Associação das comunidades de plâncton e nêuston à variabilidade do ambiente oceanográfico na plataforma continental de Santa Catarina

Abstract

As comunidades de plâncton, principalmente mesozooplâncton e nêuston, foram analisadas em relação à variabilidade do ambiente oceanográfico na plataforma continental rasa de Santa Catarina, Brasil. A amostragem ocorreu em quatro campanhas oceanográficas no outono e primavera de 2019 e 2022 a bordo do navio Ciências do Mar I. Temperatura e salinidade foram registrados com CTD. O zooplâncton (N=68) foi coletado em arrastos oblíquos (300 µm) e verticais estratificados (200 µm) e analisado no ZooScan/EcoTaxa. O nêuston (N=7) foi coletado em arrastos horizontais superficiais (300 µm) e analisado em microscópio estereoscópio. Embora as variações sazonais modifiquem o sistema, a preservação do tamanho corporal de organismos em valores inferiores a 1 mm garantiu o equilíbrio dos valores de abundância e biomassa de carbono entre as campanhas oceanográficas e massas de água, que foi alterado na primavera de 2019 devido à presença de um núcleo de Água Tropical (AT). A sazonalidade das massas de água influenciou no estabelecimento de diferentes comunidades de plâncton ao longo dos meses de estudo (p<0,05). Copépodes e Coscinodiscus spp. compartilharam a dominância na maioria das campanhas, tanto em termos de abundância (2.160 ± 618 ind./m³ e 21.013 ± 27.079 ind./m³) quanto de biomassa de carbono (8.249 ± 3.152 µgC./m³ e 11.071.572 ± 14.270.366 µgC./m³). No outono, Oikopleura spp., Bivalvia e Penilia avirostris se destacaram, enquanto que, na primavera, duas diferentes comunidades se formaram. Em setembro de 2019, o núcleo oligotrófico de AT resultou em baixas abundância e biomassa de carbono, uma elevada presença de Chaetognatha e a ausência de Coscinodiscus spp. Em outubro de 2022, Salpidae e Evadne-Pseudevadne se destacaram de maneira até então não observada. As coletas em arrasto vertical registraram organismos pequenos (0,64 ± 0,53 mm) e maior abundância (7.269 ± 2.675 ind./m³) e biomassa de carbono (2.630.729 ± 1.497.882 µgC./m³) de plâncton, e a importância de organismos pequenos no zooplâncton foi reforçada. Na camada neustônica, a interação de processos biológicos com a Água da Pluma do Prata no outono de 2022 resultou na formação de um extenso agregado do gelatinoso Thalia democratica (2.406 ind./m³) na região rasa e de ovos de Engraulidae (8.560 ind./m³) ao largo da costa, sinalizados sutilmente nas amostragens de redes de plâncton. Já nas demais áreas, os copépodes dominaram as camadas superficiais e, no Canal Norte, um agregado relacionado a sua migração vertical noturna foi registrado. Os estudos de plâncton e nêuston são complementares para o entendimento do complexo sistema pelágico, desde os níveis tróficos iniciais à camada fina de interação ar-mar e evidenciaram a intrincada oscilação de características ambientais e alta produção secundária regional.

Abstract: Plankton communities, mainly mesozooplankton, and neuston, were analyzed in relation to the variability of the oceanographic environment in the shallow continental shelf of Santa Catarina, Brazil. Sampling occurred in four oceanographic cruises in the austral autumn and spring of 2019 and 2022 aboard the Training Vessel Ciências do Mar I. Temperature and salinity were registered with CTD. Zooplankton samples (N=68) were collected in oblique (300 µm) and stratified vertical (200 µm) hauls and analyzed in ZooScan/EcoTaxa. Neuston samples (N=7) were collected in shallow horizontal hauls (300 µm) and analyzed under a stereomicroscope. Although seasonal variations modify the marine system, the preservation of the body size of organisms at values below 1 mm ensured the balance of abundance and carbon biomass values between oceanographic campaigns and water masses, which was altered in spring 2019 due to the presence of a Tropical Water (AT) core. Water masses? seasonality influenced the establishment of different plankton communities during the study period (p<0.05). Copepods and Coscinodiscus spp. shared dominance in most campaigns, both in terms of abundance (2,160 ± 618 ind./m³ and 21,013 ± 27,079 ind./m³) and carbon biomass (8,249 ± 3,152 µgC./m³ and 11,071,572 ± 14,270,366 µgC./m³). In austral autumn, Oikopleura spp., Bivalvia and Penilia avirostris stood out, while in austral spring, two different communities emerged. In September 2019, the oligotrophic core of AT resulted in low abundance and carbon biomass, a high presence of Chaetognatha and the absence of Coscinodiscus spp. In October 2022, Salpidae and Evadne-Pseudevadne stood out in a way not observed until then. Vertical hauls recorded small organisms (0.64 ± 0.53 mm) and greater abundance (7,269 ± 2,675 ind./m³) and carbon biomass (2,630,729 ± 1,497,882 µgC./m³) of plankton, and the importance and undersampling of small organisms in zooplankton studies was reinforced. In the neustonic layer, the interaction of biological processes with the Plata Plume Water in the austral autumn of 2022 resulted in the formation of an extensive aggregate of the gelatinous Thalia democratica (2,406 ind./m³) in the shallow region and Engraulidae eggs (8,560 ind./m³) off the coast, subtly signaled in plankton net sampling. In the other areas, copepods dominated the surface layers and, in the North Channel (formerly known as North Bay), an aggregate due to vertical migration was formed. Plankton and neuston studies are complementary to the understanding of the complex pelagic system, from the initial trophic levels to the thin air-sea interaction layer, and highlighted the intricate oscillation of environmental characteristics and high regional secondary production.