Relationships between the structure of sublitoral assemblages and habitat complexity in a rocky shore in the Portugal coast

Tese de mestrado. Biologia (Ecologia Marinha). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2011As zonas marinhas costeiras são áreas com um elevado interesse ecológico e biológico, desempenhando diversas funções, algumas das quais de extrema importância para a população Humana, como económicas ou de lazer. Ao longo da história da humanidade que se têm presenciado inúmeras migrações para estas zonas, bem como a criação de grandes aglomerados populacionais. Nas últimas décadas têm-se vindo a verificar um aumento das pressões antropogénicas nestas zonas, as quais têm contribuindo para a sua degradação ambiental e por sua vez, comprometendo as suas funções ecológicas e de funcionamento. Entre as comunidades biológicas presentes nas zonas costeiras, destacam-se as dos invertebrados bentónicos. Estes organismos encontram-se na base das cadeias tróficas das comunidades, revelando-se assim de elevada importância ecológica. Estas espécies são também utilizadas como indicadores da qualidade ecológica da água devido algumas características particulares como sua baixa mobilidade, o seu curto ciclo de vida e a sua elevada sensibilidade a perturbações, fazendo desta forma que seja uma possibilidade viável para a monitorização da qualidade da água, e levando inclusive que estes organismos sejam inseridos em diversas metodologias científicas. As comunidades de invertebrados bentónicos são influenciadas por diversos factores, tais como a temperatura, exposição ao hidrodinâmismo e a complexidade topográfica do habitat. A maior complexidade do habitat parece estar relacionada com uma maior abundância e diversidade de taxa. Segundo alguns autores, algumas das razões que podem levar a uma maior abundância, podem estar relacionados com a maior disponibilidade de substrato, a protecção do hidrodinâmismo ou de potenciais predadores. A sazonalidade também é um factor modelador das comunidades bentónicas, no sentido em quanto mais severas as condições, neste caso fruto das estações do ano e suas características climatéricas (menor luminosidade e temperatura e um aumento da turbidez e turbulência), menor vai ser o sucesso das comunidades bentónicas teoricamente. O conhecimento científico existente para a costa portuguesa sobre as comunidades bentónicas de habitat rochoso é escasso, em particular no que se refere à relação a diversidade de taxa e a complexidade do habitat. O presente trabalho teve como principal objectivo comparar as comunidades bentónicas de habitats rochosos com dois níveis de complexidade topográficas diferentes, em duas épocas do ano (Verão e Outono), com o propósito de verificar se a diferentes abundâncias e diversidade nos dois tipos de habitat se verificam independentemente ou não da sazonalidade e tentar compreender melhor estes factores modeladores das comunidades bentónicas. O estudo decorreu na costa marinha do Concelho de Cascais, em dois locais: Avencas, onde o substrato apresenta uma baixa complexidade estrutural, e na Guia, correspondendo a um substrato de elevada complexidade estrutural. As comunidades bentónicas foram amostradas através de duas abordagens distintas: com recurso a raspagens e a censos visuais, ambas realizadas em mergulho com escafandro autónomo. As raspagens foram efectuadas em unidades de substrato com 20 cm x 30 cm, tendo-se conservado o material recolhido em formol a 4% e crivado a 500μ, sendo posteriormente identificados em laboratório através de guias de identificação apropriados. Os censos visuais foram realizados com recurso a um quadrado de 50 cm x 50 cm, com 49 intersecções, equitativamente espaçadas, tendo-se registado cada espécie que coincidisse com os pontos de intersecção. A amostragem ocorreu em duas estações do ano, com a recolha de 24 replicados no mês de Agosto e 24 replicados no mês de Novembro, sendo 12 de uma zona topograficamente simples e 12 de uma topograficamente complexa. No total foram amostrados 27562 indivíduos e 188 espécies através da metodologia das raspagens, e um total de 3025 indivíduos e 30 espécies através da metodologia dos censos visuais. Os resultados obtidos indicaram que as duas metodologias providenciam informação relativa a diferentes escalas espaciais, que afectam os padrões de distribuição e abundância das comunidades bentónicas. As diferentes escalas verificadas ficaram a dever-se principalmente a características de mobilidade e tamanho dos indivíduos. A PERMANOVA evidenciou a sazonalidade como factor estruturante. O efeito da complexidade do habitat só se revelou significativo quando em interacção com a sazonalidade. Foi igualmente possível identificar padrões de variação sazonal da abundância das espécies mais representativas em função da complexidade do habitat na análise SIMPER e na ordenação por escalamento multidimensional (MDS). No geral, verificou-se uma maior abundância no Verão e nos habitats de maior complexidade. No Outono, verificou-se que as associações de habitats de maior complexidade apresentaram maior homogeneidade. As diferenças de homogeneidade do verão para o