissão
É uma medida da proporção de falsos negativos do modelo, sendo que será alta
quando o termo
c
da matriz de confusão tiver um alto valor (Tabela 2). Essa medida
quantifica a proporção de células positivas preditas de forma errônea. Uma baixa taxa de
omissão significa uma elevada sensitividade do modelo.
d) Razão de área predita
Esta medida nos fornece a proporção de células preditas como positivas pela amostra
em relação à quantidade de células positivas preditas pelo controle. Esta medida é interessante
porque nos permite enxergar de forma imediata o tamanho dos modelos que estão sendo
gerados a partir de poucos pontos de ocorrência, pois um modelo pode ter uma baixa taxa de
falsos positivos (sobreprevisão) e mesmo assim pode estar gerando áreas de distribuição
muito superiores do que seria o esperado. Isso ocorre porque a taxa de falsos positivos
também é dependente da quantidade de ausências preditas corretamente (a qual é geralmente
alta) (Tabela 2).
e) Kappa
O Kappa irá considerar erros de omissão e sobreprevisão simultaneamente, dando o
mesmo peso para ambos. Então, o Kappa mede a proporção de localidades preditas
corretamente após considerar o acerto devido ao acaso. Essa medida, ao contrário das outras,
é sensível à prevalência, apresentando uma resposta unimodal (Allouche et al. 2006). Isso
indica que o Kappa pode ser uma estatística falha quando a quantidade de registros de
ocorrência é muito diferente entre espécies ou quando se faz modelos para regiões de estudo
distintas (Fielding & Bell 1997; Allouche et al. 2006). Nesse sentido, é importante ressaltar
que a prevalência dos nossos modelos é bastante pequena (0,0002 - 0,0015) e, assim, os
valores de Kappa podem ser utilizados para avaliar o desempenho entre métodos desse
trabalho. Os valores de Kappa vão de -1 a +1, sendo que valores iguais ou menores a zeros
indicam desempenhos não superiores a de modelos aleatórios (Allouche
et al. 2006).
26
3. RESULTADOS
3.1 Experimento de raridade simulada I
Nossos resultados demonstraram que algumas amostras apresentam diferenças nos
valores dos limiares, sendo que as taxas de omissão do Limiar Mínimo serão sempre iguais ou
menores às dos modelos com Limiar Máximo (Figura 5). Portanto, justifica-se a utilização do
Limiar Mínimo e nossas próximas análises são referentes aos modelos nos quais utilizamos
esse limiar.
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Taxa de omissão de modelos com Limiar Mínimo
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Taxa de omissão de modelos com Limiar Máximo
Figura 5. Valores das taxas de omissão obtidas para as mesmas amostras utilizando limiares de corte
distintos (Limiar Máximo: Maximiza a soma da sensibilidade com a especificidade; Limiar Mínimo:
Menor valor obtido para uma presença utilizada no ajuste do modelo).
Nossa avaliação dos valores de AUC obtidos para as amostras demonstrou que
efeito da interação entre espécie e valor de RM (Estatística Wald
(28)
= 47,756, p<0,011),
havendo queda dos valores de AUC em modelos com valores de AUC igual a 2,0 e 2,5 para
as espécies
P. lundii
,
C. albopunctata
e
H. lundii
. Essa queda é mais abrupta justamente nas
espécies não endêmicas do Cerrado. Os modelos de
H. goianus
com RM igual a 2,5 também
tiveram valores de AUC menores (Figura 6A).
Obtivemos também um efeito da interação entre espécie e número de pontos de
ocorrência sob os valores do AUC (Estatística Wald
(16)
= 191,448, p<0,001) (Figura 6B). As
27
espécies
D. elianeae
,
H. goianus
, e
H. lundii
tiveram diferenças nos valores de AUC obtidos
entre alguns números de pontos de ocorrência, mas obtiveram intervalos de confiança
menores. Por outro lado, os valores de AUC declinaram de forma acentuada para
C.
albopunctata
e
P. cuvieri
, as quais também obtiveram intervalos de confiança mais amplos
(Figura 6B). Essas espécies tiveram valores de AUC menores para modelos com quatro, cinco
e seis pontos de ocorrência.
A)
0,5 0,7 1,0 1,3 1,5 1,7 2,0 2,5
RM
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
AUC
Chiasmocleis albopunctata
Dendropsophus elianeae
Hypsiboas goianus
Hypsiboas lundii
Physalaemus cuvieri
B)
2 3 4 5 6
Número de pontos de ocorrência
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
AUC
Chiasmocleis albopunctata
Dendropsophus elianeae
Hypsiboas goianus
Hypsiboas lundii
Physalaemus cuvieri
Figura 6. Valores médios de AUC e intervalos de confiança (±95%) obtidos a partir da interação
significativa entre espécie e valor do RM (Estatística Wald
(28)
= 47,756, p<0,011) (A) e entre espécie e
número de pontos de ocorrência (Estatística Wald
(16)
=191,448, p<0,001) (B).
Em relação à taxa de sobreprevisão, houve efeito da interação entre espécies e mero
de pontos de ocorrência (Estatística Wald
(16)
= 75,027, p<0,001). A taxa de sobreprevisão foi
maior para modelos com seis pontos de ocorrência quando comparados a modelos com dois
pontos de ocorrência (Figura 7A). Esse aumento da taxa de sobreprevisão com o aumento do
número de pontos ocorreu para todas as espécies estudadas, mas as taxa de sobreprevisão com
quatro, cinco e seis pontos são maiores para
C. albopunctata
e
P. cuvieri
(Figura 7A).
Adicionalmente, a taxa de sobreprevisão é afetada pelo valor do RM utilizado (Estatística
Wald
(7)
= 14,274, p<0,046) (Figura 7B). Nesse caso, modelos com valores de RM iguais a 2,5
possuem taxas de sobreprevisão maiores do que as dos modelos com valores de RM de 0,5 -
1,7 (Figura 7B).
As taxas de omissão obtidas foram afetadas pela espécie (Estatística Wald
(4)
= 10,720,
p<0,030) e pelo número de pontos de ocorrência (Estatística Wald
(4)
= 100,536, p<0,001)
(Figura 7A e B). As taxas de omissão dos modelos das espécies
H. goianus
e
H. lundii
foram
28
menores do que as das outras espécies (Figura 8A). A taxa de omissão também reduziu com o
aumento do número de pontos (Figura 8B). Essa medida não foi afetada pelo aumento da
regularização (Estatística Wald
(7)
= 0,5356, p=0,999).
A)
2 3 4 5 6
Número de pontos de ocorrência
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Taxa de sobreprevisão
Chiasmocleis albopunctata
Dendropsophus elianeae
Hypsiboas goianus
Hypsiboas lundii
Physalaemus cuvieri
B)
0,5 0,7 1,0 1,3 1,5 1,7 2,0 2,5
RM
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Taxa de sobreprevisão
Figura 7. Valores médios das taxas de sobreprevisão e intervalos de confiança 95%) obtidos a partir
da interação significativa entre espécie e número de pontos de ocorrência (Estatística Wald
(16)
=
75,027, p<0,001) (A) e com cada valor de RM (Estatística Wald
(7)
=14,274, p<0,046) (B).
A)
Chiasmocleis albopunctata
Dendropsophus elianeae
Hypsiboas goianus
Hypsiboas lundii
Physalaemus cuvieri
Espécies
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Taxa de omissão
B)
2 3 4 5 6
Número de pontos de ocorrência
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Taxa de omissão
Figura 8. Valores médios das taxas de omissão e intervalos de confiança (±95%) obtidos para cada
espécie (A) (Estatística Wald
(4)
= 10,720, p<0,030) e número de pontos de ocorrência (B) (Estatística
Wald
(4)
=100,536, p<0,001).
Em relação à medida de razão de área predita, obtivemos um efeito apenas da
interação entre espécie e número de pontos de ocorrência (Estatística Wald
(16)
= 77,946,
29
p<0,001) (Figura 9). De forma geral, essa medida tendeu a aumentar com o acréscimo do
número de pontos de ocorrência, com algumas exceções (Figura 9). A razão de área predita
foi sempre menor para
P. cuvieri
e maior para
H. goianus
, seguida de
H. lundii
, independente
do número de pontos de ocorrência (Figura 8).
2 3 4 5 6
Número de pontos de ocorrência
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Razão de área predita
Chiasmocleis albopunctata
Dendropsophus elianeae
Hypsiboas goianus
Hypsiboas lundii
Physalaemus cuvieri
Figura 9. Valores médios das medidas de razão de área predita e intervalos de confiança 95%)
obtidos a partir da interação de espécies e número de pontos de ocorrência
(Estatística Wald
(16)
=
77,946, p<0,001).
3.2 Experimento de raridade simulada II
Em relação às taxas de omissão, nós constatamos um efeito da interação entre a
espécie e o método utilizado (F
(8, 756)
= 6,1074, p<0,001). A metodologia de intersecção de
modelos obteve as maiores taxas de omissão e a de somatório as menores (Figura 10A). O
Maxent obteve taxas de omissão menores do que o Maxent Espacial apenas para a espécie
virtual sp025 (Figura 10A). A modelagem com Distância Euclidiana obteve desempenho
superior ao Maxent e ao Maxent Espacial para as espécies sp050 e sp100 (Figura 10A).
Também encontramos um efeito da interação entre método e quantidade de pontos de
ocorrência (F
(24,756)
=2,8108, p<0,001), sendo que para todos os métodos as omissões reduzem
com o aumento do número de pontos (Figura 10B). Os métodos Maxent, Distância Euclidiana
e Maxent Espacial apresentaram comportamento similar e a metodologia de intersecção de
30
modelos apresentou as maiores taxas de omissão enquanto o somatório as menores taxas
(Figura 9B).
A)
sp025 sp050 sp100
Espécie
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Taxa de omissão
Maxent Espacial
Maxent
Distância Euclidiana
Somatório
Interseão
B)
2 3 4 5 6 10 15
Número de pontos
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Taxa de omissão
Maxent Espacial
Maxent
Distância Euclidiana
Somatório
Intersecção
Figura 10. Valores médios das taxas de omissão e intervalos de confiança (±95%) obtidos a partir da
interação entre o método e o tipo de espécie em A
(F
(8, 756)
= 6,1074, p<0,001)
e em relação à
interação entre o método e o mero de pontos de ocorrência utilizados na modelagem em B
(
F
(24,756)
=2,8108, p<0,001
). As estatísticas são referentes aos dados transformados por raiz quadrada,
mas o gráfico corresponde aos dados brutos.
Na análise em relação às taxas de sobreprevisão, razão de área predita e kappa foi
utilizado apenas inferência por intervalo de confiança por não termos atingido os
pressupostos. Em relação à espécie sp025, nós constatamos que a taxa de sobreprevisão foi
menor para os métodos Maxent Espacial, Distância Euclidiana e Intersecção (Figura 11). Essa
taxa foi maior para o Maxent, considerando-se os modelos com dois a seis pontos de
ocorrência (Figura 11). No entanto, o Maxent, juntamente com o Maxent Espacial e a
intersecção, passa a ter as menores taxas de sobreprevisão para modelos com dez e 15 pontos
de ocorrência para todas as três espécies (Figura 11). A intersecção de modelos é o método
que apresenta as menores taxas de sobreprevisão para as espécies sp050 e sp100 (Figura 11).
Adicionalmente, observa-se que as taxas de sobreprevisão são geralmente maiores para a
espécie sp100, a qual possui distribuição mais ampla (Figura 11). As taxas de sobreprevisão
também tenderam a crescer com o aumento do número de pontos.
O método de Intersecção apresentou os melhores resultados para a razão de área
predita (valores mais próximos de um), quando consideramos apenas a espécie sp025 (Figura
12). Entretanto, essa medida aumenta e se distancia do valor ideal à medida que o número de
31
pontos utilizados cresce, exceto para os métodos Maxent, Maxent Espacial e Intersecção, nos
quais observamos uma queda nessa medida para dez e 15 pontos (Figura 12). Em relação à
espécie sp050, o comportamento dos métodos Maxent, Distância Euclidiana e Intersecção é
bastante similar, mas o método de Intersecção é o que apresenta menores intervalos de
confiança (Figura 12). Os modelos da espécie sp100 obtiveram valores baixos de razão de
área predita, sendo similares para todos os métodos estudados (Figura 12).
sp025
2 3 4 5 6 10 15
Número de pontos
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Taxa de sobreprevisão
sp050
2 3 4 5 6 10 15
Número de pontos
sp100
2 3 4 5 6 10 15
Número de pontos
Maxent Espacial
Maxent
Distância Euclidiana
Somatório
Intersecção
Figura 11. Valores médios das taxas de sobreprevisão e intervalos de confiança (±95%) obtidos em
relação ao método, ao número de pontos e à espécie.
A avaliação dos modelos por meio do Kappa nos mostrou alguns resultados
interessantes: 1) Desconsiderando-se a amplitude de tolerância ambiental das espécies, a
Intersecção de modelos esteve sempre entre os modelos de melhor desempenho para espécies
com três ou mais pontos de ocorrência (Figura 13); 2) A Distância Euclidiana pode ser
considerada a melhor metodologia individual (excluindo o somatório e a intersecção) para
espécies que possuem no máximo seis pontos de ocorrência, seguida pelo Maxent Espacial e,
por último, o Maxent comumente utilizado para modelagens com muitos pontos (Figura 13);
3) O método de Intersecção alcançou valores de Kappa para modelos com três a seis pontos
de ocorrência que são similares aos obtidos para modelos com dez e 15 pontos utilizando o
Maxent (Figura 13). 4) A Distância Euclidiana e o Maxent Espacial não obtiveram valores de
Kappa diferentes e se sobressaíram na tarefa de modelar espécies de distribuição restrita
32
(sp025) que possuem no máximo seis pontos de ocorrência e, nesse caso, ambas não se
diferem dos valores de Kappa obtidos para modelagens com dez ou 15 pontos com o Maxent
(Figura 14).
sp025
2 3 4 5 6 10 15
Número de pontos
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Razão de área predita
sp050
2 3 4 5 6 10 15
Número de pontos
sp100
2 3 4 5 6 10 15
Número de pontos
Maxent Espacial
Maxent
Distância Euclidiana
Somatório
Intersecção
Figura 12. Valores médios da razão de área predita e intervalos de confiança (±95%) obtidos de acordo
com o método, o número de pontos e a espécie.
2 3 4 5 6 10 15
Número de pontos
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
Kappa
Maxent Espacial
Maxent
Distância Euclidiana
Somatório
Intersecção
Figura 13. Valores médios de Kappa e intervalos de confiança (±95%) obtidos para modelos com
diferentes números de pontos e para as cinco metodologias utilizadas, independente do tamanho da
distribuição das espécies.
33
No entanto, apesar de que diversos trabalhos defendem o uso de modelagens com 10
ou 15 pontos (Hernandez et al. 2006; Papes & Gaubert 2007; Pearson et al. 2007), é
necessário ressaltar que mesmo esses últimos modelos possuem valores de Kappa baixos,
corroborando o trabalho de Wisz
et al.
(2008) que alerta para o uso de modelos com poucos
pontos. Porém, isso também pode estar relacionado, em parte, aos baixos valores de
prevalência dos nossos dados, uma vez que o Kappa é sensível à prevalência.
sp025
2 3 4 5 6 10 15
Número de pontos
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Kappa
sp050
2 3 4 5 6 10 15
Número de pontos
sp100
2 3 4 5 6 10 15
Número de pontos
Maxent Espacial
Maxent
Distância Euclidiana
Somatório
Intersecção
Figura 14. Valores médios de Kappa e intervalos de confiança (±95%) obtidos a para os modelos com
diferentes números de pontos, para as cinco metodologias utilizadas e considerando o tamanho de
distribuição das espécies (sp025 restrita, sp050 intermediária, sp100 ampla).
34
4. DISCUSSÃO
4.1 Qual o melhor limiar e RM?
É importante ressaltar que nós acreditamos que a obtenção de uma baixa taxa de
omissão deve ser prioridade em modelos de conservação porque estaríamos preservando a
maior proporção de sítios de ocorrência de uma determinada espécie (Fielding & Bell 1997;
Fielding 2002). Além disso, caso inventários futuros constatarem que a espécie não ocorre em
uma determinada localidade predita como positiva pelo modelo, nós podemos voltar atrás e
liberar a utilização daquela área para um empreendimento. Porém, o contrário não é possível e
caso uma espécie ocorra em uma determinada região que o nosso modelo não foi capaz de
predizer, é provável que alguma atividade econômica seja implantada e a perda local daquela
espécie seria irreversível. Dessa forma, preferimos exagerar em área predita, sem perder o
significado ecológico, e agir com base no Princípio da Precaução (Ministério do Meio
Ambiente 2000), que visa a gerir a espera da informação (Machado 2007). Portanto, omitir
sítios de ocorrência é um erro muito caro e que deve ser prioritariamente evitado.
Como a taxa de omissão deve ser uma medida de maior peso em modelos que
objetivam a conservação de espécies (Fielding & Bell 1997; Fielding 2002), é importante
analisar quais parâmetros geraram modelos com taxas de omissão significativamente
menores, o que representaria também um aumento da generalidade do modelo. Freeman &
Moisen (2008) constataram que modelos de espécies com baixa prevalência são sensíveis a
escolha do limiar. Nossos resultados corroboram esse fato, pois para algumas amostras os
valores do Limiar Mínimo e Máximo diferem, gerando diferentes taxas de omissão. Nesse
sentido, sugerimos que o Limiar Mínimo deve ser o recomendado para modelagens com
poucos pontos de ocorrência que visem à conservação de espécies, como foi sugerido
anteriormente por Pearson et al.
(2007) para modelos de espécies raras com cinco ou mais
pontos de ocorrência.
O valor do Limiar nimo significa incluir como áreas adequadas para a distribuição
potencial da espécie todas as células que possuem valor de adequabilidade igual ou maior ao
do menor valor obtido para um ponto de ocorrência utilizado na construção do modelo da
espécie. Dessa forma, esse limiar tem uma justificativa ecológica que é a identificação das
células preditas que são pelo menos tão adequadas quanto àquelas onde uma presença da
espécie foi registrada. Desse modo, estamos assumindo a posição de se manter um erro zero
de omissão (Pearson
et al. 2007). Continuando o mesmo raciocínio, taxas de omissão menores
35
poderiam ser obtidas para limiares com valores ainda menores, como o Fixo de Dez, porém a
justificativa ecológica seria inexistente. Portanto, o uso do Limiar nimo é justificado e
recomendado para modelagens com poucos pontos de ocorrência. Evidentemente, isso
também significa considerar que todos os pontos de ocorrência que fazem parte da amostra
foram corretamente identificados, não sujeitos a erros de identificação da espécie ou
georreferenciamento.
Adicionalmente, um problema que poderia resultar dessa metodologia de escolha do
Limiar nimo seria que uma redução nas taxas de omissão significaria predizer a ocorrência
da espécie em todos os lugares (Freeman & Moisen 2008). Entretanto, as taxas de
sobreprevisão dos modelos são baixas para a maioria das espécies (abaixo de 0,25).
Os valores de AUC obtidos sofreram quedas para os modelos com os valores de RM
mais altos de 2,0 e 2,5 para a maioria das espécies, indicando que o aumento da regularização
foi acompanhado de uma queda de desempenho. Adicionalmente, constatamos que os
modelos das espécies
P. cuvieri
e
C. albopunctata
foram os mais afetados pelo aumento da
regularização. Isso pode significar que as espécies não endêmicas são as mais afetadas por
valores altos de RM, provavelmente devido ao maior aumento da generalidade dos modelos
dessas espécies, produzindo predições de distribuição muito amplas. Houve também uma
queda dos valores do AUC devido à interação entre espécies e número de pontos. Essa
interação pode ter gerado um aumento da área predita dessas espécies, uma vez que a variação
ambiental do conjunto de pontos de espécies não endêmicas deve ser maior.
Então, nós testamos se o valor do RM, a espécie e/ou a quantidade de pontos
influenciam o tamanho da área predita e encontramos que essa variável resposta é afetada
apenas pela interação entre espécies e número de pontos de ocorrência (Estatística Wald
(16)
=
77,946, p<0,001) (Anexo 2), não existindo o efeito do valor do RM (Estatística Wald
(7)
= 9,6,
p<0,214). Assim, mesmo para modelos com poucos pontos de ocorrência, o tamanho da área
predita estaria correlacionado negativamente com os valores de AUC, uma vez que as
espécies com menores valores de AUC, também foram as de maior área predita. Dessa forma,
nossos resultados corroboram a idéia, apontada anteriormente para modelos com muitos
pontos de ocorrência, de que a confiança no AUC como um teste suficiente para avaliar a
acurácia de um modelo deve ser reavaliada (Austin 2007; Lobo et al. 2008), pois os valores
de AUC parecem ser inevitavelmente maiores para espécies de distribuição restrita.
