An Amazon Tipping Point: The Economic and Environmental Fallout

The Amazon biome, despite its resilience, is being pushed by unsustainable economic drivers towards an ecological tipping point where restoration to its previous state may no longer possible. This is the result of self-reinforcing interactions between deforestation, climate change and fire. In this paper, we develop scenarios that represent movement towards an Amazon tipping point and strategies to avert one. We assess the economic, natural capital and ecosystem services impacts of these scenarios using the Integrated Economic-Environmental Modeling (IEEM) Platform linked with high resolution spatial land use land cover change and ecosystem services modeling (IEEM+ESM). This paper’s main contributions are developing: (i) a framework for evaluating strategies to avert an Amazon tipping point based on their relative costs, benefits and trade-offs, and; (ii) a first approximation of the economic, natural capital and ecosystem services impacts of movement towards an Amazon tipping point, and evidence to build the economic case for strategies to avert it. We find that a conservative estimate of the cumulative regional cost through 2050 of an Amazon tipping point would be US$256.6 billion in Gross Domestic Product. Policies that would contribute to averting a tipping point, including strongly reducing deforestation, investing in climate-adapted agriculture, and improving fire management, would generate approximately US$339.3 billion in additional wealth. From a public investment perspective, the returns to implementing strategies for averting a tipping point would be US$29.5 billion. Quantifying the costs, benefits and trade-offs of policies to avert a tipping point in a transparent and replicable manner can pave the way for evidence-based approaches to support policy action focusing on the design of regional strategies for the Amazon biome and catalyze global cooperation and financing to enable their implementation.Centro de Estudios Distributivos, Laborales y Sociale

ATLANTIC EPIPHYTES: a data set of vascular and non-vascular epiphyte plants and lichens from the Atlantic Forest

Epiphytes are hyper-diverse and one of the frequently undervalued life forms in plant surveys and biodiversity inventories. Epiphytes of the Atlantic Forest, one of the most endangered ecosystems in the world, have high endemism and radiated recently in the Pliocene. We aimed to (1) compile an extensive Atlantic Forest data set on vascular, non-vascular plants (including hemiepiphytes), and lichen epiphyte species occurrence and abundance; (2) describe the epiphyte distribution in the Atlantic Forest, in order to indicate future sampling efforts. Our work presents the first epiphyte data set with information on abundance and occurrence of epiphyte phorophyte species. All data compiled here come from three main sources provided by the authors: published sources (comprising peer-reviewed articles, books, and theses), unpublished data, and herbarium data. We compiled a data set composed of 2,095 species, from 89,270 holo/hemiepiphyte records, in the Atlantic Forest of Brazil, Argentina, Paraguay, and Uruguay, recorded from 1824 to early 2018. Most of the records were from qualitative data (occurrence only, 88%), well distributed throughout the Atlantic Forest. For quantitative records, the most common sampling method was individual trees (71%), followed by plot sampling (19%), and transect sampling (10%). Angiosperms (81%) were the most frequently registered group, and Bromeliaceae and Orchidaceae were the families with the greatest number of records (27,272 and 21,945, respectively). Ferns and Lycophytes presented fewer records than Angiosperms, and Polypodiaceae were the most recorded family, and more concentrated in the Southern and Southeastern regions. Data on non-vascular plants and lichens were scarce, with a few disjunct records concentrated in the Northeastern region of the Atlantic Forest. For all non-vascular plant records, Lejeuneaceae, a family of liverworts, was the most recorded family. We hope that our effort to organize scattered epiphyte data help advance the knowledge of epiphyte ecology, as well as our understanding of macroecological and biogeographical patterns in the Atlantic Forest. No copyright restrictions are associated with the data set. Please cite this Ecology Data Paper if the data are used in publication and teaching events. © 2019 The Authors. Ecology © 2019 The Ecological Society of Americ

Sobre o hábitat e a paisagem : efeitos da escala e dos dados na resposta das espécies

