“Paradoxo da biodiversidade”: Investigação portuguesa avisa que, por vezes, mais pode ser menos

Um novo estudo liderado por Vasco Vieira, investigador do MARE – Centro de Ciências do Mar e do Ambiente/ARNET (Universidade NOVA de Lisboa), ajuda a esclarecer um dos paradoxos clássicos da ecologia: porque é que comunidades muito diversas podem perder espécies à medida que crescem.

A investigação, publicada recentemente na revista ‘Communications Earth & Environment’, mostra que as comunidades vegetais naturais atingem um limite físico de compactação de biomassa a partir do qual já não conseguem acomodar mais indivíduos.

Dizem os autores deste trabalho que esse limite, conhecido há décadas para povoamentos monoespecíficos, é agora demonstrado também ao nível comunitário e envolvendo múltiplas espécies.

Quando mais passa a ser menos

O estudo agora publicado dá a conhecer a relação entre biodiversidade e biomassa, e indica que a mesma não é linear, aumentando até um máximo e diminuindo depois, o que aponta para um “paradoxo da biodiversidade”.

Explicam os investigadores que esta relação, definida para comunidades vegetais naturais, permitiu demonstrar o mecanismo que leva comunidades diversas a perder espécies quando atingem densidades elevadas.

Especificamente, o estudo revela a existência de self-thinning ao nível comunitário, um processo em que a competição por espaço elimina os indivíduos e espécies menos competitivas. Até agora, o self-thinning tinha sido demonstrado apenas para povoamentos monoespecíficos, mas esta investigação mostra, pela primeira vez, que o mesmo fenómeno ocorre também em comunidades naturais multiespecíficas.

Água, o fator invisível que dita as regras

Realizado na Charneca de Caparica, o estudo monitorizou um total de 17.089 plantas de 46 espécies, ao longo de 2021 e 2022.

Os investigadores descobriram que a disponibilidade de água é o principal mediador desta dinâmica. Em 2021, com mais chuva, as plantas cresceram mais e ocuparam o espaço com máxima eficiência, o que levou à diminuição da diversidade por exclusão competitiva dos indivíduos e espécies menos competitivas. Em contrapartida, a menor pluviosidade de 2022 travou o crescimento e reduziu a ocupação do espaço, o que se traduziu numa menor competição e consequente aumento da diversidade.

Os resultados confirmaram um padrão bem estabelecido na ecologia, o de que condições ambientais mais favoráveis e estáveis reforçam o domínio de algumas espécies, o que acaba por reduzir a diversidade global do ecossistema.

A este respeito, Vasco Vieira explica que “a um máximo de abundância de vida não corresponde um máximo de diversidade de vida”. Salienta o primeiro autor do estudo que “abundância e diversidade não são sinónimos, e podem mesmo ser antagónicas em caso de extrema abundância”.

Para o cientista do MARE, “a diversidade não pode ser tomada como um bioindicador universal da qualidade ambiental, contrariando a perceção dominante pela sociedade não-especializada, pois a um máximo de diversidade não correspondem máximos de abundância nem de qualidade e estabilidade ambientais”.

Teoria de Allan Savory posta em causa

Uma das conclusões mais surpreendentes do estudo contraria parte da teoria de “Gestão Holística” proposta por Allan Savory. Esse ecólogo, nascido no Zimbabué em 1935, defende que a desertificação de pastagens (particularmente em África) pode também resultar da acumulação de talos secos de plantas mortas por falta de pastoreio, que, ao ocuparem espaço, impediriam o nascimento de novas plantas.

A equipa do MARE testou este cenário ao analisar parcelas cobertas por uma camada espessa de relva morta e seca, com uma média de 354 gramas de matéria seca por metro quadrado.

Os resultados demonstraram o oposto do defendido por Savory. Isto é, que a acumulação de biomassa morta não impediu o desenvolvimento de uma comunidade vegetal diversa. Aliás, mostraram mesmo que essa camada serviu como protetora e promotora do crescimento de plantas mais suscetíveis à herbivoria e dissecação.

