Invasion of the Reds? Long-term shifts on intertidal seaweed at distribuition limits

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Liulea, Sabin
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.1/17472
Resumo: The effects of climate change on biodiversity are well documented on the Portuguese intertidal marine flora. However, heatwaves and extreme events have been increasing in frequency and intensity since the last assessment. The present study aims to update the Portuguese intertidal macroalgae database and see how it changed since 2003 and its baseline in the 1960s. To achieve this objective, we assessed the relative abundance and sampled, for subsequent taxonomical identification, in October 2020, and in late May and late June 2021 in the north (Ancora, Montedor, and Viana do Castelo) and in the south (Carrapateira, Sagres, and Lagos) of Portugal, which coincides with the rear-edge distributions of many cold and warm-water species. In the sampling campaigns, we identified 184 different taxa and determined their relative abundance. From 2003, we observed a 62% and 72% decrease in Northern and Southern species, respectively, while the Cosmopolitan species dominated. Also, from the 13 cold-water species not detected in the sampling campaigns, Himanthalia elongata, Laminaria hyperborea, and Saccharina latissima can be highlighted since, for instance, these provide an abundant quantity of biomass, diversity, and coastal protection. Last, the novel presence of the invasive Rugulopteryx okamurae in the intertidal, in Lagos 2021, meant a 57% decrease in the macroalgae species richness. These flora changes may be related to climate change as it negatively impacts the survival of seaweeds. Further research is needed to see how the rest of the Portuguese intertidal flora is facing climate change and which effects can cause. In addition, monitoring of R. okamurae is imperative as it negatively transforms the seascape.
id RCAP_f0b75d4a6abda9a79c699424b03bb789
oai_identifier_str oai:sapientia.ualg.pt:10400.1/17472
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Invasion of the Reds? Long-term shifts on intertidal seaweed at distribuition limitsDistribution limitsBiodiversityClimate changePortugalSeaweedDomínio/Área Científica::Ciências Naturais::Outras Ciências NaturaisThe effects of climate change on biodiversity are well documented on the Portuguese intertidal marine flora. However, heatwaves and extreme events have been increasing in frequency and intensity since the last assessment. The present study aims to update the Portuguese intertidal macroalgae database and see how it changed since 2003 and its baseline in the 1960s. To achieve this objective, we assessed the relative abundance and sampled, for subsequent taxonomical identification, in October 2020, and in late May and late June 2021 in the north (Ancora, Montedor, and Viana do Castelo) and in the south (Carrapateira, Sagres, and Lagos) of Portugal, which coincides with the rear-edge distributions of many cold and warm-water species. In the sampling campaigns, we identified 184 different taxa and determined their relative abundance. From 2003, we observed a 62% and 72% decrease in Northern and Southern species, respectively, while the Cosmopolitan species dominated. Also, from the 13 cold-water species not detected in the sampling campaigns, Himanthalia elongata, Laminaria hyperborea, and Saccharina latissima can be highlighted since, for instance, these provide an abundant quantity of biomass, diversity, and coastal protection. Last, the novel presence of the invasive Rugulopteryx okamurae in the intertidal, in Lagos 2021, meant a 57% decrease in the macroalgae species richness. These flora changes may be related to climate change as it negatively impacts the survival of seaweeds. Further research is needed to see how the rest of the Portuguese intertidal flora is facing climate change and which effects can cause. In addition, monitoring of R. okamurae is imperative as it negatively transforms the seascape.Os efeitos das alterações climáticas na flora marinha intertidal portuguesa estão bem documentados. No entanto, as ondas de calor (ar e água do mar) e eventos extremos (tempestades energéticas incluindo forte ação das ondas e eventos de refrescamento) têm vindo a aumentar em frequência e intensidade desde a última avaliação no início dos anos 2000. O presente estudo visa atualizar a base de dados portuguesa de macroalgas intertidais e ver como mudou a biodiversidade desde os anos 1960, 2000 até o presente, especialmente, em pontos geográficos que representam limites de distribuição de muitas espécies de águas frias e quentes. Para o conseguir, primeiro avaliamos a abundância relativa e fizeram amostragens em diversos pontos da costa portuguesa na