Morcegos como engenheiros do ecossistema em cavernas de minério de ferro na Floresta Nacional de Carajás, Amazônia brasileira
Engenheiros de ecossistemas são organismos capazes de modificar seu ambiente alterando a distribuição de materiais e energia, com efeitos nos componentes bióticos e abióticos do ecossistema. Vários engenheiros do ecossistema são conhecidos, mas para a maioria deles os mecanismos por trás de sua influência são pouco conhecidos. Detalhamos o papel dos morcegos como engenheiros do ecossistema em cavernas de minério de ferro na Floresta Nacional de Carajás, Amazônia brasileira, uma área com > 1.500 cavernas, algumas com ~150.000 morcegos. Analisamos a composição química dos depósitos de guano em cavernas de morcegos, datados por radiocarbono, e elucidamos os mecanismos químicos envolvidos e o papel que o guano de morcego tem na modificação dessas cavernas. O guano composto por insetos era rico em matéria orgânica, com altas concentrações de carbono, nitrogênio, pentóxido de fósforo e óxido férrico, além de óxido de potássio, cálcio e trióxido de enxofre. A datação por radiocarbono indicou depósitos de guano entre 22.000 e 1.800 anos. O pH do guano foi predominantemente ácido (de 2,1 a 5,6). As águas percoladas nessas cavernas de morcegos também eram ácidas (pH chegando a 1,5), com presença de fosfato, ferro, cálcio, nitrato e sulfato. Soluções ácidas devido à decomposição do guano e possível atividade microbiana produziram várias formas de corrosão no chão e nas paredes das cavernas, resultando em seu alargamento. As cavernas de morcegos ou cavernas com evidências de colônias inativas de morcegos tinham, em média, comprimento seis vezes maior, áreas cinco vezes maiores e volumes cinco vezes maiores que a média regional, além de espeleotemas mais abundantes, diversificados e maiores quando comparados com outras cavernas. Em um exemplo de bioengenharia, a presença prolongada de morcegos (> 22, . No entanto, a atual expansão das atividades de extração mineral, juntamente com o afrouxamento das regras de licenciamento e proteção de cavernas, é uma ameaça real à conservação das cavernas de morcegos em Carajás. A destruição dessas cavernas representaria uma perda inaceitável do patrimônio espeleológico e biológico e pedimos que, quando ocorrerem, as cavernas de morcegos e suas colônias sejam totalmente protegidas e mantidas fora dos limites da extração mineral. cujo funcionamento está apenas começando a ser melhor compreendido pela ciência. No entanto, a atual expansão das atividades de extração mineral, juntamente com o afrouxamento das regras de licenciamento e proteção de cavernas, é uma ameaça real à conservação das cavernas de morcegos em Carajás. A destruição dessas cavernas representaria uma perda inaceitável do patrimônio espeleológico e biológico e pedimos que, quando ocorrerem, as cavernas de morcegos e suas colônias sejam totalmente protegidas e mantidas fora dos limites da extração mineral. cujo funcionamento está apenas começando a ser melhor compreendido pela ciência. No entanto, a atual expansão das atividades de extração mineral, juntamente com o afrouxamento das regras de licenciamento e proteção de cavernas, é uma ameaça real à conservação das cavernas de morcegos em Carajás. A destruição dessas cavernas representaria uma perda inaceitável do patrimônio espeleológico e biológico e pedimos que, quando ocorrerem, as cavernas de morcegos e suas colônias sejam totalmente protegidas e mantidas fora dos limites da extração mineral.
Ecosystem engineers are organisms able to modify their environment by changing the distribution of materials and energy, with effects on biotic and abiotic ecosystem components. Several ecosystem engineers are known, but for most of them the mechanisms behind their influence are poorly known. We detail the role of bats as ecosystem engineers in iron ore caves in the Carajás National Forest, Brazilian Amazonia, an area with > 1,500 caves, some holding ~150,000 bats. We analyzed the chemical composition of guano deposits in bat caves, radiocarbon-dated those deposits, and elucidated the chemical mechanisms involved and the role the bat guano has on modifying those caves. The insect-composed guano was rich in organic matter, with high concentrations of carbon, nitrogen, phosphorus pentoxide and ferric oxide, plus potassium oxide, calcium and sulfur trioxide. Radiocarbon dating indicated guano deposits between 22,000 and 1,800 years old. The guano pH was mainly acid (from 2.1 to 5.6). Percolating waters in those bat caves were also acid (pH reaching 1.5), with the presence of phosphate, iron, calcium, nitrate and sulfate. Acid solutions due to guano decomposition and possible microbial activity produced various forms of corrosion on the caves´ floor and walls, resulting in their enlargement. Bat caves or caves with evidence of inactive bat colonies had, on average, lengths six times larger, areas five times larger, and volumes five times bigger than the regional average, plus more abundant, diversified and bigger speleothems when compared with other caves. In an example of bioengineering, the long-term presence of bats (> 22,000 years) and the guano deposits they produce, mediated by biological and chemical interactions over millennia, resulted in very unique ecological, evolutionary and geomorphological processes, whose working are just beginning to be better understood by science. However, the current expansion of mineral extraction activities coupled with the loosening of licensing and cave protection rules is a real conservation threat to the bat caves in Carajás. The destruction of those caves would represent an unacceptable loss of both speleological and biological heritage and we urge that, whenever they occur, bat caves and their colonies must be fully protected and left off-limits of mineral extraction.
Piló LB, Calux A, Scherer R, Bernard E (2023) Bats as ecosystem engineers in iron ore caves in the Carajás National Forest, Brazilian Amazonia. PLoS ONE 18(5): e0267870. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0267870