The ecological role of red deer on ecosystem services in Mediterranean environments

Abstract

In the last century, ecosystems have been degraded and many species have become extinct or are nearing extinction, hampering the proper provision of several ecosystem services. To reverse this trend, the European Union defined a strategy to preserve ecosystem integrity and biodiversity, maintaining the sustainable provision of ecosystem services. The provision of ecosystem services results from biotic and abiotic interactions within and between trophic levels, contributing to human well-being. Red deer, Cervus elaphus, as a large ungulate, has a major influence on ecosystem dynamics via its foraging behaviour. It is a key species in several important ecosystem services, and its disappearance from ecosystems would have various consequences for the ecosystems. This study aims to provide new insights into the role of red deer as an ecosystem service provider in Mediterranean ecosystems, acquiring even more relevance since it comprehends it in wild conditions. After an extensive bibliographic review, through an integrative approach and following a gradient of red deer density throughout the study area, the goal was to evaluate the influence of this ungulate on (i) soil physical properties, (ii) plant communities due to herbivory and (iii) seed dispersal to understand how this species affects these processes underlying key ecosystem services, mainly the regulation and maintenance ones. Results showed that red deer is an important species for the ecosystem, not causing soil compaction nor influencing the plant community of the mountain while dispersing thousands of seeds per day through endozoochory. Results showed that all the seeds dispersed were from native plant species, having a paramount role in the provision of ecosystem services. Lastly, it was also intended to (iv) evaluate the provision of cultural services by analysing the effect of the national lockdowns resultant from the COVID-19 pandemic and understanding how the presence of humans in the mountains affected this red deer population. Despite all the ecosystem services red deer provide, they seem sensitive to human presence, albeit momentarily, and, therefore, periodic monitoring should be considered more often, avoiding future conflicts between humans and red deer. Not only considering human wildlife interactions but also because most of red deer effects seem to be a consequence of their population density, which in this case is at an intermediate level and therefore can explain the lack of significant effects of red deer on the services evaluated. This thesis brings novelty since it is based on the evaluation of ecosystem services in natural and wild conditions, and brings new answers to unresolved questions identified in the literature. The results demonstrated that red deer have a fundamental role in the provision of ecosystem services in this Mediterranean area and allowed for the identification of guidelines for monitoring this red deer population, to maintain a good interaction between wildlife and human populations.

Ao longo dos últimos anos os ecossistemas têm sido alvo de degradação e muitas espécies estão em vias de extinção ou extintas, comprometendo assim o fornecimento de serviços dos ecossistemas. Para contrariar esta tendência, a União Europeia delineou uma estratégia cujo objetivo assenta na preservação da integridade dos ecossistemas e da sua biodiversidade, com a consequente provisão sustentável de serviços dos ecossistemas. Estes serviços resultam de inúmeras interações bióticas e abióticas dentro e entre os diversos níveis tróficos, contribuindo para o bem-estar humano. O veado, Cervus elaphus, é um grande mamífero e como tal possui uma grande influência e impacto em diferentes ecossistemas, essencialmente devido ao seu comportamento alimentar, sendo que o seu desaparecimento traria enormes consequências para os ecossistemas. Esta tese tem como objetivo apontar novos conhecimentos sobre o papel do veado na provisão de serviços dos ecossistemas em ambientes Mediterrânicos, adquirindo uma importância acrescida por considerar a avaliação do papel deste ungulado em estado selvagem. Após uma vasta revisão bibliográfica, adotando uma estratégia multidisciplinar, e seguindo um gradiente de densidade de veado ao longo da área de estudo, o objetivo foi avaliar o papel deste ungulado nas (i) propriedades físicas do solo, (ii) nas comunidades de plantas devido à herbivoria e (iii) dispersão de sementes, com o intuito de entender como é que este ungulado contribui para estes processos, e para os serviços de regulação e suporte mais especificamente. Os resultados mostraram que o veado é uma espécie importante para os ecossistemas uma vez que não provoca compactação dos solos nem altera a comunidade plantas, ao mesmo tempo que dispersa um grande número de sementes por endozoocoria. Segundo os resultados, todas as sementes dispersadas são de espécies nativas, conferindo ao veado um papel importantíssimo na provisão de serviços dos ecossistemas. Pretendeu-se ainda a (iv) avaliação de serviços culturais, analisando o efeito dos confinamentos resultantes da pandemia COVID-19, com o intuito de perceber de que forma a presença humana afetou a população de veados na Serra da Lousã. Apesar de todos os serviços que fornece, o veado parece ser sensível à presença humana, mesmo que momentaneamente, e, como tal, monitorizações periódicas devem ser adotadas, evitando conflitos futuros. Não só pelas interações entre humanos e vida selvagem, mas também porque grande parte dos seus efeitos nos ecossistemas parecem ser consequência do nível de densidade da população, que neste caso é intermédia e por isso não tende a apresentar efeitos negativos nos serviços avaliados. Nesta tese são avaliados serviços de ecossistemas em ambiente natural, ao mesmo tempo que responde a questões pendentes identificadas na literatura. Os resultados mostram que o veado tem um papel fundamental na provisão de serviços dos ecossistemas nesta área Mediterrânica, permitindo identificar diretrizes para a monitorização desta população, de forma a manter uma boa interação entre a vida selvagem e a população humana.