Temperatura e recursos determinam interações competitivas, tróficas e tamanho corporal em peixes recifais do Atlântico Ocidental

• Autor(a) principal: Capitani, Leonardo
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32916
• topic: Relações tróficas; Resposta funcional; Presa; Predador; Temperatura; Produtividade primária; Recifes; Modelagem; Atlantico Ocidental

Os recifes são os ecossistemas marinhos mais complexos, biodiversos e produtivos. Embora representem menos de 0.09% da superfície dos oceanos, esses ambientes sustentam processos ecológicos fundamentais, como a reciclagem de nutrientes, alimentação, reprodução e evolução de muitas espécies. Nestes ecossistemas se dão relações não lineares entre variáveis físicas (temperatura, acidez, salinidade, oxigênio dissolvido) e componentes bióticos (produção primária e abundância das espécies). Entre as interações físicas, a temperatura da água é um fator crucial que pode afetar a fenologia, o crescimento e as relações tróficas de muitas espécies recifais. Entre as interações biológicas, é sabido que a colonização de águas rasas por peixes herbívoros pode ter facilitado a formação dos recifes como os conhecemos hoje em dia, levando a mudanças nas relações tróficas destes ambientes. Apesar de avanços recentes, ainda falta uma compreensão geral das relações de temperatura e interações tróficas em ambientes recifais do Atlântico Ocidental. Este estudo, com enfoque matemático das relações tróficas recifais e da dependência delas com a temperatura, foi feito em escalas local e regional, e com enfoques ecossistêmico, de comunidade e específico. Tentamos preencher uma lacuna de conhecimento e oferece uma oportunidade para o teste de teorias ecológicas, incluindo a descoberta de novos padrões macroecológicos. Esta tese está organizada em três capítulos, nos quais exploramos a relação da temperatura e de recursos disponíveis com as espécies de peixes recifais de três maneiras distintas. No primeiro capítulo, através de experimento de campo controlado no ecossistema recifal do Atol das Rocas, testamos modelos mecanicistas da resposta funcional do peixe herbívoro Acanthurus chirurgus com seu recurso alimentar a alga Digenea simplex. Os resultados indicam que o processo de herbívoria por A. chirurgus é melhor descrito por um modelo onde a quantidade de alga e a densidade de A. chirurgus são igualmente importantes para definir o consumo per capita de recurso. Estes resultados aportam nova luz sobre a dinâmica das interações peixes herbívoros - algas no Atlântico Ocidental, evidenciando a fundamental importância de considerar o efeito da densidade do consumidor em modelos peixe herbívoro-alga para ecossistemas recifais. No segundo capítulo, modelamos a teia trófica do Atol das Rocas e analisamos as mudanças na biomassa disponível e fluxos de energia em todos os níveis tróficos como uma resposta ao aquecimento do oceano ao longo do século 21. Os resultados suportam a hipótese que num Oceano Atlântico mais quente, as interações tróficas dos organismos recifais devem se modificar e diminuir, provocando uma diminuição na eficiência de transferência de biomassa para os consumidores primários e secundários. No caso do Atol das Rocas, até 2100, a biomassa total do ecossistema diminuirá em 1%, 8% e 44% nos cenários de baixas, médias e altas emissões de CO2. Isto alterará a estrutura trófica do ecossistema recifal, deixando-o dominado por produtores primários (turfs de algas) e peixes invertívoros, enquanto predadores de topo, consumidores primários e corais escleractínios diminuirão severamente. Tal modificação da teia trófica diminuirá o fluxo de energia, o que resultará num ecossistema menos produtivo e com maior dependência de subsídios pelágicos. No terceiro capítulo, utilizamos dados de tamanho medio individual de peixes recifais ao longo de 61° graus de latitude no Atlântico Ocidental (desde a Carolina do Norte, EUA até́ Santa Catarina, Brasil), para testar a existência de um padrão não linear na relação entre o tamanho médio individual e a temperatura da água do mar. Os resultados obtidos indicam que não existe uma relação global não linear entre o comprimento médio de peixes e a temperatura da água do Oceano Atlântico. Ao, contrario, esta relação é especie-specifica: negativa para seis espécies e positiva para três espécies. Com esta tese, espero contribuir com a construção de uma base mais sólida e geral sobre os fatores (físicos e biológicos) que influenciam um dos processos mais importantes nos ecossistemas recifais: o consumo alimentar (predação) e a consequente conversão de recursos em nova biomassa disponível.