Efficiency and complementarity of two sampling techniques for mammals and birds in different phytophysiognomies of protected areas in the ferriferous quadrilateral of Minas Gerais, Brazil

Abstract

A mineração é uma atividade econômica e industrial que consiste na pesquisa, exploração, lavra (extração) e beneficiamento de minérios presentes no subsolo. Embora a exploração desse recurso natural seja feita com fins econômicos, está também busca promover o desenvolvimento econômico. A mineração é responsável por quase metade do saldo comercial das exportações do país, que retornam para a economia nacional através de empregos, arrecadação de tributos e impostos. Entretanto, é uma atividade de alto impacto ambiental, desde sua construção e exploração, envolvendo atividades tais como a construção de minerodutos, ferrovias, portos e hidrovias. Nesse contexto, os estudos de levantamento de fauna trazem uma importante contribuição para avaliar o grau de impacto e fornecer informações para medidas de mitigação mais assertivas. A região de maior exploração de minério do Brasil, o Quadrilátero Ferrífero de Minas Gerais (MG), comporta as áreas de estudo analisadas nesta tese, representadas por quatro Reservas Particulares de Patrimônio Natural (RPPNs): RPPN de Cata Branca, RPPN Córrego Seco, RPPN Poço Fundo e RPPN Capivary. As Unidades de Conservação estão localizadas em áreas próximas à mineração, tendo como principal atividade a extração de minério de ferro, com o método de lavra a céu aberto. Esse método provoca a alteração visual da paisagem, ruídos e vibrações provocados pelos explosivos utilizados, tráfego intenso de veículos pesados, causando poeira, emissão de ruídos e deterioração do sistema viário. Além disso, há a ocorrência de poeira e gases provocados pela perfuração da rocha e contaminação das águas. Usando de duas técnicas de monitoramento de fauna, que são as armadilhas fotográficas para mamíferos de médio e grande porte, e o uso de drones com câmera termal (sensível ao calor), foi possível verificar a eficácia e complementariedade dessas técnicas para um melhor cálculo de abundância e frequência relativa, bem como com relação à riqueza de espécies detectada em cada RPPN. Portanto, o objetivo principal deste estudo foi comparar a aplicação das diferentes técnicas de levantamento de fauna, de modo a avaliar sua eficácia para amostragem das espécies animais residentes nas RPPNs localizadas no Quadrilátero Ferrífero. No primeiro capítulo, abordamos o uso de uma técnica tradicional - armadilhamento fotográfico - na amostragem da mastofauna local. As armadilhas fotográficas registraram 23 espécies de mamíferos médio e grande porte nas quatro RPPN’s, entre as espécies coletadas cinco estão classificadas como vuneravél, entre elas o lobo-guará (Chrysocyon brachurus), gato-mourisco (Herpailurus yagouaroundi), gato-do-mato (Leopardus guttulus), tamanduá-bandeira (Myrmecophaga tridactyla) e a o maior mamífero terrestre brasileiro a anta (Tapirus terrestris). Já o segundo capítulo traz uma análise de duas diferentes abordagens ao se utilizar uma técnica mais inovadora de levantamento de fauna, o drone acoplado com câmera termal. As duas abordagens de voo de drone tiveram espécies registradas e identificáveis para a avifauna. Os voos autônomos registraram quatro espécies de avifauna e os voos manuais registraram onze espécies de avifauna nos dois métodos. O voo manual foi o único a registrar a presença de mamíferos, sendo duas espécies de primatas, sauá (Callicebus nigrifrons) e macaco-prego (Sapajus nigtitus). Por fim, no terceiro capítulo, analisamos a combinação dessas técnicas, suas diferenças e similaridades para avifauna e mastofauna nas quatro RPPN’s, deste estudo. As espécies da mastofauna registradas nos dois métodos foram as três espécies: a irara (Eira barbara), o tamanduá-mirim (Tamandua tretadactyla) e o macaco-prego (Sapajus nigritus). Os registros pelas armadilhas fotográficas foram feitos no solo e os registros de drone com câmeras térmicas são, em sua maioria, feitos a partir do dossel da floresta. Já para a avifauna tivemos as 8 espécies identificadas similares entre as técnicas sendo as espécies: jacuguaçu (Pen Palavras-chave: