Monitorização de nichos

Os animais da mesma espécie nem sempre utilizam o ambiente que os rodeia da mesma forma. Alguns podem preferir áreas de alimentação específicas, evitar a atividade humana de forma mais acentuada ou optar repetidamente por condições ambientais muito particulares.

Até há pouco tempo, estas diferenças eram frequentemente tratadas como variações de fundo, em vez de um padrão ecológico importante.

Um novo fluxo de trabalho reprodutível oferece agora aos investigadores uma forma padronizada de medir estas diferenças utilizando dados de seguimento GPS.

A abordagem foi desenvolvida para ajudar os ecólogos a estudar a especialização do habitat ao nível de animais individuais, em vez de depender apenas de médias referentes a populações inteiras.

Olhando para além da média da espécie

O nicho ecológico descreve a gama de condições ambientais de que uma espécie necessita para sobreviver e se reproduzir. Tradicionalmente, os investigadores aplicam este conceito às espécies ou populações como um todo. No entanto, os indivíduos da mesma espécie podem diferir substancialmente em termos de comportamento, dieta, deslocação e seleção de habitat.

Estas diferenças podem ser importantes para a sobrevivência a longo prazo. Se alguns animais conseguirem utilizar uma maior variedade de habitats ou responder de forma diferente às pressões ambientais, poderão contribuir para a resiliência global da população.

O novo fluxo de trabalho foi concebido para tornar esta variação individual mensurável, em vez de a tratar simplesmente como ruído estatístico.

Cada animal tem o seu próprio nicho

No centro do método está a ideia de um nicho individualizado. Para cada animal monitorizado, os investigadores distinguem dois tipos de espaço ambiental. O nicho potencial representa as condições disponíveis para o animal dentro da área a que pode aceder. O nicho realizado representa as condições que o animal utiliza efetivamente.

Esta distinção permite aos investigadores ir além do simples mapeamento das deslocações do animal. Em vez disso, podem investigar quais os habitats disponíveis que foram ativamente selecionados pelo animal e em que medida essas escolhas diferem do comportamento de outros indivíduos.

Transformar trajetórias de GPS em medidas

O fluxo de trabalho é implementado inteiramente em R e combina métodos de modelação de nicho ecológico, ecologia comportamental e ecologia espacial. Está dividido em três etapas principais: preparação dos dados, realização da análise e geração dos resultados finais.

Uma parte importante do método utiliza funções de seleção de características de efeitos mistos. Estes modelos estatísticos estimam as preferências médias de habitat de um grupo, ao mesmo tempo que medem o grau de divergência de cada indivíduo em relação a essa média.

O fluxo de trabalho também utiliza métodos de exploração de hipervolumes. Estes representam as condições ambientais disponíveis para um animal como um espaço multidimensional, permitindo aos investigadores comparar o que estava disponível com o que foi efetivamente utilizado.

O que os investigadores podem medir

O método fornece vários indicadores práticos do uso individual do habitat. Um deles é a amplitude de nicho, que mostra se um animal utiliza uma gama ampla ou restrita de condições ambientais. Outro é a sobreposição de nicho, que mede até que ponto a utilização do habitat por diferentes indivíduos se sobrepõe.

Os investigadores podem também calcular a repetibilidade, ou seja, a consistência com que um animal faz escolhas de habitat semelhantes ao longo do tempo.

Em conjunto, estas medidas permitem comparar indivíduos de forma mais sistemática e investigar se a especialização é temporária, persistente ou partilhada por toda a população.

Abibe-comum serve de estudo de caso

O fluxo de trabalho foi demonstrado utilizando dados GPS disponíveis publicamente de 13 abibes-comuns.

Os investigadores combinaram os registos de movimentação com diversas camadas de dados ambientais, incluindo a abundância de minhocas, a presença humana, a exposição a pesticidas, a gestão da terra, as características do solo e a vegetação.

Isto permitiu identificar o leque de condições disponíveis para cada ave e depois compará-las com as condições efetivamente escolhidas por ela. O exemplo demonstra como as preferências individuais de habitat podem deixar de ser percebidas quando os investigadores se baseiam apenas em médias populacionais.

Porque é que a variação individual é importante

Os animais podem diferir quanto ao genótipo, à forma corporal, à estratégia de vida, à dieta e ao comportamento. As abordagens baseadas no indivíduo facilitam a compreensão de como estas diferenças influenciam as respostas ao stress ambiental e às condições locais.

Isto tem consequências importantes para a conservação.

Os modelos que incorporam os custos energéticos individuais, os padrões demográficos, a seleção de habitat e as características da história de vida podem fornecer um panorama mais detalhado do funcionamento das populações selvagens.

Podem também melhorar as previsões sobre a forma como as populações responderão a alterações nos habitats, à escassez de recursos ou ao aumento de outras pressões ambientais.

Um método aplicável a diferentes espécies

Embora o fluxo de trabalho tenha sido demonstrado com o abibe-do-norte, foi concebido para ser transferível.

Potencialmente, pode ser aplicado a outras espécies móveis sempre que existam dados de seguimento por GPS adequados. Isto pode incluir diversas aves e mamíferos, bem como outros animais monitorizados através de modernas tecnologias de rastreio.