Abstract:
A influência da morfodinâmica, de feições geomorfológicas e eventos meteorológicos na estrutura da comunidade macrozoobentônica foi investigada ao longo de uma praia arenosa exposta no extremo sul do Brasil (~32ºS). As principais relações tróficas e os fluxos de matéria nos diferentes compartimentos biológicos foram revisados, sendo comparada a estrutura das comunidades macrozoobentônicas em regiões de praia com distintos estados morfodinâmicos. Expedições de monitoramento/amostragem foram sazonalmente realizadas - durante quatro semanas consecutivas - na primavera 2010 e no verão, outono e inverno 2011. Amostragens biológicas foram executadas em áreas de cúspides praiais, sangradouros e áreas de embancamentos sempre que detectados, sendo posteriormente comparados com áreas controle. Variáveis ambientais foram registradas com o objetivo de caracterizar o ambiente praial, as feições geomorfológicas (cúspides e sangradouros) e as áreas de embancamento. Densas concentrações da diatomácea Asterionellopsis glacialis sustentam consumidores até o nível terciário, principalmente Amarilladesma mactroides, Donax hanleyanus e Emerita brasiliensis. Caranguejos, gastrópodes, poliquetas carnívoros, aves e peixes podem estar presentes e ocupam níveis tróficos superiores, dependendo da morfodinâmica praial. A presença de sistemas cúspide/baía foi sazonalmente associada às estações quentes, com predomínio de estados morfodinâmicos intermediários. Bivalves A. mactroides e D. hanleyanus ocorreram em densas concentrações associadas às baías enquanto elevadas densidades de E. brasiliensis e Excirolana armata foram associadas às cúspides. A presença de sangradouros foi sazonalmente influenciada pelas taxas de precipitação, mais elevadas nas estações frias. Uma maior concentração de sangradouros foi observada em áreas urbanizadas e de lagoas costeiras/banhados. A precipitação influenciou a vazão dos sangradouros e a salinidade na costa, determinando alterações significativas na composição e estrutura do macrozoobentos. Elevadas densidades de A. mactroides, D. hanleyanus e Spio gaucha foram registradas nas áreas afastadas dos sangradouros (i.e., áreas controle), um padrão também observado para a riqueza de espécies. Situações específicas favoreceram a ocorrência de S. gaucha, E. brasiliensis e E. armata próximo aos sangradouros. Ciclones extratropicais foram mais frequentes durante a primavera e o inverno, quando sistemas frontais foram frequentes. Ventos fortes de SW-E influenciaram no empilhamento de água na costa, independentemente da estação. Quinze táxons macrozoobentônicos foram registrados em dez áreas de embancamentos, principalmente registrados nas estações quentes. A ação de ventos fortes (SW) em períodos de recrutamento aumenta significativamente o risco de embancamentos. Elevadas perdas em densidade e alterações na composição da comunidade podem afetar o equilíbrio ecológico das associações de macroinvertebrados bentônicos, especialmente na relação entre A. mactroides e seus principais competidores, D. hanleyanus e E. brasiliensis. Podemos concluir que as comunidades macrozoobentônicas que habitam o extremo sul do Brasil são controladas por fatores físicos e interações ecológicas. Os estados morfodinâmicos são capazes de influenciar as relações tróficas e a distribuição horizontal da macrofauna pela presença de cúspides praiais. Fenômenos estocásticos (ENSO) e os cenários de mudança climática global também podem influenciar negativamente o macrozoobentos, tanto em função das alterações na distribuição espaço-temporal de sangradouros (influenciando sua vazão e a salinidade na costa), como pela maior frequência e intensidade de embancamentos.
The influence of beach morphodynamics, geomorphological features and extreme weather events upon the structure of the macrobenthic community was investigated along the southernmost Brazilian sandy shores (~32ºS). The main trophic relationships and flows of matter through different biological compartments were reviewed and the structure of macrobenthic communities along beaches with distinct morphodynamic states was compared. Monitoring/sampling expeditions were seasonally executed – along four consecutive weeks – in spring 2010, summer, autumn and winter 2011. Biological samplings were performed along beach cusps, washouts and stranding areas whenever detected, being therefore compared with control areas. Environmental variables were registered in order to characterize the beach environment, the geomorphological features (beach cusps and washouts) and the stranding areas. Dense concentrations of the diatom Asterionellopsis glacialis sustain consumers up to the tertiary level, mainly Amarilladesma mactroides, Donax hanleyanus and Emerita brasiliensis. Crabs, whelks, carnivorous polychaetes, seabirds and fishes may be present and occupy superior trophic levels based on the beach morphodynamics. The presence of cusp/bay systems was seasonally associated with the warm seasons along intermediate morphodynamic states. Clams A. mactroides and D. hanleyanus were found in dense concentrations along cusp bays while high densities of E. brasiliensis and Excirolana armata were associated with cusp horns. The presence of washouts was seasonally influenced by the precipitation rates, which were higher during the cold seasons. A higher concentration of washouts was related to urbanized areas and to coastal lagoons/wetlands. Rainfall rates influenced the washout flows and the salinity values along the coast, causing significant changes in both macrobenthic composition and structure. High densities of A. mactroides, D. hanleyanus and S. gaucha were found in those areas far from the washouts (i.e., the control areas), a pattern also observed for the species richness. Particular circumstances further favored the occurrence of S. gaucha, E. brasiliensis and E. armata near the washouts. Extratropical cyclones were commonly registered during the spring and winter, when frontal systems were also frequent. Strong winds from SW-E influenced a piling-up of water towards the shore regardless of the season. Fifteen macrobenthic taxa were recorded in ten different stranding areas mainly related to the warm seasons. The action of strong SW winds during recruitment periods significantly increases the risk of strandings. High density 4 losses and changes in the community composition affect the ecological equilibrium of the macrobenthic assemblages, especially the relationship between A. mactroides and its main competitors D. hanleyanus and E. brasiliensis. We conclude that macrobenthic communities inhabiting the southernmost Brazilian shores are controlled by physical factors and ecological interactions. Beach morphodynamics influence those trophic relationships and also the horizontal distribution of the macrobenthic fauna by the presence of beach cusps. Stochastic phenomena (ENSO) and the global climate change scenarios may negatively affect the macrobenthic fauna due to alterations in the spatial- temporal distribution of washouts (influencing its flow and salinity along the coast), and due to the increasing frequency and intensity of stranding events.
