Porque é que ecossistemas muito abundantes podem acabar com menos espécies? Estudo português revela como a competição extrema e a disponibilidade de água moldam a estrutura das comunidades vegetais.

• Investigação do MARE-NOVA demonstra que a relação entre a biodiversidade vegetal e a sua biomassa e eficiência de ocupação do espaço é curva: a biodiversidade promove mais biomassa e melhor eficiência da ocupação do espaço. Mas, ao aproximar-se o limite físico da máxima ocupação do espaço, a diversidade de espécies diminui devido à mortalidade causada pela intensa competição entre indivíduos.
• O estudo contraria uma das premissas da teoria de Allan Savory ao demonstrar que a acumulação de talos mortos de plantas não afetou a ocupação do espaço.
• A escassez de água revelou-se o fator ambiental mais crítico: reduziu a eficiência de ocupação do espaço, mas aumentou a diversidade ao diminuir a intensidade da competição.

Um novo estudo liderado por Vasco Vieira, investigador do MARE – Centro de Ciências do Mar e do Ambiente/ARNET (Universidade NOVA de Lisboa), ajuda a esclarecer um dos paradoxos clássicos da ecologia: porque é que comunidades muito diversas podem perder espécies à medida que crescem.

A investigação mostra que as comunidades vegetais naturais atingem um limite físico de compactação de biomassa, a Interspecific Boundary Line (IBL), a partir do qual já não conseguem acomodar mais indivíduos. Este limite, conhecido há décadas para povoamentos monoespecíficos, é agora demonstrado também ao nível comunitário, envolvendo múltiplas espécies.

O artigo científico, intitulado “Interplay among self-thinning, efficiency of space occupation and biodiversity in terrestrial plant communities”, acaba de ser publicado na prestigiada revista Communications Earth & Environment, do grupo Nature.

O paradoxo da biodiversidade: quando mais passa a ser menos

O estudo agora publicado dá a conhecer a relação entre biodiversidade e biomassa e indica que a mesma não é linear: segue uma forma unimodal, aumentando até um máximo e diminuindo depois. Esta relação, definida para comunidades vegetais naturais, permitiu demonstrar o mecanismo que leva comunidades diversas a perder espécies quando atingem densidades elevadas. Especificamente, o estudo revela a existência de self-thinning ao nível comunitário, um processo em que a competição por espaço elimina os indivíduos e espécies menos competitivas. Até agora, o self‑thinning estava demonstrado apenas para povoamentos monoespecíficos, e esta investigação mostra, pela primeira vez, que o mesmo fenómeno ocorre em comunidades naturais multiespecíficas.

Água, o fator invisível que dita as regras

Realizado na Charneca de Caparica, o estudo monitorizou um total de 17.089 plantas de 46 espécies, distribuídas por três áreas de amostragem e mais de uma centena de replicados, ao longo de 2021 e 2022.

Os investigadores descobriram que a disponibilidade de água é o principal mediador desta dinâmica. No ano de 2021, com maior pluviosidade, as plantas cresceram mais e ocuparam o espaço com máxima eficiência, o que levou à diminuição da diversidade por exclusão competitiva dos indivíduos e espécies menos competitivas. Em contrapartida, a menor pluviosidade de 2022 travou o crescimento e reduziu a ocupação do espaço, o que se traduziu numa menor competição e consequente aumento da diversidade. Os resultados confirmaram um padrão bem estabelecido na ecologia, isto é, que condições ambientais mais favoráveis e estáveis reforçam o domínio de algumas espécies, o que acaba por reduzir a diversidade global do ecossistema.

A este respeito, Vasco Vieira, reforça que “a um máximo de abundância de vida não corresponde um máximo de diversidade de vida. Abundância e diversidade não são sinónimos, e podem mesmo ser antagónicas em caso de extrema abundância.” E acrescenta ainda que este estudo, tal como outros anteriores, mostra que “a diversidade não pode ser tomada como um bioindicador universal da qualidade ambiental, contrariando a perceção dominante pela sociedade não-especializada, pois a um máximo de diversidade não correspondem máximos de abundância nem de qualidade e estabilidade ambientais“.