Por outro lado, como não houve efeito do RM sobre o tamanho da área predita, os
valores de AUC baixos para espécies não endêmicas e com elevado valor de RM podem ser
interpretados como queda de desempenho devido ao aumento excessivo da generalidade do
36
modelo. Isso sugere também que o AUC continua sendo uma medida válida para avaliar a
performance relativa entre diferentes parametrizações para uma mesma espécie e área de
estudo.
Além disso, espera-se que uma determinada parametrização gere predições com
valores de AUC elevados e com baixa variabilidade entre espécies (Elith
et al
.
2006), pois,
caso contrário, isso pode significar performances inconsistentes que são fortemente
influenciadas pela estrutura dos pontos de ocorrência das espécies (Hernandez
et al. 2008).
Dessa forma, nós constatamos que modelos com valores de RM de 2,0 ou 2,5 geraram valores
de AUC mais variáveis entre espécies e dentro da mesma espécie, quando comparados aos
modelos gerados com RM igual a um (quando houve diferença). Entretanto, nós não
observamos uma maior variância (inferida através da amplitude do intervalo de confiança)
dos valores de AUC para os modelos com os menores números de pontos de ocorrência, que
foi constatado no trabalho de Wisz et al. (2008).
Obter baixos valores na taxa de sobreprevisão significa que o estaremos
direcionando esforços de conservação errôneos para regiões que um modelo predisse como
positivas para a ocorrência da espécie (Loiselle
et al. 2003), quando, na verdade, a espécie
está ausente. Nossos resultados demonstraram que as espécies
P. cuvieri
e
C. albopunctata
apresentaram taxas de sobreprevisão maiores do que as outras espécies para os modelos com
quatro, cinco e seis pontos de ocorrência, sendo que também foram os modelos com maior
área predita (Anexo 2). Nesse sentido, as espécies endêmicas ou de menor área de distribuição
têm taxa de sobreprevisão menores. Adicionalmente, as taxas de sobreprevisão só foram
diferentes para modelos com valor de RM igual a 2,5. Nesses casos, o aumento da
regularização representou um aumento dos erros de comissão, indicando que, novamente, o
aumento da regularização dos modelos representou uma queda de acurácia dos mesmos.
A taxa de omissão nos indica a capacidade dos modelos preditos de encontrar a maior
parte das células de ocorrência positiva das espécies. Os modelos com cinco e seis pontos de
ocorrência obtiveram taxas de omissão igualmente baixas independente da espécie modelada.
Adicionalmente, as taxas de omissão não foram afetadas pelo o aumento do RM. Nossa
interpretação é que uma redução na taxa de omissão com o aumento do RM representaria um
aumento da generalidade do modelo, mas isso não ocorreu, ao contrário do que nós
esperávamos. Então, esse resultado sugere que o RM igual a um seria suficiente para garantir
a generalidade simultaneamente à acurácia, como constatado pelos valores de AUC.
A razão de área predita reflete o quanto um modelo feito a partir de dados escassos é
capaz de predizer da área total de um modelo com muitos pontos de ocorrência. É necessário
37
esclarecer que essa medida indica a equivalência do tamanho da área, desconsiderando a
possibilidade de ocorrência de erros de sobreprevisão, ou seja, as células preditas como
potenciais para a presença das espécies podem o ser exatamente as mesmas. O tamanho da
área de distribuição é essencial para avaliações de risco de extinção como as realizadas pela
IUCN, na qual esta variável pode ser utilizada diretamente (Critério B) ou indiretamente para
estimar declínios populacionais devido à perda de habitat (Critério A). Admitindo-se essa
ressalva, os modelos de
H. goianu
s e
H. lundii
predisseram as maiores áreas em relação aos
seus respectivos modelos controle, apesar de terem taxas de sobreprevisão e tamanhos de área
predita menores que
P.cuvieri
e
C. albopunctata
. Isso pode ser explicado porque os modelos
controle de
H. goianus
e
H. lundii
têm áreas totais preditas menores que as das outras
espécies, indicando que os modelos feitos a partir de poucos pontos de ocorrência para
espécies de distribuição restrita podem estar sujeitos a exagerar no tamanho da distribuição
potencial dessas espécies. Nesse sentido, modelagens que incluem filtros espaciais (De Marco
et al. 2008) e o conhecimento das limitações históricas da distribuição das espécies (Buckley
& Jetz 2007; Whittaker et al. 2005) devem ser ferramentas essenciais para a obtenção de
modelos melhores a partir de dados escassos.
Nossos resultados mostraram que o uso do Limiar Mínimo como limiar de corte para
modelos com dados escassos é adequado, uma vez que uma justificativa ecológica
associada, que é considerar todos os pontos que têm características ambientais tão boas
quanto as de uma ocorrência conhecida da espécie, bem como uma justificativa de
aplicabilidade desses modelos para a conservação de espécies, que é a necessidade de reduzir
as taxas de omissão (Fielding & Bell 1997; Fielding 2002; Jimenez-Valverde & Lobo 2007).
Adicionalmente, em relação às medidas de acurácia utilizadas, nenhum valor de RM
gerou modelos melhores do que o RM igual a um. Os modelos com esse RM também
obtiveram valores de AUC superiores a 0,8 em média. Assim, esse valor de RM deve garantir
um bom ajuste dos modelos com poucos pontos de ocorrência, simultâneo à manutenção da
generalidade do modelo. Além disso, este valor de RM é o recomendado nas configurações
padrões do Maxent (Phillips
et al. 2006), o que significa que este RM foi testado para várias
espécies, condições ambientais e número de ocorrências (Phillips & Dudik 2008).
O valor de RM igual a um também foi sugerido recentemente por Phillips e Dudík
(2008) para modelagens com dados de ocorrência escassos e usando apenas funções lineares.
Como nós utilizamos apenas oito variáveis ambientais e somente funções lineares em nossos
modelos, esta pode ser uma possível explicação para não termos encontrado um aumento na
generalidade (ou redução do
overfitting
) sem perda significativa na acurácia à medida que
38
aumentávamos o valor do RM. Isso pode ter ocorrido porque, talvez, as parametrizações
utilizadas não gerem, automaticamente, uma complexidade muito elevada.
4.2 Qual o melhor método de modelagem para poucos pontos?
Primeiramente, podemos destacar a superioridade do Maxent Espacial em relação ao
Maxent. Esse último sempre apresentou desempenhos iguais ou inferiores, exceto para a taxa
de omissão da espécie sp025. Adicionalmente, constatamos que o Maxent e o Maxent
Espacial apresentaram desempenho similar principalmente em relação às espécies sp050 e
sp100, que são as espécies de distribuição intermediária e ampla, respectivamente. Hernandez
et al.
(2008) também constataram que o Maxent obteve melhor desempenho sobretudo por se
sobressair na tarefa de modelar espécies que possuíam poucos dados e distribuição ampla.
Também merece atenção o fato de que o Maxent apresenta desempenho similar ao
Maxent Espacial para espécies com dez ou 15 pontos. Isso pode sugerir que poucos pontos
(dois a seis) não sejam suficientes para determinar as restrições ambientais das espécies
modeladas e, dessa forma, as variáveis espaciais, estabelecendo limitações de migração e
forçando a coesão da distribuição modelada (De Marco
et al. 2008), passam a contribuir com
uma informação essencial para o desempenho dos modelos. Essa interpretação também é
corroborada pelo desempenho superior do Maxent Espacial em relação à razão de área predita
para a espécie sp025, a qual possui a maior restrição de adequabilidade ambiental. Assim, o
Maxent Espacial pode ser uma metodologia promissora para modelagens de espécies de
distribuição restrita e com dados escassos, mas que ainda precisa ser testado com dados de
espécies reais.
O bom desempenho do Maxent Espacial também pode ser explicado segundo a
interpretação de Soberón e Peterson (2005), na qual é esperado que as interações com outras
espécies sejam fracas e que a migração, juntamente com os fatores abióticos, seja
predominante na determinação da distribuição das espécies. Isso ocorre devido à escala em
que as modelagens são feitas. Dessa forma, o Maxent Espacial pode estar capturando a
importância da dispersão, auxiliando na separação entre a distribuição geográfica de uma
espécie e sua respectiva distribuição potencial. Entretanto, as distribuições das espécies
virtuais foram criadas considerando-se fatores climáticos (probabilidade de extinção
relacionada com a adequabilidade ambiental da célula) e espaciais (colonização dependente
da proximidade com outras células colonizadas) e, portanto, para espécies onde a
capacidade de dispersão é alta, a utilização do Maxent Espacial pode não ser recomendada.
39
Porém, outra possibilidade seria a utilização dessa metodologia com células de tamanho
compatível com a capacidade de dispersão da espécie estudada.
Além disso, ao compararmos o Maxent Espacial ao método de Distância Euclidiana
observamos que, apesar da grande similaridade de desempenho, esse último método é
superior em algumas medidas como ocorreu em relação ao Kappa. No entanto, a Distância
Euclidiana parece ser uma metodologia adequada apenas para pouquíssimos dados, perdendo
acurácia para modelagens com dez ou mais pontos. Isso suporta o desempenho inferior de
modelos de distância encontrado por Hernandez et al. (2008) para modelagens através de
Distância de Mahalanobis para espécies com mais de cinco registros. Nosso resultado também
corrobora o trabalho feito por de Siqueira et al. (2009), o qual demonstrou que a Distância
Euclidiana pode ser uma boa metodologia para lidar até mesmo com espécies que possuem
um único ponto. Porém, nossos resultados diferem do que foi encontrado por Wisz
et
al.
(2008),os quais utilizaram o DOMAIN e o LIVES, em relação ao fato de que os modelos
pertencentes à classe de distância multivariada seriam menos sensíveis ao tamanho da amostra
de pontos de ocorrência.
Adicionalmente, os nossos resultados do experimento de raridade simulada II
confirmaram as nossas hipóteses, subsidiando a idéia de que o melhor método irá depender da
finalidade do modelo (Fielding & Bell 1997; Loiselle et al. 2003; Peterson 2006). O melhor
método para inventários, o qual deve reduzir prioritariamente as taxas de omissão (Peterson
2006; Freeman & Moisen 2008) foi o Somatório dos modelos, pois uma maior proporção das
presenças foi predita corretamente. Essa metodologia reduziu as taxas de omissão,
geralmente, em cerca de 20% em relação aos métodos de melhor desempenho para os
modelos com dois a seis meros de pontos. Dessa forma, até mesmo modelos com dois
pontos de ocorrência passam a abranger ao menos 50% da área de distribuição da espécie
estudada. Finalmente, ainda que tenhamos avaliado esses modelos para uma distribuição de
presença-ausência, sugerimos que mapas para o direcionamento de inventários sejam
apresentados de forma contínua. Isso permitirá o estabelecimento mais efetivo de áreas
prioritárias para inventários, uma vez que a haverá mais classes de adequabilidade ambiental.
No entanto, é necessário ressaltar que tanto o somatório como a intersecção de
modelos foram feitos apenas em relação ao Maxent Espacial e a Distância Euclidiana. Essa
decisão foi tomada porque o consenso de modelos obtém um melhor desempenho
especialmente quando as predições de métodos melhores são consideradas e não apenas
incluindo mais metodologias (Araujo et al. 2005). Desse modo, nós utilizamos apenas os dois
métodos que obtiveram o melhor desempenho individual.
40
A taxa de sobreprevisão também é chamada de erro Tipo I da linguagem estatística e
tem fortes implicações para a escolha de áreas prioritárias para a conservação (Loiselle et al.
2003; Peterson 2006). Esse tipo de erro pode levar ao estabelecimento de reservas em áreas
que não abrigam a espécie alvo de conservação e, portanto, pode ser um erro muito caro
(Loiselle
et al
.
2003). Nosso experimento II demonstrou que a Intersecção de modelos é a
melhor metodologia para minimizar as taxas de sobreprevisão. Além disso, essa metodologia
de consenso de modelos (Araujo et al. 2005; Araujo & New 2006) corrige o problema de que
diferentes métodos de modelagem levariam a recomendações distintas de ações de
conservação (Loiselle
et al. 2003).
Um questionamento válido em relação ao uso de modelagens para o direcionamento
de áreas prioritárias para a conservação é que o uso apenas dos pontos de ocorrência seria a
metodologia que melhor minimizaria os erros de sobreprevisão (Rondinini
et al. 2006). No
entanto, o tendenciamento inerente ao uso de registros de ocorrência poderia direcionar
esforços de conservação errôneos para regiões que foram bem inventariadas e para
taxa
que
são relativamente bem conhecidos (Bini et al. 2006; Rondinini et al. 2006). Assim,
infelizmente, áreas negligenciadas quanto à quantidade de conhecimento sofreriam
duplamente, pois também estariam sub-representadas em políticas de conservação (Hortal
et
al. 2008). Dessa forma, como decisões de conservação são necessárias mesmo frente à
existência de dados limitados sobre a distribuição das espécies, os modelos de distribuição
potencial de espécies despontam como ferramentas essenciais para a biologia da conservação
(Wilson et al. 2005; Rodriguez et al. 2007).
Outra ação de conservação possível através de modelagens é a realização de uma
avaliação preliminar do status de conservação de uma espécie, uma vez que listas de espécies
ameaçadas utilizam o tamanho da distribuição como critério para estimativas de risco de
extinção (IUCN Categories & Criteria 2001). Desse modo, são necessárias estimativas
eficientes do tamanho da distribuição e, portanto, a medida de razão de área predita deverá ser
a mais próxima de um. Adicionalmente, declínios de espécies podem ser inferidos através de
perda de habitat (IUCN standards and petitions working group 2008) e na predição de efeitos
de perda de habitat através de modelagens deve-se considerar simultaneamente os dois tipos
de erro (Peterson 2006). Nesse sentido, a metodologia de maior Kappa deve ser priorizada.
Assim, o método de Intersecção de modelos é o mais indicado por ter obtido os melhores
valores em relação a essas duas medidas de desempenho, tendo se sobressaído,
principalmente, para a modelagem da espécie de distribuição restrita (sp025). Isso indica que
41
o consenso de modelos (Araujo & New 2006) também é uma boa metodologia para
modelagens com poucos dados.
Entretanto, nossos resultados demonstram que, mesmo com a Intersecção dos
modelos, as modelagens de espécies de distribuição restrita (sp025) ainda predizem áreas
maiores que um para a maioria dos casos. Isso pode significar que as avaliações de risco de
extinção através de modelagens com poucos pontos de ocorrência terão uma característica
conservadora. Isso não ocorreu para as modelagens com dois pontos de ocorrência, cujas
razões de áreas preditas são, em média, menores que um.
Outro resultado que merece destaque são os baixos valores de Kappa obtidos por
nossos modelos. Sabemos que o desempenho da modelagem é dependente da quantidade de
pontos de ocorrência (Stockwell & Peterson 2002; Hernandez et al. 2006; de Siqueira 2005;
Wisz et al. 2008), mas isso não é justificativa para não usar toda a informação que temos hoje
da melhor forma possível. Além do mais, o Kappa, ao contrário das outras medidas de
desempenho, é sensível à prevalência, apresentando uma resposta unimodal (Fielding & Bell
1997; Allouche et al. 2006). Prevalência, estritamente falando, é a proporção de pontos de
presença em relação à quantidade de pontos totais utilizados no modelo (Jimenez-Valverde et
al. 2008). Nesse sentido, é importante ressaltar que a prevalência dos nossos modelos é
bastante pequena (0,0002 - 0,0015), dificultando a comparação com o Kappa obtido por
outros trabalhos. Porém, o Kappa continua válido para a comparação de desempenho entre os
métodos e entre as modelagens com distintos números de pontos em nosso trabalho. Assim,
constatamos que os valores de Kappa obtido para modelagens com três a seis pontos de
ocorrência, utilizando o método de Intersecção de modelos, são similares aos obtidos para os
modelos de dez e quinze pontos com o Maxent.
No entanto, nossas conclusões foram tomadas a partir da criação de espécies virtuais,
o que garante diversas vantagens metodológicas, mas também algumas limitações. Nossas
espécies virtuais respondem de maneira Gaussiana às variáveis ambientais e, se a distribuição
de espécies reais for mais bem representada por formas de respostas mais complexas, é
esperado que as modelagens obtenham desempenhos piores com poucos pontos, pois a
informação disponível será muito escassa para suportar modelos complexos (Wisz
et al.
2008).
Nossos resultados também são dependentes da forma como as amostras de pontos de
ocorrência foram selecionadas. Nós montamos nosso conjunto de amostras através de
aleatorizações a partir das células de distribuição da espécie virtual. Desse modo, os registros
de ocorrência utilizados no experimento II são amostragens não tendenciadas, sendo
42
diferentes dos conjuntos de dados comumente disponíveis para a modelagem de espécies raras
ou pouco conhecidas. Essas diferenças nas características dos conjuntos de dados merecem
atenção, pois talvez gerem desempenhos distintos (Peterson et al. 2007; Phillips 2008), mas
tal efeito está além dos objetivos desse trabalho.
43
5. CONCLUSÃO
O nosso trabalho objetivou estabelecer as melhores parametrizações e metodologias
que permitissem a utilização da modelagem de distribuição potencial de espécies como uma
ferramenta útil no tratamento de espécies raras com dados extremamente escassos, as quais
podem ser também as que mais precisam de ações de conservação. No primeiro experimento,
constatamos que modelos com o Limiar Mínimo podem produzir taxas de omissão menores,
tendo, então, seu uso justificado para modelagens com poucos pontos. Adicionalmente, o
Maxent com valor de RM igual a um obteve a melhor acurácia em relação às medidas de
desempenho utilizadas.
No segundo experimento, nós constatamos que a melhor metodologia para poucos
dados irá depender da finalidade do modelo. Em inventários deve-se utilizar o Somatório de
diferentes metodologias, pois esse procedimento minimiza as taxas de omissão. No
estabelecimento de áreas prioritárias para a conservação deve-se utilizar a Intersecção de
modelos, porque isso reduz as taxas de sobreprevisão. Na avaliação do
status
de conservação
de uma espécie deve ser utilizado o método que mais se aproxima do tamanho da distribuição
real das espécies ou o método de melhor desempenho geral, sendo que a Intersecção de
modelos se sobressai nesses critérios. No entanto, caso haja limitação de tempo e dinheiro a
Distância Euclidiana parece ser a melhor opção, mas o Maxent Espacial apresenta maior
facilidade prática (aplicativo
free
, amplamente usado) e também pode ser indicado, uma vez
que espécies deficientes em dados provavelmente terão distribuições relativamente pequenas.
Entretanto, é importante ressaltar que nossos experimentos de raridade simulada foram
feitos com poucas espécies, e suas respectivas dez amostras para cada número de pontos de
ocorrência, o que pode o tornar limitado em relação ao número de réplicas e
conseqüentemente às extrapolações possíveis. A variação interespecífica dos modelos do
experimento I também merece atenção e futuros trabalhos devem avaliar a autocorrelação
filogenética como um fator potencial de explicação. Adicionalmente, trabalhos que
considerem a autocorrelação espacial na escolha de amostras por aleatorização, bem como o
tendenciamento de coletas de registros de ocorrência, poderão trazer elucidações importantes.
Por outro lado, mesmo com as limitações e erros associados a esses modelos, se
somarmos aos mesmos as correções possíveis derivadas do conhecimento de características
ecológicas de cada espécie e de suas respectivas restrições biogeográficas, nós acreditamos
que esses modelos podem e devem ser utilizados para o planejamento de ações de
conservação para espécies com dados escassos. Essas ações podem partir do simples
44
direcionamento de inventários até avaliações mais complexas de perda de habitat e de ameaça
de extinção.
45
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Allouche, O., Tsoar, A.& Kadmon, R. 2006. Assessing the accuracy of species distribution
models: prevalence, kappa and the true skill statistic (TSS). - J. Appl. Ecol. 43: 1223-1232.
Anderson, R. P. & Martinez-Meyer, E. 2004. Modeling species' geographic distributions for
preliminary conservation assessments: an implementation with the spiny pocket mice
(Heteromys) of Ecuador. - Biological Conservation 116: 167-179.
Araujo, M. B. & New, M. 2006. Ensemble forecasting of species distributions. - Tree 22: 42-
47.
Araújo, M. B. & Rahbek, C. 2006. How does climate change affect biodiversity? - Science
313: 1396-1397.
