O uso de riachos litorâneos por juvenis de tainha (Mugil liza) e seu papel na conectividade trófica do ambiente marinho e continental

Abstract

A entrada de material alóctone pode influenciar a dinâmica da energia, do carbono e o balanço dos nutrientes de muitos habitats, sendo essa troca de materiais e energia entre os ecossistemas um dos principais temas de estudo da ecologia. Uma característica marcante da costa do Rio Grande do Sul é a presença de riachos litorâneos que interconectam o ambiente marinho com os sistemas límnicos dos banhados. Esses riachos apresentam abundantes cardumes de tainha (Mugil liza), entretanto, nada se conhece sobre a importância na cadeia trófica da penetração em grandes quantidades das tainhas nos riachos litorâneos e o papel desses corpos dágua no recrutamento da espécie. Nesta tese foi investigada a importância da tainha na transferência de nutrientes de origem marinha para a teia alimentar dos riachos litorâneos por meio de análise de isótopos estáveis e análise de conteúdo estomacal de consumidores piscívoros. Também foram realizadas análises microquímicas dos otólitos para determinar o papel dos riachos litorâneos no ciclo de vida da tainha e determinada a taxa de renovação da composição isotópica nos tecidos da tainha, com experimentos em laboratório, para se conhecer o tempo médio que os tecidos levam para refletir a troca do ambiente marinho para o de água doce. Quanto ao fluxo de energia entre os ambientes estudados, foi avaliada a importância do material alóctone de origem terrígena para a zona de arrebentação, descrevendo ainda as variações sazonais na estrutura trófica e a importância relativa das vias pelágicas e bentônicas para seus consumidores. Nossos resultados revelaram uma incorporação de nutrientes de origem marinha nos riachos litorâneos, com os juvenis de tainha agindo como vetores biológicos. Quanto ao papel dos riachos no ciclo de vida da tainha, os padrões da razão Sr.:Ca observados nos otólitos dos juvenis mostraram que apesar de entrarem nos riachos, eles conseguem sair, corroborando com a hipótese de que esses ambientes estariam funcionando como habitats temporários durante o início da vida da tainha (Mugil liza). Ao analisar os principais componentes da teia alimentar da zona de arrebentação, foi possível observar que os valores médios do 13C do POM e de alguns consumidores tiveram uma amplitude de variação cerca de duas vezes maior no inverno do que nas demais estações do ano (: 12,8 vs. 6,4). A diminuição nos valores de 13C durante o inverno pode ser explicada pela exportação do POM de ambientes aquáticos continentais adjacentes, especialmente dos riachos litorâneos, que desaguam na zona de arrebentação, porém a assimilação de material alóctone parece não ocorrer de forma uniforme entre todos consumidores, sendo restrita principalmente à organismos bentônicos filtradores situados na base da teia e por alguns peixes ocupando os níveis tróficos superiores. O experimento demonstrou que os juvenis de tainha apresentaram uma rápida taxa de renovação isotópica, com uma meia-vida (T50) de apenas 15 e 12 dias para o 13C e 15N e uma renovação quase total (T95) de 67 e 52 dias para o 13C e 15N, respectivamente. O fator de discriminação isotópica () foi de 2,8±0,5 para o 13C e de 4,3±0,4 para o 15N. Esses resultados são os primeiros obtidos experimentalmente para peixes marinhos nativos da América do Sul e, portanto, contribuirão na precisão e no refinamento dos estudos que empregam isótopos estáveis para desvendar a dinâmica trófica nas regiões costeiras neotropicais.

The input of allochthonous material can influence the dynamics of energy,carbon and nutrient balance of many habitats, and the exchange of materialsand energy between ecosystems one of the major themes in ecology. Aremarkable feature of the RS coast is the presence of coastal streams thatinterconnect the marine environment with the limnic-wetlands systems. Thesestreams show abundant shoals of mullet (Mugil liza), however, nothing is knownabout the importance of the penetration of large amounts of mullet in the foodweb from these streams and the role of these bodies of water in the species lifecycle. This thesis investigated the importance of mullet in the transfer of marineorigin nutrients to the food web of coastal streams through analysis of stableisotopes and stomach content analysis of piscivores consumers. Were alsocarried out otolith microchemistry analysis to determine the role of coastalstreams in the life cycle of mullets and determined the isotopic turnover ratecomposition of mullet‟s tissues with laboratory experiments, in order to know theaverage time that the tissues lead to reflect the change from the marineenvironment to the freshwater. As to the flow of energy between the studiedenvironments, was evaluated the importance of terrigenous origin allochthonousmaterials for the surf zone, we also described the seasonal variations in thetrophic structure and the relative importance of pelagic and benthic routes forther consumers. Our results showed an incorporation of marine-derivednutrients into coastal streams, with juvenile mullets acting as biological vectors.As for the role of these coastal streams in the mullet lifecycle, the Sr:Ca ratioprofiles observed in juvenile otolith showed that despite entering the streams,they can go out, confirming the hypothesis that these environments were9working as temporary habitats for the early life of the mullet (Mugil liza). Whenanalyzing the main components of the surf zone food web, it was possible toobserve that the average values of 13C from the POM and from someconsumers had a variation range about two times higher in winter than in otherseasons (Δ : 12.8 ‰ versus 6.4 ‰). The decrease in 13C values during thewinter can be explained by the exportation of adjacent freshwater ecosystemsPOM, especially coastal streams, which flow into the surf zone, but theassimilation of allochthonous material seems to occur uniformly among allconsumers and is mainly restricted to the filter feeding benthic organisms at thebase of the web and some fish occupying higher trophic levels. The experimentdemonstrated that mullet juveniles exhibited a rapid isotopic turnover rate with ahalf-life (T50) of only 15 and 12 days for 13C and 15N and a nearly completeisotopic turnover rate (T95) of 67 and 52 days for 13C and 15N respectively.These results are the first experimentally obtained for native marine fish fromSouth America and thus contribute on the accuracy and refinement of studiesemploying stable isotopes to unravel the neotropical coastal regions trophicdynamics.