Orientador: Rafael Dias LoyolaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: O hábitat das espécies está em constante mudança. Estudar as causas e consequências dessa mudança é uma das tarefas mais desafiadoras em Ecologia. Isto porque a definição de hábitat é espécie-específica, podendo ser diferente até mesmo para uma mesma espécie que ocorre em diferentes locais. Além disso, alguns fatores podem afetar os resultados e conclusões adquiridas por meio de estudos sobre a mudança de hábitat na escala da paisagem. O conceito de hábitat, a avaliação do seu efeito sobre a biodiversidade e a extensão espacial do estudo podem mudar segundo a disponibilidade de dados e os objetivos almejados. Nesta tese, testamos a predição de algumas hipóteses sobre o efeito da quantidade de hábitat, tamanho e isolamento das manchas na riqueza de espécies, sobre a extensão espacial e características das espécies que afetam a relação entre a estrutura da paisagem e a biodiversidade e dessa relação na escala da distribuição da espécie. Respondemos à duas perguntas e propomos um método que versam sobre as mudanças de hábitat e a resposta das espécies à essas mudanças, em diferentes escalas: (1) A quantidade de hábitat na paisagem local explica tanto da variação na riqueza de espécies, quanto o efeito combinado de área e isolamento das manchas de hábitat? (Cap. 1); (2) como a extensão espacial em que a paisagem afeta as espécies muda devido às características das espécies e a resposta biológica medida? (Cap. 2); também propusemos um método para avaliar a conectividade e capacidade de suporte das manchas na escala da área de distribuição das espécies (Cap. 3). No capítulo 1, os resultados corroboram a hipótese da quantidade de hábitat. Tamanho da mancha e isolamento não tiveram efeitos sobre a riqueza de espécies independentemente da quantidade de habitat; podendo ser substituídos com uma única variável, que é a própria quantidade habitat. No capítulo 2, descobrimos que a extensão espacial em que a estrutura da paisagem afeta as comunidades vegetais depende da capacidade de movimentação das espécies, suas taxas de reprodução e da resposta biológica utilizada no modelo. Espécies que dispersam e se reproduzem mais tendem a ser afetadas pela estrutura da paisagem em uma extensão espacial maior. Além disso, dados de abundância das espécies respondem à paisagem circundante em uma escala menor do que os dados de ocorrência. No Capítulo 3, mostramos que as medidas de quantidade de habitat e da capacidade de suporte são mais dependentes das características intrínsecas das espécies, enquanto que as análises de fragmentação e conectividade funcional são mais influenciadas pela escala, exceto quando a espécie tem alta capacidade de dispersão. A abordagem que propomos no capítulo 3 pode levar a menores riscos de incorrer em erros de comissão, que poderiam resultar de uma subestimativa da escala em que a paisagem afeta a potencial ocorrência das espécies. Além disso, propomos uma nova abordagem para avaliar a relação espécie-habitat. Destaca-se também a importância de se considerar toda a área de distribuição da espécie em análises de capacidade de suporte e conectividade funcional dos fragmentos, em uma estrutura simples e integrada para estudos de conservaçãoAbstract: The habitat of a given species is always changing and studying the causes and consequences of these changes is a challenging task in Ecology. This is because the very definition of habitat is species-specific and even local-specific. Besides that, some factors can affect the results and conclusions coming from the studies carried out in landscapes. The habitat concept, the measurement of its effect on biodiversity, and the spatial extent of the investigation could change according to data availability and the purpose of research. Here we tested some hypothesis about the effect of habitat amount, patch size and isolation on species richness; spatial extent and species traits affecting the relationship between landscape structure and biodiversity and proposed a method to evaluate carrying capacity and connectivity on species¿ range scale: (1) is habitat amount in the surrounding landscape as strong a predictor of species richness, as the combined predictive strength of patch isolation and patch size? (Chapter 1); (2) how does the scale of effect change with species traits and the measured population response? (Chapter 2); we also proposed a method to evaluate connectivity and carrying capacity at species range scale (Chapter 3). In chapter 1, our results supported the habitat amount hypothesis. Patch size and isolation did not have effects on species richness independent of habitat amount; they can be replaced by habitat amount alone. In chapter 2, we found that the spatial extent at which landscape structure mostly affect plant community depends on the movement range of the species, reproduction rate and the particular response analyzed. Species that disperse farther and produce more seeds showed a larger scale of effect, and species abundance responded to the surrounding landscape at a smaller scale than species occurrence. In Chapter 3, we highlighted that habitat amount and carrying capacity were more dependent on species¿ features, whereas fragmentation and functional connectivity were more scale dependent, except when the species has high dispersal ability. The proposed approach can lead to lower risks of incurring in commission errors arising from landscape-scale underestimation of species¿ occurrences and provide a new approach to assess species-habitat relationship. We also highlighted the importance of considering range-scaled landscape, landscape carrying capacity, and patch functional connectivity in a synthetic and integrated framework for conservation studiesDoutoradoEcologiaDoutora em Ecologia2012/02207-904100/2014-00FAPESPCAPE