Araujo, M. B., Whittaker, R. J., Ladle, R. J. & Erhard, M. 2005. Reducing uncertainty in
projections of extinction risk from climate change. - Global Ecology and Biogeography 14:
529-538.
Araujo, M. B. & Guisan, A. 2006. Five (or so) challenges for species distribution modelling. -
J. Biogeogr. 33: 1677-1688.
Austin, M. 2007. Species distribution models and ecological theory: A critical assessment and
some possible new approaches. - Ecological Modelling 200: 1-19.
Austin, M. P., Belbin, L., Meyers, J. A., Doherty, M. D. & Luoto, M. 2006. Evaluation of
statistical models used for predicting plant species distributions: Role of artificial data and
theory. - Ecological Modelling 199: 197-216.
Bastos, R. P., Motta, J. A. O., Lima, L. P. & Guimarães, L. D. 2003. Anfíbios da Floresta
Nacional de Silvânia, estado de Goiás. - Bastos, R.P.
Bini, L. M., Diniz-Filho, J. A. F., Rangel, T. F. L. V., Bastos, R. P. & Pinto, M. P. 2006.
Challenging Wallacean and Linnean shortfalls: knowledge gradients and conservation
planning in a biodiversity hotspot. - Diversity and Distributions 12: 475-482.
46
Brandão, R. A. & Araujo, A. F. B. 2001. A herpetofauna associada às Matas de Galeria no
Distrito Federal. - In: Ribeiro, J. F., Fonseca, C. E. L. & Sousa-Silva, J. C. (eds.), Cerrado:
caracterização e recuperação de matas de galeria. Embrapa Cerrados, pp. 561-604.
Brown, J. H. 1984. On the relationship between abundance and distribution of species. - The
American Naturalist 124: 255-279.
Buckley, L. B. & Jetz, W. 2007. Environmental and historical constraints on global patterns
of amphibian richness. Proceedings of the Royal Society 274: 1167-1173.
Caramaschi, U. & Cruz, C. A. G. 2007. Redescription of Chiasmocleis albopunctata
(Boettger) and description of a new species of chialmocleis (Anura: Microhylidae). -
Herpetologica 53: 259-268.
Cooper, N., Bielby, J., Thomas, G. H. & Purvis, A. 2008. Macroecology and extinction risk
correlates of frogs. - Global Ecology and Biogeography 17: 211-221.
De Marco, P., Diniz-Filho, J. A. F. & Bini, L. M. 2008. Spatial analysis improves species
distribution modelling during range expansion. - Biology Letters 4: 577-580.
de Siqueira, M. F., Durigan, G., de Marco, P. & Peterson, A. T. 2009. Something from
nothing: Using landscape similarity and ecological niche modeling to find rare plant species.
Journal for Nature Conservation, in press.
de Siqueira, M. F. 2005. Uso de modelagem de nicho fundamental na avaliação do padrão de
distribuição geográfica de espécies vegetais. Universidade de São Paulo, Escola de
Engenharia de São Carlos.
Dudik, M., Phillips, S. J. & Schapire, R. E. 2004. Performance guarantees for regularized
maximum entropy density estimation. Proceedings of the 17th Annual Conference on
Computational Learning Theory . - ACM Press.
Elith, J., Graham, C. H., Anderson, R. P., Dudik, M., Ferrier, S., Guisan, A., Hijmans, R. J.,
Huettmann, F., Leathwick, J. R., Lehmann, A., Li, J., Lohmann, L. G., Loiselle, B. A.,
Manion, G., Moritz, C., Nakamura, M., Nakazawa, Y., Overton, J. M., Peterson, A. T.,
Phillips, S. J., Richardson, K., Scachetti-Pereira, R., Schapire, R. E., Soberon, J., Williams, S.,
47
Wisz, M. S. & Zimmermann, N. E. 2006. Novel methods improve prediction of species'
distributions from occurrence data. - Ecography 29: 129-151.
Eterovick, P. C., Carnaval, A. C. O. Q., Borges-Nojosa, D. M., Silvano, D. L., Segalla, M. V.
& Sazima, I. 2005. Amphibian declines in Brazil: an overview. - Biotropica 37: 166-179.
Eterovick, P. C. & Sazima, I. 2004. Anfíbios da Serra do Cipó, Minas Gerais - Brasil. -
PUCMinas.
Fielding, A. H. 2002. What are the appropriate characteristics of an accuracy measure? - In:
Scott, J. M., Heglund, P. J., Morrinson, M. L., Haufler, J. B., Raphael, M. G., Wall, W. A. &
Samson, F. B. (eds.), Island Press, pp. 271-280.
Fielding, A. H. & Bell, J. F. 1997. A review of methods for the assessment of prediction
errors in conservation presence/absence models. - Environ. Conserv. 24: 38-49.
Freeman, E. A. & Moisen, G. G. 2008. A comparison of the performance of threshold criteria
for binary classification in terms of predict prevalence and kappa. - Ecological Modelling
217: 48-58.
Frost, D. Amphibian Species of the World: an Online Reference. Version 5.1. 2007.
<http://research.amnh.org/herpetology/amphibia/index.php>. 21-4 2008.
Gaston, K. J. 1994. Rarity. - Chapman & Hall.
Gaston, K. J. 1998. Rarity as double jeopardy. - Nature 394: 229-230.
Gibson, L., Barrett, B. & Burbidge, A. 2007. Dealing with uncertain absences in habitat
modelling: a case study of a rare ground-dwelling parrot. - Diversity and Distributions 13:
704-713.
Graham, C. H., Ferrier, S., Huettman, F., Moritz, C. & Peterson, A. T. 2004. New
developments in museum-based informatics and applications in biodiversity analysis. - Tree
19: 497-503.
Guisan, A. & Thuiller, W. 2005. Predicting species distribution: offering more than simple
habitat models. - Ecol Letters 8: 993-1009.
48
Guisan, A. & Zimmermann, N. E. 2000. Predictive habitat distribution models in ecology. -
Ecological Modelling 135: 147-186.
Hernandez, P. A., Franke, I., Herzog, S. K., Pacheco, V., Paniagua, L., Quintana, H. L., Soto,
A., Swenson, J. J., Tovar, C., Valqui, T. H., Vargas, J. & Young, B. E. 2008. Predicting
species distributions in poorly-studied landscapes. - Biodiversity and Conservation 17: 1353-
1366.
Hernandez, P. A., Graham, C. H., Master, L. L. & Albert, D. L. 2006. The effect of sample
size and species characteristics on performance of different species distribution modeling
methods. - Ecography 29: 773-785.
Hero, J. M., Williams, S. E. & Magnusson, W. E. 2005. Ecological traits of declining
amphibians in upland areas of eastern Australia. - J.Zool., Lond. 267: 221-232.
Hirzel, A. H., Helfer, V. & Metral, F. 2001. Assessing habitat-suitability models with a virtual
species. - Ecological Modelling 145: 111-121.
Hortal, J., Jimenez-Valverde, A., Gómez, J. F., Lobo, J. M. & Baselga, A. 2008. Historical
bias in biodiversity inventories affects observed environmental niche of the species. - Oikos
117: 847-858.
Houlahan, J. E., Findlay, C. S., Schimidt, B. R., Meyer, A. H. & Kuzmin, S. L. 2000.
Quantitative evidence for global amphibian population declines. Nature 404: 752-755.
IUCN Categories & Criteria. IUCN Red List Categories and Criteria-Version 3.1. 2001.
<http://www.iucnredlist.org/info/categories_criteria2001>. 6-4-2007.
IUCN standards and petitions working group 2008. Guidelines for using the IUCN Red List
Categories and Criteria.
Jimenez-Valverde, A. & Lobo, J. M. 2007. Threshold criteria for conversion of probability of
species presence to either-or presence-absence. - Acta Oecologica-International Journal of
Ecology 31: 361-369.
Jimenez-Valverde, A., Lobo, J. M. & Hortal, J. 2008. Not as good as they seem: the
importance of concepts in species distribution modelling. - Diversity and Distributions 14:
885-890.
49
Johnson, C. N. 1998. Species extinction and the relationship between distribution and
abundance. - Nature 394: 272-274.
Lips, K. R., Reeve, J. D. & Witters, L. R. 2003. Ecological traits predicting amphibian
population declines in Central America. - Conserv Biol 17: 1078-1088.
Liu, C. R., Berry, P. M., Dawson, T. P. & Pearson, R. G. 2005. Selecting thresholds of
occurrence in the prediction of species distributions. - Ecography 28: 385-393.
Lobo, J. M. 2008. More complex distribution models or more representative data? -
Biodiversity Informatics 5: 14-19.
Lobo, J. M., Jimenez-Valverde, A. & Real, R. 2008. AUC: a misleading measure of the
performance of predictive distribution models. - Global Ecology and Biogeography 17: 145-
151.
Loiselle, B. A., Howell, C. A., Graham, C. H., Goerck, J. M., Brooks, T., Smith, K. G. &
Williams, P. H. 2003. Avoiding pitfalls of using species distribution models in conservation
planning. - Conservation Biology 17: 1591-1600.
Machado, P. A. L. 2007. Direito Ambiental Brasileiro. - Malheiros Editores.
Martins, I. A. & Jim, J. 2004. Advertissement call of
Hyla jimi
and
Hyla elianeae
(Anura,
Hylidae) in the Botucatu Region, São Paulo, Brazil. - Brazilian Journal of Biology 64: 645-
654.
Ministério do Meio Ambiente. 2000. Convenção sobre Diversidade Biológica.
Napoli, M. F. & Caramaschi, U. 2000. Description and variation of new Brazilian species of
the
Hyla rubicundula
group. - Alytes 17: 165-184.
Papes, M. & Gaubert, P. 2007. Modelling ecological niches from low numbers of
occurrences: assessment of the conservation status of poorly known viverrids (Mammalia,
Carnivora) across two continents. - Diversity and Distributions 13: 890-902.
Pearson, R. G., Raxworthy, C. J., Nakamura, M. & Peterson, A. T. 2007. Predicting species
distributions from small numbers of occurrence records: a test case using cryptic geckos in
Madagascar. - J. Biogeogr. 34: 102-117.
50
Pearson, R. G., Thuiller, W., Araujo, M. B., Martinez-Meyer, E., Brotons, L., McClean, C.,
Miles, L., Segurado, P., Dawson, T. P. & Lees, D. C. 2006. Model based uncertainty in
species range prediction. - J. Biogeogr. 33: 1704-1708.
Peterson, A. T. 2006. Uses and requirements of ecological niche models and related
distributional models. - Biodiversity Informatics 3: 59-72.
Peterson, A. T., Papes, M. & Eaton, M. 2007. Transferability and model evaluation in
ecological niche modeling: a comparison of GARP and Maxent. - Ecography 30: 550-560.
Phillips, S. J. 2008. Transferability, sample selection bias and background data in presence-
only modelling: a response to Peterson et al. (2007). - Ecography 31: 272-278.
Phillips, S. J., Anderson, R. P. & Schapire, R. E. 2006. Maximum entropy modeling of
species geographic distributions. - Ecological Modelling 190: 231-259.
Phillips, S. J., Dudik, M. & Schapire, R. E. 2004. A maximum entropy approach to species
distribution modeling. - Proceedings of the Twenty-First International Conference on
Machine Learning.
Phillips, S. J. & Dudik, M. 2008. Modeling of species distributions with Maxent: new
extensions and a comprehensive evaluation. - Ecography 31: 161-175.
Raes, N. & Steege, H. 2007. A null-model for significance testing of presence-only species
distribution models. - Ecography 30: 727-736.
Reineking, B. & Schroder, B. 2006. Constrain to perform: Regularization of habitat models. -
Ecological Modelling 193: 675-690.
Rodriguez, J. P., Brotons, L., Bustamante, J. & Seoane, J. 2007. The application of predictive
modelling of species distribution to biodiversity conservation. - Diversity and Distributions
13: 243-251.
Rondinini, C., Wilson, K. A., Boitani, L., Grantham, H. & Possingham, H. P. 2006. Tradeoffs
of different types of species occurrence data for use in systematic conservation planning. -
Ecol Letters 9: 1136-1145.
51
Soberón, J. 2007. Grinnellian and Eltonian niches and geographic distributions of species. -
Ecol Letters 10: 1115-1123.
Soberon, J. & Peterson, A. T. 2005. Interpretation of models of fundamental ecological niches
and species distributional areas. - Biodiversity Informatics 2: 1-10.
Sodhi, N. S., Bickford, D., Diesmos, A. C., Lee, T. M., Koh, L. P., Brook, B. W.,
Sekercioglu, C. H. & Bradshaw, C. J. A. 2008. Measuring the Meltdown: Drivers of Global
Amphibian Extinction and Decline. Plos One 3: e1636.
Stockwell, D. R. B. & Peterson, A. T. 2002. Effects of sample size on accuracy of species
distribution models. - Ecological Modelling 148: 1-13.
Telles, M. P. C., Diniz-Filho, J. A. F., Bastos, R. P., Soares, T. N., Guimarãres, L. D. & Lima,
L. P. 2007. Landscape genetics of Physalaemus cuvieri in Brazilian Cerrado: Correspondence
between population structure and patterns of human occupation and habitat loss. - Biological
Conservation 39: 37-46.
Toledo, L. F., Zina, J. & Haddad, C. F. B. 2003. Distribuição Espacial e Temporal de uma
Comunidade de Anfíbios Anuros do Município de Rio Claro, São Paulo, Brasil. - Holos
Environment 3: 136-149.
Vaughan, I. P. & Ormerod, S. J. 2005. The continuing challenges of testing species
distribution models. - J. Appl. Ecol. 42: 720-730.
Watling, J. I. & Donnelly, M. A. 2007. Multivariate correlates of extinction proneness in a
naturally fragmented landscape. - Diversity and Distributions 13: 372-378.
Whittaker, R. J., Araujo, M. B., Paul, J., Ladle, R. J., Watson, J. E. M. & Willis, K. J. 2005.
Conservation Biogeography: assessment and prospect. - Diversity and Distributions 11: 3-23.
Wilson, K. A., Westphal, M. I., Possingham, H. P. & Elith, J. 2005. Sensitivity of
conservation planning to different approaches to using predicted species distribution data. -
Biological Conservation 122: 99-112.
Wisz, M. S., Hijmans, R. J., Li, J., Peterson, A. T., Graham, C. H. & Guisan, A. 2008.
Effects of sample size on the performance of species distribution models. - Diversity and
Distributions 14: 763-773.
52
7. ANEXOS
Anexo 1. Distribuição potencial utilizada como modelo controle de cada espécie e registros de
ocorrência para Chiasmocleis albopunctata (A), Dendropsophus elianeae (B), Hypsiboas goianus (C),
Hypsiboas lundii (D) e Physalaemus cuvieri (E).
A)
B)
C)
D)
E)
53
Anexo 2. Valores médios da área total predita (células) e intervalos de confiança (±95%) obtidos a
partir da interação significativa entre espécie e número de pontos (Wald
16
=77,946, p<0,001).
2 3 4 5 6
Número de pontos de ocorrência
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
Área total predita
Chiasmocleis albopunctata
Dendropsophus elianeae
Hypsiboas goianus
Hypsiboas lundii
Physalaemus cuvieri
54
CAPÍTULO 3
3
CRISE DE BIODIVERSIDADE: UTILIZANDO A MODELAGEM DE
DISTRIBUIÇÃO POTENCIAL DE ESPÉCIE PARA ESTABELECER PRIORIDADES
DE CONSERVAÇÃO
1. INTRODUÇÃO
A perda de qualidade e destruição de habitat é claramente a principal ameaça à
biodiversidade terrestre, sendo concentrada nas regiões tropicais, onde a biodiversidade é
máxima (Brooks et al. 2002; Gallant et al. 2007). Declínios nas populações de anfíbios, por
exemplo, têm sido documentados a partir da década de 1980 em várias partes do mundo
(Silvano & Segalla 2005). No entanto, Houlahan (2000) defende que diversas populações de
anfíbios começaram a declinar a partir da década de 60, muitos anos antes dos herpetologistas
escutarem o alarme.
Atualmente, as taxas de extinção de anfíbios podem ser quase 200 vezes maiores que
as taxas de extinção de fundo para anfíbios (McCallum 2007), que podem ser definidas como
as extinções que normalmente ocorrem devido a mudanças ambientais graduais, a novas
interações competitivas estabelecidas e a calamidades ocasionais (Brook et al. 2008). Esse
valor supera até mesmo as taxas de outras extinções em massa pelas quais os anfíbios
passaram (McCallum 2007). Dessa forma, alguns autores advertem que a conservação dos
anfíbios atingiu um nível que requer atenção imediata e talvez nós tenhamos pouco tempo
para frear uma extinção em massa potencial (McCallum 2007; Wake & Vredenburg 2008).
A crise atual de conservação dos anfíbios é intrigante porque eles são sobreviventes
que superaram as últimas quatro extinções em massa (Wake & Vredenburg 2008). Assim,
outros fatores, além da perda de habitat, têm sido estudados para tentar explicar os declínios
globais de anfíbios como as doenças infecciosas (Kriger & Hero 2007), a contaminação por
pesticidas, as mudanças climáticas (Pounds 2001), o aumento nos níveis de radiação
ultravioleta (Blaustein & Kiesecker 2002) e as espécies invasoras (Ficetola et al. 2007). Esses
fatores também podem agir em sinergia com a perda de habitat, potencializando o risco para a
persistência de muitas espécies de anfíbios (Blaustein & Kiesecker 2002).
Apesar dos diversos declínios de anfíbios documentados, ainda um tempo de
atraso preocupante entre perda de habitat e perda de espécies (Brooks et al. 1999). Dessa
forma, nas taxas atuais de destruição de habitat, o pico de extinção pode não ter sido
alcançado e ainda pode levar algumas décadas. Assim, a perda e a modificação de habitat
3
As referências bibliográficas desse capítulo seguem as regras da revista Biodiversity and Conservation
55
podem representar problemas muito maiores do que os relatados até agora (Gallant et al.
2007). Nesse sentido, com intuito de evitar esta perda de espécies, decisões de conservação
devem ser tomadas, mesmo antes de serem conhecidos todos os fatos que ameaçam as
espécies (Soule 1985).
Um dos principais obstáculos para a conservação da biodiversidade tropical são as
informações insuficientes para a determinação de alvos de esforços conservacionistas (Loyola
et al. 2007). Eterovick et al. (2005) cita diversos fatores que contribuem para o
desconhecimento sobre declínios de populações: o pouco conhecimento sobre a biologia das
espécies, a realização de amostragens desiguais entre regiões, a escassez de estudos a longo
prazo, a existência de um grande número de observações não publicadas e o fato de que dados
de campo têm sido freqüentemente coletados objetivando-se espécies selecionadas (em
oposição a inventários exaustivos).
Foi justamente este quadro de desconhecimento associado à crise de conservação de
espécies que nos mostrou a primeira avaliação global dos anfíbios (IUCN Species Survival
Commission 2004). Esta avaliação constatou que os anfíbios estão mais ameaçados e estão
declinando mais rápido que pássaros e mamíferos. Nesta avaliação, 427 espécies de anfíbios
(7,4%) foram listadas como criticamente em perigo, a categoria da IUCN de maior ameaça,
podendo-se comparar com 179 aves (1,8%) e 184 mamíferos (3,8%) enquadrados na mesma
categoria. Nas regiões neotropicais, 35% das espécies de anuros são classificadas como
ameaçadas. O Brasil é o país com a maior diversidade de anfíbios e com o maior número de
endemismos, sendo também o quarto em número de espécies de anfíbios ameaçadas (IUCN et
al. 2008). Desse modo, o Brasil está entre os países com maior responsabilidade na proteção
de anfíbios ameaçados no mundo (IUCN, NatureServe & Conservation International 2008).
Além disso, o GAA adverte que esse nível de ameaça ainda deve estar subestimado,
uma vez que 1294 espécies (22,5%) são pouco conhecidas, sendo classificadas como dados
insuficientes (DD) e, portanto, nenhuma avaliação do risco de extinção é feita (Stuart et al.
2004). Isso é especialmente visível para o Brasil, pois os pesquisadores preferiram tomar uma
atitude com caráter mais evidenciário, diferentemente das avaliações dos outros países
(IUCN, NatureServe, & Conservation International 2008). Na categoria DD estão 33 espécies
(23,7%) de anfíbios anuros do Cerrado, os quais representam 46,8% (22 espécies) dos anuros
endêmicos deste bioma. A falta do conhecimento da distribuição e abundância dessas espécies
dificulta a avaliação do status de conservação real dos anfíbios e sugere que o apoio a
programas que enfocam o estudo da taxonomia e da
distribuição dessas espécies seja uma
56
prioridade (Pimenta et al. 2005; Stuart et al. 2005), especialmente em regiões onde poucos
dados detalhados estão disponíveis (Young et al. 2001) como o Cerrado.
