Estrutura e conectividade trófica das assembleias de peixes em um estuário subtropical e seus sistemas fluvial e marinho adjacentes

Abstract

Investigar as mudanças na estrutura trófica e na partição de recursos alimentares entre espécies ao longo dos gradientes ambientais ajuda a revelar a organização das comunidades biológicas e o funcionamento dos ecossistemas. Nesse contexto, o objetivo principal da presente tese foi investigar como as relações tróficas de consumidores aquáticos mudam ao longo de um gradiente rio-estuário-mar e em períodos hidrológicos contrastantes (seco e chuvoso). Mais especificamente, foram investigados (i) mudanças na organização trófica e na importância relativa de fontes autotróficas sustentando assembleias de peixes ao longo de um transecto rio-estuário-mar (Capítulo 1), (ii) a assimilação de material alóctone continental, carreado pelas fortes chuvas associadas ao evento El Niño 2015, por consumidores estuarinos (Capítulo 2) e (iii) o grau de sobreposição e amplitude de nicho trófico de espécies congenéricas de tainhas (Mugil curema e M. liza) entre ambientes estuarinos e marinhos (Capítulo 3). Esses tópicos foram investigados a partir da análise de conteúdos estomacais dos peixes e das razões isotópicas de carbono (13C) e nitrogênio (15N) das fontes alimentares e consumidores no Complexo Estuarino Tramandaí-Armazém (29oS), o rio e a zona de arrebentação marinha adjacentes. Houve uma maior complexidade na estrutura trófica da ictiofauna no estuário, o que poderia ser explicado pelo maior número de componentes (fontes primárias, presas e predadores) associados às cadeias alimentares pelágicas e bentônicas no estuário. A maioria dos consumidores estuarinos apresentou valores médios menores de 13C durante o período chuvoso associado ao El Niño de 2015, o que parece refletir o aumento na assimilação do material alóctone continental carreado do rio para o interior do estuário nesse período. O tamanho e grau de sobreposição dos nichos isotópicos das tainhas variaram entre os ambientes, com nichos maiores no estuário e maior sobreposição no mar. Estes padrões parecem refletir os níveis contrastantes de disponibilidade de alimentos entre os ambientes; com maior diversidade e distinção na dieta entre as espécies de tainhas no estuário, que abriga uma maior diversidade de alimentos (microalgas). Os resultados obtidos na Tese reforçam a necessidade de considerar (e.g., em planos de mitigação de impactos nos ambientes costeiros) as mudanças nas relações alimentares dos organismos em nível de comunidades e espécies que podem ocorrer ao longo de gradientes ambientais e por influência de fenômenos climáticos globais.

To investigate changes in trophic structure and niche partitioning among species along environmental gradients is helpful to reveal the organization of biological communities and ecosystem functioning. In this context, the main objective of this Thesis was to invetigate how trophic relationships of aquatic consumers change along a river-estuary-sea transect and in contrasting hydrological periods (dry and rainy). More specifically, it was studied (i) changes in trophic organization and in the relative importance of authochthnous sources sustaining fish assemblages along a river-estuary-sea transect (Chapter 1), (ii) the assimilation of continental allochthonous material carried out by excessive rain associated with the 2015 El Niño event by estuarine consumers (Chapter 2) and (iii) the breadth and overlap of trophic niches of two congeneric mullet species (Mugil liza and M. curema) between estuarine and marine habitats (Chapter 3). These topics were investigated based on the analyses of stomach food content of fishes and carbon (13C) and nitrogen (15N) isotope ratios of food sources and consumers in the Tramandaí-Armazém Estuarine Complex (29oS) and its adjacent river and marine surf-zone. There was a higher complexity of the trophic structure of the ichthyofauna in the estuary, which coud be explained by a higher number of components (primary sources, preys and predators) associated with the pelagic and benthonic food chains in the estuary. The majority of estuarine consumers had average lower 13C values during the rainy period associated with the 2015 El Niño, which could reflect higher assimilation of continental allochthonous material carried out from the river into the estuary during this period. The breadth and overlap of isotopic niches of mullets changed between habitats, with broader niches in the estuary and higher niches overlap in the sea. These patterns seemed to reflect the contrasting levels of food avalibility between habitats; with higher diversity and dissimilarity in the diet of both mullet species in the estuary, which harbour a greater diversity of food sources (microalgae). The findings obtained in this Thesis highlight the need to take into account (e.g., in management plans to mitigate impacts in coastal systems) the changes in trophic relationships at the community and species level that may occur along environmental gradients and due to climate global phenomena.