Efeitos da complexidade estrutural do substrato sobre a recolonização macrobêntica em uma planície de maré subtropical (Paraná, Brasil)

Abstract

Resumo: O acúmulo de conchas de moluscos introduz complexidade e heterogeneidade aos sedimentos marinhos e pode regular a estrutura e o funcionamento das associações bênticas. A planície de maré do Saco do Limoeiro na Ilha do Mel, localizada na desembocadura sul da Baía de Paranaguá (Paraná, Brasil), apresenta duas áreas com substratos e associações macrofaunais muito distintos. A área central da lanície possui sedimentos mais complexos do que a externa devido à presença de conchas vazias do molusco bivalve Anomalocardia brasiliana. Este trabalho avaliou a importância dessa matriz biogênica na regulação da macrofauna bêntica local através de um experimento manipulativo, com 90 dias de duração, envolvendo o transplante recíproco de sedimento defaunado entre as áreas com conchas e sem onchas. Três hipóteses foram testadas para diferenciar as possíveis causas de variabilidade da macrofauna: (i) se a presença de conchas no sedimento é responsável pelas diferenças entre as duas áreas, então associações que se desenvolverem nos sedimentos transplantados serão similares aos controles da área de origem (porque o sedimento é o mesmo) e diferentes da área de destino; (ii) se características específicas de cada área são responsáveis pelas diferenças, então associações dos sedimentos tran plantados serão similares aos controles da área de destino e diferentes da área de origem; (iii) se uma interação desses fatores é responsável pelas diferenças, então associações que ocuparem os sedimentos transplantados apresentarão estrutura distinta tanto dos controles da área de origem como da área de destino. O experimento revelou que a presença das valvas vazias não explica as grandes diferenças nas associações macrofaunais entre as duas áreas. Associações que recolonizaram os sedimentos ransplantados apresentaram a mesma estrutura das existentes nos controles da área de destino, mas diferiram das associações dos controles da área de origem. Isto mostra que fatores e processos específicos de cada área, particularmente as estratégias de mobilidade e reprodução das associações locais, foram responsáveis pelas diferenças existentes. O processo de recolonização foi fortemente dependente da migração de adultos presentes nos sedimentos adjacentes às unidades experimentais, que não distinguiram substratos com diferentes graus de complexidade estrutural. Os padrões e tendências de variabilidade macrofaunal devem-se primariamente à contribuição do tanaidáceo Kalliapseudes schubarti, que dominou numericamente as associações e exibiu diferenças consistentes entre tratamentos. Fatores biológicos como a ausência de fases de desenvolvimento larval no plâncton, reprodução contínua e a elevada fecundidade dessa espécie foram determinantes para a rápida ocupação dos sedimentos defaunados, independentemente das características do substrato. Padrões de recolonização dos demais táxons foram extremamente variáveis, tornando difícil definir com clareza os processos que regulam a sua distribuição. Contudo, deve-se considerar que os padrões e tendências de variação descritos aplicam-se somente às escalas de espaço (centímetros) e tempo (meses) adotadas no experimento. Os efeitos do acúmulo de conchas parecem ser determinantes das associações bênticas em escalas espaciais mais amplas, enquanto processos biológicos, como as estratégias de mobilidade e reprodução, são mais importantes na eterminação de padrões em escalas menores.

Abstract: Mollusk shells may regulate the structure and functioning of benthic assemblages by introducing heterogeneity into marine sediments. Two areas of an unvegetated tidal flat in Mel Island (Paranaguá Bay, Paraná, S Brazil) largely differ in substrata and macrofaunal assemblages. The inner area is more complex than the outer due to the presence of empty shells of the bivalve Anomalocardia brasiliana. The effects of this biogenic matrix on macrofaunal recolonization patterns were assessed through a reciprocal transplantation experiment of defaunated sediment between these areas. Three hypotheses were tested to distinguish possible causes of variation: (i) if the presence of shells are responsible for differences between the two areas, then assemblages in transplanted cores will develop similarly to those in origin controls (because the sediment is the same) and differently from those in the destination controls; (ii) if intrinsic properties of each area are relevant, then assemblages in transplanted sediments will be similar to those in the destination ontrols and different from those in the origin; (iii) if an interaction of these factors are responsible for the differences, then assemblages in transplanted sediments will develop differently from those in the inner and outer controls. The experiment has shown that the presence of A. brasiliana empty shells does not explain the large differences of macrofaunal assemblages between areas. Assemblages that colonized ransplanted cores were similar to those in destination controls, but differed from those in origin controls. This shows that specific factors and processes of each area, particularly the strategies of dispersion and reproduction of local assemblages, are responsible for the differences, despite the presence of shells. The recolonization was strongly dependent on adult migration from sediments around the experimental cores, ather than associated with structural complexity. The main patterns and trends of macrofaunal variability were primarily attributed to the tanaid Kalliapseudes schubarti, which numerically dominated the assemblages and showed consistent differences among treatments. Biological features such as the lack of larval development, continuous reproduction and high fecundity of this species were determinant to the rapid ccupation of defaunatedsediments, independently of its characteristics. Recolonization processes of other species were extremely variable and complex to clearly define the factors regulating their distribution. However, it should be stressed that described patterns are only valid for scales of space (centimeters) and time (months) applied to the experiment. The effects of structural complexity provided by mollusk shells seems to be determinant at larger spatial scales, while biological processes such as dispersal and reproductive strategies are more important at smaller scales.