Um estudo conduzido pela Faculdade de Agricultura, Alimentação e Meio Ambiente Martin-Gatton da Universidade de Kentucky; Universidade Bucknell; Universidade Estadual da Pensilvânia; e o USDA lançou luz sobre a situação precária enfrentada pelas populações de vaga-lumes na América do Norte. Os resultados do estudo identificaram vários fatores que impactam seus números, oferecendo um mergulho profundo em como as mudanças nos fatores ambientais e humanos influenciam esses insetos icônicos.



O estudo, publicado na Science of the Total Environment , "Padrões iluminadores de abundância de vaga-lumes usando dados de ciência cidadã e modelos de aprendizado de máquina", identificou os fatores provavelmente responsáveis ​​por declínios preocupantes nas populações de vaga-lumes na América do Norte.

Para estudar estas mudanças populacionais, a investigação utilizou uma combinação de inquéritos de campo realizados por cientistas cidadãos e técnicas avançadas de aprendizagem automática para analisar mais de 24.000 inquéritos da iniciativa de ciência cidadã Firefly Watch.

Esta pesquisa marca a primeira tentativa abrangente de aplicar uma abordagem baseada em dados para compreender a dinâmica populacional de vaga-lumes em escala continental. As principais conclusões deste novo estudo indicam que os vaga-lumes, parte da ordem dos besouros, são sensíveis a vários factores ambientais, desde condições meteorológicas de curto prazo até tendências climáticas mais longas, incluindo o número de graus-dia de crescimento relacionados com acumulações de temperatura.

"Mudanças sutis nos padrões climáticos, especialmente relacionadas à temperatura, estão impactando significativamente os ciclos de reprodução dos vaga-lumes e a qualidade do habitat", disse Darin McNeil, investigador principal do estudo e professor assistente de ecologia e gestão da vida selvagem.

Christina Grozinger, professora de entomologia publius vergilius maro na Penn State University, disse que embora os cientistas soubessem anteriormente que a urbanização, a intensificação agrícola e as mudanças climáticas podem afetar a biodiversidade, sabia-se menos sobre como esses fatores complexos interagem e o que as pessoas podem fazer em seus próprios quintais. vilas e cidades para apoiar a biodiversidade.

“Neste estudo, integramos conjuntos de dados em grande escala sobre abundância de espécies, uso da terra, tipo de solo, tempo e clima usando modelos de aprendizado de máquina para modelar e prever com precisão padrões de abundância de vaga-lumes em escala local em todo o leste dos EUA”, disse Grozinger.

“Tivemos muita sorte de ter um conjunto plurianual de dados de ciência cidadã que abrangeu mais de 24.000 observações.”

O estudo ressalta a sensibilidade dos vaga-lumes às variáveis ​​climáticas, como temperatura e precipitação. Os vaga-lumes prosperam em condições temperadas, com verões quentes e úmidos criando o ambiente de reprodução ideal e invernos frios apoiando a sobrevivência de estágios imaturos como ovos, larvas e pupas.

Contudo, à medida que as temperaturas globais aumentam, estas condições tornam-se menos previsíveis e, muitas vezes, menos hospitaleiras. As mudanças nos padrões de precipitação, outro factor crítico para a sobrevivência dos vaga-lumes, levaram a condições excessivamente secas que reduzem a sobrevivência das larvas ou a condições excessivamente húmidas que podem inundar os criadouros e perturbar os ciclos de vida.

“As luzes artificiais à noite podem perturbar as populações de vaga-lumes, possivelmente afetando os estágios adulto e larval”, disse McNeil. “As larvas de vaga-lumes, que vivem no solo, são particularmente vulneráveis ​​a mudanças na exposição à luz e a luz artificial pode alterar os seus ciclos de desenvolvimento e taxas de sobrevivência.

"As larvas de vaga-lume, que são predatórias, também requerem condições de solo úmido porque a umidade sustenta invertebrados de corpo mole, como caracóis e lesmas, que as larvas de vaga-lume usam como presas."

