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Story

Hidden Losses Deep in the Amazon Rainforest

New LSU research shows animal patterns are changing in the absence of landscape change, which signals a sobering warning that simply preserving forests will not maintain rainforest biodiversity.
Rosie Lawler | Mon Oct 26, 2020

10/26/2020
Leaf litter in the Amazon rainforest.

New LSU research conducted in the Amazon rainforest shows that animal patterns are changing even in remote, pristine parts of the rainforest where the landscape has not changed. These findings signal a sobering warning that preserving forests will not maintain rainforest biodiversity.

Photo Credit: Vitek Jirinec, LSU.

BATON ROUGE – Few places on Earth are as rich in biodiversity and removed from human influence as the world’s largest rainforest — the Amazon. Scientists at LSU have been conducting research within the pristine rainforest for decades. However, they began to notice that some of the animals, specifically birds that forage on and near the forest floor, had become very difficult to find.

“What we think is happening is an erosion of biodiversity, a loss of some of the richness in a place where we would hope biodiversity can be maintained,” said LSU School of Renewable Natural Resources Professor Philip Stouffer, who is the lead author of a new study published today in Ecology Letters.

Stouffer began leading field research deep within the Amazon rainforest, north of Manaus, Brazil, when he was a post-doctoral researcher with the Smithsonian in 1991. With support from the National Science Foundation, he continued to oversee bird monitoring at the Biological Dynamics of Forest Fragments Project until 2016. However, around 2008, he and his graduate students noticed that they could seldom find some bird species that they had observed in previous years.

Stouffer and his students devised a research plan to collect new data that would be directly comparable to historical samples from the early 1980s. LSU graduate students Vitek Jirinec and Cameron Rutt collaborated with Stouffer to synthesize the results, aided by the computational modeling expertise from co-author LSU Department of Oceanography & Coastal Sciences Assistant Professor Stephen Midway. The team analyzed the vast dataset that spanned more than 35 years and covered 55 sites to investigate what Stouffer and his graduate students had observed in the field. 

“It’s a very robust dataset from a variety of places collected over many years. It’s not just some fluke. It looks like there’s a real pattern and it looks like it could be linked to things we know are happening with global climate change that are affecting even this pristine place,” Midway said.

This downward trend signals a shifting baseline that could have gone undetected.

“Our nostalgia was correct—certain birds are much less common than they used to be,” Stouffer said. “If animal patterns are changing in the absence of landscape change, it signals a sobering warning that simply preserving forests will not maintain rainforest biodiversity.”

Winners and losers

Musician wren

The Musician Wren and its iconic voice of the Amazon rainforest is one of the species that is on the decline.

Photo Credit: Philip Stouffer, LSU.

In general, the birds that have experienced the most dramatic declines live on or near the forest floor where they forage on arthropods, mostly insects. However, there is some variation among species winners and losers in the rainforest.

For example, the Wing-banded Antbird, or Myrmornis torquata, is one of the species that has declined since the 1980s. It is also one of the species that forages insects on the forest floor by searching under leaves and other debris. Also declining is the Musician Wren, or Cyphorinus arada, a seldom-seen bird with one of the iconic voices of the Amazon.

Conversely, the White-plumed Antbird, or Pithys albifrons, has not declined and remains common. Its foraging strategy may be the key to its resilience. The White-plumed Antbird follows swarms of marauding ants that churn up other insects hidden on the forest floor. The antbird jockeys for an advantageous position ahead of the ant swarm and preys upon the fleeing insects. The White-plumed Antbird is not tied to one location in the rainforest. It travels and eats a variety of prey surfaced by the swarms of ants.

The scientists also found that frugivores, or birds that also eat fruit, are increasing in abundance. This suggests that omnivorous birds with more flexible diets can adjust to changing environmental conditions.

More research is needed to better understand the hidden losses and shifting baseline that are happening in the Amazon rainforest and other parts of the planet.

“The idea that things are changing, even in the most pristine parts of our planet yet we don’t even know it, illustrates the need for us to pay more attention,” Stouffer said.

 

Additional Link:

Long-term change in the avifauna of undisturbed Amazonian rainforest:  Ground-foraging birds disappear and the baseline shifts, Ecology Letters: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ele.13628

Contact Alison Satake
LSU Media Relations
510-816-8161
asatake@lsu.edu

 

Portugese translation:

26 de outubro de 2020 

BATON ROUGE – Poucos lugares no mundo tem uma natureza tão diversa e são tão protegidos da influência humana, como a maior floresta tropical do mundo, a Amazônia. Cientistas da Universidade Estadual da Louisiana (LSU) tem feito pesquisas na floresta Amazônica há décadas, mas nos últimos anos, eles começaram a notar um fato curioso... Alguns animais, especificamente pássaros que vivem próximo ao solo da floresta, estão se tornando cada vez mais raros...

