Importance of consumers on exposed and sheltered rocky shores.

It is often suggested that the relative importance of biotic processes, such as recruitment, competition and predation of marine benthic species, varies predictably along a gradient of exposure to wave action. Several established models of community dynamics on rocky shores predict that top-down processes are more important for structuring communities on sheltered than on exposed shores. To test the relative dominance of top-down processes, we first measured the establishment of key benthic species (mussels, barnacles and algae) on 3 sheltered and 3 exposed rocky shores in southwest Ireland over two 6 mo periods. We then manipulated the presence of consumers (e.g. grazing gastropods, crabs, whelks), using caged exclosures, on 2 sheltered and 2 exposed shores to test for an interaction between effects of consumers and shore exposure on the establishment of benthic species. In contrast to predictions, we found that consumers strongly affected establishment of all species regardless of shore exposure. We also found that shore exposure was not a reliable predictor for spatial and temporal variation in rates of establishment of sessile benthic species. Our findings provide experimental evidence which demonstrates the importance of consumers in early post-settlement stages of benthic species-essential for the development of benthic-pelagic models. © 2011 Inter-Research.


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Effects of species loss and nutrients on biodiversity:Anthropogenic impacts on marine biodiversity: effects of enhanced nutrients and species loss on the biodiversity and ecosystem functioning of rocky shores

The focus of this study was to disentangle the effects of multiple stressors on biodiversity, ecosystem functioning and stability. This project examined the effects of anthropogenic increased nutrient loads on the diversity of coastal ecosystems and the effects of loss of species on ecosystem functioning. Specifically, the direct effect of sewage outfalls on benthic communities was assessed using a fully replicated survey that incorporated spatial and temporal variation. In addition, two field experiments examined the effects of loss of species at multiple trophic levels, and tested for potential interactive effects with enhanced nutrient concentration conditions on benthic assemblage structure and ecosystem functioning. This research addressed priority issues outlined in the Biodiversity Knowledge Programme for Ireland (2006) and also aimed to deliver information relevant to European Union (EU) directives (the Water Framework Directive [WFD], the Habitats Directive and the Marine Strategy Framework Directive).

Impacts of sewage outfalls on rocky shores: incorporating scale, biotic assemblage structure and variability into monitoring tools.

Coastal systems, such as rocky shores, are among the most heavily anthropogenically-impacted marine ecosystems and are also among the most productive in terms of ecosystem functioning. One of the greatest impacts on coastal ecosystems is nutrient enrichment from human activities such as agricultural run-off and discharge of sewage. The aim of this study was to identify and characterise potential effects of sewage discharges on the biotic diversity of rocky shores and to test current tools for assessing the ecological status of rocky shores in line with the EU Water Framework Directive (WFD). A sampling strategy was designed to test for effects of sewage outfalls on rocky shore assemblages on the east coast of Ireland and to identify the scale of the putative impact. In addition, a separate sampling programme based on the Reduced algal Species List (RSL), the current WFD monitoring tool for rocky shores in Ireland and the UK, was also completed by identifying algae and measuring percent cover in replicate samples on rocky shores during Summer. There was no detectable effect of sewage outfalls on benthic taxon diversity or assemblage structure. However, spatial variability of assemblages was greater at sites proximal or adjacent to sewage outfalls compared to shores without sewage outfalls present. Results based on the RSL, show that algal assemblages were not affected by the presence of sewage outfalls, except when classed into functional groups when variability was greater at the sites with sewage outfalls. A key finding of both surveys, was the prevalence of spatial and temporal variation of assemblages. It is recommended that future metrics of ecological status are based on quantified sampling designs, incorporate changes in variability of assemblages (indicative of community stability), consider shifts in assemblage structure and include both benthic fauna and flora to assess the status of rocky shores.