O crescimento urbano, como o estabelecimento de superfícies impermeáveis, como calçadas, edifícios e estradas, representa uma ameaça significativa às populações de vaga-lumes, invadindo habitats naturais e diminuindo as áreas de reprodução disponíveis. A poluição luminosa proveniente da iluminação pública e dos sinais comerciais é particularmente perturbadora, pois interfere na comunicação bioluminescente dos vaga-lumes, essencial para o acasalamento.

O estudo indica que os vaga-lumes são significativamente menos comuns em áreas com poluição luminosa noturna significativa.

Impacto da agricultura nos vaga-lumes

Certas práticas agrícolas também parecem contribuir para o declínio dos vaga-lumes. O uso extensivo de pesticidas e herbicidas tem sido associado à diminuição do número de vaga-lumes, provavelmente devido à redução da disponibilidade de presas e à toxicidade direta.

Este novo estudo não encontrou efeito de pesticida; de facto, certas áreas agrícolas suportaram algumas das maiores densidades de vaga-lumes, talvez porque algumas práticas (por exemplo, pastoreio de gado) apoiam condições semelhantes às dos prados que beneficiam os vaga-lumes. O estudo alerta contra o aumento da intensificação agrícola, especialmente práticas que reduzem os detritos orgânicos e os ambientes húmidos que as larvas de vaga-lumes necessitam para prosperar.

O artigo revela que o declínio nas populações de vaga-lumes não é uniforme em todos os climas ou regiões. Algumas espécies adaptadas a ambientes mais secos ou com padrões de reprodução específicos podem ser menos afetadas por certas mudanças, enquanto outras são mais vulneráveis. Isto realça a complexidade dos ecossistemas naturais e a necessidade de estratégias de conservação personalizadas.

A equipa de investigação também fez progressos significativos na identificação de potenciais medidas de conservação para mitigar estes impactos. Estas incluem a redução da poluição luminosa, a preservação de habitats naturais e a implementação de práticas agrícolas amigas da vida selvagem que apoiam os vaga-lumes.

Importância dos vaga-lumes no meio ambiente

O declínio dos vaga-lumes é mais do que a perda de um espetáculo natural querido; sinaliza perturbações ecológicas mais amplas que poderiam ter efeitos em cascata sobre outras espécies e ecossistemas. Os vaga-lumes desempenham um papel na cadeia alimentar, servindo como presas para algumas espécies e como predadores para muitos invertebrados. O seu desaparecimento poderá ter repercussões imprevistas na biodiversidade local.

“À medida que o estudo for concluído, mais pesquisas são incentivadas, especialmente para explorar as tendências de longo prazo das populações de vaga-lumes e a eficácia de várias estratégias de conservação”, disse McNeil.

"No futuro, serão importantes estudos focados que pesquisem espécies específicas de vaga-lumes, e não a comunidade de vaga-lumes como um todo. Esta abordagem será crucial para garantir que as gerações futuras também possam desfrutar da maravilha natural dos vaga-lumes iluminando o céu noturno."

“Cada espécie individual tem seus próprios requisitos de habitat e coisas de que precisa para ter sucesso”, acrescenta Sarah Lower, professora assistente de biologia da Bucknell University, uma notável pesquisadora de vaga-lumes.

"Com os dados da ciência cidadã neste estudo, estamos olhando para os vaga-lumes de forma agregada, mas gostaríamos que as pessoas da ciência cidadã recebessem mais treinamento na identificação de espécies. Se pudermos obter informações em nível de espécie, poderemos fornecer mais detalhes sobre espécies que vivem numa determinada área e qual a melhor forma de protegê-las."

Indivíduos interessados ​​em aprender mais sobre o uso da terra, o tempo e as condições climáticas em suas localidades podem usar a ferramenta Beescape da Penn State, que fornece pontuações de qualidade de habitat específicas para polinizadores.

Mais informações: Darin J. McNeil et al, Iluminando padrões de abundância de vaga-lumes usando dados de ciência cidadã e modelos de aprendizado de máquina, Science of The Total Environment (2024). DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.172329
Informações do diário: Ciência do Meio Ambiente Total

Fornecido pela Universidade de Kentucky