Drivers of change in biodiversity and ecosystem services in the Cantareira System Protected Area: A prospective analysis of the implementation of public policies / Agentes de mudança na biodiversidade e serviços ecossistêmicos na APA Sistema Cantareira: Uma análise prospectiva da implementação de políticas públicas

Abstract: The lack of implementation of well-designed public policies aimed at the conservation of natural ecosystems has resulted, at a global level, in the decline of ecosystem functioning and, consequently, of the contributions they make to people. The poor enforcement of important environmental legislation in Brazil - for instance, the "Atlantic Forest Law" (Law n.11.428/2006) and the "Forest Code" (Law n.12.651/2012) - could compromise the overall maintenance of ecosystems and the services they provide. To explore the implications of different levels of federal laws' enforcement within the Cantareira System Protected Area (PA) - a PA in southeastern Brazil that provides fresh water for 47% of the Sao Paulo Metropolitan Area -, we developed a conceptual framework to identify indirect and direct drives of biodiversity and ecosystem changes. We also projected four land-use scenarios to 2050 to test the effects of deforestation control and forest restoration practices on biodiversity and ecosystem services maintenance: the "business-as-usual" scenario (BAU), which assumes that all trends in land-use cover changes observed in the past will continue in the future, and three alternative exploratory scenarios considering the Atlantic Forest Law implementation, the partial implementation of the Forest Code and the full implementation of the Forest Code. Using the land-use maps generated for each scenario, we assessed the impacts of land-use changes on biodiversity conservation and soil retention. Our results revealed all alternative scenarios could increase biodiversity conservation (by 7%; 12%; and 12%, respectively), reduce soil loss (by 24.70%; 34.70%; and 38.12%, respectively) and sediment exportation to water (by 27.47%; 55.06%; and 59.28%, respectively), when compared to the BAU scenario. Our findings highlight the importance of restoring and conserving native vegetation for the maintenance and improvement of biodiversity conservation and for the provision of ecosystem services.

Resumo: A falta de implementação de políticas públicas voltadas para a conservação ambiental, tem resultado, em nível global, em impactos sobre a biodiversidade e o funcionamento dos ecossistemas e, consequentemente, na contribuição da natureza para as pessoas. A aplicação inadequada de importantes de leis ambientais no Brasil, como por exemplo, a "Lei da Mata Atlântica" (Lei nº 11.428 / 2006) e o "Código Florestal" (Lei nº 12.651 / 2012), podem comprometer a manutenção dos ecossistemas e dos serviços que eles fornecem. Neste estudo, nós desenvolvemos um mapa conceitual que busca identificar causas diretas e indiretas de mudanças - agentes de mudança - na biodiversidade e na provisão de serviços ecossistêmicos relacionados ao solo e à água, na Área de Proteção Ambiental (APA) Sistema Cantareira. A APA Sistema Cantareira, localizada no sudeste do Brasil, fornece água potável para 47% da Região Metropolitana de São Paulo. Além da abordagem conceitual, nós projetamos quatro cenários de mudança no uso da terra para o ano de 2050, a fim de analisar o impacto de diferentes níveis de aplicação de leis federais: o cenário "business-as-usual" (BAU), que pressupõe que as tendências na mudança de uso da terra observadas no passado continuarão no futuro, e três cenários alternativos, considerando a implementação da Lei da Mata Atlântica, a implementação parcial do Código Florestal e a implementação completa do Código Florestal. A partir dos mapas de uso da terra gerados, avaliamos os impactos de cada cenário na conservação da biodiversidade, na retenção de solos e na exportação de sedimentos para os corpos d'água. Nossos resultados mostraram que os três cenários alternativos podem aumentar a conservação da biodiversidade (em 7%; 12%; e 12%, respectivamente), reduzir a perda de solo (em 24,70%; 34,70%; e 38,12%, respectivamente) e reduzir a exportação de sedimentos para a água (em 27,47 %; 55,06%; e 59,28%, respectivamente), quando comparados ao cenário BAU. Este estudo destaca a importância da restauração e conservação da vegetação nativa para a manutenção da biodiversidade e melhoria na provisão de serviços ecossistêmicos relacionados ao solo e à água, em uma região estratégica para o abastecimento de água no Brasil.