Dessa forma, trabalhos sobre a distribuição das espécies são essenciais, pois podem
permitir uma avaliação simplificada do
status
de conservação das mesmas de acordo com
critérios das listas de espécies ameaçadas. Por exemplo, a lista de espécies ameaçadas da
IUCN utiliza essa informação nos critérios A e B. Essa lista fornece informações importantes
do
status
de conservação de plantas e animais e, apesar de várias limitações, tem se tornado
uma ferramenta poderosa para planos de conservação, manejo, monitoramento e tomada de
decisões (Lamoreux et al. 2003; Rodrigues et al. 2006).
A IUCN enquadra as espécies em categorias de risco de extinção, estabelecendo
prioridades de conservação utilizando-se de regras quantitativas simples, as quais são
baseadas no tamanho das populações e suas respectivas taxas de declínio/flutuações, bem
como nas áreas de ocorrência das espécies e as reduções nas mesmas (Akcakaya et al. 2006).
Assim, as categorias de ameaça seguem critérios e a extinção é vista como uma probabilidade
(Figura 1). Segundo a IUCN (2007), um táxon é considerado extinto (EX) quando não restam
quaisquer dúvidas de que o último indivíduo morreu. Considera-se que um táxon está extinto
na natureza (EW) quando este apenas sobrevive em cultivo, cativeiro ou fora da sua
distribuição original. Espécies são classificadas como vulneráveis (VU), em perigo (EN) ou
criticamente em perigo (CR), que são as categorias das espécies ameaçadas, quando foram
avaliadas sob os critérios e se acredita que estão enfrentando um risco alto à extremamente
alto de se extinguirem na natureza. Coloca-se uma espécie na categoria de quase ameaçada
(NT) quando a espécie ainda não alcançou os limites de ameaça dos critérios, mas está
próxima de ser considerada ameaçada em um futuro próximo. A categoria pouco preocupante
(LC) é destinada para as espécies que não são consideradas ameaçadas de extinção, as quais
geralmente são as espécies abundantes e de ampla ocorrência. Um táxon é enquadrado na
categoria de dados insuficientes (DD) quando a informação existente é inadequada para se
fazer uma avaliação direta ou indireta do risco de extinção da espécie, baseando-se em sua
distribuição ou status populacional (IUCN Categories & Criteria 2001; Rodrigues et al. 2006).
No entanto, é importante ressaltar que a IUCN não encoraja o uso liberal da categoria
DD, pois sugere que um táxon pouco conhecido pode ser colocado em uma das categorias de
ameaça, baseando-se em informações de sua perda de habitat e/ou outras causas. Além disso,
a listagem de uma espécie na categoria de não avaliado ou de dado insuficiente significa que
nenhuma avaliação do seu risco de extinção foi feito (Rodrigues et al. 2006). Assim, até que
uma avaliação seja feita, os táxons listados nestas categorias não devem ser tratados como se
57
não estivessem ameaçados. É apropriado que seja dado o mesmo grau de atenção dos
taxa
ameaçados para os taxa com dados insuficientes, pelo menos até que seu
status
de
conservação possa ser avaliado (IUCN Categories & Criteria 2001). Porém, programas para a
pesquisa de espécies ameaçadas de extinção são bastante comuns, mas programas para
espécies DD são raros, contradizendo as recomendações da IUCN.
Figura 1. Estrutura das Categorias de Ameaça da IUCN (Adaptado de IUCN Categories & Criteria
2001)
A IUCN ressalta ainda que a ausência de dados de elevada qualidade não deve deter a
tentativa de aplicar os critérios e, nesse sentido, métodos que envolvem estimação, inferências
e projeções são enfatizados como sendo aceitáveis no estabelecimento dos critérios de
ameaça. Inferências e projeções podem ser baseadas na extrapolação de ameaças atuais ou
potenciais no futuro ou em fatores relacionados com a abundância da população ou
distribuição, desde que estas estimativas possam ser razoavelmente suportadas e especificadas
(IUCN Categories & Criteria 2001). A idéia de estimativa e/ou inferência de redução de
tamanho populacional (critério A) e diminuição da área geográfica de ocorrência das espécies
(critério B) está bem clara na explicação dos critérios utilizados pela IUCN para avaliar as
58
espécies quanto ao nível de ameaça, sendo que tais fatos podem ser baseados no declínio da
área de ocupação da escie (IUCN Categories & Criteria 2001).
Um dos poucos trabalhos que propõe uma metodologia de avaliação do status de
conservação de espécies DD é o de Good et al. (2006). Esses autores fizeram uma estimativa
do status de conservação de plantas do gênero Coleeae (Bignoniaceae) de Madagascar através
do cálculo da extensão de ocorrência das espécies a partir dos pontos de ocorrência
conhecidos e a área de ocupação foi estimada como sendo a área remanescente de vegetação
dentro do polígono mínimo convexo. O declínio futuro predito na área de ocupação de uma
espécie foi calculado como sendo a área de ocupação fora das áreas protegidas dividida pela
área de ocupação total, assumindo, então, que toda a área fora das Unidades de Conservação
seria degradada em um futuro próximo.
Os autores verificaram ainda a quantidade de coletas feitas nas regiões da ocorrência
das espécies raras (em um raio de 5000km
2
) com o objetivo de constatar se tais espécies eram
realmente raras ou havia falta de coletas. Seguindo estes pressupostos, eles encontraram que
54% (34 espécies) das espécies de Coleeae estão ameaçadas de extinção, sendo que nove
eram classificadas como DD. Este método, no entanto, tende a superestimar o
status
da
ameaça para as espécies DD, uma vez que a extensão de ocorrência destas espécies pode ser
maior do que a conhecida, pois pode haver adequabilidade de habitat até mesmo em
localidades distantes dos pontos de ocorrência.
A proposta de Good et al. (2006), entretanto, não deixa de ser válida se pensarmos no
princípio da precaução. O princípio da precaução é base das leis e das práticas relacionadas à
preservação do meio ambiente no Brasil e em outros países. Precaução é o substantivo do
verbo “precaver”, o qual significa “tomar cuidado antes” (Machado 2007). A idéia inovadora
desse princípio é que a falta de plena certeza científica não deve ser usada como razão para
postergar medidas para evitar ou minimizar ameaças à biodiversidade (Ministério do Meio
Ambiente 2000) e, portanto, em caso de dúvida ou incerteza, também devemos agir
prevenindo (Machado 2007).
Assim, no mundo da precaução uma dupla fonte de incerteza que são o perigo ele
mesmo considerado e ausência de conhecimentos científicos sobre o perigo, sendo que a
precaução visa a gerir a espera de informação (Machado 2007). É importante ressaltarmos que
postergar significa adiar, não fazer agora, esperar acontecer (Machado 2007). Essa é
justamente a atitude que estamos tomando em relação às espécies classificadas como DD pela
IUCN. Alega-se que não temos dados suficientes para nem ao menos estimar a situação de
59
conservação destas espécies e, assim, muitas espécies podem simplesmente não suportar a
nossa demora em agir.
A busca de como avaliar a situação de conservação das espécies que se encaixam na
categoria DD da IUCN recai no uso de técnicas de modelagem para estimar a área de
distribuição potencial destas espécies, pois a modelagem é capaz de extrapolar e produzir,
mesmo a partir de poucos registros de ocorrência, mapas de distribuição potencial para as
espécies (Guisan & Thuiller 2005; Pearson et al. 2007; Rodriguez et al. 2007). Além do mais,
a distribuição e riqueza de anfíbios estão bastante associadas às características ambientais
(Buckley & Jetz 2007), suportando a utilização desses mapas para avaliar o
status
de
conservação dessas espécies por meio de estimativas de perda de habitat, a qual, por sua vez,
é uma variável capaz de predizer o risco de extinção de anfíbios (Sodhi et al. 2008).
Considerando-se o contexto atual de acelerada perda de biodiversidade, associada ao
pouco conhecimento sobre diversas espécies, a modelagem pode nos auxiliar de forma
imediata na tomada de decisões de conservação. Dessa forma, o presente trabalho propõe a
utilização de todo o conhecimento que dispomos atualmente, ainda que seja escasso, para
avaliar o
status
de conservação dos anuros endêmicos do Cerrado que pertencem à categoria
de espécies com dados insuficientes (DD) da lista de espécies ameaçadas da IUCN.
Assim, baseando-se nos modelos gerados pela modelagem de distribuição potencial de
espécies, nós fizemos um conjunto de produtos diretamente ligados a propostas de
conservação de anfíbios: (i) Identificação de áreas prioritárias para a realização de inventários
da fauna de anfíbios com ênfase em aumentar a informação e possibilitar a validação dos
modelos de distribuição das espécies raras; (ii) determinação das proporções das distribuições
preditas para as espécies raras que estão em áreas atualmente protegidas no Cerrado e em
áreas prioritárias estabelecidas para conservação; (iii) re-classificação das espécies DD em
relação às categorias de ameaças utilizando mapas de distribuição potencial, um mapa de
remanescentes de Cerrado e de acordo com os critérios da IUCN.
60
2. METODOLOGIA
2.1 Área de estudo
Como a maioria das decisões e planos de conservação deve obedecer às fronteiras
nacionais, as ecorregiões representam a maior unidade operacional em que as decisões podem
ser tomadas e executadas (Olson et al. 2001; Loyola et al. 2007). O Cerrado é uma das
ecorregiões definidas por Olson et al. (2001) e, como a finalidade do presente estudo é a
conservação de espécies, s enfocamos apenas nesta ecorregião com o intuito de que o
conhecimento aqui gerado seja mais facilmente aplicado em ações de conservação
direcionadas a esse bioma (Anexo 1).
O Cerrado é um dos
hotspots
para a conservação da biodiversidade mundial, uma vez
que possui elevados endemismos (44% de plantas, 28% de anfíbios e 17% de répteis) e restam
menos de 22% da vegetação primária (Myers et al. 2000; Colli et al. 2002; Mittermeier et al.
2004). Entretanto, apesar de sua elevada biodiversidade, apenas 5,5% deste bioma está
legalmente protegido (Mittermeier et al. 2004) e estimativas de que o Cerrado poderá ser
totalmente destruído no ano de 2030, caso as tendências de ocupação agrícola continuem
causando uma perda anual de 2,2 milhões de hectares de áreas nativas (Machado et al. 2004)
Durante as últimas quatro cadas, após a construção de Brasília e rodovias
associadas, o Cerrado se tornou a principal fonte brasileira de produção de soja (40%) e
pecuária, sendo ainda um significante produtor de arroz, milho e algodão (Klink & Moreira
2002), apresentando também um grande potencial para a produção de cana de açúcar
(Machado et al. 2004). A alteração de ecossistemas naturais para a agricultura constitui a
principal causa de fragmentação e perda de habitat no mundo e a conversão de terras deve
aumentar bruscamente ao longo dos próximos 50 anos, com aproximadamente um bilhão de
hectares de vegetação nativa sendo convertidas, incluindo mais de um terço dos
remanescentes de florestas tropicais e temperadas, savanas e campos (Tilman et al. 2001).
Considerando-se as conjunturas político-econômicas brasileiras, a conversão de
remanescentes de Cerrado em áreas de plantio de soja, cana-de-açúcar e criação de gado
também tende a aumentar, provavelmente confirmando este cenário alarmante de perda de
habitat.
2.2 Dados de ocorrência e espécies utilizadas
Os pontos de ocorrência das espécies de anfíbios anuros endêmicas do Cerrado foram
obtidos através de revisão bibliográfica extensiva e de sites especializados (IUCN 2007; Frost
61
2007; CRIA 2007). Devido à dificuldade de aceso a alguns trabalhos antigos, as citações das
localidades de espécimes utilizados por artigos que descreviam novas espécies do mesmo
gênero também foram consideradas. Quando havia somente a localidade de ocorrência da
espécie, as coordenadas geográficas (longitude/latitude) foram obtidas através do site da
Alexandria Digital Library (http://www.alexandria.ucsb.edu/) e do Google Earth com a
extensão do IBGE. Além disso, as espécies DD do Cerrado possuem apenas de um a seis
pontos de ocorrências conhecidos e devido a esta escassez de dados, dois pontos distintos na
resolução de 21,0406km
2
(tamanho das células das variáveis ambientais utilizadas - 0,0417
grau) foram considerados como independentes, ainda que ocorressem em uma mesma grande
área como a Serra do Cipó (Anexo 2).
Nós consultamos a lista vermelha da IUCN para obtermos a listagem de espécies de
anfíbios classificados como Dados Insuficientes (DD) pela mesma. Com esta listagem em
mãos, nos selecionamos as espécies DD que são endêmicas do Cerrado segundo Bastos
(2007). Nós encontramos 15 espécies de anuros endêmicos do Cerrado que possuíam pelo
menos dois registros de ocorrência (Tabela 1).
2.3 Informações de história natural
Dendropsophus araguaya
D. araguaya
é uma espécie que ocorre em vegetação rasteira, a 700m de altitude em
áreas abertas (IUCN 2007). O macho tem em média 19,8mm (Napoli & Caramaschi 1998) e
reproduz em lagos permanentes ou temporários (IUCN 2007).
Hypsiboas buriti
H. buriti
ocorre em vegetação baixa, a 500m de altitude em áreas abertas (Brandão &
Araujo 2001; IUCN 2007). A reprodução ocorre em lagos temporários e permanentes (IUCN
2007).
Phyllomedusa centralis
P. centralis
provavelmente apresenta hábito arbustivo/arborícola, o macho tem em
média 42 mm (Diniz-Filho et al. 2004), ocorre a 800m de altitude e se reproduz em riachos
pequenos (IUCN 2007).
Phyllomedusa oreades
62
É uma espécie recentemente descrita (Brandão 2002) de hábito noturno e ocorre em
áreas de cerrado aberto e campo rupestre, acima de 900m de altitude (Brandão 2002; Diniz-
Filho et al. 2006). Os machos têm em média 36,48mm e utilizam arbustos e gramíneas como
sítios de vocalização em alturas de 20 até 150cm (Brandão 2002; Diniz et al. 2006). Essa
espécie provavelmente se reproduz em pequenos riachos e os girinos se desenvolvem em
regiões de remansos dentro desses riachos (Brandão 2002; Diniz-Filho et al. 2006; IUCN
2007).
Phyllomedusa megacephala
É uma espécie redescrita recentemente (Caramaschi 2006), de hábito
herbáceo/arbustivo e comum por certos períodos de tempo na Serra do Cipó (Eterovick &
Sazima 2004). Os machos têm em média 39,6mm e as fêmeas 43,7mm (Caramaschi 2006),
têm hábito noturno, reproduzem-se em riachos temporários, as desovas contêm até 40 ovos e
desenvolvimento larvário dura de três a quatro meses (Eterovick & Sazima 2004).
Scinax canastrensis
É uma espécie de hábito arborícola/arbustiva, é pouco comum e está presumivelmente
ameaçada (BIODIVERSITAS 1995; Araujo et al. 2007). Os machos têm 29,66mm e a
reprodução ocorre em riachos permanentes (Araujo et al. 2007; IUCN 2007).
S. canastrensis
ocorre no Parque Nacional Serra da Canastra e no Parque Estadual das Furnas do Bom Jesus
acima de 800m (IUCN 2007).
S. canastrensis
ocorre em mata de galeria e a maior parte dos
anfíbios especialistas de hábitat do Cerrado ocorre nesse tipo de fitofisionomia (Brandão &
Araujo 2001).
Scinax curicica
S. curicica
foi descrita recentemente (Pugliese et al. 2004), tem hábito
terrestre/arbustivo, os machos têm 27,4mm e as fêmeas 30,4mm, ocorre associada a campo
rupestre e dentro de bromélias (Pugliese et al. 2004), acima de 1280m de altitude (Leite et al.
2006). Essa espécie tem hábito noturno, se reproduz em riachos e lagos temporário e a desova
tem 400 ovos (Eterovick & Sazima 2004).
Scinax maracaya
S. maracaya
ocorre em vegetação baixa, acima de 900m de altitude e foi considerada
presumivelmente ameaçada (BIODIVERSITAS 1995; IUCN 2007). Os machos têm em
63
média 26,86mm e se reproduzem em lagoas e pequenos lagos (Diniz-Filho et al. 2004; IUCN
2007).
Allobates goianus
A. goianus
tem hábito terrestre, os machos tem em média 16,75mm e vocalizam em
serrapilheiras de matas de galeria a 1500m de altitude (Diniz-Filho et al. 2004; Haddad &
Prado 2005; UCN 2007). Essa espécie possui hábito diurno e, como outras espécies do
gênero, a desova deve ser depositada em poças na própria serrapilheira e os girinos são
carregados pelos adultos até os corpos d’água nos quais irão completar seu desenvolvimento
(Haddad & Prado 2005; Diniz-Filho et al. 2006).
Chiasmocleis centralis
C. centralis
deve apresentar reprodução explosiva, machos que vocalizam em corpos
d’água temporários e hábito fossorial ou semi-fossorial (Diniz-Filho et al. 2006; Van Sluys et
al. 2006). Os machos têm em média 23,6mm e as fêmeas 24,4mm e ocorrem em altitudes
entre 200 e 400m (Caramaschi & Cruz 1997; Diniz-Filho et al. 2004; IUCN 2007).
Crossodactylus bokermanni
É uma espécie de hábito terrestre e diurno, os machos têm de 20-27mm e vocalizam
em áreas de campo rupestre, próximos a riachos permanentes (Eterovick & Sazima 2004;
Machado et al. 1998). Os girinos também são diurnos e desenvolvimento larvário é longo,
podendo durar seis meses ou mais (Eterovick & Sazima 2004).
C. bokermanni
é rara e foi
considerada ameaçada em Minas Gerais segundo critérios de perda de hábitat e área de
distribuição restrita, existindo também tendência de declínio populacional (Fonseca et al.
1994; IUCN 2007).
Leptodactylus camaquara
É uma espécie predominantemente diurna, ocorre acima de 1200m, os machos
atingem 32 mm, as fêmeas alcançam 38 mm e a reprodução ocorre em áreas brejosas
(Eterovick & Sazima 2004; IUCN 2007). A desova ocorre na época chuvosa e é depositada
em ninhos de espuma (Eterovick & Sazima 2004).
L. camaquara
é comum na Serra do Cipó
(Eterovick & Sazima 2004), mas foi considerada presumivelmente ameaçada em Minas
Gerais (BIODIVERSITAS 1995).
64
Odontophrynus salvatori
Segundo a IUCN (2007),
O. salvatori
é uma espécie comum, mas que não se adapta
bem à distúrbios e ocorre acima de 800m de altitude. A reprodução ocorre durante a estação
chuvosa e as desovas e o desenvolvimento de girinos ocorrem em ambientes lênticos ou
lóticos associados a matas de galeria (Diniz-Filho, Bini, Silveira, Ferreira, da Silva Jr, Bastos,
Angelini, Santos, & Brandão 2006).
Physalaemus evangelistai
É uma espécie rara na Serra do Cipó que parece não se adaptar bem a distúrbios e foi
considerada como presumivelmente ameaçada em Minas Gerais (BIODIVERSITAS 1995;
Eterovick & Sazima 2004; IUCN 2007). Os machos têm 21,5 mm e as fêmeas 22 mm e se
reproduzem em poças e brejos temporários (Diniz-Filho et al. 2004; Eterovick & Sazima
2004).
P. evangelistai
ocorre em altitude superior a 800m, tem hábito noturno, desovas com
cerca de 100 ovos e desenvolvimento larval com duração de um mês (Eterovick & Sazima
2004; Canelas & Bertoluci 2007; IUCN 2007).
Proceratophrys cururu
É uma espécie de hábito terrestre/fossorial, noturno e localmente comum na Serra do
Cipó (Eterovick & Sazima 2004). Os machos atingem 43 mm e as fêmeas 54 mm, ocorrem
em riachos permanentes e temporários, em localidades acima de 800m (Eterovick & Sazima
2004; IUCN 2007). O desenvolvimento larvário dura de 3 a 4 meses (Eterovick & Sazima
2004).
2.4 Variáveis ambientais
As variáveis climáticas utilizadas na modelagem da distribuição potencial das espécies
foram: temperatura dia anual, sazonalidade da temperatura (coeficiente de variação),
temperatura média do trimestre mais seco do ano, precipitação anual, sazonalidade da
precipitação (coeficiente de variação), precipitação no trimestre mais quente, as quais foram
retiradas do WORLDCLIM (http://www.worldclim.org) e cortadas para a América do Sul.
