Estruturas das comunidades de peixes recifais em ilhas oceânicas do atlântico e pacífico oriental

• Main Author: Quimbayo Agreda, Juan Pablo
• Other Authors: Floeter, Sergio Ricardo, Universidade Federal de Santa Catarina
• Format: Master Thesis
• Language: Portuguese
• Published: 2013
• Subjects: Ecologia; Ilhas; Biogeografia; Recifes e ilhas de coral; Peixes recifais; Briggs; Five Islands; Galapagos; Larga; Pacific; Rocas; North Atlantic
• Online Access: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/107574

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2013 As ilhas oceânicas, apesar de representarem uma pequena fração dos ambientes marinhos do planeta, tem contribuido para o entendimento de processos ecológicos e evolutivos. No entanto, <10% dos estudos que incluem as ilhas oceânicas em suas análises abordam os sistemas marinhos. Esta falta de conhecimento se agrava mais ainda devido à super-exploração dos ambientes marinhos no último século. Diante desta falta de informação e usando os peixes recifais como modelos biológicos, foram avaliadas algumas premissas sobre a estruturação das comunidades marinhas em ilhas oceânicas, tais como: 1) diferenças taxonômicas entre províncias isoladas por barreiras geográficas, 2) a relação entre riqueza de espécies, área e grau de isolamento, 3) a importância relativa de espécies endêmicas locais e regionais para a composição da assembleias e 4) a influência de fatores bióticos, abióticos e antrópicos sobre a riqueza, densidade, biomassa e a estrutura trófica de peixes recifais. A área de estudo compreendeu onze ilhas oceânicas tropicais e uma subtropical, localizadas entre as latitudes de 28°N e 22°S, sendo cinco ilhas no Pacífico Oriental (Revillagigedos, Cocos, Clipperton, Malpelo e Galapagos), quatro no Atlântico Ocidental (Arquipélago de São Pedro e São Paulo, Atol das Rocas, Fernando de Noronha e Trindade), duas no Atlântico Oriental (Cabo Verde e São Tomé) e uma no Atlântico norte (Açores). As comunidades de peixes recifais foram amostradas através de censos visuais subaquáticos (CV) em áreas variaves e listas de espécies (LE) publicadas. As variaveis obtidas das comunidades de peixes recifais foram à riqueza, densidade e biomassa de espécies. As variáveis físicas como produtividade primária e temperatura superficial do mar foram obtidas em bancos de dados disponíveis on-line. Como indicador de pressão antrópica foi usada a densidade da população humana reportada no ultimo censo para cada ilha e o status de proteção ambiental determinado pela IUCN. A composição de gêneros de peixes recifais nas ilhas se agruparam em três grupos segundo o grau de similaridade (ANOSIM; Rglobal=0,32; p=0,01), esta formação coincide com as províncias biogeográficas propostas por Briggs (1974), refletindo a intensidade das barreiras biogeográficas, como o Istmo de Panamá (IP) e Barreira Central do Atlântico (BCA) na separação da composição dos gêneros. As curvas de riqueza de espécie vs. área apresentaram uma correlação positiva (R2CV: 0,29 e R2LE: 0,55), corroborando o padrão observado por MacArthur & Wilson (1967) em seu estudo de biogeografia de ilhas. No entanto, para o grau de isolamento não houve relação significativa, apesar de uma tendência negativa ter sido observada (R2CV: 0,03 e R2LE: 0,21). Isto possivelmente se deve a maior capacidade de dispersão dos organismos marinhos em comparação aos organismos terrestres, transpondo grandes distâncias com maior frequência. O maior número de espécies endêmicas regionais que compõem as comunidades de peixes recifais no Pacífico Oriental está relacionado ao maior isolamento desta região com relação às províncias adjacentes (Caribe e Pacífico Central), sendo IP mais efetivo do que BCA. A Produtividade, temperatura, status de proteção e densidade populacional humana, em conjunto ou separadamente, não foram capazes de explicar as variações observadas na densidade e biomassa entre as ilhas. No entanto, observou-se que os locais com menor biomassa de peixes recifais foram aqueles com presença de população humana residente, sendo esses o Arquipélago de Fernando de Noronha, o Arquipélago de Cabo Verde e a Ilha de São Tomé. Nesses locais, a existência de pesca, mesmo que