Entre as rochas e o mar: aspectos reprodutivos do caranguejo aratu, Grapsus grapsus (LINNAEUS, 1758) (DECAPODA: BRACHYURA) das ilhas oceânicas brasileiras no cenário de aquecimento do Atlântico Sul

Abstract

Grapsus grapsus é uma espécie chave nos costões rochosos das ilhas oceânicas brasileiras e desempenha funções ecológicas relevantes nesta zona de transição. Aspectos relacionados à biologia reprodutiva da espécie ainda permanecem pouco conhecidos em escala comparativa entre essas diferentes ilhas. Neste contexto, esta dissertação teve como objetivo determinar a maturidade sexual e aspectos reprodutivos das populações de Grapsus grapsus no Arquipélago de São Pedro e São Paulo (ASPSP), Atol das Rocas (AR), Fernando de Noronha (FN) e Ilha da Trindade (TRI), discutindo com o cenário recente de aquecimento do oceano. Foram analisadas a maturidade morfológica, por meio dos caracteres sexuais secundários, a maturidade fisiológica, com base no desenvolvimento gonadal, a estimativa do tamanho em que 50% da população de fêmeas apresenta condição ovígera e a variação da porcentagem de fêmeas ovígeras em diferentes épocas do ano. Os dados biológicos foram avaliados em três séries temporais distintas: série 1 (2010?2011), série 2 (2019?2025) e série contínua, correspondente à integração de ambas as séries, permitindo comparações entre períodos amostrais. Para o ASPSP, a série contínua inclui adicionalmente dados já publicados de 2003 a 2005. Além disso, foram avaliadas séries históricas da temperatura da superfície do mar (1982?2025), com anomalias térmicas examinadas entre 1995 e 2025 em períodos de cinco anos e a ocorrência de ondas de calor marinhas ao longo de toda a série temporal. Os resultados evidenciaram machos apresentando maiores dimensões (largura da carapaça) (79,1 a 69,2 mm) que fêmeas (77,0 a 57,0 mm) em todas as localidades. Os tamanhos de maturidade sexual variaram entre ilhas e sexo, indicando que os processos de maturidade não ocorrem de forma homogênea entre as populações. Entre as fêmeas, as populações de AR e FN, apresentaram maiores tamanhos de maturidade morfológica, especialmente entre as fêmeas (49,0 - 51,9 mm). Os machos, o maior valor foi registrado no Atol das Rocas (53,6 mm), seguido pelo ASPSP (51,7 mm), apesar de esta população apresentar menores dimensões corporais. A maturidade fisiológica nem sempre coincidiu com a morfológica, sendo semelhante apenas no ASPSP, enquanto em FN e TRI, a ocorreu em tamanhos inferiores, revelando que diferentes componentes da maturação podem ocorrer em momentos distintos do desenvolvimento. A maturidade sexual ocorreu em maiores dimensões nos machos (53,6 mm) e fêmeas (48,1 mm) do AR. Os menores tamanhos de maturidade sexual foram registrados nos machos da TRI (36,6 mm) e fêmeas do ASPSP (41,2 mm), indicando que o efeito latitudinal não foi uniforme, sugerindo influência de fatores ecológicos locais. As séries ambientais indicaram aumento recente das anomalias térmicas e da frequência, duração e intensidade de ondas de calor marinhas, especialmente após 2015. Em conjunto, os resultados demonstram que a biologia reprodutiva de Grapsus grapsus reflete interação entre características populacionais e locais e não ao aquecimento do oceano ao longo dos anos. O estudo amplia o conhecimento sobre a espécie e fornece subsídios relevantes para o monitoramento, manejo e conservação de costões rochosos em ilhas oceânicas brasileiras.

Abstract: Grapsus grapsus is a key species inhabiting the rocky shores of the Brazilian oceanic islands, where it plays important ecological roles within this transitional zone. Aspects of its reproductive biology remain poorly understood from a comparative perspective across these different islands. In this context, this dissertation aimed to determine the sexual maturity and reproductive traits of Grapsus grapsus populations from the Saint Peter and Saint Paul Archipelago (ASPSP), Rocas Atoll (AR), Fernando de Noronha (FN), and Trindade Island (TRI), discussing these patterns in the context of recent ocean warming. Morphological maturity was assessed based on secondary sexual characters, physiological maturity was determined through gonadal development, the size at which 50% of the female population became ovigerous was estimated, and the temporal variation in the proportion of ovigerous females was evaluated. Biological data were analyzed using three distinct time series: Series 1 (2010?2011), Series 2 (2019?2025), and a continuous series integrating both datasets, allowing comparisons among sampling periods. For the ASPSP, the continuous series also included previously published data from 2003 to 2005. In addition, historical sea surface temperature (SST) records (1982?2025) were analyzed, with thermal anomalies evaluated for five-year intervals between 1995 and 2025, as well as the occurrence of marine heatwaves throughout the entire time series. The results showed that males reached larger body sizes (carapace width: 69.2?79.1 mm) than females (57.0?77.0 mm) at all locations. Sexual maturity size varied among islands and between sexes, indicating that maturation processes are not homogeneous across populations. Among females, the populations from Rocas Atoll and Fernando de Noronha exhibited the largest morphological maturity sizes (49.0?51.9 mm). In males, the largest maturity size was recorded at Rocas Atoll (53.6 mm), followed by the Saint Peter and Saint Paul Archipelago (51.7 mm), despite the smaller body size observed in this population. Physiological maturity did not always coincide with morphological maturity, matching only in the ASPSP, whereas in FN and TRI it occurred at smaller sizes, indicating that different components of the maturation process may take place at different stages of development. Sexual maturity occurred at the largest sizes in both males (53.6 mm) and females (48.1 mm) from Rocas Atoll. The smallest sexual maturity sizes were recorded in males from Trindade Island (36.6 mm) and females from the ASPSP (41.2 mm), indicating that the latitudinal effect was not consistent and suggesting the influence of local ecological factors. Environmental analyses revealed a recent increase in thermal anomalies and in the frequency, duration, and intensity of marine heatwaves, particularly after 2015. Overall, the results demonstrate that the reproductive biology of Grapsus grapsus reflects the interaction between population characteristics and local ecological conditions rather than a direct response to ocean warming over time. This study expands the current knowledge of the species and provides valuable information for the monitoring, management, and conservation of rocky shore ecosystems on Brazilian oceanic islands.