The Kepler-10 Planetary System Revisited by HARPS-N: A Hot Rocky World and a Solid Neptune-Mass Planet

Kepler-10b was the first rocky planet detected by the Kepler satellite and confirmed with radial velocity follow-up observations from Keck-HIRES. The mass of the planet was measured with a precision of around 30%, which was
insufficient to constrain models of its internal structure and composition in detail. In addition to Kepler-10b, a second planet transiting the same star with a period of 45 days was statistically validated, but the radial velocities were only
good enough to set an upper limit of 20 M⊕ for the mass of Kepler-10c. To improve the precision on the mass for planet b, the HARPS-N Collaboration decided to observe Kepler-10 intensively with the HARPS-N spectrograph
on the Telescopio Nazionale Galileo on La Palma. In total, 148 high-quality radial-velocity measurements were obtained over two observing seasons. These new data allow us to improve the precision of the mass determination for Kepler-10b to 15%. With a mass of 3.33 ± 0.49 M⊕ and an updated radius of 1.47+0.03 −0.02 R⊕, Kepler-10b has a density of 5.8 ± 0.8 g cm−3, very close to the value predicted by models with the same internal structure and composition as the Earth. We were also able to determine a mass for the 45-day period planet Kepler-10c, with an even better precision of 11%. With a mass of 17.2 ± 1.9 M⊕ and radius of 2.35+0.09 −0.04 R⊕, Kepler-10c has a density of 7.1 ± 1.0 g cm−3. Kepler-10c appears to be the first strong evidence of a class of more massive solid planets with longer orbital periods

Vertebrate diversity in the Bussaco Mountain and surrounding areas

A biodiversidade é fundamental para o funcionamento dos ecossistemas e, além do seu valor intrínseco, fornece bens e serviços essenciais ao Homem. É consensual que as reservas naturais, por si só, não conseguirão preservar a biodiversidade de modo a que seja travada a perda de espécies que vem acontecendo a ritmos sem precedente. Assim, compreender os padrões de distribuição das espécies à escala regional ou sub-regional, ainda que em territórios não classificados, é crucial para o estabelecimento de políticas de gestão que visem a conservação da biodiversidade. O principal objectivo deste trabalho centrou-se na descrição e compreensão dos padrões de riqueza específica, distribuição e abundância de Vertebrados face aos diversos habitats que constituem a área de estudo. Constituíram, assim, objecto de estudo os anfíbios, aves, morcegos, micromamíferos e mamíferos de médio porte. A Serra do Bussaco e áreas envolventes encontram-se dominadas por vastas extensões de monocultura de Pinus pinaster e Eucalyptus globulus e por terrenos agrícolas. A Mata Nacional do Bussaco, bosque extremamente diverso, é outro importante elemento de paisagem. Pretendeu-se então analisar o efeito das práticas silvícolas actuais e da intensificação da agricultura sobre a biodiversidade, averiguando a importância de cada tipo de habitat para os Vertebrados em geral, e para algumas classes em particular. De entre os terrenos agrícolas, é bastante claro que a agricultura tradicional, com a sua típica complexidade e disponibilidade de água, constitui um habitat muito importante para a maioria dos Vertebrados, tendo também apresentado o maior valor conservacionista. No que respeita aos habitats florestais, o bosque misto apresentou consistentemente maior riqueza específica e diversidade, afirmando-se como o habitat preferido para a maioria das espécies e aquele com maior valor conservacionista. Do ponto de vista da conservação, as monoculturas, especialmente as da uma espécie exótica, revelaram-se habitats relativamente pobres. No entanto, estas conclusões referem-se às tendências gerais, sendo que taxa particulares respondem de forma diferente, atendendo aos seus requisitos específicos. A informação recolhida fornece bases essenciais para a construção de linhas de orientação que visem a integração das actividades humanas com a manutenção da biodiversidade e respectivos serviços, presumivelmente com aplicação a outras áreas geográficas.

