Ecologia e conservação das comunidades recifais de ilhas oceânicas do Atlântico Sul

Abstract

A organização das comunidades biológicas ao longo de escalas espaço-temporais é uma das principais questões que norteiam as teorias ecológicas. Essa organização depende de processos ecológicos mediados por fatores bióticos e abióticos. Sob a influência desses processos e de fatores antrópicos, a distribuição e abundância das espécies podem variar em diferentes escalas espaciais. Compreender como a interação desses processos molda o ecossistema recifal é essencial para criar estratégias de conservação, principalmente em locais isolados e pouco estudados como as ilhas oceânicas. Sendo assim, essa tese de doutorado teve como objetivo investigar como a sinergia entre diferentes processos ecológicos, fatores ambientais e atividades humanas moldam a estrutura das comunidades recifais de ilhas oceânicas do Atlântico. Para isso, a tese de doutorado foi dividida em três capítulos. O primeiro capítulo buscou compreender como as características do habitat e as espécies hiperdominantes influenciam a pressão alimentar de peixes recifais sobre o bentos em ilhas oceânicas do Atlântico Sul. O principal resultado revelou que espécies hiperdominantes realizam forrageio em diversos habitats, indicando uma notável plasticidade alimentar. Como consequência, essas espécies são responsáveis por moldar os padrões encontrados, destacando-as como espécies-chave para o equilíbrio ecológico nesses recifes. O segundo capítulo buscou investigar a influência da temperatura da superfície do mar (SST) e de outros fatores ambientais e históricos na estrutura das assembleias de peixes recifais. O resultado principal evidenciou que as variações mensais na SST tiveram influência na estrutura da assembleis de peixes recifais devido às limitações fisiológicas das espécies. Além disso, o nicho térmico das espécies seguiu o padrão conhecido com maiores amplitudes térmicas em direção às regiões mais frias. Por fim, o terceiro capítulo utilizou a abordagem de sistemas socioecológicos para realizar uma avaliação integrada do ecossistema recifal da ilha de Santa Helena, na Dorsal Meso-Atlântica. Foi observado que as águas residuais, a pesca e o transporte marítimo são os principais setores contribuindo para pressões como resíduos e contaminantes, afetando principalmente os peixes demersais, aves marinhas e mamíferos marinhos. Esta tese evidenciou que a estrutura e a sustentação das comunidades recifais em áreas isoladas são influenciadas por uma combinação de fatores naturais, tais como interações tróficas e temperatura, além de fatores antrópicos, como a poluição marinha. Além disso, destaca os principais grupos e espécies chaves, bem como os determinados setores e pressões antrópicas que requerem atenção nas estratégias de conservação para uma gestão eficaz do ecossistema recifal das ilhas oceânicas do Atlântico.

Abstract: The organization of biological communities across spatial and temporal scales is one of the central issues guiding ecological theories. This organization depends on ecological processes mediated by biotic and abiotic factors. Under the influence of these processes and anthropogenic factors, the distribution and abundance of species can vary at different spatial scales. Understanding how the interplay of these processes shapes the reef ecosystem is essential for developing effective conservation strategies, especially in isolated and understudied locations such as oceanic islands. Therefore, this thesis aimed to investigate how the synergy between different ecological processes, environmental factors, and human activities shapes the structure of reef communities in Atlantic oceanic islands. To achieve this, the thesis was divided into three chapters. The first chapter aimed to understand how habitat characteristics and hyperdominant species influence the feeding pressure of reef fish on benthic organisms in oceanic islands of the South Atlantic. The main result revealed that hyperdominant species forage in various habitats, indicating a remarkable feeding plasticity. Consequently, these species play a pivotal role in shaping the observed patterns, highlighting their significance as key species for maintaining ecological balance in these reefs. The second chapter investigated the influence of sea surface temperature (SST) and other environmental and historical factors on the structure of reef fish assemblages. The main finding was that monthly variations in SST influence the structure of reef fish assemblages due to physiological limitations of species. Additionally, the thermal niche of species followed the known pattern of higher thermal amplitudes towards cooler regions. Finally, the third chapter employed a socio-ecological systems approach to conduct an integrated assessment of the reef ecosystem of Saint Helena Island in the Mid-Atlantic Ridge. It was observed that wastewater, fishing, and shipping are the main sectors contributing to pressures such as litter and contaminants, affecting primarily demersal fish, seabirds, and marine mammals. This thesis revealed that the structure and sustenance of reef communities in isolated areas are influenced by a combination of natural factors, such as trophic interactions and temperature, as well as anthropogenic factors, such as marine pollution. Additionally, it highlights key groups and species, as well as specific sectors and anthropogenic pressures that require attention in conservation strategies for effective management of the reef ecosystem in Atlantic oceanic islands.