temporada das marés vivas, em Outubro de 2020 e no final de Maio e Junho de 2021. Os locais amostrados foram três no norte de Portugal (Ancora, Montedor, e Viana do Castelo) e três no Sul (Carrapateira, Sagres e Lagos). Em detalhe, as amostragens foram feitas no intertidal inferior, médio e superior e as amostras foram separadas pelos distintos habitats considerados: emerso e submerso e ao sol ou sombra, o que ajudou a identificação de algumas espécies. A abundância relativa das espécies foi avaliada tomando notas e vídeos antes de começar a recolher as algas marinhas e depois, após a amostragem, se atribuiu a cada espécie um valor de abundância de 0 a 4, seguindo uma escala DAFOR modificada: 4 - Dominante, 3 - Frequente, 2 - Observada, 1 - Rara, e 0 – ausente. Este formato foi utilizado previamente em anteriores estudos. Depois, as amostras recolhidas foram armazenadas em forma de herbário ou em solução KEW (contendo formol), para posterior inspeção, e identificadas com a ajuda de guias visuais e chaves taxonómicas das algas marinhas da zona. Para confirmar as identificações das espécies, fotografias foram tiradas através do microscópio e da lupa disponíveis. Uma lista de controlo com 184 taxas diferentes foi obtida das campanhas de amostragem, das quais 121 foram classificadas no phylum Rhodophyta, 39 Ochrophyta, e 22 Chlorophyta. Os dados de abundância relativa permitiram detetar não só mudanças sazonais, mas também tendências a longo prazo, por exemplo, espécies de água fria que eram dominantes num período, e agora raras, e que provavelmente num futuro próximo desapareçam devido ao aquecimento global (caso da Saccharina latissima), mesmo que isto não tenha sido incluído no estudo. Em relação com às alterações sazonais, encontramos alterações na abundância relativa de espécies como Pterocladiella capillacea, Gymnogongrus crenulatus, e Saccorhiza polyschides, que eram mais abundantes em Outubro de 2020 do que em Junho de 2021. Além disso, a amostragem de Junho de 2021 foi especificamente útil para detetar espécies sazonais tais como Desmarestia ligulata, Undaria pinnatifida, e a nova Rugulopteryx okamurae. Este estudo também relata a nova presença de Plocamium lyngbyanum que foi detectada em 2020 no sul de Portugal. Estas novas espécies são crípticas, e semelhantes às nativas Dictyota dichotoma e P. cartilagineum. Uma vez obtida a lista de controlo das campanhas de amostragem, a riqueza relativa e absoluta de 217 taxa foi comparada entre os anos 60 e 2003 a 2020 e 2021. As espécies foram classificadas em quatro grupos provenientes de diferentes províncias: Cosmopolitas, Lusitanias, do Norte, e do Sul. Os resultados indicaram que a riqueza relativa dos principais grupos aumentou geralmente no caso do grupo Cosmopolita, especialmente em Ancora e Montedor. Os grupos Lusitania e do Sul mantiveram aproximadamente a sua riqueza relativa a partir dos anos 60, embora esta última estivesse mais presente em 2003. Além disso, não foram encontradas espécies do Norte nos sítios do Sul de Portugal. Em relação ao número absoluto de espécies, em geral, o número aumentou ligeiramente desde os anos 60, mas diminuiu em 2021, semelhante ao caso das espécies lusitanas. As espécies do Norte passaram de ser 20-21 espécies dos anos 60/2003 para 7-8 espécies em 2020/2021. Esta diminuição representou o desaparecimento de 62% das espécies do Norte em menos de 20 anos. No caso das espécies de águas frias, 13 espécies foram detetadas não encontradas nas campanhas de amostragem dos anos 60 e 2003. Por exemplo, as conspícuas Chorda filum, Desmarestia aculeata, Himanthalia elongata, Laminaria hyperborea, Saccharina latissima, e Palmaria palmata. Estas espécies fornecem uma quantidade abundante de biomassa, diversidade, e proteção costeira. Em contraste com Gelidium corneum que aumentou em abundância que parece que não vai a desaparecer. No caso das espécies do Sul, estas também diminuíram, passando de 20-36 espécies para 12- 10 espécies, representando uma diminuição de 52-72% desde os anos 60 e 2003 até ao presente, respetivamente. As espécies Cosmopolita dominaram em número absoluto e relativo em todos os locais. Este facto indica que a flora se inclina para a simplificação e acabará, se não já, por ser composta por espécies cosmopolitas não nativas. Especialmente, em finais de Junho de 2021 em Lagos, a espécie R. okamurae foi encontrada. Esta espécie mostrou-se extremamente dominante, formando uma manta castanha submersa no sublitoral superior e no intertidal. Em 2020, foram encontradas 77 espécies e em 2021, apenas 33 espécies foram encontradas, o que significa uma diminuição de 57% das espécies, provavelmente associado ao aumento de R. okamurae. Nas poças do intertidal grandes espécies como Sargassum flavifolium e Gongolaria montagnei foram