Foram utilizadas também duas variáveis topográficas, altitude e inclinação, retiradas do
modelo global Hydro-1K de elevação digital (http://edcdaac.usgs.gov/gtopo30/hydro/). Todas
as variáveis climáticas e topográficas utilizadas têm resolução de 2,5 minutos (
0,0417
graus). Informações de cobertura vegetal não foram utilizadas na modelagem, pois o intuito,
neste primeiro momento, foi modelar a distribuição histórica potencial das espécies.
65
Tabela 1. Lista de espécies de anuros do Cerrado que são classificadas na categoria de dados
insuficientes (DD) da Lista Vermelha da IUCN, endemismo, data de descrição, Estados brasileiros em
que ocorrem, família e número de pontos de ocorrência.
Espécie Descrição Estado Família
Número de
pontos
Dendropsophus araguaya
(Napoli &
Caramaschi, 1998)
MT/ GO Hylidae 2
Hypsiboas buriti
(Caramaschi &
Cruz, 1999)
MG/DF Hylidae 2
Phyllomedusa centralis
Bokermann, 1965
MT Hylidae 3
Phyllomedusa oreades
Brandão, 2002
GO/ DF Hylidae 6
Phyllomedusa megacephala
(Miranda-Ribeiro,
1926)
MG Hylidae 2
Scinax canastrensis
(Cardoso &
Haddad, 1982)
MG Hylidae 4
Scinax curicica
Pugliese, Pombal &
Sazima, 2004
MG Hylidae 5
Scinax maracaya
(Cardoso & Sazima,
1980)
MG Hylidae 4
Allobates goianus
(Bokermann, 1975)
GO Aromobatidae 2
Chiasmocleis centralis
Bokermann, 1952
GO Microhylidae 2
Crossodactylus bokermanni
Caramaschi &
Sazima, 1985
MG
Hylodidae
5
Leptodactylus camaquara
Sazima &
Bokermann, 1978
MG Leptodactylidae
4
Odontophrynus salvatori
Caramaschi, 1996
GO/ DF
Cycloramphidae
4
Proceratophrys cururu
Eterovick &
Sazima, 1998
MG
Cycloramphidae
5
Physalaemus evangelistai
Bokermann, 1967
MG
Leiuperidae
4
2.5 Métodos de modelagem utilizados
Na escolha da melhor metodologia de modelagem, o tomador de decisões de
conservação deve decidir que tipo de erro será mais caro para os seus objetivos. Dessa forma,
é essencial que o planejador avalie as implicações dos erros de falsos positivos e falsos
negativos para o seu cenário específico de conservação antes mesmo de começar o processo
de modelagem (Loiselle et al. 2003). Essa etapa inicial foi feita através dos experimentos que
66
realizamos no capítulo 2, com os quais foi possível determinarmos as melhores metodologias
de acordo com os interesses do pesquisador (inventário, áreas prioritárias e avaliação de
status
de conservação). Assim, nesse trabalho nós utilizamos um conjunto de metodologias de
modelagem, sendo cada uma a mais adequada para uma ação de conservação específica.
Dessa forma, esse estudo é uma aplicação direta do conhecimento produzido no capítulo 2.
Como nosso conhecimento sobre a distribuição da maioria dos anfíbios brasileiros
ainda é muito escasso, uma primeira ação de conservação de extrema importância é a
realização de inventários (Eterovick et al. 2005). Na realização de inventários, nós devemos
objetivar a redução de erros de omissão (falsos negativos), pois queremos identificar todas as
áreas potenciais para a ocorrência de uma determinada espécie. Desse modo, s fizemos o
Somatório (melhor metodologia em relação à taxa de omissão) dos modelos gerados por meio
de Distância Euclidiana e do Maxent Espacial para cada espécie estudada, identificando as
áreas prioritárias para inventários individuais (visando cada táxon separadamente).
Outra ação de conservação importante é a identificação de regiões que requerem
atenção especial e que são potenciais para a localização de unidades de conservação com o
intuito de proteger a biodiversidade (McKnight et al. 2007). Nesse caso, uma solução
prudente é o uso de metodologias que minimizem os erros de sobreprevisão (falsos positivos),
pois o risco de que os conservacionistas criem Unidades de Conservação que na verdade
não abrigam as espécies alvo (Loiselle et al. 2003). Então, o uso da Intersecção de modelos
(Araujo & New 2006) é o método mais adequado de acordo com os nossos resultados
anteriores (Experimento II, capítulo 2). Portanto, na identificação de áreas prioritárias para a
conservação de espécies nós utilizamos a Intersecção entre os modelos feitos com Distância
Euclidiana e Maxent Espacial para cada espécie estudada.
Adicionalmente, com o intuito de avaliar o
status
de conservação de uma espécie, são
necessárias estimativas eficientes do tamanho da distribuição. Essa variável geralmente é
mensurada através das variáveis operacionais de extensão de ocorrência e área de ocupação,
sendo utilizada na avaliação de declínios populacionais e risco de extinção (IUCN Categories
& Criteria 2001). No capítulo anterior nós constatamos que a Intersecção de modelos é a
metodologia que gera tamanhos de distribuição mais próximos da área de ocorrência real de
uma espécie. Desse modo, nós utilizamos essa metodologia para estimar o tamanho da
distribuição dos anfíbios DD do Cerrado, bem como para calcular a perda de habitat, para
avaliar o risco de extinção e para realizar a análise de lacunas. Esse método ainda foi utilizado
para a determinação de áreas prioritárias para inventários, quando consideradas as 15 espécies
estudadas em conjunto.
67
2.6 Avaliação do status de conservação
Após a modelagem foi utilizado o programa ArcView-Gis 3.2 para sobrepor e cortar a
distribuição histórica obtida com os remanescentes de vegetação nativa no Cerrado (Mapa
base construído através de imagens MODIS com resolução de 250m de agosto de 2004
disponível em
http://www.conservation.org.br/downloads/rmachado/remanescentes_cerrado.zip), estimando-
se, assim, a distribuição atual das espécies no Cerrado.
A área atual de ocorrência de cada espécie ainda foi sobreposta com as localizações de
Unidades de Conservação do Cerrado (Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007),
permitindo a realização de análises de lacunas para as espécies de anfíbios com dados
insuficientes do Cerrado. Também utilizamos as áreas prioritárias de importância biológica
(Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007) para discutir a distribuição de cada espécie.
Dados de quantidade de inventários de anfíbios no Cerrado (Cavalcanti & Joly 2002) (Anexo
3) foram utilizados para identificar áreas prioritárias para a realização de inventários,
considerando as 15 espécies em conjunto.
Realizamos, então, uma avaliação preliminar do estado de conservação de espécies
com dados insuficientes. Essa avaliação objetivou o melhor enquadramento destas espécies
nas categorias de ameaça da IUCN de acordo com a proporção da extensão de ocorrência
histórica da espécie que foi perdida nos últimos dez anos. A extensão de ocorrência é
definida como a área contida dentro da menor fronteira contínua que pode ser desenhada
abrangendo todos os sítios conhecidos, inferidos ou projetados para a ocorrência de um táxon
(IUCN Categories & Criteria 2001).
Assim, modelando a distribuição histórica e atual das espécies nos pudemos inferir
uma determinada taxa de perda de habitat para cada espécie, a qual foi utilizada para gerar
uma suspeita de redução populacional. Dessa forma, nos avaliamos o
status
de conservação
das espécies de acordo com o critério A2c, que é definido da seguinte forma: uma redução
observada, estimada, inferida ou suspeita do tamanho populacional durante os últimos dez
anos ou três gerações, qualquer que seja o período mais longo, sendo que a redução ou suas
causas podem não ter cessado, ou podem não ser compreendidas ou podem não ser
reversíveis, baseando-se em um declínio na área de ocupação, extensão de ocorrência ou
qualidade de habitat (IUCN Categories & Criteria 2001).
Nosso método de avaliação está de acordo com o que é indicado pela IUCN, uma vez
que ela permite a utilização de modelos de adequabilidade de habitat para estimar a área de
68
ocupação ou extensão de ocorrência de uma espécie (IUCN standards and petitions working
group 2008). Adicionalmente, a sugestão de utilização dos mapas que estiverem
disponíveis para pontos diferentes no tempo com o intuito de estimar taxas de perda de
habitat. Isso é exatamente o quê estamos propondo em nossa metodologia de avaliação. No
entanto, há também a advertência de que a aplicação de mapas modelados deve vir
acompanhada de avaliações que identifiquem se a metodologia utilizada tende a sub ou
sobreestimar a área de ocupação da espécie estudada. Em relação a essa recomendação, o
nosso método pode sobreestimar a área de ocupação de espécies de distribuição muito restrita
e, portanto, nossa metodologia tem um caráter conservador quanto às estimativas de risco de
extinção.
Ainda que o modelo sobre-estime a área predita, se uma redução na área mapeada
para a ocorrência de uma espécie, a população dessa espécie provavelmente estará declinando
pelo menos nesta taxa de perda de habitat (IUCN standards and petitions working group
2008). Essa é uma generalização robusta porque mesmo a perda de habitat não ocupado
poderá reduzir a viabilidade de uma população (IUCN standards and petitions working group
2008). Isso ocorre porque a disponibilidade de habitat adequado não garante a certeza de
ocorrência da espécie, mas a falta de habitat certamente estará relacionada com a ausência da
espécie (Gallant et al 2007). Dessa forma, nossa estimativa de risco de extinção por meio da
perda de habitat é bastante válida e justificável.
Entretanto, nós temos apenas dois momentos para estimar a taxa de perda de habitat:
1) anterior à ocupação intensiva do Cerrado (Década de 60); 2) em 2004 com a quantidade de
vegetação nativa remanescente. Assim, devido à limitação de dados, nós novamente tivemos
que tomar uma atitude conservadora e consideramos a taxa de perda de habitat como sendo
linear. Nós calculamos a perda de habitat através da quantidade de células da distribuição
histórica predita para cada espécie que não ocorre em remanescentes de Cerrado. Essa
quantidade foi dividida por quatro para que obtivéssemos a quantidade de células perdidas,
aproximadamente, a cada dez anos, assumindo, conservadoramente, uma taxa de perda linear
na cobertura vegetal em relação ao tempo.
Dessa forma, estimamos o tamanho da distribuição da espécie dez anos
(distribuição histórica menos a quantidade de células perdidas em 30 anos) e calculamos qual
a porcentagem de perda de habitat nos últimos dez anos. Porém, sabe-se que a agricultura
geralmente é a motivação para a conversão de paisagens nativas e no século XX a expansão
das atividades agrícolas na América Latina se tornou exponencial (Gallant et al. 2007).
69
Acredita-se também que as taxas de perda de habitat ainda estão em aceleração no século XXI
(Gallant et al. 2007), o que exalta o caráter conservador da metodologia empregada em nosso
estudo.
Adicionalmente, diversos trabalhos citam que ter a área de distribuição pequena é uma
das características que mais explica a probabilidade de risco de extinção de anfíbios (Hero et
al. 2005; Watling & Donnelly 2007; Cooper et al. 2008; Sodhi et al. 2008), sugerindo como
alvos de conservação as regiões que contêm muitas espécies com áreas de distribuição
pequenas (Cooper et al. 2008). Nesse sentido, nós também avaliamos o
status
de conservação
das espécies através do critério B1abi da IUCN (2001), que avalia o risco de extinção de
espécies com extensão de ocorrência restrita; extensão de ocorrência fragmentada ou que são
conhecidas de poucas localidades; com declínios inferidos na extensão de ocorrência.
70
3. RESULTADOS
3.1 Distribuição predita para cada espécie e ameaças associadas
Dendropsophus araguaya
A modelagem de distribuição potencial da espécie
D. araguaya
(Napoli &
Caramaschi, 1998) predisse apenas duas células, sendo que apenas uma célula ocorre
atualmente em remanescentes de vegetação (21,0 km
2
), mas a distância entre os dois registros
de ocorrência dessa espécie é de apenas 1,83km, sugerindo a existência de uma possível fonte
de erro (Figura 2). Nosso modelo indica a ocorrência de
D. araguaya
na área denominada
Alto Taquari, que foi determinada como prioridade muito alta (Ministério do Meio Ambiente
& PROBIO 2007) e onde interesse de criação de um corredor de biodiversidade entre o
Cerrado e o Pantanal. Essa região tem relevância biológica por ser área de recarga do
Aqüífero Guarani e por ser um divisor de águas entre a bacia Amazônica e Paraná.
As ações prioritárias recomendadas para essa região são a recuperação, a introdução de
práticas agrícolas sustentáveis e a manutenção do corredor Cerrado-Pantanal (Ministério do
Meio Ambiente & PROBIO 2007). Essa última recomendação pode ser especialmente
importante para a persistência de
D. araguaya
, pois ela não ocorre dentro de nenhuma
Unidade de Conservação, sendo o Parque Nacional das Emas a mais próxima da distribuição
predita. As áreas estabelecidas como prioridade de inventário para essa espécie abrangem toda
a região central do bioma Cerrado, incluindo a Unidade de Conservação citada (Figura 2).
Hypsiboas buriti
Nosso modelo predisse 50497,4 km
2
para a ocorrência potencial atual dessa espécie
(Figura 3), indicando que essa espécie pode estar presente em algumas Unidades de
Conservação: Refúgio de Vida Silvestre das Veredas do Oeste Baiano, Parque Nacional
Grande Sertão Veredas, Parque Nacional Chapada dos Veadeiros, Parque Estadual de Terra
Ronca, Parque Estadual Veredas do Peruaçu e Parque Estadual dos Pirineus. Adicionalmente,
H. buriti
também tem 67,7% de sua distribuição predita para ocorrer em diversas áreas
estabelecidas como prioritárias, as quais se destacam, de forma geral, por apresentarem
remanescentes de vegetação expressivos, endemismos, espécies ameaçadas e cabeceiras
(Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007).
71
A)
B)
C)
Figura 2. Registros de ocorrência de Dendropsophus araguaya (A), mapa de localidades potenciais
para inventários (B) e distribuição atual predita (C).
72
Além disso, a indicação de realização de inventários urgentes, sendo que as
principais ameaças são atividades agrícolas, construção de pequenas centrais hidrelétricas,
mineração e extração de madeira.
Phyllomedusa centralis
O modelo de distribuição potencial para
P. centralis
predisse uma grande área de
ocupação (82500,2 km
2
), sendo também disjunta (Figura 4). No entanto, o grupo
Phyllomedusa hypochondrialis
(Faivovich et al. 2005) consiste de espécies alopátricas
(Caramaschi 2006) e, assim, o nosso modelo de
P. centralis
pode estar incluindo a área de
ocorrência de outras espécies do mesmo gênero. Apesar dessa ressalva,
P. centralis
apenas
sobrepõem em 1,9% de sua distribuição predita com a de
P. or
eades, na região centro-norte
de Minas Gerais. Além disso,
P. centralis
ocorre em regiões de transição entre Cerrado e
Pantanal e, mesmo que não tenhamos trabalhado com a ocorrência potencial dessa espécie
para esse último bioma,
P. centralis
parece ocorrer em todo o Pantanal devido à característica
de distribuição disjunta predita para o Cerrado do Mato Grosso e Mato Grosso do Sul (Figura
4).
P. centralis
é conhecida da Chapada dos Guimarães e nosso modelo também prediz
sua ocorrência na APA Nascentes do Rio Cuiabá, ESEC Serra das Araras, ESEC Rio da
Casca 2, Parque Nacional Serra da Bodoquena e A.P.E.E. rrego Espanha e Ribeirão Santa
Isabel. Essa espécie possui também 47,7% da sua distribuição dentro de várias áreas
prioritárias devido à importância biológica, sendo estas localizadas, principalmente, em
regiões de transição entre o Cerrado e o Pantanal. De maneira geral, essas áreas têm grande
importância por serem ecótonos, regiões de recarga de aqüíferos e abrigam comunidades
tradicionais, cabeceiras de rios e espécies ameaçadas de extinção (Ministério do Meio
Ambiente & PROBIO 2007). São apontadas como ações imediatas a realização de
inventários, a criação de corredores, a recuperação de áreas degradadas e a valoração sócio-
econômica e da biodiversidade, tendo também como principais ameaças a mineração, o
desmatamento, a expansão agropecuária, as carvoarias, plantações de eucalipto, conflitos
fundiários, o tráfico e caça de animais (Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007).
Phyllomedusa oreades
P. oreades
é conhecida da Chapada dos Veadeiros, da Serra dos Pirineus, da ARIE do
Capetinga, da Reserva Ecológica do IBGE e do Parque Nacional de Brasília. Nossas
predições geraram uma distribuição total de 39787,8 km
2
(Figura 5) que incluem também a
73
A)
B)
C)
Figura 3. Registros de ocorrência de Hypsiboas buriti (A), mapa de localidades potenciais para
inventários (B) e distribuição atual predita (C).
74
A)
B)
C)
Figura 4. Registros de ocorrência de
Phyllomedusa centralis
(A), mapa de localidades
potenciais para inventários (B) e distribuição atual predita (C)
75
ocorrência potencial dessa espécie no Parque Estadual Serra Dourada, REBIO da Contagem,
ESEC do Jardim Botânico, RESEC do Gama, ARIE JK, ESEC de Águas Emendadas, Parque
Estadual de Terra Ronca, Parque Nacional Grande Sertão Veredas, RVS Veredas do Oeste
Baiano.
Adicionalmente,
P. oreades
tem 71,2% de sua distribuição predita dentro de diversas
áreas estabelecidas como prioritárias para Goiás, Bahia e Minas Gerais por serem regiões de
recarga de aqüíferos, conservação de remanescentes de Cerrado e de elevado endemismo
(Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007). Essas regiões requerem a criação de
corredores e RPPN’s e a recuperação de APP’s e são ameaçadas, principalmente, por
agricultura, mineração, alagamentos e queimadas (Ministério do Meio Ambiente & PROBIO
2007).
Phyllomedusa megacephala
Essa espécie é conhecida apenas do Parque Nacional da Serra do Cipó, mas nossas
predições indicam a ocorrência potencial também para a APA Morro da Pedreira. A
distribuição total predita para
P. megacephala
foi de 715,4km
2
(Figura 6) e 97,1% dessa
predição es em Unidades de Conservação ou na área de importância extremamente alta
denominada Belo Horizonte Monjolos. Essa área necessita de urgência na criação de um
mosaico de Unidades de Conservação e ordenamento do turismo espeleológico, pois é
ameaçada por mineradoras, expansão agrícola e urbana e pelo turismo desordenado
(Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007).
Scinax canastrensis
Nossa distribuição predita para a ocorrência de
S. canastrensis
predisse um total de
21587,7km
2
bastante fragmentados (Figura 7) e esta espécie pode potencialmente ocorrer na
APEE rrego Confusão, na APEE Córrego Feio e Fundo, no Parque Nacional das Sempre
Vivas, no Parque Estadual Biribiri, na APA Morro da Pedreira e na ARIE Matão de
Cosmópolis. Adicionalmente
S. canastrensis
tem 35,8% da sua distribuição atual dentro de
áreas prioritárias para a conservação, que são constituídas de remanescentes de vegetação
insuficientemente conhecidos e que abrigam espécies endêmicas raras e cavernas (Ministério
do Meio Ambiente & PROBIO 2007).
76
A)
B)
C)
Figura 5. Registros de ocorrência de Phyllomedusa oreades (A), mapa de localidades potenciais para
inventários (B) e distribuição atual predita (C).
77
A)
B)
C)
Figura 6. Registros de ocorrência de Phyllomedusa megacephala (A), mapa de localidades potenciais
para inventários (B) e distribuição atual predita (C).
78
No entanto, essas áreas são ameaçadas por agropecuária, construção de barragens,
mineração, queimadas, carvoarias, plantio de eucalipto e introdução de espécies exóticas
(IUCN 2007). As principais ações para essas áreas são a criação de corredores ecológicos e a
recuperação (Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007).
Scinax curicica
Dentro de Unidades de Conservação,
S. curicica
ocorre no Parque Estadual do Rio
Preto e na Serra do Cipó, sendo que nossas modelagens ampliam a ocorrência potencial dessa
espécie para a APA Morro da Pedreira e para o Parque Estadual Biribiri. A distribuição de
S.
curicica
totaliza 1009,9km
2
(Figura 8) e 100% dessa distribuição estão em áreas já
identificadas como prioritárias para a conservação. Essas áreas correspondem ao Espinhaço
Meridional e à Diamantina-Itamarandiba, importantes devido à existência de endemismos,
mas que são ameaçadas pela mineração, turismo desordenado, carvoarias, pecuária,
plantações de eucalipto e coleta de bromélias (Ministério do Meio Ambiente & PROBIO
2007). Essa última atividade deve afetar diretamente a
S. curicica
. O monitoramento e a
recuperação de áreas degradadas são as principais ações recomendadas (Ministério do Meio
Ambiente & PROBIO 2007) para as áreas de ocorrência potencial dessa espécie.
