Variabilidade Espaço-Temporal da Comunidade Bentônica Recifal do Arquipélago de Fernando de Noronha, PE

Abstract

Ambientes recifais são um dos mais ricos ecossistemas marinhos, constituindo importantes ambientes de produção primária em águas rasas tropicais e subtropicais e fornecendo habitat e alimentação para diversas espécies marinhas. Todavia, a intensa ocupação da zona costeira tem levado à degradação desses ambientes, com consequentes perdas significativas de biodiversidade. Tais distúrbios antrópicos são ainda agravados por mudanças e eventos climáticos como o El-Niño, por exemplo, uma vez que tornam os ecossistemas ainda mais vulneráveis e menos resilientes a alterações de temperatura e pH da água do mar, por exemplo. Nesse contexto, as ilhas oceânicas têm se apresentado como importantes ambientes para o estudo da saúde ecossistêmica de ambientes recifais. Ainda que estejam suscetíveis aos impactos globais, devido ao seu isolamento geográfico as ilhas oceânicas apresentam muito menos impacto antrópico local, podendo apresentar características mais próximas de pristinas e sem o efeito sinérgico de diferentes fatores de estresse. Dessa forma, o monitoramento a longo prazo em ilhas oceânicas torna-se importante ferramenta para compreensão de variações naturais nas comunidades recifais e de possíveis efeitos de estressores isolados. Apesar de importantes, estudos de longa duração da comunidade bentônica recifal não foram realizados em ilhas oceânicas brasileiras até o momento, havendo apenas caracterizações espaciais ou análises temporais de curto prazo (sazonais e interanuais). Assim, o presente estudo teve como objetivo descrever a comunidade bentônica recifal do Arquipélago de Fernando de Noronha e avaliar a sua dinâmica espaço-temporal entre os anos de 2013 e 2016. Três sítios foram amostrados ao longo de duas faixas de profundidade, com três transectos em cada faixa e sendo amostrados 11 fotoquadrados em cada transecto. As imagens obtidas foram processadas por meio do software CPCe e os organismos identificados foram agrupados em grupos morfofuncionais. Dados de temperatura da superfície do mar provenientes da base de dados da NOAA também foram utilizados para caracterizar a região. Nossos resultados indicaram que, em geral, a comunidade bentônica recifal do Arquipélago de Fernando de Noronha é composta predominantemente por turf e macroalgas (Sargassum spp., Dictyota spp., Dictyopteris spp., Amphiroa sp. e/ou Jania sp.). Porém, houve diferença significativa entre as comunidades dos diferentes sítios, em especial na composição do grupo de macroalgas, o que está provavelmente relacionado à diferença de exposição à ação de ventos e ondas. Nossos resultados também indicaram mudanças significativas na comunidade do arquipélago ao longo do período de amostragem, com turf e macroalgas apresentando cobertura similar em 2013 e 2016 (coberturas entre 40% e 50%), porém com redução de macroalgas e aumento na cobertura de turf para mais de 60% em 2014 e 2015. 2016 foi o ano mais distinto, com elevada cobertura de algas calcárias articuladas. Tais variações podem estar relacionadas a diferenças de precipitação e aporte terrígeno entre 2013 e 2014 e à possível influência do El Niño 2015/2016. A continuação desse estudo, por meio do monitoramento ao longo dos próximos anos e análise da influência de parâmetros oceanográficos na estrutura da comunidade, faz-se necessária para avaliar possíveis mudanças de fase na comunidade e a capacidade de resiliência do ecossistema.

Reef environments are one of the richest marine ecosystems, representing an important primary production environment in tropical and subtropical shallow waters and supporting a variety of marine species that utilize this environment as habitat for feeding and protection. However, the intensive human occupation of the coastal zone has damaged these environments, with consequent loss of biodiversity. Anthropogenic impacts are further aggravated by climate change and events such as El-Niño, since they make these ecosystems even more vulnerable and less resilient to changes in ocean temperature and pH, for example. In this context, oceanic islands have become important environments in terms of studies about the health and biodiversity of reef ecosystems. Even though oceanic islands are affected by global climate change, owing to their geographical isolation they undergo less synergistic effect of a range of stress factors and might present features closer to pristine. In view of this context, long-term monitoring at oceanic islands are becoming an important tool in terms of understanding natural fluctuations on reef communities and the possible effect of particular stressors. In spite of their importance, long term studies about reef benthic communities of Brazilian oceanic islands have not been done yet. To date, only spatial characterization or short-term assessment (seasonal and interannual) of these communities have been described. Therefore, the present study expands the description of the reef benthic community of Fernando de Noronha Archipelago to a spatio- temporal analysis, assessing the substrate cover dynamics of three sites from 2013 to 2016. Each site was sampled at two depth ranges, with three transects at each range and 11 photoquadrats in each transect. Image processing was made by using CPCe software and the identified organisms were grouped into functional groups. Sea surface temperature data from NOAA database was also gathered in order to characterize the archipelago region. Our results showed that, overall, reef benthic community of Fernando de Noronha Archipelago is composed mostly by algal turf and macroalgae (Sargassum spp., Dictyota spp., Dictyopteris spp., Amphiroa sp. and/or Jania sp.). However, there was significant difference between communities from different sites, especially in terms of macroalgae category composition, probably related to differences in exposure to wind and wave action. Our results also showed significant changes in the overall archipelago community over the sampling period, with similar algal turf and macroalgal covers in 2013 and 2016 (covers between 40% and 50%), however with decrease of macroalgae and increase in algal turf (cover greater than 60%) in 2014 and 2015. 2016 stood out among other years, with high cover of articulated calcareous algae. These variations might be related to differences on precipitation and drainage between 2013 and 2014 and to the El-Niño event in 2015/2016. The continuation of this study through monitoring over the following years and analysis of the influence of oceanographic parameters on reef community structure is needed to assess possible phase-shifts and the resilience capacity of this ecosystem.