From trap to nursery. Mitigating the impact of an artisanal fishery on cuttlefish offspring.

BACKGROUND: Overexploitation and the impact of several types of human activities have caused declines of marine resources. The direct and active involvement of fishermen in the management of marine resources is effective not only for resource conservation, but also for changing fishermen's attitudes. In this study, we proposed and tested the efficacy and suitability of a measure for mitigating the impact of a trap fishery on cuttlefish eggs in the North Adriatic Sea. This measure directly involves fishermen in promoting the conservation of the early, and more vulnerable, stages of the cuttlefish life cycle. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: Through surveys on fishing boats and interviews with fishermen, we found that traps placed in coastal areas during the cuttlefish breeding season have a high impact on cuttlefish eggs, with over 3 million eggs likely being destroyed by 3750 traps of 15 fishermen in less than 3 miles of coast. The use of removable ropes attached inside traps as an additional substrate for egg deposition allowed the recovery of 23.7% of the eggs deposited on the traps on average, without affecting the catch rate of adults. Experiments examining hatching success in the field highlighted the need for a careful choice of hatching sites to maximise the efficacy of the mitigation measure. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: The proposed mitigation measure reduced the impact of fishing on cuttlefish eggs, with no significant effect on the commercial catch. Fishermen showed a positive attitude towards the application of this measure, which is inexpensive and easy to employ. The direct involvement of fishermen in the management of this resource and the maintenance of traditional fishing methods are a novel aspect of the proposed measure and represent the basis for its success.

Influência das alterações ambientais na epidemiologia dos acidentes ofídicos e na distribuição geográfica das serpentes de importância médica nos estados de São Paulo e Paraná: (Nota Prévia) / Influence of environmental changes in the epidemiology of snakebites and geographical distribution of snakes of medical importance in São Paulo and Paraná States, 1988-1997

BACKGROUND: Geographical distribution of snakebites and snakes of medical importance has a strong correlation with changes in the vegetation cover as a consequence of the expansion of agricultural frontiers. In São Paulo (SP) and Paraná (PR) the process of land occupation has led to a radical transformation in the natural landscape. The objective of this study was to analyze a historical series of snakebites and the geographical distribution of the main species of snakes, taking into account environmental changes of the landscape. MATERIAL AND METHODS: An observational study was conducted. A historical series (1988-1997) of snakebites was obtained from the notification records sent to the Health Secretaries of São Paulo (SP) and Paraná (PR) States. Registries of the herpetological collections were obtained from the Butantan Institute (SP), the Natural History Museum (PR) and from the Production and Research Center in Immunebiologics (PR). Data regarding vegetation cover and percentage of land occupation with the main agricultural practices were analyzed by the Pearson correlation coefficient. The sites of snakebites occurrence and capture of snakes were identified at the municipality level. Maps were obtained using a geographical information system using the software ArqView v.3.0. RESULTS: From the Bothrops species, B. jararaca showed a wide distribution in open fields, forests, and even in regions under anthropic influence, while B. moojeni and B. neuwiedi were found predominantly in open fields. Crotalus occupied areas originally constituted by semidecidual estacional forest and "cerrado". The annual incidence of snakebites varied from 4.31 to 10.57 cases per 100,000 population, decreasing through the period for both Bothrops (88%) and Crotalus (11%). Micrurus accidents were rare (1%) in São Paulo and absent in Paraná. The areas of greater risk for snakebites were coincident with the snakes distribution areas: the administrative regions of Registro and Sorocaba, in São Paulo, and União da Vitória, in Paraná, for Bothrops accidents, and Bauru and Presidente Prudente in Sao Paulo, Cascavel and Ivaiporã in Paraná, for Crotalus accidents. No correlation between snake distribution and vegetation cover was observed, except for B. jararacussu in the remaining forest at the Vale do Ribeira. No correlation was observed between land occupation and Bothrops snakebites. A small negative correlation was observed between Crotalus accidents and areas with sugar cane. CONCLUSIONS: A decreasing tendency was observed in the number of snakebites and snakes of medical importance. Maps of the distribution of poisonous snakes and snakebites allowed a better definition of risk areas. The anthropic pressure probably had influence on the result of no correlation between areas of distribution of snakes with the vegetation cover, while some agricultural practices may had resulted in changes in the risk areas for snakebites.