Scinax maracaya
Em Unidades de Conservação, essa espécie ocorre somente no Parque Nacional Serra
da Canastra, mas nossa predição indica adequabilidade ambiental também na APA Morro da
Pedreira, no Parque Nacional das Sempre-Vivas, no Parque Estadual do Biribiri, na APA
Águas Vertentes, na APEE Córrego Feio e Fundo, Parque Estadual Vassununga e ARIE
Matão de Cosmópolis. Adicionalmente, a distribuição total predita para
S. maracaya
foi de
36084,6 km
2
(Figura 9) e essa espécie pode estar presente em diversas áreas estabelecidas
como prioritárias para a conservação por terem grandes endemismos e fragmentos
remanescentes de Cerrado, as quais correspondem a 44,7% da distribuição predita.
As principais ameaças a essas regiões são a expansão agropecuária, a mineração, as
queimadas, o turismo desordenado, plantações de
Pinus
e a introdução de espécies exóticas,
sendo recomendado a recuperação das áreas degradadas, a execução de monitoramentos e
levantamentos e a criação de mosaicos de Unidades de Conservação, que permitiriam a
criação de corredores de biodiversidade (Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007).
79
A)
B)
C)
Figura 7. Registros de ocorrência de Scinax canastrensis (A), mapa de localidades potenciais para
inventários (B) e distribuição atual predita (C).
80
A)
B)
C)
Figura 8. Registros de ocorrência de Scinax curicica (A), mapa de localidades potenciais para
inventários (B) e distribuição atual predita (C).
81
A)
B)
C)
Figura 9. Registros de ocorrência de Scinax maracaya (A), mapa de localidades potenciais para
inventários (B) e distribuição atual predita (C).
82
Allobates goianus
Em Unidades de Conservação
A. goianus
ocorre somente no Parque Nacional Chapada
dos Veadeiros e na Floresta Nacional de Silvânia, mas nossos modelos predizem a ocorrência
potencial dessa espécie também no Parque Estadual dos Pirineus. A nossa modelagem
predisse uma distribuição total de 4565,8 km
2
(Figura 10) e 61,3% dessa predição ocorre em
áreas estabelecidas como prioritárias por abrigarem remanescentes de mata seca, com
cavernas e elevada riqueza em plantas raras e medicinais. As principais ameaças são a
expansão urbana e as monoculturas e o levantamento biológico está entre as ações imediatas
(Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007).
Chiasmocleis centralis
Essa espécie nunca foi registrada em uma Unidade de Conservação, mas nossas
predições indicaram adequabilidade ambiental para sua ocorrência na Floresta Estadual do
Araguaia, a qual, por sua vez, precisa da realização de inventários urgentes (Ministério do
Meio Ambiente & PROBIO 2007). Nossa modelagem predisse uma área de distribuição de
18347,4 km
2
para
C. centralis
(Figura 11), sendo 62,6% dentro de áreas estabelecidas como
prioritárias para a conservação. Essas regiões compreendem as áreas denominadas Cocalinho,
Aruanã-Nova Crixás e Minaçu-Colinas-Cavalcante. Essas áreas são ameaçadas
principalmente pela expansão agrícola e desmatamentos e há recomendações para a criação de
corredores, ampliação do Parque Nacional do Araguaia e recuperação das áreas degradadas
(Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007).
Crossodactylus bokermanni
Essa espécie é conhecida apenas da Serra do Cie localidades próximas, mas nossos
modelos também predizem ocorrência potencial para o Parque Estadual do Biribiri. A
distribuição total predita para
C. Bokermanni
foi de 1052,0km
2
(Figura 12), dos quais 98%
estão nas regiões de Belo Horizonte-Monjolo e Espinhaço Meridional, que foram definidas
como de importância extremamente alta por terem elevados endemismos, beleza cênica e
potencial para turismo espeleológico (Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007). No
entanto, essas áreas de ocorrência de
C. Bokermanni
requerem a urgência na criação de
mosaicos de áreas protegidas, na recuperação de APP’s e no ordenamento do turismo
ecológico (Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007). As principais ameaças são
pecuária, mineradoras, carvoarias, queimadas, expansão agrícola e urbana (Ministério do
Meio Ambiente & PROBIO 2007).
83
A)
B)
C)
Figura 10. Registros de ocorrência de Allobates goianus (A), mapa de localidades potenciais para
inventários (B) e distribuição atual predita (C).
84
A)
B)
C)
Figura 11. Registros de ocorrência de Chiasmocleis centralis (A), mapa de localidades potenciais para
inventários (B) e distribuição atual predita (C).
Leptodactylus camaquara
Dentro de Unidades de Conservação,
L. camaquara
é conhecida da Serra do Cipó e
do Parque Estadual do Rio Preto (Leite, Pezzuti, & Viana 2006), mas nossas predições
incluem a ocorrência potencial dessa espécie na APA Águas Vertentes e no Parque Estadual
do Biribiri. A distribuição total predita para
L. camaquara
foi de 1872,6 km
2
(Figura 13),
85
A)
B)
C)
Figura 12. Registros de ocorrência de Crossodactylus bokermanni (A), mapa de localidades potenciais
para inventários (B) e distribuição atual predita (C).
86
A)
B)
C)
Figura 13. Registros de ocorrência de Leptodactylus camaquara (A), mapa de localidades potenciais
para inventários (B) e distribuição atual predita (C).
87
sendo 98,9% dentro das regiões de Belo Horizonte-Monjolo, Diamantina-Itamarandiba e
Espinhaço Meridional, que foram definidas como de importância extremamente alta por terem
elevados endemismos, beleza cênica e potencial para turismo espeleológico (Ministério do
Meio Ambiente & PROBIO 2007). No entanto, essas áreas de ocorrência de
L. camaquara
requerem urgência na criação de mosaicos de áreas protegidas, na recuperação de APP’s e no
ordenamento do turismo ecológico. As principais ameaças são pecuária, mineradoras,
carvoarias, plantações de eucalipto, queimadas, expansão agrícola e urbana (Ministério do
Meio Ambiente & PROBIO 2007).
Odontophrynus salvatori
Essa espécie é conhecida da Chapada dos Veadeiros, APA da Cafuringa e do Parque
Estadual dos Pirineus, mas nossos modelos indicaram ocorrência potencial também para o
Parque Nacional de Brasília, ARIE JK, REBIO Contagem, ESEC Águas Emendadas, Parque
Nacional Chapada dos Veadeiros, Parque Nacional Grande Sertão Veredas, RVS Veredas do
Oeste Baiano.
Adicionalmente, foram preditos 44437,7 km
2
(Figura 14) de ocorrência potencial para
O. salvatori
, sendo 65,3% dentro de áreas estabelecidas como prioritárias e, destacam-se,
diversas áreas onde a ação prioritária é a realização de inventários (Rio Verde, Caiapônia,
Campo Alegre, Quirinópolis, Padre Bernardo-Planaltina) (Ministério do Meio Ambiente &
PROBIO 2007). Essas e outras áreas potenciais para
O. salvatori
têm diveras espécies
endêmicas, raras e/ou ameaçadas e ainda possuem remanescentes expressivos de vegetação
nativa (Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007). As principais ameaças são a
expansão agrícola, o uso intensivo de agrotóxicos, a mineração, e a extração de pedras.
Recomenda-se a recuperação e a criação de Unidades de Conservação (Ministério do Meio
Ambiente & PROBIO 2007).
Physalaemus evangelistai
Em Unidades de Conservação
P. evan
gelistai é conhecida apenas do Parque Nacional
da Serra do Cipó, do Parque Estadual do Rio Preto e da APA Morro da Pedreira, mas nossas
predições predisseram a ocorrência potencial dessa espécie também para o Parque Estadual do
Biribiri e para a APA Águas Vertentes. O nosso modelo predisse uma distribuição total de
2335,5km
2
(Figura 15), sendo 99,1% dentro de áreas estabelecidas como prioritárias pelo
Ministério do Meio Ambiente e Probio (2007). Essas regiões têm alto endemismo, mas são
88
ameaçadas por mineração, carvoarias, expansão agropecuária, turismo desordenado e
plantações de eucalipto, sendo recomendada a criação de Unidades de conservação e a
recuperação de APP’s como ações prioritárias de conservação (Ministério do Meio Ambiente
& PROBIO 2007).
A)
B)
C)
Figura 14. Registros de ocorrência de Odontophrynus salvatori (A), mapa de localidades potenciais
para inventários (B) e distribuição atual predita (C).
89
A)
B)
C)
Figura 15. Registros de ocorrência de Physalaemus evangelistai (A), mapa de localidades potenciais
para inventários (B) e distribuição atual predita (C).
Proceratophrys cururu
Em Unidades de Conservação
P. cururu
é conhecida apenas da Serra do Cipó, da APA
Morro Redondo e do Parque Estadual do Rio Preto. Nossas predições indicaram uma
distribuição total de 3282,3 km
2
(Figura 16) e a ocorrência potencial se estende para o Parque
90
A)
B)
C)
Figura 16. Registros de ocorrência de Proceratophrys cururu (A), mapa de localidades potenciais para
inventários (B) e distribuição atual predita (C).
Nacional das Sempre-Vivas, para o Parque Estadual do Biribiri e para a APA Águas
Vertentes. Além disso, 99,4% da distribuição predita estão em áreas indicadas como
prioritárias, como Belo Horizonte - Monjolos, Espinhaço Meridional e Diamantina-
91
Itamarandiba. Essas regiões têm alto endemismo, mas são ameaçadas por mineração,
carvoarias, expansão agropecuária, turismo desordenado e plantações de eucalipto, sendo
recomendada a criação de Unidades de conservação e a recuperação de APP’s como ações
prioritárias de conservação (Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007).
3.2 Identificações de áreas prioritárias para ações de conservação
Em relação à primeira ação de conservação para espécies pouco conhecidas, nós
sobrepusemos os mapas de tamanho da distribuição histórica das 15 espécies estudadas e
construímos um mapa de áreas prioritárias para inventários (Figura 2A), sendo que as áreas
que possuem adequabilidade ambiental para a ocorrência de três ou mais espécies totalizam
79491,4 km
2
. Dentre essas áreas, nós conseguimos identificar quatro grandes regiões:
1)
Região centro-noroeste de Goiás, nordeste do Distrito Federal e extremo sul do
Tocantins, correspondendo, principalmente, aos municípios de Petrolina, Anápolis,
Pirenópolis, Abadiânia, Corumbá, Alexânia, Cocalzinho, Padre Bernardo, Planaltina,
Mimoso, Água Fria, Niquelândia, São João d’Aliança, Alto Paraíso, Santo Antônio do
Descoberto, Cavalcanti, Teresina de Goiás, Nova Roma, Formosa e Cabeceiras em
Goiás; Brasília no Distrito Federal; Paranã no Tocantins.
2)
Região correspondente ao extremo noroeste de Minas Gerais, extremo nordeste de
Goiás e sudoeste da Bahia, abrangendo, principalmente, os municípios de Buritis
(MG), Formoso (MG), Flores de Goiás (GO), Vila Boa (GO), Sítio d’Abadia (GO),
Alvorada do Norte (GO), Mambaí (GO), Damianópolis (GO), Jaborandi (BA), Cocos
(BA), Correntina (BA), São Desidério (BA), Formosa do Rio Preto (BA) e Riachão
das Neves (BA).
3)
Região sudeste de Goiás e centro-oeste de Minas Gerais, incluindo, principalmente, os
municípios de Catalão, Davinópolis e Ouvidor em Goiás; Guarda-Mor, Coromandel,
Vazante, Lagamar, Patos de Minas, Guimarânia, Cruzeiro da Fortaleza, Serra do
Salitre, Lagoa Formosa, Tiros, Carmo do Paranaíba, Varjão de Minas, Patrocínio,
Presidente Olegário, Lagoa Grande e João Pinheiro em Minas.
4)
Região localizada no centro de Minas Gerais, compreendendo, principalmente, os
municípios de Buenópolis, Diamantina, Gouvêa, Couto de Magalhães, Datas,
Congonhas do Norte, Conceição do Mato Dentro, Santana de Pirapama, Santana do
Riacho, Morro do Pilar, Jaboticatubas, Itambé do Mato Dentro, Itabira, Taquaruçu de
Minas, Nova União, Caeté, Barão dos Cocais, Sabará, Ribeirão das Neves, Contagem,
92
Santa Luzia, Sete Lagoas, Capim Branco, Matozinhos, Esmeraldas, Inhaúma,
Vespasiano, São José da Lapa, Confins, Prudente de Morais, Lagoa Santa.
A)
B)
Figura 2. Mapa de áreas prioritárias para inventários de acordo com a sobreposição dos mapas de
tamanho de distribuição das espécies modeladas e, quanto mais escuro, mais espécies podem ser
encontradas na célula (A). Mapa de áreas prioritárias para inventários considerando somente células
com adequabilidade ambiental para no mínimo três espécies e, simultaneamente, com menos de quatro
inventários (B).
Nessas regiões prioritárias para a ocorrência dos anfíbios DD endêmicos do Cerrado
estão algumas Unidades de Conservação como o Parque Estadual dos Pirineus (GO), Parque
Nacional Chapada dos Veadeiros (GO), Parque Estadual de Terra Ronca (GO), Refúgio de
Vida Silvestre das Veredas do Oeste Baiano (BA), Parque Nacional Grande Sertão Veredas
(BA), A.P.E.E. Gruta Lapa Nova (MG), Parque Estadual Biribiri (MG), Parque Nacional das
Sempre-Vivas (MG), Parque Estadual do Rio Preto (MG), APA Águas Vertentes (MG),
Parque Nacional da Serra do Cipó (MG) e APA Morro da Pedreira (MG). Assim, essas
regiões prioritárias possuem 2,6% de suas áreas em Unidades de Conservação de Proteção
Integral e 1,5% em Unidades de Conservação de Uso Sustentável.
No entanto, as regiões estabelecidas como prioritárias para inventários são reduzidas
para 57987,9 km
2
quando consideramos apenas áreas pouco inventariadas com menos de
93
quatro inventários (Figura 2B). Nesse caso, as regiões um e quatro são as que mais sofrem
reduções por terem sido inventariadas ao menos quatro vezes. Adicionalmente, apenas
2,1% dessas áreas estão em Unidades de Conservação de Proteção Integral e 0,07% de Uso
Sustentável. Entretanto, apesar da pouca proteção legal, 51,8% dessas regiões são áreas
estabelecidas como prioritárias para a conservação devido à grande importância biológica
(Figura 3A).
A)
B)
Figura 3. Áreas pouco inventariadas e com potencialidade para a ocorrência de três ou mais espécies
de anfíbios DD endêmicos do Cerrado e que, simultaneamente, são áreas estabelecidas como
prioritárias para a conservação devido à importância biológica (A). Áreas pouco inventariadas e com
potencialidade para a ocorrência de três ou mais espécies de anfíbios DD endêmicos do Cerrado e que,
simultaneamente, estão em remanescentes de vegetação nativa desse bioma (B).
Outro dado preocupante é que apenas 34,2% dessas áreas pouco inventariadas e
com potencial para a ocorrência de anfíbios DD endêmicos do Cerrado que ainda ocorrem em
remanescentes de vegetação nativa desse bioma (Figura 3B). Essas áreas são as que devem ser
prioritárias para a conservação dessas espécies.
94
3.3 Avaliação do status de conservação
Segundo o critério A2c, s identificamos três espécies como Vulneráveis (
S.
canastrensis
,
S. maracaya, C. bokermanni
)
por terem uma suspeita de redução populacional
maior ou igual a 30% nos últimos dez anos, onde as causas dessa redução podem não ter
cessado ou são irreversíveis, baseando-se em inferências de declínios na extensão de
ocorrência e/ou qualidade de habitat (Tabela 2). Adicionalmente, segundo esse critério, nós
consideramos como quase ameaçadas (NT) oito espécies (Tabela 2) por apresentarem uma
perda de habitat maior que 25% nos últimos dez anos (IUCN standards and petitions working
group 2008).
Tabela 2. Tamanho da distribuição histórica e atual das espécies de anfíbios anuros endêmicos do
Cerrado classificadas anteriormente como DD. O tamanho da distribuição atual e a porcentagem de
perda de habitat nos últimos dez anos o utilizados para a avaliação do status de conservação dessas
espécies seguindo os Critérios A e B da IUCN. Há também a porcentagem da distribuição atual dessas
espécies que está dentro de Unidades de Conservação. Todas as variáveis referentes à distribuição
estão em km
2
.
Espécie
Tamanho da
Distribuição
Histórica
Tamanho da
Distribuição
Atual
Critério
B
Porcentagem
de Perda de
Habitat (%)
Critério
A
Distribuição
Atual em UC
D. araguaya 42,1 21,0 DD* 20,0 DD* 0,0
H. buriti 132892,4 50497,4 LC 29,0 NT 1367,6 (2,7%)
P. centralis 201968,7 82500,2 LC 26,6 NT 3640,0 (4,4%)
P. oreades 93735,9 39787,8 LC 25,3 NT 1578,0 (4,0%)
P. megacephala 1725,3 715,4
EN
1ab(i) 26,1 NT 231,4 (32,4%)
S. canastrensis 83278,7 21587,7 LC 41,7 VU 2c 420,8 (1,9%)
S.curicica 2335,5 1009,9
EN
1ab(i) 24,7 LC 462,9 (45,8%)
S. maracaya 123361,0 36084,6 LC 37,7 VU 2c 1304,5 (3,6%)
A. goianus 11193,6 4565,8
EN
1ab(i) 26,6 NT 231,4 (5,1%)
C. centralis 28762,5 18347,4
VU
1ab(i)
12,4 LC 189,4 (1,03%)
C. bokermanni 2903,6 1052,0
EN
1ab(i) 30,6 VU 2c 399,8 (38,0%)
L. camaquara 4692,1 1872,6
EN
1ab(i) 27,3 NT 715,4 (38,2%)
O. salvatori 119994,5 44437,7 LC 29,8 NT 1367,6 (3,1%)
P. evangelistai 5807,2 2335,5
EN
1ab(i) 27,1 NT 778,5 (33,3%)
P. cururu 7153,8 3282,3
EN
1ab(i)
22,8 LC 1052,0 (32,1%)
* Veja a discussão para a espécie D. araguaya
95
Além disso, nós constatamos que sete espécies estão Em Perigo (EN) segundo o
critério B1ab(i) por terem extensão de ocorrência menor que 5000 km
2
, são conhecidas de no
máximo cinco localidades e possuem um declínio contínuo inferido na área, extensão ou
qualidade de habitat (Tabela 2). Ainda segundo esse critério,
C. centralis
foi classificada
como Vulnerável (VU) por ter extensão de ocorrência menor que 20000 km
2
, são conhecidas
de no máximo dez localidades e possuem um declínio contínuo inferido na extensão de
ocorrência.
Então, como apenas a categoria de maior ameaça deve ser considerada para cada
espécie (IUCN standards and petitions working group 2008), quatro espécies foram
classificadas como quase ameaçadas (
H. buriti
,
P centralis
,
P. oreades
,
O. salvatori
); três
como Vulneráveis (
S. canastrensis, S. maracaya e C.centralis
) e sete espécies como Em
Perigo (
P. megacephala, S.curicica, A. goianus, C. bokermmanni, L camaquara, P.
evangelistai, P.cururu
).
A espécie
D. araguaya
foi considerada deficiente em dados (DD) porque a
modelagem com Distância Euclidiana gerou uma predição de apenas duas células. Isso
ocorreu, provavelmente, devido à grande proximidade espacial dos dois únicos registros de
ocorrência da espécie. Também constatamos que as espécies que ocorrem na Serra do Cipó
são as que possuem uma maior porcentagem da sua distribuição dentro de áreas protegidas
(Tabela 2).
96
4. DISCUSSÃO
4.1 Regiões de ocorrência e ameaças associadas
Nossos resultados indicaram que a maioria das espécies são ameaçadas por fatores
extrínsecos semelhantes, como expansão agropecuária, mineradoras, turismo desordenado, os
quais, em última estância, levam à perda de habitat. Isso sugere que nossas avaliações de risco
de extinção estão refletindo realmente os status de conservação atual das espécies estudadas.
Além disso, as avaliações de risco de extinção e a organização do conhecimento existente
sobre as espécies estudadas poderão facilitar a obtenção de financiamentos de pesquisa, pois o
aumento do conhecimento sobre as espécies produz esse efeito importante (Tisdell 2006).
