Predation, eutrophicat: on and metabolic responses in fouling communities of artificial substrates in Ilha Grande bay

As comunidades marinhas são afetadas por diversos fatores, que dentro do contexto de estrutura trófica, podem ser divididos em forças bottom-up (forças ascendentes), como por exemplo, a disponibilidade de nutrientes, e forças top-down (forças descendentes), como por exemplo, a predação. Além de modificações na estrutura das comunidades e populações de organismos, essas forças podem influenciar a produção de metabólitos secundários pelos organismos. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito das perturbações ambientais geradas pelas manipulações separadas e interativas de exclusão de macropredadores e enriquecimento com nutrientes sobre a estrutura e sobre as respostas metabólicas de comunidades marinhas incrustantes de substratos artificiais no costão rochoso de Biscaia, Baía da Ilha Grande, RJ. O desenho experimental utilizou blocos de concreto como substrato artificial, os quais foram espalhados aleatoriamente na região de infralitoral do costão rochoso. O experimento compreendeu o uso de blocos Controle (ausência de manipulação) e quatro tratamentos, todos com cinco réplicas cada. Os tratamentos foram: tratamento Exclusão de predação (gaiola contra a ação de macropredadores), tratamento Nutriente (sacos de fertilizante de liberação lenta), tratamento Nutriente + exclusão de predação (gaiola contra ação de macropredadores e sacos de fertilizante de liberação lenta) e o tratamento Controle de artefatos (gaiola semifechada para avaliar geração de artefatos). Uma área de 15 x 15 cm do bloco foi monitorada a cada 20 dias, totalizando dez medições. Foram utilizados métodos de monitoramento visual e digital de porcentagem de cobertura por espécie. O enriquecimento com nutrientes foi avaliado através de medições da concentração dos nutrientes Ortofosfato, Nitrato, Nitrito e Amônio na água do entorno do bloco. Para analisar os possíveis artefatos foi realizado experimento de fluxo de água (método Clod card) e a luminosidade dentro das gaiolas foi medida. Os dados demonstraram modificações na estrutura das comunidades bentônicas incrustantes dos substratos artificiais devido às manipulações realizadas, ou seja, pelo enriquecimento com nutrientes, pela exclusão de predação e pela interação entre os dois fatores (Nutriente + exclusão de predação). Além disso, diferenças metabólicas foram detectadas nas substâncias extraídas dos organismos dos diferentes tratamentos do experimento. Esses resultados indicam a existência de controle top-down e bottom-up sobre a comunidade bentônica do local.Marine communities can be affected by many factors. Within the context of trophic structure, these factors can be divided into bottom-up forces, such as nutrient availability, and top-down forces, for example, predation. In addition to changes in the structure of communities and populations of organisms, these forces can influence the production of secondary metabolites. This study aimed to evaluate the effect of environmental perturbations generated by separate and interactive manipulations of macropredators exclusion and nutrient enrichment on the communitys structure and the metabolic responses of marine fouling communities of artificial substrates in Biscaia rocky shores, Ilha Grande Bay, RJ. The experimental design used concrete blocks as artificial substrate. The blocks were randomly scattered in the sub tidal region of the rocky shore. The experiment involved the use of Control blocks (no manipulation) and four treatments with five replicates each. The treatments were: Predator Exclusion treatment (cages excluding macropredators), Nutrient treatment (packs with slow-releasing fertilizer), Nutrient + predator exclusion treatment (cage excluding macropredators and packs with slow-releasing fertilizer), and Artifacts control treatment (semi-closed cage to assess artifacts effects). An area of 15 x 15 cm of each block was monitored every 20 days, totaling ten measurements. Visual and digital species percentage coverage methods were used. To assess nutrient water enrichment, we measured concentration of nutrients (orthophosphate, nitrate, nitrite and ammonium) in the water. To evaluate possible cages experimental artifacts, a water flow test (Clod card method) was performed, and luminosity inside the cages was measured. Data demonstrated changes in the structure of fouling communities on artificial substrates due to the manipulations performed, i.e., the nutrient enrichment, predation exclusion and the interaction between these two factors (Nutrient + predator exclusion). Moreover, differences were observed in substances extracted from organisms in different treatments of the experiment. These results indicate the existence of top-down and bottom-up controls on the benthic community of this site