O Anilhamento como ferramenta para o estudo de aves migratórias
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O Anilhamento como ferramenta para o estudo de aves migratórias
O Anilhamento como ferramenta para o estudo de aves migratórias Inês de Lima Serrano ICMBIO-CEMAVE Rua Alfredo de Medeiros 115, Edifício Farol da Barra, Apto 803, Espinheiro, Recife, Pernambuco, 52021-030 - Brasil [email protected] Este documento puede citarse como sigue: Serrano, I. 2008. O anilhamento como ferramenta para o estudo de aves migratórias [en línea]. En de la Balze, V.M. y D.E. Blanco (eds.): Primer taller para la Conservación de Aves Playeras Migratorias en Arroceras del Cono Sur. Wetlands International, Buenos Aires, Argentina <http://lac.wetlands.org> Introdução O anilhamento surgiu na Dinamarca, no final do século XIX em 1889, quando o professor Christian Mortensen, utilizando anilhas de zinco com endereço e numeração gravada, anilhou a primeira ave - Sturnus vulgaris (Euring 2007). Em 1902 na América do Norte, há mais de 100 anos atrás, Paul Bartsch, do Smithsonian Institute, anilhando garças deu inicio ao uso da técnica nos Estados Unidos (Tautin 2005). Ambos tinham em comum, perguntas tais como: para onde vão as aves quando desaparecem, quais seus deslocamentos, migrações realizadas, quanto tempo vivem, quando se tornam adultas para reprodução, entre outras questões. Expandiu-se posteriormente na Alemanha (1903), Hungria (1908), Grã-Bretanha (1909), Lugoslávia (1910) e países escandinavos (entre 1911 e 1914). Na América Latina, as primeiras iniciativas datam dos anos 30, no Brasil e na década de 40 na Argentina (Olrog 1948). Entretanto, como sistema nacional de anilhamento unificado e funcionando de forma sistemática, a atividade estabeleceu-se no Brasil a partir de 1977, (CEMAVE 1994), com a criação pelo governo brasileiro do CEMAVE (Centro Nacional de Pesquisa para Conservação das Aves Silvestres). Brasil e Argentina formam uma exceção entre os países latinoamericanos, ao utilizarem anilhas de seus próprios sistemas nacionais. Na Argentina os trabalhos de marcação de aves são coordenados pelo CENAA (Centro Nacional de Anillado de Argentina), com maior enfoque nos passeriformes. Os demais países utilizamse das anilhas fornecidas pelo centro norte-americano, trabalhando sob a coordenação do Bird Banding Laboratory/Patuxent Wildlife Research Center. Como em seus primórdios, ainda hoje a base do anilhamento é o sistema de marcação que permite a identificação individual de aves. São usadas anilhas ou anéis de ligas de diversos metais, de alumínio, outras de aço. Na atualidade é uma ferramenta utilizada em larga escala, na Europa e Estados Unidos. Ainda está incipiente em boa parte da América do Sul e certamente a criação do CEMAVE e do Sistema Nacional de Anilhamento de Aves Silvestres, há 30 anos, impulsionou seu uso no Brasil. As aves migratórias de longo curso e, entre elas, os Charadriiformes, constituem um dos grupos que mais chamam a atenção do público em geral, pelas espetaculares migrações realizadas anualmente. Algumas espécies, como o trinta-réis ártico (Sterna paradisaea), chegam a percorrer mais de 20.000 km desde a Sibéria à Antártida. Em outras palavras, anualmente são cerca de 40.000 km entre ida e volta (Alerstam et al. 2003). Conectam hemisférios, compartilham, utilizam recursos ambientais em distintos habitats e consequentemente também sofrem diferentes pressões antrópicas, ambientais e políticas. Por não reconhecerem fronteiras políticas, as aves migratórias são recursos naturais que requerem cooperação internacional para sua efetiva conservação. Esta palestra tem como objetivo apresentar, de forma geral, o uso do anilhamento como ferramenta importante não somente para estudos científicos, mas também voltados ao monitoramento e conservação de aves migratórias. nfase será dada às aves praieiras em especial às espécies das famílias Charadriidae e Scolopacidae. Tipos de anilhas e outros marcadores Grupo carismático, bem conhecido do ponto de vista biológico, além de excelentes indicadores de qualidade ambiental, as aves são ferramentas importantes para o monitoramento e conhecimento de alterações ambientais, respondendo rapidamente às drásticas mudanças que ocorrem a nível global. Estimativas populacionais recentes indicam nas diferentes rotas migratórias entre 33% e 68% das populações estão em declínio, comparado com 0% e 29% de incremento (Stroud et al. 2006). Vários são os tipos de anilhas utilizadas para marcar diferentes espécies, dependendo do diâmetro e estrutura do tarso ou tíbia. De modo geral, as anilhas contem um código formado por letras e números, mais um endereço para devolução no caso de encontro. O uso da técnica permite a obtenção de informações dos indivíduos marcados, ainda que os mesmos não sejam novamente capturados, pela ampla participação voluntária da população em geral. 