O Espaço como indicador ecológico e o combate a invasoras

O estudo aplicou uma métrica ecológica que mede quão perto cada comunidade vegetal está do seu limite máximo de biomassa, que os investigadores dizem ser uma forma objetiva de avaliar a eficiência com que as plantas ocupam o espaço disponível.

Ao calcularem esta eficiência separadamente para a comunidade autóctone e para a invasora Oxalis pes-caprae (também conhecida por nomes vulgares como erva-azeda, trevo-azedo ou erva-canária), comum no sul da Europa, a equipa identificou a principal vantagem competitiva dessa espécie invasora: a capacidade de surgir muito cedo no inverno e ocupar rapidamente o espaço antes das espécies nativas. Esta antecipação ajuda a explicar o seu sucesso em ecossistemas mediterrânicos.

Os autores deste estudo acreditam que as suas descobertas fornecem “ferramentas robustas para decisores políticos e engenheiros ambientais”. E consideram que, ao compreender como a biodiversidade e o espaço interagem em diferentes condições de stress hídrico, torna-se possível desenhar melhores estratégias de restauro ecológico e planos de controlo de espécies invasoras num cenário de alterações climáticas.

Allan Savory's Holistic Management Theory Falls Short on Science

Our March/April cover story generated a passionate debate among our readers. Click here to read their letters to the editor and join the conversation.

Click here to read Jason Mark's letter from the editor with his thoughts on Allan Savory.

Before he became known as an apostate ecologist, Allan Savory was a soldier. Born in Zimbabwe to a family of British colonials, he commanded an elite government unit during the country's long, brutal civil war. He and his squad—men handpicked and trained by him—spent much of the 1960s fighting communist guerrillas in the veld, the savannas and grasslands where antelopes, elephants, and lions roam. It was hard, isolating, dangerous work. And it prepared him for the decades he has spent battling environmental orthodoxy, first as a farmer and rancher in Africa and then as an agricultural consultant in the United States.

Savory's apostasy is based on a controversial idea: that we need more cows—not fewer—grazing on the world's grasslands, prairies, and deserts, the arid and semiarid two-thirds of Earth's land surface where soil is especially susceptible to drying out and eroding as the climate warms and droughts worsen. This ruinous process is known as desertification, and it is estimated to be degrading an area the size of Pennsylvania worldwide each year. It ends with soil that has turned to dust.

Stopping desertification is Savory's obsession. He watched it spread across southern Africa over the course of decades, spawning poverty and migration, which contributed to war. Savory's big claim is that the science about desertification is wrong, notably the idea that cattle grazing always contributes to degradation in what he calls "brittle" landscapes. After laboring for years in relative obscurity, Savory eventually built up a significant international following. Today, according to Savory, tens of thousands of farmers and ranchers across the globe, managing some 40 million acres of land, adhere to his philosophy.

Savory's ideas catapulted into the mainstream in 2013, after he stood on a stage at the TED conference in Long Beach, California, and offered his grand theory about livestock. Savory told the audience that cows offered "more hope than you can imagine." The 22-minute talk was titled, ambitiously, "How to Fight Desertification and Reverse Climate Change." The presentation garnered millions of views—3,746,905 as of this writing—and quickly became notorious among scientists who study the ecology of grazing.

Savory's theory goes like this: Cows that are managed in the right way can replicate the beneficial effect on soil of the native herds that once covered the planet's grasslands. Wild herds lived in fear of predators, and for protection they traveled in tight bunches, moving quickly. If we keep cattle moving across the landscape to mimic this behavior, and if we preserve the ancestral grazer-soil relationship—the animals churning the soil with their hooves, fertilizing it with dung and urine, stomping grass, creating mulch, stimulating plant growth—we can re-green the arid lands and, at the same time, encourage soil microbes that eat carbon dioxide.

Savory's vision, in part, follows some of the emerging science of what's called soil carbon sequestration. With more grass and better topsoils, we can use biological processes to capture and store the carbon that drives global climate change. The most commonly recommended strategies for what's called "carbon farming" are adopting no-till or low-till methods; boosting soil organic matter with additions of compost; and better managing crop rotation, especially through the use of cover crops. Savory puts a twist on the idea by adding livestock to the mix and recommending that ranchers increase the number of cattle per acre.

