Biomassa de foraminíferos bentônicos vivos como ferramenta de caracterização ambiental no talude e platô da Bacia de Santos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rocha, Amanda Vilar
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21136/tde-04102024-135613/
Resumo: O objetivo do trabalho foi compreender a influência de fatores abióticos (quantidade e qualidade de matéria orgânica, granulometria, fluxo de matéria orgânica particulada (MOP)) na biomassa estimada a partir do biovolume, considerando diferentes ocupações do citoplasma em testas de foraminíferos bentônicos (FB) no talude e Platô de São Paulo (PSP) da Bacia de Santos (BS) (Atlântico Sul). Este estudo pioneiro investigou a biomassa baseada no biovolume de FB na BS e PSP e seus fatores abióticos condicionantes. Amostras de sedimento de 29 pontos (entre 400 metros e 2.400 metros) foram coletadas durante o inverno (2019), armazenadas em solução com Rosa de Bengala para corar os espécimes vivos, peneiradas, secas e triadas. A densidade e índices ecológicos (diversidade de Shannon-Wiener, equitabilidade de Pielou e riqueza de espécies) foram calculados. A biomassa dos FB foi estimada comparando as testas a figuras geométricas e considerando três porcentagens de ocupação citoplasmática: 32%, 35% e visualização direta. Foram utilizados testes estatísticos (teste t e ANOVA) para comparar os resultados. O Enhanced Benthic Foraminifera Oxygen Index foi calculado para estimar a oxigenação da água de fundo através da proporção de espécies disóxicas, óxicas e subóxicas. O fluxo de MOP foi estimado considerando a produção primária e a profundidade da camada eufótica. Análises sedimentológicas (granulometria) e geoquímicas (carbono orgânico total, clorofila-a, feopigmentos e biopolímeros) foram realizadas. Dados de oxigênio dissolvido foram obtidos por sonda multiparamétrica e processados. Análises estatísticas (n-MDS, DCA e Correlação de Spearman) foram aplicadas a dados de biomassa e densidade de FB e fatores abióticos para visualizar quais parâmetros influenciam na distribuição espacial e vertical dos organismos na BS. A metodologia de biovolume revelou discrepâncias entre estações e intra/inter-espécies devido a fatores biológicos (e.g., tamanho dos espécimes) e ambientais (e.g., disponibilidade de matéria orgânica (MO)). Observou-se que indivíduos maiores (>250 µm) contribuem mais para a biomassa em ambientes oligotróficos profundos, enquanto os menores (250-63 µm) contribuem mais para a densidade. Os FB demonstraram que entre os estratos sedimentares, o estrato 0-1 cm teve maior densidade e biomassa na maioria das estações. A adaptação das espécies a micro-habitats na BS está relacionada principalmente à disponibilidade de MO. Os índices ecológicos na BS foram comparáveis a outras bacias oligotróficas. A densidade e a biomassa dos FB indicaram gradiente batimétrico (diminuição com o aumento da profundidade) e latitudinal (menores valores ao sul comparados ao norte). A análise nMDS e de cluster destacou a influência da profundidade e MO nas comunidades de FB, identificando sete grupos de estações agrupadas pela batimetria. Espécies oportunistas predominam em águas rasas, enquanto espécies generalistas dominam em maiores profundidades, mostrando que a biomassa diminui com o aumento da profundidade devido à disponibilidade e qualidade de alimentos. Este trabalho sugere que, para valores mais precisos da estimativa de biomassa, estudos futuros considerem estruturas internas e a perda de água do protoplasma devido à fixação de corante dos FB. Além disso, é necessário a análise de FB em profundidades >2 cm no sedimento da margem continental brasileira para maior compreensão dos micro-habitats desses organismos.