Brazil should help developing nations to foster agriculture and environmental protection

sem informação127376376sem informaçã

Water collapse in Brazil : the danger of relying on what you neglect

sem informação1318083CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQCOORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPESFUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP461665/2014-02012-02207-9We thank Luis Maurício Bini, Paulo De Marco Jr., José Alexandre Felizola Diniz-Filho, Sidney Feitosa Gouveia, Vanessa Lopes, Rafael Loyola, Nubia Marques, Fabricio Villalobos and Bruno Vilela for insightful coexistence last years. RD work is funded by CAPES, CNPq (n¿ 461665/2014-0) and PRODOC/UFBA (n¿ 5849/2013) grants. LR is funded by TPTF Group, CAPES and FAPESP (process 2012-02207-9

Forest fragmentation effects on the interaction of Ficus eximia Schott and their associated wasps in the state of Sao Paulo

Frente ao intenso processo de fragmentação florestal sofrido no Brasil, este trabalho avaliou o efeito da fragmentação de Florestas Estacionais Semideciduais no Estado de São Paulo sobre a interação Ficus eximia e vespas (polinizadoras e não-polinizadoras). A abordagem foi realizada em duas escalas, (1) Na paisagem, com comparações entre os dados encontrados nas regiões de Teodoro Sampaio (menos fragmentada); Gália (intermediária) e Ribeirão Preto (mais fragmentada); e (2) Na escala local, considerando as características da paisagem no entorno das plantas amostradas. As questões investigadas foram: (a) Existe limitação de pólen em paisagens muito degradadas? (b) A estrutura da comunidade de vespas varia de acordo com o nível de fragmentação e distúrbio dos hábitats? (c) Possíveis limitações de pólen ou parasitismo por vespas não-polinizadoras comprometem os componentes primários de fecundidade das figueiras nas paisagens mais fragmentadas? Para responder tais questões, coletamos figos na fase interfloral (após a entrada da polinizadora e antes da maturação das sementes e prole) e figos em fase próxima à emergência das vespas. Os resultados mostraram que não houve indícios de limitação de vespas polinizadoras em nenhuma das paisagens estudadas. As comunidades apresentaram padrão aninhado, ou seja, a comunidade mais pobre em espécies Teodoro Sampaio representou uma subamostra das comunidades mais ricas Ribeirão Preto e Gália. A disponibilidade de vespas polinizadoras parece ser maior na paisagem mais fragmentada. As vespas parasitas inquilinas afetaram negativamente as produções de sementes e polinizadores em Ribeirão Preto; as vespas galhadoras também afetaram negativamente a produção de sementes em Gália e a produção de sementes e polinizadores em Teodoro Sampaio. No entanto, não foram detectadas, em geral, relações significativas entre as variáveis relacionadas ao potencial reprodutivo das figueiras e as características das paisagens estudadas. O presente estudo mostrou que o mutualismo Ficus-vespas de figo parece ser robusto às alterações da paisagem em escala subcontinental. O sistema reprodutivo alógamo das figueiras, com polinização biótica aprimorada pelo vento torna esse sistema biológico bastante insensível às modificações ambientais em pequena escala.Brazilian forests, especially in the central and southeast regions, have been subject to intense habitat fragmentation. This study evaluated the fragmentation effects of semideciduous seasonal forests in São Paulo on the interaction between Ficus eximia and associated wasps (pollinating and non-pollinating). Our approach comprised two scales: (1) landscape scale, for which we compared data from the studied regions, namely Teodoro Sampaio (less fragmented), Gália (intermediate) and Ribeirão Preto (more fragmented) and (2) local scale, for which we considered the characteristics of the surrounding landscape of the sampled plant. The investigated issues were the following: (a) Is there pollen limitation in greatly degraded landscapes? (b) Does wasp community structure vary with fragmentation level and habitat disturbance? (c) Is it possible that limitations of pollen or parasitism by nonpollinating wasps compromise the primary fertility components of fig trees in the more fragmented landscape? To answer these questions, we collected figs at interfloral phase (after the pollinator had entered the fig and before offspring and seeds had completed their development) and figs close to wasp emergence phase. The results showed no evidence of pollination limitation in any studied landscape. The communities had a nested pattern, i.e., the species-poorest community Teodoro Sampaio is a subsample of the richer communities Ribeirão Preto and Gália. The availability of pollinating wasps appears to be greater in more fragmented landscapes. Inquiline fig wasps negatively affected seed and pollinator production in Ribeirão Preto; galler wasps also negatively affected seed production in Gália and seed and pollinator production in Teodoro Sampaio. However, significant relationships between variables related to fig reproductive potential and landscape characteristics were generally not detected. This study showed that Ficus-fig wasp mutualism appears to be resistant to landscape changes on a subcontinental scale. The reproductive system of fig biotic pollination enhanced by the wind makes this biological system rather insensitive to small-scale environmental changes