encontradas em Outubro de 2020, mas não em Junho de 2021. Para concluir, embora este estudo seja uma abordagem taxonómica, encontramos indicações dos possíveis impactos da mudança climática na biodiversidade marinha, já que especialmente os eventos extremos, tais como ondas de calor e fortes tempestades podem afetar negativamente a sobrevivência das algas marinhas. É necessária mais investigação para avaliar a resposta do resto da flora intertidal portuguesa às alterações climáticas, pois este estudo abrange apenas os locais anteriormente estudados do Norte e do Sul e precisaria de mais locais amostrados para determinar as mudanças de distribuição destas algas marinhas. Por outro lado, é preciso continuar a estudar as espécies invasoras não nativas e os seus possíveis efeitos negativos na comunidade nativa. No caso das algas marinhas, a monitorização de R. okamurae é imperativa, uma vez que transforma a paisagem marítima.Santos, RuiSerrão, EsterSapientiaLiulea, Sabin2022-01-12T14:50:01Z2021-11-182021-11-18T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.1/17472TID:202807673enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-24T10:29:38Zoai:sapientia.ualg.pt:10400.1/17472Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:07:26.930395Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Invasion of the Reds? Long-term shifts on intertidal seaweed at distribuition limits
title Invasion of the Reds? Long-term shifts on intertidal seaweed at distribuition limits
spellingShingle Invasion of the Reds? Long-term shifts on intertidal seaweed at distribuition limits
Liulea, Sabin
Distribution limits
Biodiversity
Climate change
Portugal
Seaweed
Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Outras Ciências Naturais
title_short Invasion of the Reds? Long-term shifts on intertidal seaweed at distribuition limits
title_full Invasion of the Reds? Long-term shifts on intertidal seaweed at distribuition limits
title_fullStr Invasion of the Reds? Long-term shifts on intertidal seaweed at distribuition limits
title_full_unstemmed Invasion of the Reds? Long-term shifts on intertidal seaweed at distribuition limits
title_sort Invasion of the Reds? Long-term shifts on intertidal seaweed at distribuition limits
author Liulea, Sabin
author_facet Liulea, Sabin
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Santos, Rui
Serrão, Ester
Sapientia
dc.contributor.author.fl_str_mv Liulea, Sabin
dc.subject.por.fl_str_mv Distribution limits
Biodiversity
Climate change
Portugal
Seaweed
Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Outras Ciências Naturais
topic Distribution limits
Biodiversity
Climate change
Portugal
Seaweed
Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Outras Ciências Naturais
description The effects of climate change on biodiversity are well documented on the Portuguese intertidal marine flora. However, heatwaves and extreme events have been increasing in frequency and intensity since the last assessment. The present study aims to update the Portuguese intertidal macroalgae database and see how it changed since 2003 and its baseline in the 1960s. To achieve this objective, we assessed the relative abundance and sampled, for subsequent taxonomical identification, in October 2020, and in late May and late June 2021 in the north (Ancora, Montedor, and Viana do Castelo) and in the south (Carrapateira, Sagres, and Lagos) of Portugal, which coincides with the rear-edge distributions of many cold and warm-water species. In the sampling campaigns, we identified 184 different taxa and determined their relative abundance. From 2003, we observed a 62% and 72% decrease in Northern and Southern species, respectively, while the Cosmopolitan species dominated. Also, from the 13 cold-water species not detected in the sampling campaigns, Himanthalia elongata, Laminaria hyperborea, and Saccharina latissima can be highlighted since, for instance, these provide an abundant quantity of biomass, diversity, and coastal protection. Last, the novel presence of the invasive Rugulopteryx okamurae in the intertidal, in Lagos 2021, meant a 57% decrease in the macroalgae species richness. These flora changes may be related to climate change as it negatively impacts the survival of seaweeds. Further research is needed to see how the rest of the Portuguese intertidal flora is facing climate change and which effects can cause. In addition, monitoring of R. okamurae is imperative as it negatively transforms the seascape.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-11-18
2021-11-18T00:00:00Z
2022-01-12T14:50:01Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10400.1/17472
TID:202807673
url http://hdl.handle.net/10400.1/17472
identifier_str_mv TID:202807673
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799133318719995904