A alga invasora Sargassum muticum e as macrófitas nativas do Sul de Portugal

Dissertação de Mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Universidade do Algarve, 2007

A taxa de invasões biológicas marinhas tem vindo a aumentar desde o início do século 20. Desde então também a preocupação em compreender os impactos a nível económico e ecológico das espécies não nativas tem aumentado. O conhecimento da ecologia das espécies invasoras pode reduzir o seu impacto nas alterações provocadas nos ecossistemas e na interacção entre as espécies. A alga castanha Sargassum muticum (Yendo) Frensholt é considerada uma das mais agressivas entre as algas marinhas invasoras. Esta espécie originária do Japão foi detectada pela primeira vez na Europa em 1973, na costa sul de Inglaterra. Nos dias de hoje encontra-se distribuída por toda a Europa. Existe uma população estabelecida de S. muticum nos enclaves da zona intertidal do Parque Natural do Sudoeste Alentejano e Costa Vicentina (PNSACV), na costa sudoeste de Portugal, partilhando habitat com a alga castanha Cystoseira humilis. Recentemente foi detectada uma população subtidal de S. muticum no Parque Natural da Ria Formosa (PNRF), sul de Portugal, um sistema mesotidal dominado por três espécies de ervas marinhas: a intertidal Zostera noltii, e as subtidais Z. marina e Cymodocea nodosa. As respostas fotossintéticas da alga invasora e das macrófitas nativas foram comparadas sob as condições naturais de luz (0-1460 μmol m-2s-1) e temperatura (14, 18, 22 e 26ºC), de modo a determinar o potencial fotossintético da invasora. Para tal, amostras de S. muticum e C. humilis foram recolhidas nos enclaves de uma costa rochosa exposta na praia de Almograve (PNSACV), costa sudoeste de Portugal. As ervas marinhas Z. noltii, Z. marina e C. nodosa foram recolhidas recorrendo a técnicas de mergulho autónomo, no PNRF. Depois de colhidas as macrófitas foram colocadas numa câmara de crescimento durante quatro dias, com um fotoperíodo de 13:11 dia /noite, para aclimatação às condições de laboratório. A produção de oxigénio foi determinada numa câmara de incubação de 15ml, adaptada a um eléctrodo de oxigénio. A luz foi fornecida por um projector de diapositivos equipado com uma lâmpada de 150W. As diferentes intensidades luminosas foram obtidas através de filtros de densidade neutra. Para cada medição foram utilizados seis segmentos independentes de folhas de cada espécie de erva marinha e seis pontas de talo de cada alga castanha por réplica. Foram efectuados seis réplicas por espécie e por temperatura. A água dentro das câmaras de incubação, foi mantida a uma temperatura constante de 14, 18, 22 ou 26ºC dependendo do tratamento. Para obter curvas fotossintéticas de resposta à luz, foram aplicados em sequência 9 a 11 níveis de luz, desde 0 até 1460 μmol m-2s-1. No final de cada replicado, a luz era desligada para determinação da taxa de respiração no escuro. Para prevenir a saturação no interior das câmaras, a água foi mudada no final de cada nível de luz. A equação de Smith (1936) e Talling (1957) P=Pmax [αI/(Pmax2+(αI)2 )1/2] foi ajustada aos pontos para obtenção do modelo de evolução de produção de oxigénio (curva P-I), onde I é a irradiância (ou PPFD), α é o declive ascendente durante as irradiâncias limitantes e Pmax é a taxa fotossintética máxima. O ponto de meia saturação (Ik) foi obtido dividindo Pmax por α. O software SigmaPlot foi utilizado no ajuste das curvas. De modo a verificar as diferenças entre os parâmetros das curvas, entre as diferentes espécies e temperaturas testadas, foram efectuadas ANOVAs (α = 0,05) utilizando o programa estatístico SigmaStat. O ajuste das curvas P-I de S. muticum foi muito semelhante entre temperaturas, particularmente quando comparadas com as das ervas marinhas, que apresentaram uma muito maior variabilidade entre as temperaturas testadas. A análise dos dados demonstrou que S. muticum é uma espécie euritérmica para a gama de temperatura testada. A 18ºC a alga invasora provou ter um desempenho fotossintético superior quando comparada com a das ervas marinhas. É conhecido através de observações no campo que S. muticum atinge o seu tamanho máximo na iv Primavera. Nessa época do ano a água está em torno dos 18ºC. Com este estudo conclui-se que S. muticum está tão bem adaptado às condições de luz e temperatura do PNRF como as ervas marinhas nativas e que a 18ºC suplanta o seu desempenho. Assim do ponto de vista estritamente fotossintético conclui-se que na Primavera, a alga S. muticum tem a possibilidade de suplantar as ervas marinhas do PNRF, com potencial para se tornar numa invasão. Em relação à alga castanha Cystoseira humilis, a sua resposta à luz foi muito semelhante à de S. muticum. Contudo, a taxa fotossintética bruta, o Pmax e o Ik de C. humilis a 22ºC foi superior à de S. muticum. Concluindo-se que C. humilis está tão bem adaptada como S. muticum a 14, 18 e 26ºC e melhor a 22ºC. Assim do ponto de vista fotossintético C. humilis tem capacidade de competir em vantagem com esta alga invasora. Os dados apresentados neste estudo estão de acordo com as observações feitas no campo uma vez que a invasão no PNSACV está contida a alguns enclaves da zona entre marés. Pode-se concluir que no PNSACV S. muticum não tem uma performance fotossintética que lhe permita suplantar a nativa C. humilis. É recomendado que sejam efectuados outros estudos com aproximações diferentes, como o metabolismo das comunidades, a disponibilidade de substrato, o efeito de sombra e de herbivoria, de modo a fornecer uma explicação mais abrangente sobre a dinâmica desta invasão.

The invasive brown seaweed Sargassum muticum is distributed along the west coast of Portugal, from north to south. The species occurs in the intertidal pools of the “Parque Natural do Sudoeste Alentejano e Costa Vicentina” (PNSACV), competing for the same habitat as the native Cystoseira humilis. Recently, S. muticum was detected in “Parque Natural da Ria Formosa” (PNRF), southern Portugal, a mesotidal coastal system dominated by three seagrass species: the intertidal Zostera noltii and the subtidal Z. marina and Cymodocea nodosa. The photosynthetic responses of the invasive seaweed and the native macrophytes were compared over the local natural range of irradiances (0-1460 μmol m-2s-1) and temperatures (14, 18, 22 and 26ºC) to assess S. muticum’s invasive potential from a photosynthetic perspective. Data analysis showed that S. muticum is a eurithermic species within the tested temperature range. At 18ºC the invader seaweed demonstrated higher photosynthetic performance than the seagrasses, due to its higher photosynthetic production at any given light intensity. During the spring season, when the water temperature is around 18ºC, S. muticum achieves its period of maximum growth. Hence, from a photosynthetic perspective, S. muticum has the potential to outcompete the native seagrasses. In PNSACV, C. humilis is as well adapted as S. muticum to all the temperatures and even better at 22ºC. From the photosynthetic point of view S. muticum does not have the photosynthetic performance that would confer it an advantage to outcompete the native C. humilis.