Portuguese estuarine systems and their essential ecological role for some fish species: trends and predictions in face of global changes

Tese de mestrado, Ecologia Marinha, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2022Os ecossistemas de transição costeira como estuários e lagoas estão entre os ecossistemas aquáticos mais produtivos do planeta, reconhecidos mundialmente como uma componente fundamental das zonas costeiras em termos de relevância biológica e utilização antropogénica. Os estuários ao longo da costa portuguesa diferem nas suas características geomorfológicas e hidrológicas. Estes sistemas desempenham um papel crucial em termos de áreas de viveiro para espécies de peixes economicamente importantes. Embora vários autores tenham observado uma elevada variabilidade específica nas comunidades de peixes estuarinos ao longo da costa portuguesa, poucos estudos exploram os fatores que a influenciam. A maioria dos estudos portugueses que envolvem estas comunidades concentram-se num único estuário e, quando vários são analisados, focam-se em poucos fatores abióticos e bióticos na avaliação da variabilidade específica das comunidades. O presente trabalho visa analisar a função ecológica desempenhada pelos estuários portugueses para as comunidades de peixes, nomeadamente em termos da variação da sua riqueza específica, utilizando uma base de dados históricos de 30 anos proporcionada pela infraestrutura Rede Portuguesa de Monitorização Costeira (CoastNet). Para tal, foi desenvolvido um modelo aditivo generalizado (GAM) de forma a analisar a variação da riqueza de espécies de peixes em função das características temporais, espaciais e ambientais dos nove principais sistemas estuarinos da costa portuguesa. Os resultados do presente trabalho demonstraram diferenças significativas na riqueza de espécies de peixes no espaço (entre os nove estuários de estudo) e no tempo (à escala anual e mensal), sendo estas diferenças influenciadas por fatores abióticos como a salinidade e a temperatura. Adicionalmente, este modelo aditivo generalizado permitiu discutir cenários possíveis de variações futuras dos fatores significativos causados pelos efeitos das alterações climáticas. Este tipo de modelos poderá desempenhar um papel útil como instrumento preliminar para preparar planos de conservação a longo prazo a incluir na legislação nacional.Coastal transition ecosystems like estuaries and lagoons are amongst the most productive aquatic ecosystems on the planet, recognized worldwide as a fundamental component of coastal areas in terms of biological relevance and anthropogenic use. Estuaries along the Portuguese coast differ in their geomorphological and hydrological characteristics. These systems play a crucial role in terms of nursery areas for economically important fish species. Although several authors have observed high specific variability in estuarine fish communities along the Portuguese coast, few studies explore the factors that influence it. Most studies involving Portuguese fish communities focus on a single estuary and, when several are addressed, only a single factor is used to assess the specific variability of the communities. The present work aims to analyze the ecological role played by Portuguese estuaries for fish communities, namely in terms of their species richness, using a 30 year historical database provided by the Portuguese Coastal Monitoring Network Research Infrastructure (CoastNet RI). To this end, a generalized additive model (GAM) was developed to analyze the variation of species richness as a function of a set of temporal, spatial and environmental characteristics from the nine principal estuarine systems on the Portuguese coast. The results demonstrated significant differences in fish species richness in space (among the nine study estuaries) and time (at annual and monthly scales), and these differences were influenced by abiotic factors such as salinity and temperature. Possible scenarios of future variations caused by the effects of climate change on the significant factors were also discussed. The generalized additive models could be useful as a preliminary tool to prepare long-term conservation plans for national legislation