1 Primer taller para la Conservación de Aves Playeras Migratorias en Arroceras del Cono Sur Entre os materiais mais utilizados na confecção estão o alumínio e o aço. Anilhas especiais e vários outros marcadores adicionais podem ser usados para identificar as aves à distância como anilhas plásticas coloridas, bandeirolas, corantes como ácido pícrico, e rádios-transmissores. Os rádios, apesar dos avanços tecnológicos ainda possuem alto custo para uso em larga escala. Também a relação entre peso x tamanho do equipamento, atualmente encontrados com menos de 10 g, tem restringido o uso do mesmo na maioria das espécies de aves praieiras. Apesar disto, já se usam plataformas de transmissão de sinais para satélite (PTTs) em indivíduos de Limosa lapponica e Numenius phaeopus, no Alasca, para estudos de dispersão pós-reprodutiva (Gill et al. 2007), permitindo o monitoramento dos deslocamentos realizados em tempo real dos indivíduos marcados. Adicionalmente ao anilhamento, amostras de sangue têm sido coletadas para extração de DNA em estudos moleculares, visando determinar graus de parentescos entre as populações migrantes, razão sexual, classificação etária dos grupamentos; amostras de penas para análise de isótopos estáveis para distinguir populações migrantes ao longo das rotas de migração; parasitas para estudos de imunidade e sua relação com o estágio nutricional da espécie migrante. Há vasta literatura sobre o assunto, entretanto cabe aqui mencionar os trabalhos desenvolvidos por Morrison et al. (2001), Myers et al. (1987), Piersma & Lindström (2004). Calidris canutus é a espécie cujas estratégias migratórias dispõem de maior documentação, graças ao esforço internacional cooperativo de marcação da espécie, estabelecido a partir de 1997, no qual participam Canadá, Estados Unidos, Brasil, Argentina e Chile (Niles et al. 2007) Entretanto, para espécies de maçaricos endêmicos para o continente sul-americano, como Vanellus chilensis, Oreopholus ruficollis, Charadrius modestus, Thinocorus rumicivorus, entre outros, permanece como desafio ampliar as informações sobre o tema. Pouco ainda se conhece a cerca dos padrões de migração, áreas preferenciais de invernada e tendências populacionais. O mesmo para os migrantes neárticos, os quais ainda são pouco conhecidos quanto a aspectos relacionados às estratégias utilizadas tanto nas áreas de invernada, como na migração de volta às áreas reprodutivas. Revisão da metodologia estatística disponível para estimar probabilidades de dispersão e movimentos pode ser encontrada em Kendall & Nichols (2004), na qual os autores exemplificam os métodos diretos (marcação individual) e indiretos (baseados na detecção de animais não marcados). Aplicações Biologia Migrações Essa foi a motivação principal para a criação do modelo de marcação individual. Muitas espécies regularmente movem-se entre longas distâncias desde suas áreas reprodutivas até locais de estadia durante o período menos favorável no local de reprodução. Entretanto, estamos verificando que os problemas nos sítios de invernada podem resultar em declínio das populações reprodutivas. Informações detalhadas acerca de seus movimentos anuais, assim como a variação de parâmetros como mudas, massa corporal, classificação etária das populações migrantes, são aspectos prioritários para sua conservação. Análises de dados de anilhamento e recuperações de aves marcadas, através dos modelos populacionais baseados nas taxas de captura-recaptura, seja em redes ou outro método, seja pelo avistamento de indivíduos marcados nos grupos avaliados, tem contribuído de sobremaneira na ampliação do conhecimento de rotas migratórias. A nível global, entre os Charadriidae são reconhecidos 9 grandes sistemas de migração (Kam et al. 2004). Na América do Norte, incluindo migrantes inter-continentais, são conhecidos 4 grandes sistemas migratórios: Pacífico, Central, Mississipi e Atlântico, tendo a maioria das espécies migrantes áreas de invernada nas Américas Central/Caribe e do Sul (Morrison 1984). 