Levantamento de fauna; Conservação; Drones; Armadilhas Fotográficas; Monitoramento de faunaMining is an economic and industrial activity that consists of research, exploration, extraction and processing of minerals present in the subsoil. Although the exploration of this natural resource is done for economic purposes, it also seeks to promote development. Mining is responsible for almost half of the country's trade balance of exports, which return to the national economy through jobs and tax collection. However, it is an activity with a high environmental impact, since its construction and exploration, involving activities such as the construction of pipelines, railways, ports and waterways. In this context, fauna survey studies make an important contribution to assessing the degree of impact and providing data for more assertive mitigation measures. The region with the largest mineral exploration in Brazil, the Quadrilátero Ferrífero of Minas Gerais (QF), includes the study areas analyzed in this dissertation, represented by four RPPNs: Cata Branca RPPN, Córrego Seco RPPN, Poço Fundo RPPN and Capivary RPPN. The protected areas are located in areas close to mining, with the main activity being the extraction of iron ore, using the open-pit mining method. This method causes visual changes to the landscape, noise and vibrations caused by the explosives used, heavy traffic of heavy vehicles, causing dust, noise emissions and deterioration of the road system. In addition, there is the occurrence of dust and gases caused by rock drilling and water contamination. Using fauna monitoring techniques of camera traps and the use of drones with thermal cameras (sensitive to heat), it was possible to verify the effectiveness and complementarity of these techniques for a better calculation of abundance and relative frequency for mammals and birds, as well as in relation to the richness of species detected in each RPPN. Therefore, the main objective of this study was to compare the application of the different fauna survey techniques, in order to evaluate their effectiveness for sampling the animal species resident in the RPPNs located in the Quadrilátero Ferrífero region. In the first chapter, we explore the application of a traditional method — camera trapping — for sampling the local mammalian fauna. Camera traps recorded 23 species of medium- and large-sized mammals across the four Private Natural Heritage Reserves (RPPNs). Among these, five species are classified as vulnerable: the maned wolf (Chrysocyon brachyurus), jaguarundi (Herpailurus yagouaroundi), southern tiger cat (Leopardus guttulus), giant anteater (Myrmecophaga tridactyla), and the lowland tapir (Tapirus terrestris), the largest terrestrial mammal in Brazil. The second chapter examines two approaches using a more innovative survey method — drones equipped with thermal cameras. Both drone flight strategies yielded identifiable bird species. Autonomous flights recorded four bird species, while manual flights recorded eleven. Notably, only manual flights detected mammals, specifically two primate species: the black-fronted titi monkey (Callicebus nigrifrons) and the northern black-horned capuchin (Sapajus nigritus). In the third chapter, we assess the combined use of these techniques and compare their effectiveness in detecting both avifauna and mammal fauna across the four RPPNs. Three mammal species were recorded using both methods: the tayra (Eira barbara), the southern tamandua (Tamandua tetradactyla), and the northern black-horned capuchin (Sapajus nigritus). Camera traps captured records at ground level, whereas drones with thermal cameras primarily detected species within the forest canopy. For avifauna, eight species were commonly identified by both methods: dusky-legged guan (Penelope obscura), squirrel cuckoo (Piaya cayana), plumbeous pigeon (Patagioenas plumbea), southern caracara (Caracara plancus), yellow-headed caracara (Milvago chimachima), and two genera-level identifications: Phaethornis sp. and Penelope sp. Indicator species analysis (IndVal) furth Keywords: Wildlife survey; Conservation; Drones; Camera traps; Wildlife monitoringCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq