Expansão urbana causa colapso ecológico em riachos da Região Metropolitana de São Paulo

Agência FAPESP * – O avanço da urbanização na Região Metropolitana de São Paulo está provocando o colapso das teias alimentares nos riachos locais. Um estudo publicado em agosto na revista Nature Cities revela que o impacto da metrópole vai muito além da simples redução no número de espécies: a degradação elimina os organismos de forma seletiva, com base em seus tamanhos, e simplifica as interações ecológicas, fazendo com que redes de 190 conexões despenquem para apenas três. Com o fluxo de energia nesses ecossistemas reduzido em mais de mil vezes, os riachos perdem a capacidade de realizar serviços ambientais críticos – como a quebra e a desativação de poluentes tóxicos –, o que afeta diretamente a qualidade da água que abastece os mais de 22 milhões de habitantes da região.

A pesquisa foi liderada por Victor Saito, docente do Departamento de Ciências Ambientais da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), e Luis Schiesari, docente de Gestão Ambiental na Universidade de São Paulo (USP), ambos pesquisadores associados ao Centro de Pesquisa em Biodiversidade e Mudanças do Clima (CBioClima), um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) apoiado pela FAPESP.

Um dos focos do trabalho foi analisar a estrutura de tamanho dos organismos que formam as comunidades dos riachos. A medição mostrou que a perda de biodiversidade não foi aleatória: ambientes urbanos selecionaram apenas os pequenos, eliminando os muito pequenos, os médios e os grandes. Como o tamanho corporal dita a quantidade de recursos que um animal demanda e quem são seus predadores e presas, essa extinção seletiva desestrutura o sistema inteiro.

Para realizar a medição, os pesquisadores realizaram amostragens comparativas em riachos de cabeceira, que são os pequenos cursos d’água que dão origem aos rios maiores, distribuídos por microbacias hidrográficas da região do Alto Tietê. Foram selecionadas 30 microbacias para cobrir todos os estágios da ocupação urbana, desde aquelas inteiramente cobertas por Mata Atlântica até as inteiramente urbanizadas.

Os pesquisadores coletaram peixes e invertebrados para reconstruir as teias alimentares de cada local, considerando os tamanhos corpóreos e as preferências alimentares dos animais amostrados. Com base nessa reconstrução, estimaram a energia que flui no ecossistema por meio das relações de consumo entre predadores e suas presas.

“O que observamos foi a perda quase completa da biodiversidade e o colapso dos ecossistemas de riachos já nas etapas mais iniciais da ocupação humana na microbacia. A complexidade das teias alimentares despencou de 190 interações estimadas em microbacias totalmente florestadas para apenas três em áreas totalmente urbanizadas”, diz Schiesari. Segundo o pesquisador, o colapso já se manifesta em microbacias com apenas 12,5% de cobertura urbana, ainda assim com expressiva cobertura florestal – ou seja, a degradação aparece logo nas primeiras etapas da urbanização, e não de forma gradual.

Essa simplificação tem consequências para o funcionamento do ecossistema, uma vez que as relações alimentares representam caminhos pelos quais energia e carbono fluem entre os organismos. As teias alimentares complexas desaceleram o fluxo de matéria nos riachos, favorecendo o processamento lento, que leva à quebra de poluentes tóxicos. “Nos riachos de teias alimentares simples, a matéria flui com maior velocidade e é depositada, após processamento incompleto, nos pontos mais baixos do terreno. Mas é nos pontos mais baixos do terreno que estão os reservatórios que usamos para abastecimento público, como a represa Billings, que recebe água de várias microbacias amostradas no estudo”, ressaltam os pesquisadores.

“Podemos imaginar uma teia alimentar como uma malha: quanto mais fios e conexões ela possui, mais complexas são as possibilidades de transferência de energia. A urbanização vai retirando esses fios até restar uma rede extremamente pequena, simplificada e potencialmente frágil”, comparou Saito em entrevista ao portal de notícias da UFSCar.

Com menos conexões, circula também menos energia. Os pesquisadores estimaram uma redução de 1.446 vezes no fluxo de energia entre as comunidades dos riachos mais afetados pela urbanização quando comparadas às dos riachos em áreas de floresta. O resultado aponta que a urbanização não significa apenas redução no número de espécies: ela pode alterar profundamente a maneira como o ecossistema funciona.

“Cada riacho dentro de uma bacia hidrográfica contribui para a formação dos grandes rios e dos reservatórios de abastecimento público. Quando um riacho para de processar matéria orgânica e poluentes, estes passam a fluir livremente para sistemas maiores, lesando o uso público de que necessitamos”, destacou Saito.

Como reverter

O estudo representa um avanço por analisar a urbanização a partir de uma perspectiva que vai além da simples contagem de espécies. Ao investigar simultaneamente biodiversidade, tamanho dos organismos, estrutura das redes alimentares e fluxo de energia e carbono, os pesquisadores conseguiram demonstrar que a transformação dos riachos ocorre em diferentes níveis de organização ecológica.

E os resultados servem como um alerta sobre a importância de considerar os riachos como ecossistemas completos, não apenas como canais de água inseridos em áreas urbanas. Na avaliação dos pesquisadores, preservar aqueles que ainda possuem boas condições ambientais deve ser prioridade. Para os que já estão degradados, é preciso investir no tratamento de esgoto, melhorar a qualidade da água e fazer a recomposição da vegetação nas margens, entre outras medidas. Segundo Saito, a restauração precisa restabelecer os processos ecológicos. “Recuperar um riacho não significa apenas melhorar sua aparência ou a qualidade da água. Significa recuperar as condições necessárias para que sua biodiversidade, suas interações ecológicas e seus fluxos de energia voltem a funcionar.”

Além de UFSCar e USP, o estudo contou com a colaboração de cientistas das universidades estaduais Paulista (Unesp) e de Campinas (Unicamp), da Universidade Federal do ABC (UFABC) e da Universidade de Canterbury, da Nova Zelândia.

A pesquisa que resultou na publicação do artigo contou com financiamento da Pró-Reitoria de Pesquisa e Inovação da USP e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), além do apoio da FAPESP no âmbito do CBioClima.

O artigo Urban expansion and the collapse of tropical stream ecosystems pode ser lido em: nature.com/articles/s44284-026-00495-z.

* Com informações de Gavin Adams, bolsista de Jornalismo Científico vinculado ao CBioClima, e Emerson José, gestor de comunicação do CBioClima.