2 O anilhamento tem também contribuído no conhecimento de parâmetros morfológicos. Mudas de penas, um fato crucial para a sobrevivência anual das aves, são relativamente bem conhecidos para espécies no Hemisfério Norte (Prater et al. 1977). Entretanto, nos sítios de invernada, nos quais estas espécies dispendem pelo menos 1/4 de seu ciclo anual, poucos são ainda os trabalhos sobre o tema na América do Sul. Apesar disto, atividades sistemáticas de anilhamento destas espécies na costa brasileira tem revelado aspectos importantes em algumas espécies como Calidris pusilla, Calidris alba, Arenaria interpres, Calidiris canutus, tais como observado em Azevedo-Júnior (1993), Antas & Nascimento (1996) e Nascimento (1998). O mesmo é verdade para outros parâmetros como massa corporal, estimativas de capacidade de vôo ou classificação etária (Morrison 1984, Hicklin 1987, Harrington et al. 1986, Baker et al. 2004, González 2007). Sexagem molecular, partindo de uma coleção de referência de amostras de sangue coletadas durante o anilhamento, podem identificar com precisão e baixo custo a razão sexual das populações ao longo das rotas migratórias, não somente graus de parentesco (Baker et al. 1999). Primer taller para la Conservación de Aves Playeras Migratorias en Arroceras del Cono Sur Monitoramento Estudos relacionados a variação espacial e temporal das populações de aves é uma importante ferramenta na adoção de medidas eficazes de conservação, além de um alerta a cerca das tendências populacionais da biodiversidade, seja em escala local, regional ou mesmo internacional. Taxas reprodutivas, de sobrevivência de juvenis, adultos, recrutamento, podem ser monitoradas utilizando o anilhamento. Programas de monitoramento de longo prazo tem revelado declínios populacionais a nível global. (Sandercock 2003). Entre estes os maçaricos migrantes neárticos estão Howe et al. (1989) e Morrison et al. (2001). Embora contagens ou estimativas em geral sejam fontes importantes de informação sobre as tendências populacionais, isoladamente são ineficientes para determinar mecanismos, processos e/ou causas das flutuações populacionais detectadas. O monitoramento à longo prazo utilizando também o anilhamento, pode gerar robustas bases de dados, com a acumulação de informações consistentes ao longo do tempo. Como exemplos destas iniciativas, podemos citar o CES (Constant Effort Site) e o MAPS (Monitoring Avian Productivity and Survival). O primeiro surgiu no Reino Unido e Irlanda em 1983, e atualmente é organizado em 16 países na Europa, com 600 áreas e 100.000 aves capturadas anualmente. Produz índices de sucesso reprodutivo para mais de 30 espécies na Europa. As análises geradas tem demonstrado que o clima quente na primavera afeta negativamente a reprodução de um grande número de espécies, entre as quais aves praieiras migrantes (Euring 2007). O segundo, foi criado pelo Institute for Bird Population, nos Estados Unidos, para avaliar e monitorar dinâmica de populações de pelo menos 120 espécies de aves terrestres, visando prover informações críticas para conservação e manejo. Utilizam esforço constante de captura com redes e anilhamento, em inúmeras estações no continente norte-americano (MAPS 2007). Como exemplo, o verificado recentemente com a espécie Calidris canutus rufa. Reduções na oferta alimentar da espécie na Baia de Delaware, último e importante ponto de parada para repouso e alimentação antes de alcançar as áreas reprodutivas no Ártico. Ali, esse maçarico alimenta-se preferencialmente de ovos do caranguejo ferradura, cujas populações reduziram-se drasticamente devido à sua sobre-pesca (Niles et al. 2007). Segundo as predições (Morrison et al. 2004), caso permaneça a tendência de declínio esta subespécie deve desaparecer até 2010. Parâmetros demográficos - sobrevivência Estimar parâmetros demográficos nem sempre é uma tarefa fácil, pelo fato de que indivíduos marcados nem sempre são observados posteriormente à marcação. Neste sentido, métodos estatísticos foram desenvolvidos para tentar resolver este problema. Atualmente, existem softwares especificamente desenvolvidos para estimar dados á partir da capturarecaptura de indivíduos, ou recuperações de aves encontradas mortas. Entre estes, o MARK, para estimar