In his TED Talk, Savory claimed that by deploying his method of "holistic management and planned grazing" to "take back" just half of the planet's arid grasslands, humanity could accomplish a stunning feat: the reduction of atmospheric carbon to preindustrial levels. "There is only one option—I'll repeat to you, only one option—left to climatologists and scientists," he told the audience, "and that is to do the unthinkable, and to use livestock, bunched and moving, as a proxy for former herds and predators, and mimic nature. There is no other alternative left to mankind."

The presentation offered a remarkable win-win vision: more cattle, more hamburgers to feed a growing population, more profit for stock growers. In the process, the planet gets healthier land that acts as a sink to absorb carbon, and climate change comes to a halt.

The audience erupted with cheering and whistling, and when the noise subsided, TED host Chris Anderson took the stage and told Savory that it was "an astonishing talk." Twitter echoed with the good news. Michael Pollan tweeted, "Eat MORE meat?" Discover magazine said it was "one of the most thought-provoking" TED presentations of the year. Michael Shermer, the founding publisher of Skeptic magazine, pronounced it "moral progress in climate change."

After Savory's breakout performance, the attention and the accolades kept coming. In 2015, Savory was the central subject in an episode of the PBS documentary series A New Wild. The series' host—M. Sanjayan, a well-respected researcher who is a senior scientist at Conservation International—visited Savory's Zimbabwe ranch and came away impressed. "Allan's results are spectacular," Sanjayan told PBS viewers, and "could revolutionize the way in which we live on the plains." Sanjayan continued: "Cows or wildlife, it actually may not matter that much. The message is an extraordinarily powerful one, and it could be the best thing—the absolute best thing—that conservation has ever discovered."

When I met with Savory last fall at his home in Albuquerque, New Mexico—from where he oversees the Savory Institute, a worldwide nonprofit enterprise—he had the same militarily erect posture that I'd seen in the TED video. It was the bearing of a man much younger than 81. His eyes were gleaming, lively, and critical, but his voice was soft, his manner reassuring, and his face handsomely weathered. We sat in his den next to a fireplace ornamented with the artifacts of war: a shrine of bullets and bayonets, worn rucksacks, old rifles. He compared himself, by sly inference, to Galileo. "For years we believed in a flat world, and now we know we're in a round world," he told me. "Now we're in another big paradigm shift. From reductionist management of the land to holistic management. From a mechanistic view to a holistic view."

Two hours later, things were not as pleasant. I'd come prepared with literature critical of his ideas and had been citing it. He rolled his eyes in exasperation and shook his head. He turned to his wife, Jody Butterfield, who is also his frequent coauthor and who had walked in to say hello. "Well, this is taking so very much longer than expected, because Chris"—he shot me a mischievous grin—"is just totally steeped in the conventional crap about cows, and I've had to go over and over this with him." Butterfield smiled and accepted this statement by saying nothing.

The counterevidence I had been referencing says this: When there are too many cows in places with intermittent or little rain, where the vegetation is brittle and the soil fragile, the animals spell trouble. Overgrazing denudes the soil and produces erosion, which leads to a landscape where plants can't revive and grow. At least 8.4 billion acres on the planet are grazed, and 73 percent of that land is suffering from some form of land degradation, according to the International Journal of Biodiversity. The problem is perhaps worst across arid lands where plants evolved with almost no exposure to large grazers, such as in the mountainous west of the United States—where Savory happens to live.

Cattle grazing produced such a transformation in the environment of the American West that its introduction, in the late 19th century, has been compared to a geologic event. Cattle have been implicated in the eradication of native plants, the loss of biodiversity, the pollution of springs and streams, the erosion of stream banks, the exacerbation of floods that carry away soil, the deforestation of hardwoods, and, in the worst cases, a reduction of living soil to lifeless dust. Two centuries of grazing on the Colorado Plateau catalyzed the most severe vegetation changes in 5,400 years, one study concluded. "The impact of countless hooves and mouths over the years," wrote the late environmental historian Philip Fradkin, "has done more to alter the type of vegetation and land forms of the West than all the water projects, strip mines, power plants, freeways, and subdivision developments combined."