Teoria de Allan Savory posta em causa

Uma das conclusões mais surpreendentes do estudo contraria parte da teoria de “Gestão Holística” proposta pelo biólogo Allan Savory. Savory defende que a desertificação de pastagens (particularmente em África) pode também resultar da acumulação de talos secos de plantas mortas por falta de pastoreio, que, ao ocuparem espaço, impediriam o nascimento de novas plantas.

A equipa do MARE testou este cenário analisando parcelas cobertas por uma camada espessa de relva morta e seca (com uma média de 354 gramas de matéria seca por metro quadrado). Os resultados demonstraram o oposto de Savory:

• A acumulação de biomassa morta não impediu o desenvolvimento de uma comunidade vegetal diversa.
• Essa camada serviu incluso como protetora e promotora do crescimento de plantas mais suscetíveis à herbivoria e dissecação.

O Espaço como indicador ecológico e o combate a Invasoras

O estudo aplicou uma métrica ecológica inovadora que mede quão perto cada comunidade vegetal está do seu limite máximo de biomassa, uma forma objetiva de avaliar a eficiência com que as plantas ocupam o espaço disponível.

Ao calcular esta eficiência separadamente para a comunidade autóctone e para a invasora Oxalis pes‑caprae, comum no sul da Europa, os investigadores identificaram a principal vantagem competitiva da espécie invasora: a capacidade de surgir muito cedo no inverno e ocupar rapidamente o espaço antes das espécies nativas. Esta antecipação temporal ajuda a explicar o seu sucesso em ecossistemas mediterrânicos.

Aplicações práticas

Estas descobertas oferecem ferramentas robustas para decisores políticos e engenheiros ambientais. Ao compreender como a biodiversidade e o espaço interagem sob diferentes condições de stress hídrico, torna-se possível desenhar melhores estratégias de restauro ecológico e planos de controlo de espécies invasoras num cenário de alterações climáticas.

Info adicional

• Artigo: Interplay among self-thinning, efficiency of space occupation and biodiversity in terrestrial plant communities (2026). Communications Earth & Environment.
• Link de Acesso: https://www.nature.com/articles/s43247-026-03583-z
• Dados Públicos: Os dados do estudo estão disponíveis de forma aberta no repositório Zenodo (DOI: 10.5281/zenodo.19158995).
• Equipa de Investigação: O estudo contou com uma colaboração multidisciplinar e internacional envolvendo investigadores do MARE/ARNET (Universidade NOVA de Lisboa), MARETEC (Instituto Superior Técnico), Terraprima (Serviços Ambientais), Universidade Federal de Santa Catarina (Brasil), Centro de Ciências do Mar (CCMar – Faro) e estudantes do Colégio Valsassina (Lisboa).

Sobre o MARE

O MARE – Centro de Ciências do Mar e do Ambiente – é um centro de investigação científica, desenvolvimento tecnológico e inovação com competências para o estudo de todos os ecossistemas aquáticos, na vertente continental e no mar. Promove o uso sustentável de recursos e a literacia do oceano disseminando o conhecimento científico e apoiando políticas de desenvolvimento sustentável. Criado em 2015, integra 8 Unidades Regionais de Investigação associadas às seguintes instituições: Universidade de Coimbra (MARE-UCoimbra), Politécnico de Leiria (MARE-Politécnico de Leiria), Universidade de Lisboa (MARE-ULisboa), Universidade Nova de Lisboa (MARE-NOVA), ISPA – Instituto Universitário (MARE-ISPA), Instituto Politécnico de Setúbal (MARE-IPSetúbal), Universidade de Évora (MARE-UÉvora), Universidade da Madeira e ARDITI (MARE-Madeira).