Associações de diatomáceas (Bacillariophyta) em águas costeiras e oceânicas da Bacia de Santos, Sul do Brasil (22ºs-28ºs)

Abstract

Resumo: As diatomáceas (Bacillariophyta) são um grupo de microalgas muito diversificado e abundante em ecossistemas costeiros ricos em nutrientes, além de possuírem inúmeros papéis ecológicos. A partir dos estudos sobre diversidade e distribuição espacial das diatomáceas, é possível elucidar questões sobre sua especiação, papel no ciclo do carbono e sílica, como também sobre dinâmica das espécies nos ecossistemas marinhos em função das mudanças ambientais recentes. As associações de diatomáceas são afetadas pelas variações de temperatura, salinidade e quantidade de nutrientes disponíveis. Em busca de fornecer informações sobre estrutura e funcionamento do ecossistema marinho sul-brasileiro, o presente estudo identificou os padrões de distribuição horizontal das diatomáceas ao longo da Bacia de Santos e discriminou as associações e quais os parâmetros ambientais reguladores da distribuição espacial de espécies selecionadas na Bacia de Santos (22º1’S- 28º55’S), uma região com alto potencial exploratório e abrigo de elevada diversidade de vida marinha. Durante o Inverno/Primavera de 2019, foram realizadas coletas através de um cruzeiro oceanográfico abrangendo 60 estações oceanográficas divididas em 8 perfis verticais (de A à H). As amostras foram obtidas por arrastos verticais com rede de plâncton com malha de 20µm. Os trabalhos laboratoriais incluíram a lavagem do material, centrifugação, oxidação e preparação de lâminas para visualização do material em microscópio óptico. A partir da identificação e contagem das valvas de diatomáceas em lâminas permanentes, quatro associações de diatomáceas foram discriminadas por análise de Cluster. A Associação 1 de águas costeiras e plataforma média foram afetadas pela descarga de nutrientes através de rios e estuários e pela Frente Subtropical de Plataforma. Actinocyclus octonarius, Chaetoceros didymus, Fragilariopsis doliolus e Pseudo-nitzschia pungens foram as espécies com maior contribuição relativa de valvas. A associação 2 esteve relacionada à ambientes com diferentes interferências, como o fenômeno de ressurgência, o sistema de vórtices anti-ciclônicos e descargas de rios próximas às estações. Em consequência, as espécies foram pouco frequentes, mas em picos isolados de importância relativa como Navicula pennata, Delphineis surirella, Pleurosigma diverse-striatum, Pseudo-nizschia delicatissima, P. calliantha e Skeletonema costatum. Diatomáceas características da Água Tropical (oligotrófica, com temperatura média de 21ºC e salinidade elevada em torno de 36 psu) como Azpeitia spp., Asteromphalus spp., Roperia tesselata entre outras situadas majoritariamente ao longo de todo o talude e região oceânica formaram uma terceira associação subtropical/tropical em águas de plataforma externa e oceano aberto. Finalmente, a quarta associação mostrou diatomáceas de ampla distribuição e contribuição relativa frequentemente maior do que as de outras, compreendendo a área da Plataforma interna, média, externa, Talude e Oceânica, apenas pouco representativas no sul da Bacia de Santos sob influência da Frente Subtropical. Nesta associação Nitzschia bicapitata, Thalassionema nitzschioides, Chaetoceros spp. e Bacteriastrum hyalinum foram os componentes mais importantes. Em síntese, as associações de diatomáceas discriminadas na região da Bacia de Santos no Inverno foram influenciadas não apenas pelas massas de água predominantes no sul do Brasil, mas também por eventos mais localizados (upwelling, vórtices, sazonalidade na drenagem continental), mostrando a necessidade de análises mais regionais (em mesoescala) para melhor caracterizar a comunidade do fitoplâncton, e em particular, das diatomáceas

Abstract: Diatoms (Bacillariophyta) are a group of microalgae very diverse and abundant in nutrient-rich coastal ecosystems, in addition to having numerous ecological roles. Based on studies on the diversity and spatial distribution of diatoms, it is possible to elucidate questions about their speciation, role in the carbon and silica cycle, as well as the dynamics of species in marine ecosystems due to recent environmental changes. Diatom associations are affected by variations in temperature, salinity and the amount of available nutrients. Seeking to provide information on the structure and functioning of the South Brazilian marine ecosystem, the present study performed multivariate analysis of net phytoplankton counts based on permanent slides in relation to the environmental parameters (temperature, salinity, nutrients, depth).on diatoms from the Santos Basin (23°S to 28°S), south Brazil, was carried out during autumn-winter 2019, based on 60 oceanographic stations divided into 8 vertical profiles (from A to H), stretching from coastal to open ocean waters. The samples were obtained by vertical trawling with a plankton net with a 20µm mesh. Laboratory work included washing the material, centrifugation, oxidation and preparation of slides for viewing the material under an optical microscope. Four diatom associations were discriminated by Cluster analyses, as well as the environmental vectors responsible for their geographical distribution, which were associated to the water masses features and mesoscale oceanographic activity operating in the Santos Basin. The inner- to mid-shelf association was affected by nutrient discharge from rivers and estuaries, and by the Subtropical Shelf Front; Actinocyclus octonarius, Chaetoceros didymus, Fragilariopsis doliolus, and Pseudo nitzschia pungens showed the highest relative valve contribution. An association composed of uncommon species in isolated abundance peaks like Navicula pennata, Delphineis surirella, Pleurosigma diverse-striatum, Pseudo-nizschia delicatissima, P. calliantha, and Skeletonema tropicum, occurred along the continental slope and was affected by meandering and eddies of the Brazil Current, and in waters under influence of local coastal upwelling. Species from oligotrophic warm waters, such as Azpeitia spp., Asteromphalus spp., and Roperia tesselata, among others, formed a subtropical/tropical association in the outer-shelf and oceanic waters. Finally, the fourth association comprised widely distributed diatoms over the Santos Basin, and mixing with the Tropical association to a certain extent. In this association, Nitzschia bicapitata, Thalassionema nitzschioides, Chaetoceros spp. and Bacteriastrum hyalinum were the most important components. The complex oceanographic dynamics of the Santos Basin indicate that every caution should be taken to interpret environmental drivers and to select diatom indicators, especially when aiming to select marine palaeoenvironmental proxies on a regional biogeographical scale