Savory agrees that grazing as historically practiced has been disastrous. But this is only because stock growers and herdsmen have been ignorant of holistic management. "It was reductionist grazing they practiced, nothing of the holistic," he told me.

Holistic Management by Allan Savory

Savory’s core methodology, Holistic Management, is a time-tested framework for decision-making and grazing planning that is adaptable to anyone’s unique situation, while our Ecological Outcome Verification protocol provides the feedback to ensure your management is moving in the right direction.

O Holistic Management, desenvolvido por Allan Savory, é uma abordagem integrada de gestão de terras e tomada de decisões que procura restaurar ecossistemas, aumentar a produtividade agrícola e criar sistemas socioeconómicos resilientes. A base do método é a tomada de decisões holística, que obriga o gestor a considerar simultaneamente fatores ecológicos, económicos e sociais, avaliando sempre as consequências de longo prazo. Uma das componentes mais conhecidas é o manejo holístico de pastoreio, segundo o qual a degradação de muitas zonas áridas não resulta da presença de gado, mas sim da sua gestão inadequada. Savory defende que manadas densas, em movimento constante — imitando o comportamento dos herbívoros migratórios — podem estimular a regeneração da vegetação ao pisarem, fertilizarem e cobrirem o solo, desde que permaneçam em cada área por períodos muito curtos, seguidos de longos intervalos de descanso. Este tipo de gestão visa aumentar a cobertura vegetal, melhorar a infiltração da água, reduzir a erosão e reforçar a matéria orgânica do solo, contribuindo também para a captura de carbono. Para além dos aspetos ecológicos, o Holistic Management integra práticas económicas e sociais, promovendo uma visão completa dos custos, o envolvimento das comunidades e o desenvolvimento de competências locais. Apesar de existirem relatórios de campo positivos, sobretudo em ambientes semiáridos, o método é alvo de controvérsia científica, com estudos que apoiam os seus benefícios e outros que questionam a validade dos resultados ou alertam para riscos de sobrepastejo. Em suma, o Holistic Management propõe um modo de gerir terras e sistemas produtivos que procura alinhar a ecologia com a economia e a cultura, orientando decisões de forma sistémica e contextualizada.

Os 4 pilares desta teoria são: 

1. A natureza funciona como um todo integrado

Ecossistemas, economia e sociedade estão interligados; nenhuma decisão pode ser entendida isoladamente. Tudo está conectado e qualquer intervenção terá efeitos múltiplos, diretos e indiretos.

2. A importância do contexto

A mesma prática agrícola ou ambiental pode ter resultados completamente diferentes dependendo do contexto ecológico, social e económico. Assim, decisões devem ser tomadas tendo sempre em conta um contexto holístico, definido previamente.

3. O papel crítico dos grandes herbívoros e dos predadores

Savory argumenta que, em ambientes de zonas áridas e semiáridas, a interação entre grandes herbívoros em movimento e predadores é essencial para a saúde do solo. O pastoreio deve imitar esse ciclo natural: animais em alta densidade, movendo-se frequentemente.

4. O tempo, e não o número de animais, é o fator central

Segundo Savory, a degradação não resulta principalmente da quantidade de gado, mas do tempo de exposição do solo ao pastoreio e, sobretudo, do tempo de recuperação das plantas. O manejo deve focar-se no ritmo de pastoreio e descanso.

Ted Talk- Allan Savory: como recuperar os desertos e inverter as alterações climáticas

“Desertificação é uma palavra demasiada requintada para terra que se está a tornar um deserto”, começa Allan Savory nesta palestra serena e poderosa. Assustadoramente, a desertificação está a acontecer em cerca de dois terços dos prados do mundo, acelerando a mudança climática e causando o declínio das tradicionais sociedades pastoris para o caos social. Savory dedicou grande parte da sua vida a combater a desertificação. Ele acredita - e o seu trabalho confirma - que há sempre um factor surpreendente que pode proteger os prados e até recuperar terras degradadas que já foram desertos. 

Allan Savory works to promote holistic management in the grasslands of the world. Full bio e na Wiki Allan Savory