Experimental study of the macrobenthic colonisation and secondary production in the artificial reefs of Algarve coast

Tese de dout., Ciências do Mar, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Universidade do Algarve, 2010

Os sistemas de recifes artificiais, implantados em todo o mundo, desempenham um papel importante no aumento da produção natural de recursos biológicos marinhos recursos. A implantação de recifes artificiais na costa Sul do Algarve teve como objectivo contribuir para a gestão e ordenamento das pescarias litorais, aumentar a produtividade natural das áreas circundantes, promover a biodiversidade e aumentar a protecção dos juvenis que migram para o litoral. Ao longo da costa sul do Algarve, sete sistemas artificiais foram implantados. No entanto, a investigação tem-se concentrado principalmente em populações de peixes, particularmente aquelas de importância económica. O presente estudo pretende contribuir para um melhor conhecimento das comunidades macrobentónicas associadas a estes sistemas de recifes artificiais. Estas comunidades que se encontram na base do sistema ecológico desempenham um importante papel ao nível da cadeia alimentar e da camuflagem das estruturas artificiais, tornando os recifes artificiais em locais mais atractivos para as populações piscícolas. Várias experiências foram desenvolvidas com o intuito de recolher informação sobre as comunidades macrobentónicas, em particular em diversos grupos recifais no recife artificial de Faro/Ancão, e contribuir para o conhecimento sobre o funcionamento e ecologia dos recifes artificiais. Assim, um dos objectivos principais do presente trabalho foi analisar os diversos factores que poderão influenciar a colonização e sucessão das comunidades macrobentónicas, nomeadamente: 1) caracterizar a evolução espaço-temporal da colonização de espécies macrobentónicas; 2) estudar o efeito da orientação das superfícies na sucessão macrobentónica (horizontal vs. vertical); 3) testar o efeito da profundidade (16 m vs. 20 m profundidade) e da estrutura recifal (camada superior vs. inferior do recife) na sucessão macrobentónica; 4) estimar a produção secundária; 5) analisar a estrutura trófica das comunidades macrobentónicas; 6) comparar a sequência de colonização entre recifes artificiais em diferentes estados de “maturação”; 7) o efeito do meio circundante para a colonização nos recifes artificiais; e 8) testar se as comunidades dos recifes artificiais se assemelham às comunidades dos recifes naturais. Como unidade de amostragem utilizou-se cubos de betão (15x15cm), de material idêntico ao da construção dos recifes artificiais. Estas unidades foram suspensas nos módulos recifais aquando da imersão destes. Foram recolhidas por mergulho autónomo, consoante o tempo delineado para cada experiência. Salienta-se que no estudo de comparação com o recife natural, estas unidades X de amostragem não foram utilizadas, mas foram raspado quadrats com 15cm de lado. No laboratório, como métodos não-destrutivo, foi utilizado o método do ponto de intersecção, onde os dados de percentagem de cobertura total foram recolhidos das faces dos cubos. De seguida, estas faces foram raspadas, para recolha e identificação dos organismos. Para este trabalho, analisaram-se quatro das seis faces amostradas, correspondendo à orientação horizontal: face superior vs. face inferior, e à orientação vertical: face interior vs. face exterior. Em termos estatísticos realizou-se a análise univariada (ANOVA) e/ou análise multivariada (ANOSIM, MDS, CLUSTER e SIMPER) com os diferentes tipos de dados, principalmente dados de percentagem de cobertura, abundância, biomassa e número de espécies. De um modo geral, os valores de taxa de cobertura, número de taxa, de diversidade, de abundância e de biomassa aumentaram ao longo do tempo. A colonização e sucessão da comunidade epibêntica foi afectada pela orientação das superfícies, onde foi detectada diferenças na orientação horizontal, onde a superfície superior apresenta os valores mais elevados em relação ao número de espécies e de abundância média, excepto quando se utilizado o método não destrutivo de taxa de cobertura que apresenta valores inversos. Os dados de percentagem de cobertura dos grupos taxonómicos, foi observado que na superfície inferior teve uma colonização significativamente mais elevada, devido à dominância dos valores de cobertura por cirrípedes, favorecidos, provavelmente, pelos baixos níveis de sedimentação. Cirrípedes, briozoários e serpulídeos dominaram as amostras imediatamente após o início da experiência. A partir dos seis meses de colonização, a diversidade de espécies de invertebrados aumenta. Organismos, consoante a sua mobilidade, parecem também ser afectados de modo diferentes. As espécies vágeis geralmente são negligenciadas, e apenas os organismos sésseis e espécies mais conspícuas são analisadas em estudos das comunidades de substrato rochoso. Portanto, o desenvolvimento dos