Resumo A Terra passou por inúmeras mudanças geológicas e biológicas ao longo de bilhões de anos. A evolução de plantas e animais teve uma relação direta com as mudanças dos elementos na atmosfera e o desenvolvimento dos ciclos biogeoquímicos na Terra. O Antropoceno é a idade em que a espécie Homo sapiens deixa sua assinatura geológica no planeta. A dominação e/ou interferência humana nos ciclos biogeoquímicos resulta em mudanças ambientais que afetam não apenas os ecossistemas, em geral, mas também a biota e a biodiversidade global. Dessa forma, estamos criando um novo evento de extinção em massa, a “sexta onda de extinção” (“the sixth extinction wave”), além de transformar as funções e os serviços ambientais dos ecossistemas.

Abstract The Earth has undergone numerous geological and biological changes over billions of years. The evolution of plants and animals had a direct relationship with the elements’ changes in the atmosphere and the development of the biogeochemical cycles on Earth. The Anthropocene is the age of the Homo sapiens leaves its geological signature on the planet. Human domination and/or interference in the biogeochemical cycles results in an environmental change that affects not only ecosystems, in general, but also the biota and global biodiversity. In this way, we are creating another mass extinction event, the “sixth extinction wave” as well as transforming the ecosystems’ functions and services.

Os invertebrados terrestres constituem uma importante ligação entre os sistemas aquáticos e terrestres, disponibilizando o material vegetal produzido no entorno de riachos para as cadeias aquáticas. Nesse estudo, usando isótopos estáveis de carbono e nitrogênio, investigamos a introdução de plantas C4 como fonte de energia em cadeias alimentares aquáticas em riachos de cabeceira da Mata Atlântica, na costa norte do Estado de São Paulo, região sudeste do Brasil. Os invertebrados foram amostrados em dois riachos: um com cobertura de solo predominante de Floresta Atlântica Montana (riacho da floresta) e outro em que foram introduzidas gramíneas forrageiras para criação de gado (riacho da pastagem). A média dos valores de δ13C para os invertebrados terrestres coletados no riacho de floresta (−26,3±2,1‰) foi significativamente (p<0,01) menor que a média dos invertebrados coletados na pastagem (−15,7±4,7‰), indicando uma maior contribuição de C4 para os invertebrados terrestres do riacho de pastagem. A média do δ15N para os invertebrados do riacho da floresta (4,1±2,4‰) foi significativamente (p<0,01) menor do que a média dos invertebrados na pastagem (9,5±2,7‰). A contribuição relativa de plantas C3 e C4 para os invertebrados terrestres foi estimada usando SIAR. No riacho de floresta, a contribuição de C3 foi em média 0,75 (mínimo de 0,72 e máximo de 0,79) e a contribuição de C4 foi em média 0,25 (mínimo de 0,21 e máximo de 0,28). No riacho de pastagem, a contribuição C3 diminuiu para 0,20 (mínimo de 0,14 e máximo de 0,26) e a contribuição C4 aumentou para 0,80 (mínimo de 0,74 e máximo de 0,86). Esses resultados têm várias implicações para o funcionamento dos ecossistemas, bem como para as mudanças recentes nas políticas ambientais do Brasil. O baixo valor nutricional de gramíneas C4 pode não só reduzir o desempenho de invertebrados, mas também alterar a estequiometria de vários componentes das cadeias alimentares aquáticas com potencial consequência para todo o funcionamento do ecossistema. Do lado da política pública, as recentes mudanças no Código Florestal brasileiro, uma série de leis que regulam a cobertura da terra no nível da propriedade, reduziu a largura da área de floresta ripária com consequências potencialmente perigosas para os ecossistemas aquáticos.

Terrestrial invertebrates link terrestrial systems to aquatic ones, making vegetal material produced in the watershed available to aquatic food webs. In this study, using carbon and nitrogen stable isotopes, we evaluated the importance of introduced C4 grasses as a source of carbon in aquatic food webs of headwater streams of the coastal Atlantic Forest located on the north coast of the State of São Paulo, in the southeastern region of Brazil. Terrestrial invertebrates were collected in two streams: one where the main land cover was pristine montane Atlantic Forest (forest stream) and another where the main land cover was introduced C4 forage grasses for livestock (pasture stream). The average δ13C of terrestrial invertebrates collected in the forest stream (−26.3±2.1‰) was significantly (p<0.01) smaller than the average δ13C of terrestrial invertebrates collected in the pasture stream (−15.7±4.7‰), denoting a larger contribution of C4grasses to terrestrial invertebrates of the pasture stream. The average δ15N of terrestrial invertebrates of the forest stream (4.1±2.4‰) was significantly (p<0.01) lower than the average δ15N of terrestrial invertebrates of the pasture stream (9.5±2.7‰). The relative contribution of C3 and C4 plants to terrestrial invertebrates was estimated using SIAR. In the forest stream, the C3 contribution was on average 0.75 (0.72 minimum to 0.79 maximum), and the C4 contribution was on average 0.25 (0.21 minimum to 0.28 maximum). In the pasture stream, the C3contribution decreased to 0.20 (0.14 minimum to 0.26 maximum), and the C4 contribution increased to 0.80 (0.74 minimum to 0.86 maximum). These results have several implications for the ecosystem functioning as well as for recent changes in environmental policies of Brazil. The lower nutritional value of C4 grasses may not only decrease invertebrate performance, but also alter the stoichiometry of several components of the aquatic food webs with potential consequence for the whole ecosystem functioning. On the public policy side, recent changes in the Brazilian Forest Act, a series of laws that regulate land cover at the property level, reduced the width of the forested riparian area with potentially dangerous consequences for aquatic ecosystems.

Este artigo resulta de discussões ocorridas durante o Simpósio de Ecologia de Riachos que aconteceu durante o XIII Congresso da Sociedade Brasileira de Limnologia em setembro de 2011 em Natal, Brasil. Baseados em nossa experiência, propomos algumas perguntas sobre ecologia de riachos na perspectiva de mudanças globais e sugerimos alguns aspectos a serem abordados em futuros estudos no país. Esses estudos estão relacionados à necessidade de se conhecer a biologia das espécies; à elaboração de modelos para avaliar as mudanças (o que implica a necessidade de um grande volume de dados em larga escala temporal e espacial); a ecologia das zonas ribeirinhas e o intercâmbio de materiais e energia através das interfaces terra-água; as alterações na cobertura florestal e estratégias de amostragem e tratamento de dados padronizados para avaliar as mudanças globais.

This paper results from discussions triggered during the "Stream Ecology Symposium" that took place at the XIII Congress of the Brazilian Society of Limnology in September of 2011 in Natal, Brazil. Based on our experiences, we have raised several questions regarding ecological studies of headwater streams facing threats under global-changes and proposed numerous subjects to be addressed in future studies in Brazil. These studies deal with the necessity of knowing species biology and the elaboration of models to assess changes (which implies the availability of time-series or large-scale data sets); the ecology of riparian zones and the interchange of materials and energy across the land-water boundaries; forest conversions and standardized sampling strategies and data treatment to assess global change.