Forest fragmentation effects on the interaction of Ficus eximia Schott and their associated wasps in the state of Sao Paulo

Frente ao intenso processo de fragmentação florestal sofrido no Brasil, este trabalho avaliou o efeito da fragmentação de Florestas Estacionais Semideciduais no Estado de São Paulo sobre a interação Ficus eximia e vespas (polinizadoras e não-polinizadoras). A abordagem foi realizada em duas escalas, (1) Na paisagem, com comparações entre os dados encontrados nas regiões de Teodoro Sampaio (menos fragmentada); Gália (intermediária) e Ribeirão Preto (mais fragmentada); e (2) Na escala local, considerando as características da paisagem no entorno das plantas amostradas. As questões investigadas foram: (a) Existe limitação de pólen em paisagens muito degradadas? (b) A estrutura da comunidade de vespas varia de acordo com o nível de fragmentação e distúrbio dos hábitats? (c) Possíveis limitações de pólen ou parasitismo por vespas não-polinizadoras comprometem os componentes primários de fecundidade das figueiras nas paisagens mais fragmentadas? Para responder tais questões, coletamos figos na fase interfloral (após a entrada da polinizadora e antes da maturação das sementes e prole) e figos em fase próxima à emergência das vespas. Os resultados mostraram que não houve indícios de limitação de vespas polinizadoras em nenhuma das paisagens estudadas. As comunidades apresentaram padrão aninhado, ou seja, a comunidade mais pobre em espécies Teodoro Sampaio representou uma subamostra das comunidades mais ricas Ribeirão Preto e Gália. A disponibilidade de vespas polinizadoras parece ser maior na paisagem mais fragmentada. As vespas parasitas inquilinas afetaram negativamente as produções de sementes e polinizadores em Ribeirão Preto; as vespas galhadoras também afetaram negativamente a produção de sementes em Gália e a produção de sementes e polinizadores em Teodoro Sampaio. No entanto, não foram detectadas, em geral, relações significativas entre as variáveis relacionadas ao potencial reprodutivo das figueiras e as características das paisagens estudadas. O presente estudo mostrou que o mutualismo Ficus-vespas de figo parece ser robusto às alterações da paisagem em escala subcontinental. O sistema reprodutivo alógamo das figueiras, com polinização biótica aprimorada pelo vento torna esse sistema biológico bastante insensível às modificações ambientais em pequena escala.Brazilian forests, especially in the central and southeast regions, have been subject to intense habitat fragmentation. This study evaluated the fragmentation effects of semideciduous seasonal forests in São Paulo on the interaction between Ficus eximia and associated wasps (pollinating and non-pollinating). Our approach comprised two scales: (1) landscape scale, for which we compared data from the studied regions, namely Teodoro Sampaio (less fragmented), Gália (intermediate) and Ribeirão Preto (more fragmented) and (2) local scale, for which we considered the characteristics of the surrounding landscape of the sampled plant. The investigated issues were the following: (a) Is there pollen limitation in greatly degraded landscapes? (b) Does wasp community structure vary with fragmentation level and habitat disturbance? (c) Is it possible that limitations of pollen or parasitism by nonpollinating wasps compromise the primary fertility components of fig trees in the more fragmented landscape? To answer these questions, we collected figs at interfloral phase (after the pollinator had entered the fig and before offspring and seeds had completed their development) and figs close to wasp emergence phase. The results showed no evidence of pollination limitation in any studied landscape. The communities had a nested pattern, i.e., the species-poorest community Teodoro Sampaio is a subsample of the richer communities Ribeirão Preto and Gália. The availability of pollinating wasps appears to be greater in more fragmented landscapes. Inquiline fig wasps negatively affected seed and pollinator production in Ribeirão Preto; galler wasps also negatively affected seed production in Gália and seed and pollinator production in Teodoro Sampaio. However, significant relationships between variables related to fig reproductive potential and landscape characteristics were generally not detected. This study showed that Ficus-fig wasp mutualism appears to be resistant to landscape changes on a subcontinental scale. The reproductive system of fig biotic pollination enhanced by the wind makes this biological system rather insensitive to small-scale environmental changes