DELINEAMENTO DO PROBLEMA: A distribuição geográfica dos acidentes ofídicos e das serpentes de interesse médico guarda estreita correlação com as mudanças na cobertura vegetal, decorrentes da expansão de fronteiras agrícolas, notadamente em São Paulo (SP) e Paraná (PR), onde o processo de ocupação da terra levou a uma transformação radical da paisagem natural. O objetivo deste trabalho foi realizar levantamento de série histórica sobre a ocorrência de acidentes e a distribuição das espécies de serpentes, levando em conta as alterações ocorridas na cobertura vegetal. MATERIAL E MÉTODOS: Foi realizado levantamento de série história (1988-1997) dos acidentes ofídicos, a partir das fichas de notificação encaminhadas às Secretarias de Estado da Saúde do Paraná e São Paulo e registro das coleções herpetológicas do Instituto Butantan (SP), Museu de História Natural (PR) e Centro de Produção e Pesquisa em Imunobiológicos (PR). Dados sobre cobertura vegetal e percentual de ocupação do solo das principais práticas agrícolas foram correlacionados, utilizando-se o coeficiente de correlação de Pearson. As localidades de ocorrência dos acidentes e de coleta das serpentes foram identificadas por município. Foram obtidos mapas, por meio de um sistema de informação geográfica, no programa ArqView versão 3.0. RESULTADOS: Das espécies de Bothrops, a B. jararaca mostrou ampla distribuição em formações abertas, florestas e até regiões sob influência antrópica, enquanto que B. moojeni e B. neuwiedi foram encontradas em formações abertas. As Crotalus ocuparam áreas originalmente formadas por floresta estacional semidecidual e cerrado. A incidência anual dos acidentes ofídicos variou de 4,31 a 10,57 casos por cem mil habitantes, com queda ao longo do período, tanto dos acidentes botrópicos (88%) como dos crotálicos (11%). Os acidentes elapídicos foram raros (1%) em São Paulo e ausentes no Paraná. As áreas de maior risco para os acidentes foram coincidentes com as áreas de distribuição das serpentes, destacando-se, para os acidentes botrópicos, as regiões administrativas de Registro e Sorocaba em São Paulo e União da Vitória no sul do Paraná e, para os acidentes crotálicos, Bauru e Presidente Prudente em São Paulo, Cascavel e Ivaiporã no Paraná. Não houve relação entre áreas de ocorrência de serpentes e cobertura vegetal atual, com exceção da sobreposição de B. jararacussu nos remanescentes de mata no Vale do Ribeira. Não se observou correlação entre ocupação do solo e acidentes botrópicos, havendo, nos acidentes crotálicos, pequena correlação negativa com a ocupação por cana-de-açúcar. CONCLUSÕES: Observou-se tendência de queda no número de acidentes ofídicos e de serpentes de importância médica. Mapas de distribuição de serpentes peçonhentas e de acidentes ofídicos permitiram melhor definição das áreas de risco. A influência antrópica provavelmente influenciou a não-correlação com a cobertura vegetal atual, enquanto que práticas agrícolas podem ter determinado deslocamento nas áreas de maior risco de acidentes.