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Amostras de sedimento de 29 pontos (entre 400 metros e 2.400 metros) foram coletadas durante o inverno (2019), armazenadas em solução com Rosa de Bengala para corar os espécimes vivos, peneiradas, secas e triadas. A densidade e índices ecológicos (diversidade de Shannon-Wiener, equitabilidade de Pielou e riqueza de espécies) foram calculados. A biomassa dos FB foi estimada comparando as testas a figuras geométricas e considerando três porcentagens de ocupação citoplasmática: 32%, 35% e visualização direta. Foram utilizados testes estatísticos (teste t e ANOVA) para comparar os resultados. O Enhanced Benthic Foraminifera Oxygen Index foi calculado para estimar a oxigenação da água de fundo através da proporção de espécies disóxicas, óxicas e subóxicas. O fluxo de MOP foi estimado considerando a produção primária e a profundidade da camada eufótica. Análises sedimentológicas (granulometria) e geoquímicas (carbono orgânico total, clorofila-a, feopigmentos e biopolímeros) foram realizadas. Dados de oxigênio dissolvido foram obtidos por sonda multiparamétrica e processados. Análises estatísticas (n-MDS, DCA e Correlação de Spearman) foram aplicadas a dados de biomassa e densidade de FB e fatores abióticos para visualizar quais parâmetros influenciam na distribuição espacial e vertical dos organismos na BS. A metodologia de biovolume revelou discrepâncias entre estações e intra/inter-espécies devido a fatores biológicos (e.g., tamanho dos espécimes) e ambientais (e.g., disponibilidade de matéria orgânica (MO)). Observou-se que indivíduos maiores (>250 µm) contribuem mais para a biomassa em ambientes oligotróficos profundos, enquanto os menores (250-63 µm) contribuem mais para a densidade. Os FB demonstraram que entre os estratos sedimentares, o estrato 0-1 cm teve maior densidade e biomassa na maioria das estações. A adaptação das espécies a micro-habitats na BS está relacionada principalmente à disponibilidade de MO. Os índices ecológicos na BS foram comparáveis a outras bacias oligotróficas. A densidade e a biomassa dos FB indicaram gradiente batimétrico (diminuição com o aumento da profundidade) e latitudinal (menores valores ao sul comparados ao norte). A análise nMDS e de cluster destacou a influência da profundidade e MO nas comunidades de FB, identificando sete grupos de estações agrupadas pela batimetria. Espécies oportunistas predominam em águas rasas, enquanto espécies generalistas dominam em maiores profundidades, mostrando que a biomassa diminui com o aumento da profundidade devido à disponibilidade e qualidade de alimentos. Este trabalho sugere que, para valores mais precisos da estimativa de biomassa, estudos futuros considerem estruturas internas e a perda de água do protoplasma devido à fixação de corante dos FB. Além disso, é necessário a análise de FB em profundidades >2 cm no sedimento da margem continental brasileira para maior compreensão dos micro-habitats desses organismos.The objective of this study was to understand the influence of abiotic factors (quantity and quality of organic matter, granulometry, and particulate organic matter (POM) flux) on biomass estimated from biovolume, considering different cytoplasm occupations in benthic foraminifera (BF) tests on the São Paulo Plateau (SPP) and slope in the Santos Basin (SB) (South Atlantic). This pioneer study investigated BF biomass based on biovolume in the SB and SPP and their conditioning abiotic factors. Sediment samples from 29 points (between 400 meters and 2,400 meters) were collected during winter (2019), stored in Bengal Rose solution to stain live specimens, sieved, dried, and sorted. Density and ecological indices (Shannon-Wiener diversity, Pielou\'s evenness, and species richness) were calculated. BF biomass was estimated by comparing teststo geometric figures and considering three cytoplasmic occupation percentages: 32%, 35%, and direct visualization. Statistical tests (t-test and ANOVA) were used to compare the results. The Enhanced Benthic Foraminifera Oxygen Index was calculated to estimate bottom water oxygenation through the proportion of dysoxic, oxic, and suboxic species. POM flux was estimated considering primary production and the depth of the euphotic layer. Sedimentological (granulometry) and geochemical (total organic carbon, chlorophyll-a, pheopigments, and biopolymers) analyses were performed. Dissolved oxygen data were obtained with a multiparameter probe and processed. Statistical analyses (n-MDS, DCA, and Spearman\'s correlation) were applied to BF biomass and density data and abiotic factors to visualize which parameters influence the spatial and vertical distribution of organisms in the SB. The biovolume methodology revealed discrepancies between stations and intra/interspecies due to biological factors (e.g., specimen size) and environmental factors (e.g., organic matter availability). It was observed that larger individuals (>250 µm) contribute more to biomass in deep oligotrophic environments, while smaller ones (250-63 µm) contribute more to density. BF demonstrated that among sediment layers, the 0-1 cm layer had the highest density and biomass at most stations. Species adaptation to microhabitats in the SB is mainly related to organic matter availability. Ecological indices in the SB were comparable to other oligotrophic basins. BF density and biomass indicated a bathymetric gradient (decreasing with increasing depth) and a latitudinal gradient (lower values in the south compared to the north). The nMDS and cluster analysis highlighted the influence of depth and organic matter on BF communities, identifying seven groups of stations grouped by bathymetry. Opportunistic species dominate shallow waters, while generalist species dominate at greater d epths, showing that biomass decreases with increasing depth due to food availability and quality. This work suggests that for more accurate biomass estimates, future studies should consider internal structures and protoplasm water loss due to staining of BF. Additionally, analyzing BF at depths >2 cm in sediment on the Brazilian continental margin is necessary for a better understanding of these organisms\' microhabitats.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSousa, Silvia Helena de Mello eRocha, Amanda Vilar2024-07-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21136/tde-04102024-135613/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-22T18:39:01Zoai:teses.usp.br:tde-04102024-135613Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-22T18:39:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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