sobrevivência à partir de animais marcados (White & Burham 1999), POPAN (Population Analysis Software Group), para estimar tamanho da população e recrutamento utilizando modelo de Jolly-Seber, e SURPH (Survival Under Proportional Hazards). Revisão a cerca de métodos quantitativos utilizando captura-recaptura para estimar taxas de sobrevivência de aves aquáticas pode ser encontrada em Sandercock (2003). Outro exemplo é o estabelecimento da taxa estacional de residência e sobrevivência de Calidris pusilla em Porto Rico, parâmetros necessários para compreender melhor a ecologia em sítios não reprodutivos, bem como o valor funcional de habitats salinos para a espécie (Rice et al. 2007) Estudos realizados por Gonzalez (2007) com Calidirs canutus, ao longo de suas migrações entre o Ártico e a Patagônia utilizam o anilhamento tradicional acoplado a anilhas coloridas e bandeirolas. Pela combinação de cores e sua localização na pata da ave criam-se com códigos individuais ou de coorte. As recuperações são feitas através da captura com redes, avistamentos e aves encontradas mortas. O objetivo principal é investigar causas da declinação da espécie. Utiliza-se dos modelos conforme o programa MARK, bem como taxas de retorno e proporções de sexos capturados ou avistados, antes e depois da queda populacional detectada na espécie, os resultados mostraram que os machos tiveram uma taxa de sobrevivência menor que as fêmeas, entre outros fatores afetando esta espécie. Evolução e determinantes Padrões de migrações tem constantemente evoluído na história do planeta. Alguns, porém, surgiram há poucos milhares de anos, desde a última era glacial. Aparentemente, para algumas espécies há grande flexibilidade evolucionária, permitindo o aparecimento e desaparecimento das migrações, com transições evolucionárias de espécies residentes para migratórias ou vice versa no espaço de algumas gerações. Alterações na extensão e padrões de migração parecem ocorrer sem importantes contrastes filogenéticos (Alerstam et al. 2003). Segundo estes autores, diversos fatores afetam a evolução e ecologia das migrações de longa distância, tais como sazonalidade, habitats, competição, barreiras, orientação e navegação, parasitas e imunologia, etc. Vários exemplos são apresentados nos mais variados táxons, e novas técnicas (como o uso de rádiotelemetria) podem prover novas informações que permitam reavaliação das teorias de migração, locomoção e navegação. 3 Primer taller para la Conservación de Aves Playeras Migratorias en Arroceras del Cono Sur Alterações climáticas Piersma & Lindström (2004) argumentam que o conhecimento dos fatores que dirigem as variações nas tendências populacionais, fenótipo e comportamento de aves migratórias como entre os maçaricos, pode permitir que estas espécies sejam utilizadas como sentinelas integrativas de alterações ambientais em escala global. Baseando-se no período da migração, status de plumagens e massa corporal, a alteração dos mesmos para os maçaricos podem indicar o quanto os sistemas ecológicos e climáticos estão intactos ou estáveis em escala hemisférica, ou o quanto podem estar alterados. De modo geral observa-se que a perda de habitats, pelo uso da terra em agricultura, e alterações climáticas, constitui-se como a mais imediata ameaça às populações de maçaricos. Nos EUA, a perda de ambientes aquáticos na região central das grandes pradarias gira em torno de 90%. Há uma redução no número de habitas e tamanho dos ambientes aquáticos como efeito do aquecimento global. Por exemplo, o projeto do USGS que explora os impactos das alterações climáticas globais na migração de Calidris melanotos, em três pontos de parada da espécie nos Estados Unidos e sítios reprodutivos no Alasca. Entre os resultados, se alterações climáticas resultam em anos mais secos, o sucesso reprodutivo pode ser altamente impactado (Farmer & Wiens 1999). Revisão sobre o tema pode ser encontrada em Butler & Taylor (2005). Alterações de paisagens Uso do anilhamento e rádio-telemetria em maçaricos tem sido uma ferramenta também aplicada em estudos onde a agricultura é praticada em larga escala, como observado nos trabalhos de Farmer & Parent (1997) e Taft & Haig (2007). Os primeiros autores utilizaram as técnicas para estudar os efeitos na alteração de paisagens, afetando a movimentação de espécies como Calidris melanotos, na região das pradarias