Ecological assessment of the red deer population in the Lousã Mountain

Durante o último século, as populações de cervídeos têm aumentado substancialmente um pouco por toda a Europa. O veado Cervus elaphus não foi exceção, apresentando atualmente uma ampla distribuição geográfica. Após a quase extinção de todas as populações selvagens desta espécie em Portugal, o número de efetivos de veado e a área de distribuição da espécie têm aumentado significativamente nas últimas décadas. Esta proliferação deveu-se fundamentalmente aos processos de reintrodução implementados em algumas zonas do país, como foi o caso da Serra da Lousã. Dez anos após a reintrodução, a expansão geográfica e demográfica é já uma realidade e a espécie assume um papel relevante tanto do ponto de vista cinegético como turístico. Com o aumento das populações de ungulados, surge a necessidade de aumentar o conhecimento existente sobre estas espécies, particularmente ao nível das estimativas populacionais, do uso e seleção de habitat, do comportamento e da fisiologia das populações. Neste sentido, um dos objetivos foi comparar quatro métodos de contagem de excrementos em termos de estimativa populacional, aplicabilidade e eficiência. Face aos resultados obtidos, o método de transectos lineares com distance sampling revelou-se o mais eficiente, providenciando uma boa precisão num menor tempo. Relativamente ao uso e seleção do habitat, recorrendo a transectos de contagem de excrementos e a observações diretas, verificou-se que o veado seleciona positivamente habitats que lhe proporcionam simultaneamente alimento e refúgio, como é o caso das áreas de ecótono. A preferência por áreas de ecótono evidencia um comportamento adaptativo de maximização de energia, no qual os animais optam por procurar refúgio na proximidade das áreas de alimentação de forma a minimizarem os dispêndios energéticos. Em termos de dinâmica populacional, verificou-se uma relação entre a densidade de veado e o tamanho dos seus grupos, bem como o efeito nos mesmos do coberto vegetal. Contudo, dado o seu alto dimorfismo sexual em termos de tamanho corporal, as preferências de habitat podem também ser em parte responsáveis pela segregação sexual fora da época de reprodução. Face aos resultados obtidos através do método de observação direta de animais, a segregação sexual surge como consequência da interação entre fatores sociais e de habitat, que resultam de diferentes estratégias reprodutivas por parte de ambos os sexos. As diferentes estratégias reprodutivas são também notórias em termos de condição física e imunológica, com os machos a aumentarem a sua condição durante as épocas de primavera e verão de forma a melhorarem a sua performance durante o cio, e as fêmeas a viverem grande parte do ano no limiar da condição física devido ao seu investimento na sobrevivência da sua descendência. Globalmente, o veado apresenta uma boa adaptação à Serra da Lousã e representa um importante recurso natural para esta região. Contudo, para que a proliferação desta população selvagem continue, é necessária a implementação de medidas de gestão adequadas a este ecossistema mediterrâneo.

The effect of conservation measures on the spatial and temporal variation of rocky fish assemblages in the Arrábida Marine Park

Marine protected areas (MPAs) have been widely proposed for conservation purposes and as a tool for fisheries management. The Arrábida Marine Park is the first MPA in continental Portugal having a management plan, fully implemented since 2009. The main objective of this study was to evaluate the effect of protection measures on rocky reef fish assemblages and target invertebrates through before-after and control-effect (no-take vs. fished areas) underwater visual surveys and analysis of landings trends. Second, we used surveys before, during and after implementation of the management plan to understand fishers‟ preferences for fishing grounds and adaptation to the new rules, and evaluated the reserve effect through analysis of both ecological responses and fishing effort density. Third, we identified the main oceanographic drivers influencing the structure of reef fish assemblages and predicted the community structure for the last 50 years, in light of climatic change. Overall results suggest positive responses in biomass but not yet in numbers of some commercial species, with no effects on non-target species. The reserve effect is reinforced by the increase in landings of commercial species, despite increased fishing effort density in some areas, especially with octopus traps. Fishing grounds are mainly chosen based on the distribution of target species and associated habitats, but distance to port, weather conditions and safety also influence fishers‟ choices. Moreover, different fisheries respond differently to the protection measures, and within each fishery, individual fishers show distinct strategies, with some operating in a broader area whereas others keep preferred territories. Our results also show that wind stress and temperature are the main oceanographic drivers for rocky reef fish assemblages, with tropicalization of assemblages and polewards movements of species over the last 50 years consistent with temperature trends. We believe this study provides significant lessons for marine conservation and management of coastal systems.

Patterns of distribution in intertidal rocky shores: the role of grazing and competition in structuring communities

Tese de doutoramento, Ciências do Mar, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Universidade do Algarve, 2000