componentes vágil e séssil da comunidade epibiótica foi analisado separadamente. As diferenças foram detectadas entre as amostras de superfícies horizontais, mas não em superfícies verticais. A análise multivariada detectou diferenças na estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentónicos, quer considerando a componente séssil ou móvel. No entanto, só a fauna vágil apresentou diferenças significativas quando a análise de variância foi aplicada. Além disso, este estudo sugere que para as comunidades de substrato rochoso, a análise da fauna vágil é de extrema importância e deve ser tida em conta como uma característica importante no funcionamento do recife artificial. A colonização da comunidade epibêntica foi também afectada pela profundidade e estrutura do RA, onde foi detectada que existem espécies que são afectadas com a profundidade, levando a concluir que mesmo pequenas diferenças na profundidade são importantes nestas comunidades; Em ambos os grupos recifais a diferentes profundidades foram caracterizados por Balanus amphitrite, Gregariella subclavata, Musculus cf. subpictus, Paleanotus bellis e Syllidia armata. Além disso, Jassa marmorata e Bugula neritina foram espécies típicas de 16 m, principalmente na camada superior do recife artificial, enquanto Anomia ephippium foi particularmente comum aos 20 m, especialmente na camada inferior. Em ambas as profundidades, a biomassa nas superfícies horizontais foi mais elevada na face superior do que na inferior. Nas superfícies verticais, os valores de biomassa obtidos foram semelhantes para ambas as camadas e profundidades. A presença de uma comunidade preestabelecida, parece afectar a colonização, especialmente durante o primeiro ano; a inexistência de comunidade mais madura circunvizinha irá promover a colonização de novos substratos por organismos pioneiros (serpulídeos, cirrípedes, Hiatella arctica, Polydora hoplura), enquanto se existir uma comunidade já estabelecida, os novos XI substratos serão colonizados por outras espécies mais competitivas (Filograna implexa, Pomatoceros triqueter e cnidários). As capacidades de replicar um recife natural, mesmo para uma comunidade recifal com 16 anos, diferenças foram detectadas entre as duas comunidades, tanto em número de espécies, como na composição específica, estrutura trófica e da própria comunidades; no entanto, as duas comunidades em estudo apresentam espécies comuns, mas em proporções bastante diferentes. Na verdade, o recife natural apresentou valores mais elevados relativamente ao número de espécies de moluscos e biomassa de esponjas. Por outro lado, os substratos artificiais foram dominados por espécies de poliquetas (principalmente serpulídeos) e apresentaram os maiores valores de biomassa de antozoários. As estruturas tróficas de ambas as comunidades foram dominadas por organismos suspensívoros, principalmente nos recifes naturais (devido aos valores elevados de biomassa de esponjas), onde na comunidade do recife artificial, o domínio da suspensão foi compartilhada com organismos carnívoros (devido à elevada biomassa de antozoários). Um dos aspectos menos estudos no domínio da investigação sobre o funcionamento dos recifes artificiais prende-se com a sua produção secundária. Nesse sentido, ao longo dos primeiros 12 meses após a implantação do recife artificial, estudou-se o efeito da orientação do substrato na produção secundária de epibentos. Verificou-se que a produção epibêntica foi mais elevada na superfície horizontal. No entanto, no final do período de estudo, a produção média apresentou valores semelhantes. As superfícies de orientação horizontal tiveram uma produção média entre 128 e 103 g m2yr1, enquanto as superfícies de orientação vertical apresentaram uma produção média entre 103 e 98 g m2 yr1. A partir destes valores extrapolou-se a produção média anual para o complexo recifal da costa algarvia, que após um ano de implantação geram cerca de 5 ton de fauna epibêntica. De acordo com o presente estudo, e com a informação recolhida, pretendeu-se uma melhor compreensão dos padrões de colonização macrobentónica em recifes artificiais, de modo a melhor a gestão e funcionamento de recifes artificias para futuras implantações. Assim, a diferente exposição destas faces nomeadamente à luz, correntes e sedimentação poderá estar na origem dos resultados obtidos. Também outros factores, tais como profundidade, disponibilidade de larvas, ovos ou esporos no meio circundante, competição por uma comunidade pré estabelecida parecem afectar a colonização e sucessão destas comunidades. O tempo de imersão parece ser um dos factores determinantes nos processos de sucessão destas comunidades. Tornou-se evidente que, dos vários estudos abrangidos nesta tese, os recifes artificiais, de uma perspectiva ecológica, são um instrumento complementar de gestão e reabilitação de ecossistemas litorais.

MARE Programa, dentro do projecto “Implantação e estudo integrado de sistemas recifais”.