Variabilidade de curto, médio e longo prazo das associações de macroinvertebrados bentônicos em uma enseada estuarina da Lagoa dos Patos, RS - Brasil

Abstract

A identificação de escalas de variabilidade temporal em comunidades faunísticas é um pré-requisito para a compreensão de fatores e processos que caracterizam os ecossistemas. A compreensão dessas variações torna-se uma ferramenta indispensável na interpretação de como as entidades ecológicas podem integrar, durante períodos subsequentes, as contínuas influências dos parâmetros ambientais. O objetivo desse trabalho é avaliar a variabilidade temporal de curto (dias), médio (meses, sazões) e longo prazo (anos) das associações de macroinvertebrados bentônicos em uma enseada estuarina da Lagoa dos Patos (RS - Brasil) e a possível influência dos parâmetros ambientais da coluna de água e do substrato em cada escala de tempo. Para as avaliações de curto prazo (primeiro capítulo) foram coletadas 12 amostras da macrofauna bentônica em intervalos de quatro a sete dias durante um mês de cada estação entre o outono de 2007 e o verão de 2008, além de amostras sedimentares para análises granulométricas e de deposição, medidas de topografia e leituras diárias da direção e intensidade dos ventos, salinidade, temperatura e profundidade da coluna de água. O estudo de médio prazo (segundo capítulo) foi desenvolvido em duas etapas: (a) durante a primeira etapa foram coletadas 18 amostras biológicas mensais entre outubro de 2002 e setembro de 2004, 12 amostras mensais para determinação de granulometria e percentual de matéria orgânica do substrato, leituras quinzenais da topografia e experimentos de deposição de sedimentos finos, e avaliadas leituras diárias de vazão, salinidade, profundidade da coluna de água e temperatura; (b) durante a segunda etapa foram coletadas 12 amostras biológicas mensais durante o período de fevereiro 2007 a fevereiro 2008, 12 amostras para granulometria e matéria orgânica, e avaliadas leituras diárias de salinidade, temperatura e profundidade da coluna de água. Para a abordagem desse capítulo também foram desenvolvidos experimentos de sobrevivência, em laboratório, do tanaidáceo Kalliapseudes schubarti sob diferentes tratamentos de salinidade (0, 2, 6, 15 e 30). Para a avaliação da variabilidade temporal de longo prazo (terceiro capítulo) foram desenvolvidas amostragens biológicas semestrais, compostas por 12 amostras de Inverno e 12 de Verão, entre o período do Inverno 1996 ao Verão 2008. Para o mesmo período foram avaliados dados diários de temperatura, salinidade, profundidade da coluna de água e vazão; e a presença de macrófitas durante as amostragens. A avaliação de curto prazo mostrou a ocorrência de processos de dinâmica do substrato, quantificados através das variações topográficas e deposição de sedimentos e provavelmente influenciados pela hidrodinâmica da região rasa estudada causada pelos regimes de ventos. Nessa escala temporal a macrofauna total não apresentou modificações temporais significativas em composição e densidade como resposta à dinâmica sedimentar. Durante alguns períodos foram identificadas variações de densidades dos organismos epifaunais Heleobia australis, Kupellonura sp. e Sphaeromopsis mourei, assim como do bivalvo subsuperficial Erodona mactroides, sendo essas variações não claramente relacionadas às características do substrato. Os resultados mostram que as espécies aparentemente utilizam sua capacidade de resistência e resiliência durante e após perturbações, sendo também importante o tipo de relação com o substrato (espécies infaunais ou epifaunais). Na avaliação da variabilidade de médio prazo, durante o período de 2002-2004 foram identificadas diferenças nos parâmetros da coluna de água, do substrato, em composição e abundância do macrozoobentos entre ENSO - El Niño Southern Oscillation - e pós-El Niño, principalmente em relação aos recrutamentos tardios dos principais componentes da macrofauna. De forma destacada os recrutamentos do bivalve E. mactroides foram associados às menores vazões após a influência do fenômeno. Os resultados de longo prazo evidenciaram a influência do ENSO - El Niño (fenômenos 1997-98 e 2002-03) e a presença de fundos de macrófitas submersas (Ruppia maritima e Ulva sp.) como os principais fatores estruturadores na dinâmica temporal do macrozoobentos. O desenvolvimento de estratégias amostrais de dias (curto prazo), mensais (médio prazo) e semestrais (longo prazo) apresentou-se adequado para a avaliação dos parâmetros ambientais relevantes em cada escala assim como para a variabilidade temporal do macrozoobentos de enseadas rasas na região estuarina da Lagoa dos Patos.

