Influência de Encope emarginata (Leske, 1778) (Echinodermata) sobre a estrutura das associações meiobêntica e microfitobêntica de fundos sublitorais estuarinos

Abstract

Resumo: Macroinvertebrados bênticos, como a bolacha-do-mar Encope emarginata, perturbam a superfície do sedimento, alterando a complexidade estrutural do habitat, as suas características biogeoquímicas e a disponibilidade de recursos alimentares. Com o intuito de avaliar a influência de Encope emarginata sobre a estrutura das associações microfitobêntica e meiobêntica em regiões sublitorais da Baia de Paranaguá (Paraná, Brasil) este estudo tem como objetivos (1) estimar a densidade e comparar a variabilidade espacial da meiofauna, do microfitobentos e dos parâmetros texturais do sedimento em regiões do sublitoral com a presença de manchas populacionais de E. emarginata vivas (EV), mortas (EM) e sem a presença do equinoide (SE), em distintas escalas espaciais; e (2) avaliar a influência da alimentação e da perturbação biogênica da bolacha-do-mar sobre a estrutura das associações microfitobêntica e meiobêntica de regiões sublitorais estuarinas. Para atender os dois objetivos, o trabalho compreendeu uma abordagem descritiva em campo e um experimento em laboratório, apresentados em distintos capítulos. A densidade total de microalgas e de nematoides foi menor em EV do que nos outros dois tratamentos. Contudo, não observamos diferenças na riqueza de espécies, evidenciando a importância da predação não-seletiva e perturbação biogênica sobre o microfitobentos e a meiofauna. Em contrapartida, a concentração de clorofila-a e a abundância relativa dos comedores de depósito seletivos foram maiores em EV, o que sugere uma influência positiva dos processos de excreção e bioturbação por E. emarginata na oxigenação e difusão de nutrientes, beneficiando a produção microbiana e de microalgas, expressa por maiores biovolumes, aos quais se relacionaram indiretamente os padrões de variação espacial dos grupos tróficos de nematoides. Estas respostas puderam ser parcialmente replicadas em laboratório, demonstrando que os efeitos da perturbação biogênica, causada pela movimentação e alimentação da bolacha-do-mar sobre as associações são relativamente consistentes. Encope emarginata contribui significativamente para aumentar a heterogeneidade ambiental, influenciando decisivamente os padrões de distribuição da meiofauna e do microfitobentos em fundos sublitorais estuarinos. Dessa forma E. emarginata e outras espécies-chave podem contribuir diretamente para a manutenção da biodiversidade e funcionamento do sistema bêntico.

Abstract: Benthic macroinvertebrates, such as the sand dollar Encope emarginata, can modify the environment and resource availability, by disturbing surface sediments and affecting nutrient fluxes, in a process often called ecosystem engineering. To determine the effects of sand dollar activities on structure of subtidal microphytobenthic and meiobenthic associations, this work: (1) Describes the variations in diversity and density of microphytobenthos, meiobenthos and sediment variables, at distinct hierarchical spatial scales, in areas with live E. emarginata (LE), only skeletons (DE) and without live or dead sand dollars (WE) along the shallow subtidal region (0.5 - 1.5 m of depth) of the Paranaguá Bay (Southern, Brazil); and (2) assesses the trophic and engineering effects of the sand dollar on microphytobenthos and meiobenthos associations. Although no differences were observed in species richness, the total densities of microalgae and nematodes were lower in the LE than in the other two treatments, suggesting that nonselective predation or biogenic disturbance of sediment by sand dollars can directly affect meio- and microphytobenthic associations. Conversely, chlorophyll-a content and the relative abundance of selective deposit feeders were higher in the LE, due to higher microbial and primary production (preferentially epipelic centric diatoms with relatively high cell biovolumes) by positive effect of sediment oxygenation and nutrient diffusion between sediment-water interface as a result of bioturbation and excretion of E. emarginata. These in situ results were replicated successfully under experimental conditions, suggesting causal effects among feeding and biogenic disturbances activities of sand dollar and community structure of associated microalgae and fauna. We conclude that E. emarginata can significantly affect the dynamics of benthic associations by increasing sediment heterogeneity. Thus, keystone species can contribute to biodiversity and ecossytem functioning of benthic system.