“Achamos que o que está ocorrendo é uma erosão da biodiversidade, uma perda de riqueza de espécies em um lugar onde nós esperaríamos que a biodiversidade pudesse ser mantida...” diz Philip Stouffer, professor do departamento de Recursos Naturais Renováveis da LSU, e o principal autor de um novo estudo publicado hoje na prestigiosa revista Ecology Letters.

Stouffer começou suas pesquisas de campo na Amazônia quando era pesquisador de pós-doutorado na famosa instituição Smithsonian, em 1991. Ao longo de 25 anos, com apoio da National Science Foundation, principal órgão de fomento a pesquisa dos Estados Unidos, ele levou a diante um longo monitoramento de aves no Projeto Dinâmica Biológica de Fragmentos Florestais, ao norte de Manaus. Foi ao longo deste monitoramento, por volta de 2008, que ele e seus alunos notaram que estava cada vez mais difícil encontrar algumas espécies de aves que eram abundantes quando o projeto começou.

Stouffer e seus alunos criaram então um plano de pesquisa para coletar dados atualizados que seriam diretamente comparáveis com dados levantados no começo dos anos 1980s. Os estudantes de doutorado da LSU, Vitek Jirinec e Cameron Rutt colaboraram com Stouffer para sintetizar os resultados. Stouffer e seus alunos também foram auxiliados pelo especialista em modelos computacionais, Stephen Midway, professor do departamento de Oceanografia e Ciências de Sistemas Costeiros da LSU. O time de cientistas analisou um vasto banco de dados, coletados ao longo de 35 anos em 55 localidades diferentes, para testar se suas observações seriam suportadas pelos dados de campo.

“Temos em mãos uma base de dados muito robusta de uma grande variedade de lugares, construída ao longo de muitos anos. O resultado não é apenas um chute, é um padrão real, e parece estar ligado a eventos causados pelas mudanças climáticas globais, que estão afetando até mesmo este lugar praticamente intocado,” disse Midway.

Essa tendência de queda no número de aves sinaliza uma mudança nas condições normais da floresta que poderia ter passado despercebida.

“Nossa nostalgia estava correta – certas aves são muito menos abundantes hoje do que elas costumavam ser” diz Stouffer. “O fato de que os padrões de ocorrência de animais estão mudando na ausência de mudanças na paisagem é um sinal de alerta de que apenas preservar florestas não será o suficiente para manter a biodiversidade das florestas tropicais”.

Ganhadores e Perdedores

Em geral, as aves que mais declinaram em números estão associadas de certa forma ao solo da floresta, onde buscam artrópodes, principalmente insetos. Entretanto, há algumas diferenças que fazem algumas espécies serem vencedoras ou perdedoras na luta pela vida na floresta.

Por exemplo, Myrmornis torquata, o pinto-do-mato-carijó, é uma das espécies cuja abundância declinou desde os anos 1980s. Essa ave é especialista em buscar alimento sob folhas secas, na serapilheira da floresta. Também em declínio está o uirapuru-verdadeiro (Cyphorhinus arada), uma ave raramente avistada, mas que possui um dos cantos mais icônicos da floresta Amazônica.

Por outro lado, o papa-formiga-de-topete (Pithys albifrons) não está em declínio, e pode até ser considerado comum nas áreas em que o estudo foi feito. Sua estratégia de forrageio, ou alimentação, pode ser a chave para sua resiliência. O papa-formiga-de-topete segue formigas de correição, ou seja, exércitos de formiga que se deslocam pelo solo da floresta predando tudo o que encontram pela frente. O papa-formiga-de-topete se aproveita do comportamento das formigas, capturando os insetos que tentam fugir das vorazes predadoras. Com este comportamento, o papa-formiga-de-topete não fica preso a um território fixo, como a maioria das aves da floresta. Os seguidores de formiga se deslocam mais, e comem tudo o que as formigas podem “oferecê-los.”

Os cientistas também descobriram que as aves frugívoras, ou seja, aquelas que comem frutos, estão se tornando mais abundantes. Este resultado pode sugerir que aves onívoras, com uma dieta mais variada, podem ser mais flexíveis, e assim conseguem ajustar seus hábitos conforme as mudanças ambientais. No entanto, mais pesquisas são necessárias para entender como essas perdas invisíveis e mudanças estruturais estão afetando a Amazônia e outras partes do planeta.

“A ideia de que as coisas estão mudando até mesmo nas partes mais intocadas de nosso planeta sem que nós as percebamos, nos mostra que precisamos estar ainda mais atentos a estas transformações,” completa Stouffer.

 

Link Adicional:

Long-term change in the avifauna of undisturbed Amazonian rainforest: Ground-foraging birds disappear and the baseline shifts, Ecology Letters: https://doi.org/10.1111/ele.13628