Identifying scales of temporal variability in faunal communities is the first step for theunderstanding of factors and processes that characterize the ecosystems. Theunderstanding of these variations becomes an indispensable tool in the interpretation ofhow the ecological entities may integrate the continuous influence of environmentalparameters during subsequent periods. The aim of this study is to evaluate the short-(days), medium- (months, seasons) and long-term (years) temporal variability ofmacrozoobenthic associations within an estuarine embayment at the Patos Lagoon (RS -Brazil) as well as the possible influence of environmental parameters from the watercolumn and substrate in each time scale. For short-term evaluations (first chapter), 12macrobenthic samples were collected at 4-7 days intervals during a month of eachseason from autumn 2007 to summer 2008, as well as sedimentary samples for particlesize and deposition analysis; topography measurements and daily records of windintensity and direction, salinity, temperature and depth of the water column. Themedium-term study (second chapter) was executed in two phases: (a) during the firstone, 18 biological samples were taken monthly from October 2002 to September 2004,besides 12 sedimentary samples monthly collected for determination of particle size andorganic matter percentage, fortnightly topography measurements, fortnightlyexperiments on fine sediments deposition and daily records of water flow, salinity,depth and temperature; (b) during the second phase, 12 biological samples werecollected monthly from February 2007 to February 2008 in addition to 12 sedimentarysamples monthly taken for grain size and organic matter analysis; and daily records of salinity, temperature and depth of the water column. For this chapter, survivalexperiments in the laboratory have also been developed with the tanaid Kalliapseudesschubarti under different salinity treatments (0, 2, 6, 15 and 30). For the long-termtemporal variability evaluation (third chapter) , biological samplings were performedtwice a year comprising 12 winter samples and 12 summer samples between winter1996 and summer 2008, being evaluated for the same period daily data of temperature,salinity, water column depth and flow as well as the presence of seagrass beds duringsampling. Short-term evaluation showed the occurrence of dynamic processes on thesubstrate, quantified by topographical variations and sediment deposition, beingprobably influenced by the hydrodynamics of the shallow studied region due to thewind patterns. On this temporal scale, total macrofauna showed no significant temporalchanges in composition and density as response to sedimentary dynamics. During someperiods there were variations in densities of epifaunal species like Erodona mactroides,Heleobia australis, Kupellonura sp. and Sphaeromopsis mourei not clearly related tothe characteristics of the substrate. Results show that the species apparently use theirresistance and resilience capacities during and after disturbances, being also importanttheir relationship with the substrate (epifaunal or infaunal species). On the medium-termevaluation, between 2002 and 2004, there were differences in the water columnparameters, on the substrate, in macrozoobenthic composition and abundance, allrelated to El Niño and post El Niño periods and mainly associated to late recruitments ofthe major macrofaunal components. The recruitments of the bivalve E. mactroides wereclearly associated with lower flow rates after the influence of the phenomenon. Thelong-term results evidenced the influence of ENSO - El Niño (1997-98 and 2002-03phenomena) and the presence of submerged macrophyte vegetation (Ruppia maritima and Ulva sp.) as the main factors that structures the macrozoobenthic temporaldynamics. The development of daily (short-term), monthly (medium-term) andsemiannual (long-term) sampling strategies were found suitable for the evaluation ofthose relevant environmental parameters at each time scale as well as to assess thetemporal variability of the macrobenthic fauna within the shallow embayments of thePatos Lagoon estuarine region.