Resposta das associações bento-pelágicas ao transporte sedimentar de fundo

Abstract

Resumo: Embora existam evidências do acoplamento dos organismos que habitam a interface sedimento-coluna d’água e o transporte sedimentar de fundo, incompatibilidades metodológicas dificultam a medição direta da efetividade do transporte, em escalas espaço temporais relevantes para os processos biológicos de dispersão. Apesar da vasta literatura sobre o tema, até o momento não há evidências do grau de seletividade do fluxo de água quanto às formas, hábitos e morfologias ou como o transporte pode estar associado a processos ecológicos, funcionais e evolutivos, tanto dos organismos bênticos, quanto dos organismos planctônicos associados a esse habitat tridimensional. Três tipos diferentes de movimento de organismos vivos entre ambos os compartimentos são reconhecidos: (1) Movimentação ativa seguida de uma mudança no estágio de vida; (2) Movimentação ativa sem uma mudança no estágio de vida; e (3) Processos passivos envolvidos no movimento. Nosso trabalho propõe compreender como e quais processos físicos e geológicos promovem, através da ressuspensão e do transporte, a dispersão e determinam a ocorrência desses grupos na coluna d’água. Para acessar essa relação, confeccionamos uma armadilha de sedimentos para quantificação do transporte de carga de fundo com estrutura similar às de redes planctônicas, desenvolvido para coletar partículas sedimentares suspensas até 1m, divididos em 10 níveis. A estrutura principal e das bocas das redes é feita de ferro. Possui 1 metro de altura, 20 cm de largura e 50 cm de comprimento. Cada nível é removível e composto por uma rede coletora de sedimento com boca retangular (10 cm de altura x 20 cm de largura). As redes possuem malha de 63 µm e formato cônico de 50 cm de comprimento. Após as 12 coletas (eventos) realizadas em 4 campanhas (dias), foram encontrados 11.841 organismos, distribuídos entre os seguintes filos: Artrópoda - Copépodes planctônicos (Cyclopoida e Calanoida) e bênticos (Harpacticoida), Amphipoda (Oedicerotidae e Caprellidae), Isopoda, Cumacea, Pycnogonida, Halacaridae e os estágios larvais Megalopae e Nauplii; Anellida - Larvas de poliquetas (Polygordius, Spionidae, Nereididae, Phyllodocidae, Syllidae, Terebellidae e Amphinomidae) e Chaetosphera; Echinodermata – Larvae plutei, Ophiuridae; Cnidaria – Hydrozoa; Mollusca: Larvas de gastrópode Veliger; Nematoda, Urochordata e Acoelomorpha. As abundâncias foram maiores nos 3 primeiros níveis do amostrador (junto ao fundo). A maior contribuição veio dos crustáceos, com os copépodes (bentônicos e planctônicos), anfípodes (Oedicerotidae) e as larvas de anelídeos (Spionidae e Polygordius). Sempre que um táxon bêntico foi estatisticamente significativo em nossas análises de interação, sua abundância ou riqueza estava associada com variáveis granulométricas, como o tamanho médio do grão ou o grau de seleção. Da mesma forma, sempre que um táxon planctônico foi estatisticamente significativo em nossas análises de interação, sua abundância ou riqueza estava associada com variáveis relacionadas ao fluxo, como a altura e a variação da maré. É possível afirmar que a coocorrência de organismos meiofaunais epibênticos e zooplanctônicos, nas primeiras camadas da coluna d’água, mostra que diversas associações biológicas entre esses compartimentos ainda são subestimadas

Abstract: Although there is some evidence of the coupling between organisms that inhabit the sediment-water column interface and the bedload transport, methodological incompatibilities hinder the direct measurement of the transport effectiveness, in space-time scales relevant to the biological processes of dispersion. Despite the vast literature on the subject, so far there is no evidence of the selectivity degree of water flow in terms of shapes, habits and morphologies or how transport can be associated with ecological, functional and evolutionary processes, both from benthic organisms, as well as planktonic organisms associated with this three-dimensional habitat. Three different types of movement of living organisms between both compartments are recognized: (1) Active movement followed by a change in life stage; (2) Active movement without a change in life stage; and (3) Passive processes involved in water movement. The aim of our work is to understand how and which physical and geological processes promote dispersion, through resuspension and transport, determining the occurrence of these two groups in the water column. To access this relation and quantify the bedload transport, we made a sediment trap with a structure similar to planktonic nets divided into 10 levels, developed to collect suspended sediment particles up to 1m. The main structure and the mouths of the nets are made of iron. It is 1 meter high, 20 cm wide and 50 cm long. Each level is removable and consists of a sediment collection net with a rectangular mouth (10 cm high x 20 cm wide). The nets have 63 µm mesh and 50 cm long conical shape. After the 12 collections (events) carried out in 4 campaigns (days), 11,841 organisms were found, distributed among the following phyla: Arthropod - Planktonic copepods (Cyclopoid and Calanoida) and benthic (Harpacticoida), Amphipoda (Oedicerotidae and Caprellidae), Isopoda, Cumacea, Pycnogonida, Halacaridae and the larval stages Megalopae and Nauplii; Anellida - Polychaete Larvae (Polygordius, Spionidae, Nereididae, Phyllodocidae, Syllidae, Terebellidae and Amphinomidae) and Chaetosphera; Echinodermata - Larvae plutei, Ophiuridae; Cnidaria - Hydrozoa; Mollusca: Veliger gastropod larvae; Nematoda, Urochordata and Acoelomorpha. The abundances were higher in the first 3 levels of the sampler (near the bottom). The largest contribution came from crustaceans, with copepods (benthic and planktonic), amphipods (Oedicerotidae) and some polychaete larvae (Spionidae and Polygordius). Whenever a benthic taxon was statistically significant in our interaction analyzes, its abundance or species richness was associated with particle size variables, such as average grain size or selection degree. Likewise, whenever a planktonic taxon was statistically significant in our interaction analysis, its abundance or species richness was associated with variables related to flow, such as tidal height and tidal variation. It is possible to state that the co-occurrence of zooplankton and epibenthic meiofaunal organisms, in the first layers of the water column, shows that several biological associations between these compartments are still underestimated