inverno, possivelmente ficaram a dever-se ao facto de o verão coincidir tipicamente com a altura recrutamento. Uma vez que a maioria os organismos bentónicos apresentam normalmente uma estratégia de vida tipo r, ou seja apresentam um elevado número de indivíduos durante o recrutamento, mas também sofrem uma elevada mortalidade, possivelmente esta estratégia foi umas das causas que levou a verificar-se uma maior abundância e diversidade no verão e um visível decréscimo desta no inverno. No inverno o decréscimo da abundância e da biodiversidade foi mais visível nas zonas de habitat simples do que nas zonas de habitat complexo, possivelmente devido à protecção que estes oferecem dos factores bióticos e abióticos ao contrário das zonas de habitat simples. Também foi possível verificar que as comunidades formadas por organismos bentónicos livres (recolhidos através de raspagens) apresentam uma variabilidade em relação ao habitat e à sazonalidade muito mais evidente que os organismos bentónicos fixos ao substrato (recolhido através do método dos censos visuais) onde os padrões não são tão evidentes, e quer o número de espécies, quer de abundância se mantêm mais uniformes ao longo da amostragem. Verificou-se igualmente a existência de padrões entre os taxas amostrados, onde algumas espécies foram mais abundantes dependendo de características da complexidade do habitat ou da sazonalidade. Os taxas Hiatella artica (Linnaeus, 1767), Alvania sp. (Risso, 1826), Tapes rhomboids (Pennant, 1777) e Ulva lactuca (Linnaeus, 1753) apresentaram maior abundância no Verão, enquanto que Spirobranchus lamarckii (Quatrefages, 1866), Musculus sp. (Röding, 1798), Ciocalypta penicillus (Bowerbank, 1862), Litophylum incrustans (Philippi, 1837) e Coralina enlogata (J. Ellis & Solander, 1786) registaram maior abundância no Outono. Relativamente à complexidade do habitat, os taxa Hiatella artica, Alvania sp., Coralina enlogata, Spirobranchus lamarcky, Litophylum incrustans, e Nereididae apresentaram valores de abundância mais elevados nas zonas de habitat com maior complexidade, enquanto que nas zonas de habitat simples, as espécies melhor representadas foram Ulva lactuca, Musculus sp. e Ciocalypta penicillus. Através deste trabalho, foi possível ver que nestas condições a sazonalidade pareceu ter uma maior preponderância em relação às abundâncias relativas à complexidade do habitat. Uma das razões que pode ter contribuído para este padrão foi o facto de as áreas amostragens não terem dimensão suficiente para que não sejam influenciadas pela migração de outras áreas com características diferentes. Verificou-se igualmente que certas espécies são mais características quer do habitat complexo, quer do habitat simples. Como indicações para o futuro, seria importante a continuidade deste estudo, de forma a englobar as restantes épocas do ano e a verificar se a variabilidade interanual é muito marcada. A incorporação das associações de invertebrados bentónicos em planos de monitorização é particularmente útil, inclusive num contexto de avaliação da qualidade ecológica das águas costeiras. Quanto maior o conhecimento das comunidades bentónicas e seus padrões, melhor e mais adequada resposta pode vir a ser dada para a preservação destas comunidades e consequentemente dos ecossistemas que delas dependem.The benthic communities are influenced by different natural factors, such as habitat complexity and seasonality. Some authors describe that, the more complex the habitat, the higher the abundance and biodiversity by the taxa, and for the seasonal influence, generally the colder seasons are associated to a lower abundance and biodiversity by the taxa. The main objective of this present work was to evaluate the relation between the diversity and abundance of the benthic community in two different types of rocky habitat (of high and low topographic complexity) in the coastal zone of Cascais, and if the patterns were consistent independently from the season (summer and autumn). The sampling as conducted in Avencas (low complex habitats) and in Guia (high complex habitats), using SCUBA diving procedures and the methodologies of: biomass collection (21cmx30cm) and intersection points in a quadrate of 50x50cm, with equal grid space (49 intersections). The results showed that the seasonality, when compared with the habitat complexity appeared to have a higher influence in the benthic communities. The habitat complexity only was significant when associated with the seasonality. The majority of the taxonomical groups showed higher abundances in summer and in the high complex habitats. The results also showed that the two methods revealed information concerning two different spatial scales. We saw that in the biomass collection method, the main taxa sampled were the Bivalvia, Gastropoda, Malacostraca and Polychaeta. As for the main taxa sampled by the intersection point method, were Demospongiae, Florideophyceae and Ulvophyceae. In general the majority of the species were more abundant in the complex habitats, but in most of the cases the differences weren’t as large as expected. As for the seasonality factor, it didn’t seem to have global tendency