Adicionalmente, o aumento do conhecimento sistemático facilita a execução de uma
importante tarefa da ecologia aplicada que é o entendimento de quais espécies estariam mais
vulneráveis à extinção, identificando quais características as colocam em risco (Watling &
Donnelly 2007). Nossos resultados demonstram que a maioria dos anfíbios classificados
como DD e endêmicos do Cerrado possuem ocorrência potencial em áreas estabelecidas
como prioritárias devido a sua elevada importância biológica (Ministério do Meio Ambiente
& PROBIO 2007). No entanto, nós constatamos que
S. canastrensis
e
S. maracaya
,
identificadas em nossa avaliação como Vulneráveis, são também as que possuem a menor
proporção de área de ocorrência dentro de áreas estabelecidas como prioritárias (35,8% e
44,7%, respectivamente). Dessa forma, nossa avaliação de risco de extinção indica que essas
espécies, que estão entre as mais ameaçadas segundo o critério A2c, são também as que ainda
não dispõem de um planejamento de conservação que seja suficientemente abrangente de suas
áreas de ocorrência.
Nossos resultados também demonstraram a urgente necessidade de realização de
inventários para o aumento do conhecimento sobre as espécies, antes que seja tarde demais
para resolvermos agir. Diversas áreas potenciais para a ocorrência das espécies estudadas
possuem como ação prioritária a realização de inventários. Isso é preocupante porque,
infelizmente, áreas negligenciadas quanto à quantidade de conhecimento sofrerão duplamente,
pois também estarão sub-representadas em políticas de conservação (Hortal et al. 2008).
Também é apenas por meio de inventários, os quais permitem encontrar novas populações
e/ou indivíduos, que será possível a realização de avaliações mais completas sobre o risco de
extinção das espécies de interesse.
97
Além do mais, dois terços das áreas sugeridas como adequadas ambientalmente para
as espécies estudadas foram convertidas para atividades humanas. Isso é um dado
alarmante, pois mais da metade das áreas estabelecidas como prioritárias para as espécies aqui
estudadas são também de grande relevância para a biodiversidade brasileira como um todo
(Ministério do Meio Ambiente & PROBIO 2007). Adicionalmente, a maioria das espécies
estudadas apresentou uma distribuição atual fragmentada, podendo indicar que o risco de
extinção dessas espécies seja ainda maior de acordo com, por exemplo, características do
ciclo de vida ou comportamento de aversão à matriz (Watling & Donnelly 2007; Becker et al.
2007) Assim, nossos dados indicam que muitas espécies podem simplesmente não suportar a
espera por informações de melhor qualidade, ressaltando a necessidade de avaliações que
usem todas as informações que temos hoje para tomarmos decisões de conservação.
4.2 Importância econômica
Além disso, os nossos resultados também apresentam justificativas econômicas para a
atitude de precaução que deve ser tomada em relação às espécies DD, uma vez que uma
espécie identificada como Em Perigo (
P. megacephala
) e uma como Quase Ameaçada (
P.
oreades
) são pertencentes a uma família a um gênero (Phyllomedusa) de grande potencial
para a farmacologia. Classes novas de peptídeos antimicrobianos foram descobertas em
espécies do gênero Phyllomedusa (Chivian & Bernstein 2008). Além disso,
P. oreades
,
espécie recentemente descrita (Brandão 2002), apresenta dermaseptinas com atividade anti
Trypanosoma cruzi
(Brand et al. 2002)
,
demonstrando que o coquetel de peptídeos dos
anfíbios representa uma biblioteca de potencial antibiótico com proporções enormes (Chivian
& Bernstein 2008).
Os anfíbios, tanto a fase adulta como os estágios larvais, exercem ainda funções
importantes no ecossistema e a extinção dessas espécies podeprovocar mudanças no fluxo
energético entre ambientes aquáticos e terrestres, na quantidade de nutrientes dissolvidos em
riachos, na produtividade primária e nas populações de presas e predadores dos mesmos
(Whiles et al. 2006). Assim, o mais simples egocentrismo nos obriga a tomarmos decisões de
conservação, pois as evidências sugerem que, além de perdas para a medicina, o declínio dos
anfíbios neotropicais também poderá trazer conseqüências para a estrutura de serviços
ambientais de ecossistemas ripários.
98
4.3 Avaliação do status de conservação
O conhecimento atual, ainda que escasso, não deixa de ser útil e podemos utilizá-lo da
melhor forma possível. Isso foi o que demonstrou nossa metodologia de avaliação do risco de
extinção de espécies pouco conhecidas que indicou dez espécies como ameaçadas, uma vez
que apenas a categoria de maior risco de extinção deve ser listada (IUCN standards and
petitions working group 2008)
.
Esse resultado é interessante porque cinco dessas espécies
estão entre as espécies anteriormente apontadas como possivelmente ameaçadas (
S.
canastrensis, S.maracaya, C. bokermmanni, L camaquara, P. evangelistai, P.cururu
)
(Eterovick et al. 2005; BIODIVERSITAS 1995). Dentre essas quatro espécies, estão as três
listadas pelo critério A2c, o qual leva em consideração as estimativas de perda de habitat,
sugerindo que nossa metodologia também está de acordo com a opinião de especialistas.
Adicionalmente,
S.curicica, P. megacephala, P. cururu
que foram listadas como
ameaçadas devido ao pequeno tamanho de distribuição, mas que não haviam sido apontadas
em nenhum trabalho anterior como possivelmente ameaçadas, possuem distribuição
praticamente restrita à Serra do Cipó. Essa região passou por isolamentos em enclaves de
vegetação aberta durante os ciclos climáticos do Quaternário (Colli 2005), podendo ser
considerada, então, um centro de endemismo recente. Isso é suportado também porque essas
espécies são especialistas de campos rupestres (Eterovick & Sazima 2004; Pugliese et al.
2004; IUCN 2007) e estas fitofisionomias podem ter formado enclaves topográficos durante
as glaciações do Quaternário, favorecendo a especiação nessas regiões e a existência de
espécies endêmicas atualmente (Cruz & Feio 2007). Dessa forma, como essas espécies devem
ter uma origem recente, a relação direta entre abundância e tamanho da distribuição ainda
deve existir (Johnson 1998), sugerindo que essas espécies devem ser também pouco
abundantes, estando sujeitas a estocasticidades demográficas.
No entanto, as espécies consideradas ameaçadas segundo o critério de tamanho de
distribuição estão entre as que possuem uma maior proporção de sua distribuição dentro de
Unidades de Conservação, especialmente, na Serra do Cipó. Porém, essa proteção legal não
necessariamente garantirá a proteção real dessas espécies, principalmente em relação a
doenças emergentes. Além do mais,
P. megacephala, S.curicica, C. bokermanni, L.
camaquara
e
P. cururu
são espécies que possuem desenvolvimento indireto e girinos de
riacho (Eterovick 2003; Eterovick & Sazima 2004; Pugliese et al. 2004; Eterovick et al. 2005;
IUCN 2007), sendo que a larva de anfíbios de riacho leva mais tempo para sofrer
99
metamorfose e, assim, seriam mais afetados por períodos prolongados de seca (Eterovick et
al. 2005). Dessa forma, em conjunto com as mudanças climáticas, estas espécies podem ser
susceptíveis a doenças como o fungo
Batrachochytrium dendrobatidis
(Pounds 2001), que
tem sido sugerido como a causa de declínios inexplicáveis dentro de Unidades de
Conservação (Lips et al. 2003; Kriger & Hero 2007). Então, a Serra do Cipó ganha destaque
no papel de conservação desses anfíbios, mas apenas através de monitoramentos constantes.
Essa mesma recomendação é válida para outras Unidades de Conservação que abrangem a
distribuição de qualquer espécie de interesse de conservação.
Também é necessário ressaltar o fato de que a espécie
C. bokermanni
foi considerada
ameaçada de acordo com os dois critérios de risco de extinção utilizados. Isso indica que
C.
bokermanni
é uma espécie de distribuição restrita, e que, simultaneamente, tem sofrido com a
perda de habitat. Esse resultado corrobora o desaparecimento dessa espécie das áreas
próximas ao Parque Nacional Serra do Cipó que foi constatado por Eterovick et al.
(2005) e
suporta a listagem dessa espécie como ameaçada em Minas Gerais, a qual seguiu tanto
critérios de perda de hábitat (A) como de tamanho de distribuição (B) (Machado et al. 1998).
Além disso, a IUCN (2007) indica que essa espécie apresenta uma tendência populacional de
declínio e recomenda a necessidade da realização de monitoramentos urgentes.
Outro fato interessante é que todas as espécies classificadas como Em Perigo ocorrem
em altitudes acima de 800m. Elevadas altitudes estão associadas a endemismo de anfíbios,
bem como a espécies de pequena área de distribuição (McKnight et al. 2007). Estas espécies
de distribuição restrita tendem a ter maior risco de extinção e, dessa forma, a altitude pode
estar positivamente correlacionada com risco de extinção de anfíbios (Lips et al. 2003). Além
disso, 91,7% das áreas estabelecidas como prioritárias para inventários, por possuírem
adequabilidade ambiental para no mínimo três espécies e menos de quatro inventários, estão
em regiões com altitude igual ou superior a 700m. Isso sugere que a maioria das espécies
estudadas seja realmente endêmica e de distribuição restrita.
Portanto, considerando esse cenário de precaução, nossa metodologia se demonstrou
capaz de utilizar todo o conhecimento que temos hoje, ainda que escasso, para estabelecer
prioridades de conservação. Nós conseguimos avaliar o
status
de conservação de 14 das 15
espécies que nos propusemos a estudar. Esse método pode ser utilizado para qualquer espécie
que tenha no mínimo dois registros de ocorrência e pode ser promissor também para auxiliar
no aumento de conhecimento sobre espécies que tem sido descritas recentemente. Por
100
exemplo, a taxa de descrição de anfíbios é superior a 2% ao ano (Wake & Vredenburg 2008)
e, então, metodologias como a aqui executada podem aumentar nossa capacidade de tomar
decisões de conservação.
No entanto, nossa metodologia carrega um caráter conservador por tender a
sobreestimar a extensão de ocorrência de espécies de distribuição restrita (ver Capítulo 2).
Adicionalmente, a taxa de perda de habitat é linear, quando, na verdade, deveria ser
exponencial, acompanhando o crescimento populacional humano (Gallant et al. 2007). Desse
modo, espécies identificadas como ameaçadas nesse trabalho realmente devem ter uma alta
probabilidade de extinção, mas não podemos dizer que as espécies não ameaçadas estão fora
de risco, principalmente em relação às espécies classificadas como Quase Ameaçadas (NT).
Por último, nossa metodologia, aparentemente, apresentou-se falha na modelagem da
distribuição potencial de
D. araguaya.
Isso pode ter ocorrido porque essa espécie possui
apenas dois pontos de ocorrência, os quais estão apenas 1,83km distantes entre si. Assim,
esses pontos podem estar autocorrelacionados espacialmente e, com apenas um registro
independente, os métodos de modelagem podem não ter sido capazes de gerar um modelo
razoável. Então, nós optamos por continuar classificando essa espécie como DD, por não
termos um mínimo aceitável de confiabilidade no modelo gerado.
Isso ressalta a importância de que os modelos de espécies pouco conhecidas sejam
continuamente atualizados e refeitos com os novos registros de ocorrência que possam surgir.
Os dados obtidos em um primeiro inventário servem para melhorar o desempenho dos
modelos e esses poderão direcionar de forma cada vez mais precisa os inventários seguintes
(Guisan et al. 2006). Essas amostragens sistemáticas permitirão uma ampliação da análise do
nicho das espécies, pois estas geralmente estão restritas à amplitude de adequabilidade
ambiental fornecida pelos registros de ocorrência (Hortal et al. 2008). Desse modo, através de
amostragens planejadas será possível determinar se uma espécie é realmente rara ou se sua
aparente raridade era apenas um reflexo da escassez de inventários (Poon & Margules 2004;
de Siqueira et al. 2009). Além disso, inventários são essenciais por permitirem a validação de
modelos e a descoberta de novas populações ou espécies (Raxworthy et al. 2003; Engler et al.
2004;de Siqueira et al. 2009).
101
5. CONCLUSÃO
De maneira geral, nossa metodologia demonstrou ser útil para a realização de
avaliações preliminares de espécies com dados escassos, identificando dez espécies que
devem ser priorizadas em projetos de conservação. No entanto, ressaltamos que essas
avaliações podem ser revistas à medida que novos registros de ocorrência sejam obtidos.
Além disso, nós não temos a pretensão de que essas avaliações de risco de extinção sejam
imediatamente convertidas em listas de espécies ameaçadas, mas o principal objetivo é o
direcionamento de inventários e a produção de um conhecimento sistemático que possa ser
utilizado em
workshops
de discussão de espécies ameaçadas e de áreas prioritárias para a
conservação. Sabemos que o aumento da informação sobre o
status
de conservação de uma
espécie tem repercussões na disponibilidade de obtenção de financiamentos para a
conservação da mesma e, assim, um dos objetivos do presente trabalho é colocar em debate a
atenção que tem sido dispensada às espécies DD do mundo todo. Temos que agir, pois talvez
ainda seja possível frear a atual extinção em massa, salvando espécies que ainda não estão
criticamente em perigo.
102
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Akcakaya H.R., Butchart S.H.M., Mace G.M., Stuart S.N. & Hilton-Taylor C. 2006.
Use and misuse of the IUCN Red List Criteria in projecting climate change impacts on
biodiversity.Global Change Biology 12: 2037-2043.
2. Araujo C. O., Condez, T. H., & Haddad C. F. B. 2007. Amphibia, Anura,
Barycholos
ternetzi
,
Chaunus rubescens
, and
Scinax canastrensis
: Distribution extension, new
state record. Check List 3:153-155.
3. Araujo M.B. & New M. 2006. Ensemble forecasting of species distributions.Trends in
Ecology & Evolution 22: 42-47.
4. Bastos R.P. 2007. Anfíbios do Cerrado. In: Nascimento LB and Oliveira ME (eds),
Herpetologia no Brasil II pp. 87-100. Sociedade Brasileira de Herpetologia, Belo
Horizonte.
5. Becker C. G., Fonseca C. R., Haddad C. F. B., Batista R. F., & Prado P. I. 2007.
Habitat Split and the Global Decline of Amphibians. Science 318: 1775-1777.
6. BIODIVERSITAS. 1995. Lista das espécies presumivelmente ameaçadas de extinção
da fauna do estado de Minas Gerais. Acessed: 24-11-2008. URL:
http://www.biodiversitas.org.br/listasmg/MG-especies-fauna-presumivelmente-
ameacadas.pdf.
7. Blaustein A. R. & Kiesecker J. M. 2002. Complexity in conservation: lessons from the
global decline of amphibian populations. Ecology Letters 5: 597-608.
8. Brand G. D., Leite J. R. S. A., Silva L. P., Albuquerque S., Prates M. V., Azevedo R.
B., Carregaro V., Silva J. S., V. C. L., Brandão R. A., Bloch Jr C. 2002.
Dermaseptins from
Phyllomedusa oreades
and
Phyllomedusa distincta
. The Journal of
Biological Chemistry 277: 49332-49340.
9. Brandão R. A. 2002. A New Species of
Phyllomedusa
Wagler, 1830 (Anura: Hylidae)
from Central Brazil. Journal of Herpetology 36: 571-578.
103
10. Brandão R.A. & Araujo A.F.B. 2001. A herpetofauna associada às Matas de Galeria
no Distrito Federal. In: Ribeiro JF, Fonseca CEL and Sousa-Silva JC (eds), Cerrado:
caracterização e recuperação de matas de galeria pp. 561-604. Embrapa Cerrados,
Planaltina.
11. Brook B. W., Sodhi N. S., & Bradshaw C. J. A. 2008. Synergies among extinction
drivers under global change. Trends in Ecology & Evolution 23: 453-460.
12. Brooks T.M., Mittermeier R.A., Mittermeier C.G., Fonseca,G.A.B., Rylands,A.B.,
Konstant,W.R., Flick,P., Pilgrim,J., Oldfield,S., Magin,G., & Hilton-Taylor, C. 2002.
Habitat loss and extinction in the hotspots of biodiversity.Conservation Biology 16:
909-923.
13. Brooks, T. M., Pimm, S. L., & Oyugi, J. O. 1999. Time lag between deforestation and
bird extinction in tropical forests fragments. Conservation Biology 13: 1140-1150.
14. Buckley L. B. & Jetz W. 2007. Environmental and historical constraints on global
patterns of amphibian richness. Proceedings of the Royal Society 274: 1167-1173.
15. Canelas M. A. S. & Bertoluci J. 2007. Anurans of the Serra do Caraça, southeastern
Brazil: species composition and phenological patterns of calling activity. Iheringia
(Serie Zoologia) 97: 21-26.
16. Caramaschi U. 2006. Redefinição do grupo de
Phyllomedua Hypocondrialis
, com
redescrição de
P. megacephala
(Miranda-Ribeiro, 1926), revalidação de
P. azurea
Cope, 1862 e descrição de uma nova espécie (Amphibia, Anura, Hylidae). Arquivos
do Museu Nacional 64: 159-179.
17. Caramaschi U. & Cruz C. A. G. 1997. Redescription of Chiasmocleis albopunctata
(Boettger) and description of a new species of chialmocleis (Anura: Microhylidae).
Herpetologica 53: 259-268.
18. Cavalcanti R.B. & Joly C.A. 2002. Biodiversity and conservation priorities in the
Cerrado. In: Oliveira PS and Marques RJ (eds), The Cerrado of Brazil: Ecology and
Natural History of a Neotropical Savanna pp. 351-367. Columbia University Press,
New York.
104
19. Chivian E. & Bernstein A. 2008. Threatened groups of organisms valuable to
medicine. In: Chivian E and Bernstein A (eds), Sustaining Life: How human life
depends on biodiversity pp. 203-285. Oxford University Press, New York.
20. Colli G.R. 2005. As origens e a diversificação da herpetofauna do Cerrado. In: Scariot
A, Souza-Silva JC and Felfili JM (eds), Ecologia, Biodiversidade e Conservação pp.
247-264. Ministério do Meio Ambiente, Brasília.
21. Colli G.R., Bastos R.P. & Araújo A.B. 2002. The character and dynamics of the
Cerrado herpetofauna. In: Oliveira PS and Marquis RJ (eds), The Cerrrados of Brazil:
Ecology and Natural History of a Neotropical Savanna pp. 223-241. Columbia
University Press, New York.
22. Cooper N., Bielby J., Thomas G. H., & Purvis A. 2008. Macroecology and extinction
risk correlates of frogs. Global Ecology and Biogeography 17: 211-221.
23. CRIA. Species Link. Acessed 07/2007. URL:
http://splink.cria.org.br/tools?criaLANG=pt.
24. Cruz C.A.G. & Feio R.N. 2007. Endemismos em anfíbios em áreas de altitude na
Mata Atlântica no sudeste do Brasil. In: Nascimento LB and Oliveira ME (eds),
Herpetologia no Brasil II pp. 117-126. Sociedade Brasileira de Herpetologia, Belo
Horizonte.
25. de Siqueira M. F., Durigan G., De Marco P., & Peterson A. T. 2009. Something from
nothing: Using landscape similarity and ecological niche modeling to find rare plant
species. Journal for Nature Conservation, in press.
26. Diniz J.A.F., Bini L.M., Pinto M.P.,
Rangel, T.F.L.V., Carvalho, P., & Bastos, R.P.
2006. Anuran species richness, complementarity and conservation conflicts in
Brazilian Cerrado.Acta Oecologica-International Journal of Ecology 29: 9-15.
27. Diniz-Filho J. A. F., Bini L. M., Bastos R. P., Vieira C. M., Souza M. C., Motta
J.A.O., Pombal, J. P. Jr, & Peixoto, M. 2004. Anurans from a local assemblage in
Central Brazil: linking local process with macroecological patters. Brazilian Journal of
Biology 64: 41-52.
105
28. Diniz-Filho J. A. F., Bini L. M., Silveira L. S., Ferreira A. A., da Silva Jr N. J., Bastos
R. P., Angelini R., Santos B. B., & Brandão D. 2006. Lista das espécies ameaçadas de
extinção da fauna do estado de Goiás. Diniz-Filho, J. A. F.
29. Engler R., Guisan A. & Rechsteiner L. 2004. An improved approach for predicting the
distribution of rare and endangered species from occurrence and pseudo-absence
data.Journal of Applied Ecology 41: 263-274.