americanas. Entre outros exemplos, emVillamette Valey, Oregon, Estados Unidos, importante área de invernada para espécies como Calidris alpina e Charadrius vociferus, também é utilizada para agricultura. Estudos têm demonstrado a sobreposição de áreas utilizadas para agricultura e o forrageamento destas espécies, bem como a importância da manutenção de habitats íntegros para a conservação (Taft & Haig 2007) anilhamento. Nas aves, é um método que enfoca principalmente as penas de vôo (primárias). Sua utilização baseia-se em duas premissas básicas: primeiro nos valores isotópicos de diferentes elementos químicos variam espacialmente devido a processos naturais ou de origem humana. Segundo, um indivíduo ao alimentar-se, assimila e reflete em seus tecidos a composição isotópica do sítio no qual se alimenta (Dowdall et al. 2006, Atkinson et al. 2006). Estudo de caso foi feito com Calidiris canutus rufa (Atkinson et al. 2006) passando pela Baía Delaware, na costa leste americana, em maio, vindos de áreas de invernada no sul do continente sul-americano (Patagônia e Brasil). Análises na composição de isótopos estáveis revelaram que aproximadamente 55% das aves capturadas em Delaware vem do sul do continente, 22,5% do Brasil e 12,5% dos sul dos Estados Unidos (Flórida), com 10% de origem desconhecida. Transmissão de doenças As aves migratórias podem ser vetores na transmissão de doenças, como a Febre do Nilo Ocidental ou a Influenza Aviária, entre outras. O uso do anilhamento como ferramenta para apoiar esses estudos é antigo e tem se incrementado nos últimos anos na Europa e Estados Unidos (Euring 2007). Na América do Sul, particularmente no Brasil, esse monitoramento tem acontecido desde a década de 1960, liderado pelo Instituto Adolfo Lutz de São Paulo e pelo Instituto Evandro Chagas, de Belém. A partir de 2002, através da implementação de um acordointerministerial entre os Ministérios da Saúde, da Agricultura e do Meio Ambiente, anilhadores credenciados pelo Sistema Nacional de Anilhamento tem trabalhado cooperativamente a cada ano. Há a coleta de amostras de sangue das aves, após o anilhamento, em vários pontos no país, expandindo e tornando o monitoramento mais efetivo em cobertura geográfica (Araújo 2003, 2004). Conservação Nessa área são inúmeras iniciativas que tem utilizado os resultados advindos do anilhamento e marcação de aves migratórias, como: A elaboração do Plano Nacional de Conservação de Aves Migratórias nos Estados Unidos (U.S. Fish & Wildlife Service 2001). Conectividade migratória A criação de áreas protegidas no Brasil, como o Parque Nacional da Lagoa do Peixe, em 1986, baseada nas atividades desenvolvidas pelo CEMAVE (IBAMA 1999). Marcadores como o uso e a composição de isótopos estáveis em tecidos animais podem determinar a origem geográfica de indivíduos ao longo das rotas migratórias e essa técnica também tem sido acoplada ao No Brasil, as atividades de anilhamento realizadas pelo CEMAVE contribuiram à inclusão da Área de Proteção Ambiental das Reentrâncias Maranhenses e do Parque Nacional da Lagoa do Peixe em 1991, à Western 4 Primer taller para la Conservación de Aves Playeras Migratorias en Arroceras del Cono Sur Hemispheric Shorebird Reserve Network (WHSRN 2007) e posterior inclusão das mesmas à Convenção de Ramsar, quando o Brasil aderiu a esse tratado em 1993. Conclusões O anilhamento de aves é uma ferramenta importante, aplicada num amplo espectro de estudos, possibilitando a baixo custo e curto/médio prazo, a obtenção de informações importantes relativas à dispersão, migração, comportamento, estrutura social, taxas de sobrevivência, sucesso reprodutivo, tendências populacionais, alterações climáticas, vetores transmissores de doenças. Pode prover informações vitais no conhecimento de padrões e processos demográficos, ecológicos e migratórios, bem como ao monitoramento e conservação ambiental. C.A. Galbraith & D.A. Stroud (eds.): Waterbirds around the world. The Stationery Office, Edinburgh, UK. p.535-540. Azevedo-Júnior, S.M. 1993. Biologia e anilhamento das aves do Canal de Santa Cruz, Pernambuco. Tese de Mestrado. Recife: Univ.Federal de Pernambuco. Baker, A.J., T. Piersma & A.D. Greenslade. 1999. Molecular vs. Phenotypic Sexing in Red Knots. Condor 101:887-893. Baker, A.J., P.M. González, T. Piersma, L.J. Niles, I.L.S. Nascimento, P.W. 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