Composição e variabilidade espaço-temporal do microfitobentos na praia arenosa do Village (Pontal do Sul, Paraná, Brasil)

Abstract

O microfitobentos (MFB) é formado por organismos unicelulares, principalmente diatomáceas, euglenófitas e cianobactérias, que vivem associados a substratos marinhos, podendo colonizar diferentes habitats desde as zonas de arrebentação de ondas até áreas lodosas de planícies interiores. Considerado um dos principais produtores primários do ambiente bêntico, o MFB faz parte da base da cadeia alimentar de vários organismos, além de oxigenar o sedimento. Apesar da sua importância, são poucos os estudos sobre este compartimento bêntico em praias arenosas expostas. O presente trabalho visou caracterizar a composição e variabilidade espaço-temporal de uma mancha de MFB desde seu surgimento até o seu desaparecimento na praia do Village (Pontal do Paraná), durante 10 dias, com cinco coletas intervaladas por um dia. A praia foi amostrada em 3 transectos e 5 níveis, desde a linha de detritos (driftline) até a zona de espraiamento. Com a ajuda de um corer de 2 cm de diâmetro foram retiradas 15 amostras de sedimento (5 em cada transecto) em cada dia de coleta. Em laboratório, cada amostra foi dividida em estratos (0-1; 1-2; 3-5; 5-7 cm). As microalgas foram contadas e identificadas em microscópio óptico (400x) em uma câmera de Fuchs-Rosenthal. Análises do sedimento e dos pigmentos (clorofila-a e feoftina) também foram realizadas. A densidade do MFB (número de células por volume), densidade total de indivíduos, densidade de Euglena sp., concentração de clorofila e número de táxons presentes foram consideradas como variáveis dependentes de dois fatores fixos (nível e estrato). A variabilidade biológica foi analisada por meio de uma ANOVA bifatorial, no programa Statistica 7.0. Para analisar as interações dos fatores bióticos com os abióticos foi aplicada uma análise de correspondência canônica (CCA). A areia variou de fina e muito bem selecionada no primeiro nível a muito fina e muito bem selecionada nos demais. A salinidade do mar e da água de percolação, medida com um refratômetro, variou de 34 a 36 e de 12 a 24, respectivamente. Foram registrados 18 táxons diferentes. As densidades dos seis táxons mais abundantes - Euglena sp. (70,4% do total), Fragilaria sp. (4,24%), Navicula sp. 5 (3,72%), Navicula sp. 4, (3,40%), Navicula bulllata (3,39%) e Diploneis sp. (3,29%) - corresponderam a 88,5% do total de indivíduos encontrados. As concentrações de clorofila-a variaram de não detectável a 6,6 ?g.g-1 de sedimento. Como esperado, a concentração de clorofila-a foi uma função da densidade total dos organismos e da densidade de Euglena sp., espécie dominante. Valores de feoftina, na maioria dos casos, apresentaram uma curva inversa à da clorofila-a, uma vez que a feoftina é produto da degradação dos pigmentos fotossintéticos. Durante o período amostrado, a mancha surgiu, cresceu e desapareceu. No entanto, o desaparecimento visual do biofilme na superfície do sedimento não foi confirmado pelas análises químicas e biológicas das amostras, indicando que a mancha ainda estava presente, porem não visível na superfície. Foram encontradas diferenças significativas nos tratamentos Nível e Estratos e na interação destes tratamentos, demonstrando que o padrão de distribuição do microfitobentos é complexo e varia marcadamente ao longo do tempo, dependendo de fatores abióticos, como principalmente temperatura (ar e sedimento), salinidade (mar e lençol freático) e radiação solar. Foram encontradas também evidências claras de migração vertical para extratos sub-superficiais próximo a linha da água, mecanismo provavelmente utilizado para reduzir as chances de ressuspensão por ação de ondas durante a preamar.

Abstract: Microphytobenthos (MFB) is composed by unicellular organisms such as diatoms, euglenophyta, and cyanobacteria that live associated to the water-sediment interface and inhabit various types of substrates since surf zones to intertidal sandflats. Considered the most important primary producers in the benthic compartment, MFB is the food-chain base to many organisms, besides oxygenating the sediment. In spite of their importance, there are few studies concerning exposed sandy beaches. This study attempted to characterize the composition and spatial-temporal variability of a MFB green patch since its appearance till death in the Village beach (Pontal do Paraná, Brazil), for 10 days. Five samplings were done in one day intervals, and replicate samples were collected within three transects with five levels, since driftline until the swash zone. A 2 cm diameter corer was used to collect 15 sediment samples (5 in each transect) per sampling day. In laboratory, each corer was sectioned into separate quotes for analyses at the following depth intervals: 0-1; 1-2; 3-5; 5-7 cm. The MFB organisms were counted and identified under optical microscope (400x) with a Fuchs-Rosenthal chamber. Sediment and pigment (chlorophyll-a and feoftina) analysis were also done. MFB density (number of cells per quote), total density, Euglena sp. density, chlorophyll concentrations and number of species were considered the dependent variables of two fixed factors (level and stratum). The biological variability was analyzed by bifatorial ANOVA, with the software Statistica 7.0. Interaction assessment of biotic and abiotic factors was done using canonical correlation analysis (CCA). The sediment varied as fine and very well-selected in the first level, and very fine and very well-selected in the other ones. Sea and pore water salinity were measured with a manual refratometer and showed a 34-36 and 12-24 variation, respectively. Eighteen species were registered and the densities of the six predominant species were: Euglena sp. (70,4% of the total), Fragilaria sp. (4,24%), Navicula sp. 5 (3,72%), Navicula sp. 4, (3,40%), Navicula bulllata (3,39%) and Diploneis sp. (3,29%) - which corresponded to 88,5% of the total individuals. As we expected, the chlorophyll concentration varied as a function of the total density of organisms and as the Euglena sp. density, the dominant specie. Feoftina concentrations, in most of the cases, presented an inverse chlorophyll curve, since it is the degradation product of chlorophyll. During this study period, the patch appeared, grew and disappeared. However, the visual biofilm absence in the sediment surface was not confirmed by chemical and biological analysis, indicating that the patch was still present but invisible in the surface. Significant differences between Level and Strata treatments and in the interaction of treatments showed a MFB complex and temporally variable distribution pattern, depending on abiotic factors such as temperature (air and sediment), salinity (sea and pore water) and PAR radiation. The clear evidence of vertical migration to sub- surface stratum near the tide line suggest a relation with a mechanism to reduce the ressuspension caused by wave and tide currents action.

Key-words: microphytobenthos, Euglena sp., green stain, sand beaches, distribution patterns.