30. Eterovick, P. C. 2003. Distribution of anuran species among montane streams in
south-eastern Brazil. Journal of Tropical Ecology 19: 219-228.
31. Eterovick P. C., Carnaval A. C. O. Q., Borges-Nojosa D. M., Silvano D. L., Segalla
M. V., & Sazima I. 2005. Amphibian declines in Brazil: an overview. Biotropica 37:
166-179.
32. Eterovick P.C. & Sazima I. 2004. Anfíbios da Serra do Cipó, Minas Gerais - Brasil.
PUCMinas, Belo Horizonte, p.-152.
33. Faivovich J., Haddad C. F. B., Garcia P. C. A., Frost D. R., Campbell J. A., &
Wheeler W. C. Systematic reviem of the frog family Hylidae, with special reference to
Hylinae: phylogenetic analysis and taxonomic revision . Bulletin of the American
Museum of Natural History 294: 1-240. 2005.
34. Ficetola G.F., Thuiller W. & Miaud C. 2007. Prediction and validation of the potential
global distribution of a problematic alien invasive species - the American bullfrog.
Diversity and Distributions 13: 476-485.
35. Fonseca G.A.B., Rylands A.B., Costa C.M.R., Machado R.B. & Leite Y.L.R. 1994.
Livro Vermelho dos Mamíferos Brasileiros Ameaçados de Extinção. Fundação
Biodiversitas, Belo Horizonte.
36. Frost D. Amphibian Species of the World: an Online Reference. Version 5.1 (10
October, 2007). Acessed 21/04/2008. URL:
http://research.amnh.org/herpetology/amphibia/index.php.
106
37. Gallant A. L., Klaver R. W., Casper G. S., & Lanoo M. J. 2007. Global rates of habitat
loss and implications for amphibian conservation. Copeia 4: 967-979.
38. Good T.C., Zjhra M.L. & Kremen C. 2006. Addressing data deficiency in classifying
extinction risk: a case study of a radiation of Bignoniaceae from
Madagascar.Conservation Biology 20: 1099-1110.
39. Guisan A., Broennimann O., Engler R., Vust, M., Yoccoz, N.G., Lehmann, A. &
Zimmermann, N.E. 2006. Using niche-based models to improve the sampling of rare
species. Conservation Biology 20: 501-511.
40. Guisan A. & Thuiller W. 2005. Predicting species distribution: offering more than
simple habitat models. Ecology Letters 8: 993-1009.
41. Haddad C. F. B. & Prado C. P. A. 2005. Reproductive Modes in Frogs and Their
Unexpected Diversity in the Atlantic Forest of Brazil. BioScience 55: 207-217.
42. Hero J. M., Williams S. E., & Magnusson W. E. 2005. Ecological traits of declining
amphibians in upland areas of eastern Australia. J.Zool., Lond. 267: 221-232.
43. Hortal J., Jimenez-Valverde A., Gómez J. F., Lobo J. M., & Baselga A. 2008.
Historical bias in biodiversity inventories affects observed environmental niche of the
species. Oikos 117: 847-858.
44. Houlahan J. E., Findlay C. S., Schimidt B. R., Meyer A. H., & Kuzmin S. L. 2000.
Quantitative evidence for global amphibian population declines. Nature 404: 752-755.
45. IUCN. 2007. IUCN Red List. Acessed: 6/04/2007. URL: http://www.iucnredlist.org/
46. IUCN, NatureServe, and Conservation International. 2008. An Analysis of
Amphibians on the 2008 IUCN Red List. Acessed: 6/02/2009. URL:
http://www.iucnredlist.org/amphibians/geographic_patterns#note_brazil .
47. IUCN Categories & Criteria. 2001. IUCN Red List Categories and Criteria-Version
3.1. Acessed: 6/04/2007. URL:
http://www.iucnredlist.org/info/categories_criteria2001.
107
48. IUCN Species Survival Commission, ConservationInternational Center for Applied
Biodiversity Science NatureServe. 2004. IUCN Global Amphibian Assessment.
Acessed: 6/04/2007. URL: http://www.globalamphibians.org.
49. IUCN standards and petitions working group. 2008. Guidelines for using the IUCN
Red List Categories and Criteria. pp.1-70.
50. Johnson C.N. 1998. Species extinction and the relationship between distribution and
abundance.Nature 394: 272-274.
51. Klink C.A. & Moreira A.G. 2002. Past and current human occupation, and land use.
In: Oliveira PS and Marquis RJ (eds), The Cerrados of Brazil: Ecology and Natural
History of a Neotropical Savanna pp. 69-88. Columbia University Press, New York.
52. Kriger K. M. & Hero J. M. 2007. The chytrid fungus
Batrachochytrium dendrobatidis
is non-randomly distributed across amphibian breeding habitats. Diversity and
Distributions 13: 781-788.
53. Lamoreux J., Akcakaya H.R., Bennun L. Collar, N.J., Boitani, L., Brackett, D.,
Brautigam, A., Brooks, T.M., de Fonseca, G.A.B., Mittermeier, R.A., Rylands, A.B.,
Gardenfors, U., Hilton-Taylor, C. Mace, G., Stein, B.A., & Stuart, S. 2003. Value of
the IUCN Red List. Trends in Ecology & Evolution 18: 214-215.
54. Leite F.S.F., Pezzuti T. L., & Viana P.L. 2006. Amphibia,
Bokermannohyla nanuzae,
Scinax curicica, Leptodactylus camaquara
,
Physalaemus evangelistai
, and
Proceratophrys cururu
: Distribution extensions. Check List 2: 5.
55. Lips K.R., Reeve J.D. & Witters L.R. 2003. Ecological traits predicting amphibian
population declines in Central America.Conservation Biology 17: 1078-1088.
56. Loiselle B. A., Howell C. A., Graham C. H., Goerck J. M., Brooks T., Smith K. G., &
Williams P. H. 2003. Avoiding pitfalls of using species distribution models in
conservation planning. Conservation Biology 17: 1591-1600.
57. Loyola R. D., Kucera U., & Lewinsohn T. M. 2007. Endemic vertebrates are the most
effective surrogates for identifying conservation priorities among Brazilian
ecoregions. Diversity and Distributions 13: 389-396.
108
58. Machado A.B.M., Fonseca G.A.B., Machado R.B., Aguiar L.M.S. & Lins L.V. 1998.
Livro Vermelho das espécies ameaçadas de extinção da fauna de Minas Gerais.
Fundação Biodiversitas, Belo Horizonte: p.-608.
59. Machado P.A.L. 2007. Direito Ambiental Brasileiro. Malheiros Editores, p.-686.
60. Machado R. B., Ramos-Neto M. B., Pereira P. G. P., Caldas E. F., Gonçalves D. A.,
Santos N. S., Tabor K., & Steininger M. 2004. Estimativas de perda da área do
Cerrado brasileiro. Relatório técnico não publicado. Brasília, DF, Conservação
Internacional. p.-23.
61. McCallum M. L. 2007. Amphibian decline or extinction? Current declines dwarf
background extinction rate. Journal of Herpetology 41: 483-491.
62. McKnight M. W., White P. S., McDonald R. I., Lamoreux J. F., Sechrest W., Ridgely,
R. S., & Stuart S. N. 2007. Putting beta-diversity on the map: broad-scale congruence
and coincidence in the extremes. Plos Biology 5: 2424-2432.
63. Ministério do Meio Ambiente. 2000. Convenção sobre Diversidade Biológica.
Brasília, DF, p.-30.
64. Ministério do Meio Ambiente & PROBIO. Projeto de Conservação e Utilização
Sustentável da Diversidade Biológica Brasileira. 2007. Revisão das Áreas Prioritárias
para Conservação da Biodiversidade (importância biológica). Acessed: 2/04/2008.
URL: http://mapas.mma.gov.br/i3geo/datadownload.htm.
65. Mittermeier R. A., Gil P. R., Hoffmann M., Pilgrim J., Brooks T., Mittermeier C. G.,
Lamoreux J. & Da Fonseca G. A.B. 2004. Hotspots Revisited: Earth's Biologically
Richest and Most Endangered Terrestrial Ecoregions. Cidade do México, CEMEX &
Agrupacion Sierra Madre. p.-640.
66. Myers N., Mittermeier R.A., Mittermeier C.G., Fonseca G.A.B. & Kent J. 2000.
Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature 403: 853-858.
67. Napoli M. F. & Caramaschi U. 1998. Duas novas espécies de Hyla Laurenti, 1768 do
Brasil Central afins de H. TRITAENIATA BOKERMANN, 1965 (AMPHIBIA,
ANURA, HYLIDAE). Boletim do Museu Nacional, Nova Série Zoologia (391), 1-12.
109
68. Olson D.M., Dinerstein E., Wikramanayake E.D., Burgess N.D., Powell G.V.N.,
Underwood E.C., D'Amico J.A., Itoua I., Strand H.E., Morrison J.C., Loucks C.J.,
Allnutt T.F., Ricketts T.H., KuraY., Lamoreux J.F., Wettengel W.W., Hedao P. &
Kassem K.R.
2001. Terrestrial ecoregions of the worlds: A new map of life on
Earth.BioScience 51: 933-938.
69. Pearson R.G., Raxworthy C.J., Nakamura M. & Peterson A.T. 2007. Predicting
species distributions from small numbers of occurrence records: a test case using
cryptic geckos in Madagascar.Journal of Biogeography 34: 102-117.
70. Pimenta B. V. S., Haddad C. F. B., Nascimento L. B., Cruz C. A. G., & Pombal Jr. J.
P. 2005. Comment on ''Status and Trends of Amphibian Declines and Extinctions
Worldwide''. Science 309: 1999b.
71. Poon E.L. & Margules C.R. 2004. Searching for new populations of rare plant species
in remote locations. In: Thompson WL (ed), Sampling Rare or Elusive Species pp.
189-206. Island Press, Washington.
72. Pounds J. A. 2001. Climate and amphibian declines. Nature 410: 639-640.
73. Pugliese A., Pombal Jr. J. P., & Sazima I. 2004. A new species of
Scinax
(Anura:
Hylidae) from rocky montane fields of the Serra do Cipó, Southeastern Brazil.
Zootaxa 688: 1-15.
74. Raxworthy C.J., Martinez-Meyer E., Horning N. Nussbaum R.A., Schneider G.E.,
Ortega-Huerta M.A. & Peterson A.T. 2003. Predicting distributions of known and
unknown reptile species in Madagascar.Nature 426: 837-841.
75. Rodrigues A.S.L., Pilgrim J.D., Lamoreux J.F., Hoffmann M. & Brooks T.M. 2006.
The value of the IUCN Red List for conservation.Trends in Ecology & Evolution 21:
71-76.
76. Rodriguez J.P., Brotons L., Bustamante J. & Seoane J. 2007. The application of
predictive modelling of species distribution to biodiversity conservation.Diversity and
Distributions 13: 243-251.
110
77. Silvano D. L. & Segalla M. V. 2005. Conservation of Brazilian Amphibians.
Conservation Biology 19: 653-658.
78. Sodhi N. S., Bickford D., Diesmos A. C., Lee T. M., Koh L. P., Brook B. W.,
Sekercioglu C. H., & Bradshaw C. J. A. 2008. Measuring the Meltdown: Drivers of
Global Amphibian Extinction and Decline. Plos One 2: e1636.
79. Soule M.E. 1985. What is conservation biology? BiosScience 35: 727-734.
80. Stuart S. N., Chanson J. S., Cox N. A., Young B. E., Rodrigues A. S. L., Fischman D.
L., & Waller R. W. 2004. Status and Trends of Amphibian Declines and Extinctions
Worldwide. Science 306: 1783-1786.
81. Stuart S. N., Chanson J. S., Young, B. E., Rodrigues A. S. L., Fischman D. L., &
Waller R. W. 2005. Response to Comment on ''Status and Trends of Amphibian
Declines and Extinctions Worldwide''. Science 309: 1999c.
82. Tilman D., Fargione J., Wolff B., D’Antonio C., Dobson A., Howarth R., Schindler
D., Schlesinger W.H., Simberloff D., & Swackhamer D. 2001. Forecasting
Agriculturally Driven Global Environmental Change. Science 292: 281-284.
83. Tisdell C. 2006. Knowledge about species' conservation status and funding for its
preservation: Analysis. Ecological Modelling 198: 515-519.
84. Van Sluys M., Schittini G. M., Marra R. V., Azevedo A. R. M., Vicente J. J., &
Vrcibradic D. 2006. Body size, diet and endoparasites of the microhylid frog
Chiasmocleis capixaba
in an Atlantic Forest area of southern Bahiastate, Brazil.
Brazilian Journal of Biology 66: 167-173.
85. Wake D. B. & Vredenburg V. T. 2008. Are we in the midst of the sixth mass
extinction? A view from the world of amphibians. PNAS 105: 11466-11473.
86. Watling J.I. & Donnelly M.A. 2007. Multivariate correlates of extinction proneness in
a naturally fragmented landscape. Diversity and Distributions 13: 372-378.
87. Whiles M. R., Lips K. R., Pringle C. M., Bixby R. J., Brenes R., Connelly S., Colon-
Gaud J. C., Hunte-Brown M., Huryn A. D., Montgomery C., & Peterson S. 2006. The
111
effects of amphibian population declines on the structure and function of Neotropical
stream ecosystems. Frontiers in Ecology and the Environment 4: 27-34.
88. Young B. E., Lips K. R., Reaser J. K., Ibáñez R., Salas A. W., Cedeño J. R., Coloma
L. A., Ron S., Marca E., Meyer J. R., Muñoz A., Bolaños F., Chaves, G., & Romos D.
2001. Population declines and priorities for amphibian conservation in Latin America.
Conservation Biology 15: 1213-1223.
112
7. ANEXOS
Anexo 1. Mapa da América do Sul com os limites dos estados brasileiros e, em cinza, o bioma
Cerrado para o qual a distribuição potencial das espécies deficientes em dados (DD) foi predita.
113
Anexo 2. Espécies de anfíbios anuros com dados insuficientes do Cerrado, pontos de ocorrência
localidades dos pontos de ocorrência, fonte do registro e fonte das coordenadas geográficas.
Espécie Longitude Latitude Localidade/Município -
Estado
Fonte Coordenadas
Dendropsophus
araguaya
-53,2000 -17,3167 Alto Araguaia - MT Napoli &
Caramaschi 1998
Artigo
-53,2000 -17,3333 Santa Rita do Araguaia - GO Napoli &
Caramaschi 1998
Frost
Hypsiboas buriti -46,4167 -15,6167 Fazenda São Miguel, Buritis -
MG
Frost; IUCN Frost
-47,7500 -15,7500 Distrito Federal - DF Brandão & Araujo,
2001
Google Earth
Phyllomedusa
centralis
-55,7494 -15,4608 Aldeia vellha, Chapada dos
Guimarães -MT
Species link; IUCN species link
-56,6269 -16,2597 Poconé -MT Species link species link
-57,7991 -19,2280 Jacadigo, Corumbá - MS Species link Google Earth
Phyllomedusa
megacephala
-43,5939 -19,2897 sitio 1, Serra do Cipó - MG Eterovick et al.,
2005
Artigo
-43,7500 -19,5000 Jaboticatubas (Serra do Cipó) -
MG
Caramaschi 2006 Alexandria
Phyllomedusa
oreades
-48,3000 -13,7500 Serra da Mesa -GO Brandão 2002 Artigo
-47,0800 -16,0304 Cabeceira Grande - MG Frost google earth
-47,9167 -15,9167 Reserva Ecológica do IBGE,
Brasília - DF
Brandão 2002 Artigo
-47,8667 -14,1500 Chapada dos Veadeiros, São
Jorge - GO
Brandão 2002 Artigo
-47,9833 -15,9500 ARIE do Capetinga - DF Brandão 2002 Artigo
-49,1667 -16,2500 Serra dos Pirineus, pirenópolis
- GO
Brandão 2002;
IUCN
Artigo
Scinax
canastrensis
-46,3656 -20,2456 Serra da Canastra, São Roque
de Minas - MG
species link, IUCN species link
-47,4292 -20,2317 Parque Estadual Furnas do
Bom Jesus, Pedregulho - SP
Araujo et al. 2007 Artigo
-47,2833 -19,3500 Perdizes - MG Frost Alexandria
-44,1000 -19,2500 Vargem Bonita - MG species link species link
Scinax curicica -43,3388 -18,2011 Lapa do Anísio, Parque
Estadual do Rio Preto - MG
Leite et al. 2006 Artigo
-43,5383 -19,2544 Alto Palácio, Santana do
Riacho, Serra do Cipó - MG
Pugliese et al, 2004 Artigo
-43,5939 -19,2897 sítio 1, Serra do Cipó - MG Eterovick et al.,
2005
Artigo
-43,5000 -20,1333 Serra do Caraça, Catas Altas -
MG
Pugliese et al, 2004 Artigo
-43,4832 -20,2960 Ouro Preto - MG Frost Google Earth
Scinax maracaya -46,3656 -20,2456 São Roque de Minas, Serra da
Canastra -MG
IUCN, species link species link
-46,3881 -20,8636 Fazenda Salto, Alpinópolis -
MG
species link species link
-43,8500 -19,9833 Nova Lima - MG Pugliese et al, 2004 Alexandria
-48,4833 -19,2833 Água Limpa - MG Pugliese et al, 2004 Alexandria
Allobates
goianus
-47,4667 -14,0833 Chapada dos Veadeiros - GO IUCN Alexandria
-48,6041 -16,6430 Silvânia - GO IUCN; Diniz-filho
et al. 2004
google earth
114
Chiasmocleis
centralis
-51,0833 -14,9000 Aruanã - GO IUCN; Caramaschi
& Cruz 1997
Alexandria
-48,3558 -13,5083 Cana Brava, Minaçu - GO IUCN; Caramaschi
& Cruz 1997
Google Earth
Crossodactylus
bokermanni
-43,5939 -19,2897 sitio 1, Serra do Cipó - MG IUCN; Eterovick et
al., 2005
Artigo
-43,5436 -19,2572 sitio 4, Serra do Cipó - MG Eterovick et al.,
2005
Artigo
-43,7142 -19,1692 Estrada, Santana do Riacho -
MG
species link species link
-43,7447 -19,5136 Estrada, Santana do Riacho -
MG
species link species link
-43,8467 -19,9858 Nova Lima - MG species link species link
Leptodactylus
camaquara
-43,3113 -18,2106 Parque Estadual do Rio preto,
São Gonçalo do Rio Preto -
MG
Leite et al. 2006 Artigo
-43,7447 -19,5136 Jaboticatubas, Serra do
Espinhaço - MG
species link; IUCN;
Frost
species link
-43,7142 -19,1692 Estrada de Vespasiano a
Conceição do Mato Dentro,
Km 110-132
species link species link
-43,5939 -19,2897 sítio 1, Serra do Cipó - MG Eterovick et al.,
2005; IUCN
Artigo
Odontophrynus
salvatori
-47,5333 -14,1333 Chapada dos Veadeiros, Alto
Paraíso de Goiás - GO
iucn; frost Frost
-48,6041 -16,6430 Silvânia - GO Species link,Diniz-
Filho et al., 2004
google earth
-48,9500 -15,8500 Pirinópolis - GO IUCN google earth
-47,7500 -15,7500 APA do Cafuringa - DF Lista de espécies da
APA do Cafuringa
Artigo
Physalaemus
evangelistai
-43,3388 -18,2015 Morro Redondo, Parque
Estadual do Rio Preto - MG
Leite et al. 2006 Artigo
-43,7142 -19,1692 Santana do Riacho, Serra do
Cipó - MG
species link species link
-43,7447 -19,5136 Estrada de Vespasiano a
Conceição do Mato Dentro,
Km 132 - MG
species link species link
-43,4667 -20,0833 RPPN Santuário do Caraça,
Serra do Espinhaço, MG
Canelas &
Bertoluci 2007
Artigo
Proceratophrys
cururu
-43,3354 -18,2133 Morro Redondo, Parque
Estadual do Rio preto - MG
Leite et al. 2006 Artigo
-43,5939 -19,2897 sítio 1, Serra do Cipó - MG Eterovick et al.,
2005; IUCN
Artigo
-43,5436 -19,2572 Sítio 2, Serra do Cipó, MG Eterovick et al.,
2005
Artigo
-43,7447 -19,5136 Serra do Cipó, km 132 - MG species link species link
-43,5833 -19,2833 Localidade do espécime tipo
na Serra do Cipó - MG
Frost Frost
115
Anexo 3. Mapa de quantidade de inventários de anfíbios do Cerrado (
Cavalcanti & Joly 2002)
. Os
valores são a média de inventários dos municípios existentes em cada quadrícula de um grau.
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