artesanal, provavelmente influencia negativamente a biomassa de peixes de grande porte. Este trabalho mostra que a composição das espécies de peixes recifais de ilhas oceânicas são intimamente relacionadas a fatores biogeográficos de larga escala, enquanto que padrões da estrutura das comunidades (abundancia, biomassa) estão mais suscetíveis a fatores locais, incluindo a ação humana. Abstract: Oceanic islands, although they represent a small fraction of marine environments on the planet, have contributed to understanding the ecological and evolutionary processes. However, <10% of the studies that include oceanic islands in their analyzes approach the marine systems. This lack of knowledge is further aggravated due to over exploitation of marine environments in the last century. Given this lackof information and using the reef fish as biological models, were evaluated some assumptions about the structure of marine communities on oceanic islands, such as: 1) taxonomic differences between provinces isolated by geographical barriers, 2) the relationship between species richness, area and degree of isolation, 3) the relative importance of local and regional endemic species to the composition of the assemblies and 4) the influence of biotic, abiotic and human activities on the richness,density, biomass and trophic structure of reef fish.The study area comprised eleven tropical oceanic islands and one subtropical, located between latitudes 28 ° N and 22 ° S, five islands inthe eastern Pacific (Revillagigedos, Cocos, Clipperton, Malpelo and Galapagos), four in the Western Atlantic (Archipelago St. Peter and St.Paul, Rocas Atoll, Fernando de Noronha and Trindade), two in theeastern Atlantic (Cape Verde and Sao Tome) and in the North Atlantic(Azores). Reef fish communities were sampled using underwater visualcensuses (CV) in variable areas and in species lists (LS) published. Thevariables obtained from the communities of reef fish were the richness,density and biomass of species. Physical variables such as primaryproductivity and sea surface temperature were obtained from databasesavailable online. As an indicator of human pressure was used the densityof human population in the last census reported for each island and thestatus of environmental protection given by the IUCN.The gender composition of reef fish in islands were classified into threegroups according to the degree of similarity (ANOSIM; Rglobal = 0.32, p= 0.01), this information coincides with the biogeographic provincesproposed by Briggs (1974), reflecting the intensity of biogeographicbarriers, as the Isthmus of Panama (IP) and Barrier Central Atlantic(BCA) in the separation of the composition of genres. The curves of species richness vs. area showed a positive correlation (R2CV: R2LE and0.29: 0.55), confirming the pattern observed by MacArthur & Wilson(1967) in their study of island biogeography. However, to the degree of isolation there was no significant relationship, despite a negative trend was observed (R2CV: R2LE 0.03 and 0.21.) This is possibly due to greater dispersal ability of marine organisms compared to terrestrial organisms across great distances with major frequency. The largest number ofendemic regional communities that make up the reef fishes in the eastern Pacific is related to greater isolation of this region with respectto the adjacent provinces (Caribbean and Central Pacific), IP is more effective than BCA Productivity, temperature, status of protected, and human population density, together or separately, were not able to explain the observed variations in density and biomass between the islands. However, it was observed that sites with lower biomass of reef fishes were those with the presence of resident human population, these been the archipelago of Fernando de Noronha, the archipelago of Cape Verde and Sao Tome Island. In these places, the existence of fishing, even artisanal fisheries,probably influence negatively in the biomass of large fish. This work shows that the species composition of reef fishes of oceanic islands are closely related to large-scale biogeographic factors, where as patterns ofcommunity structure (abundance, biomass) are more susceptible to local factors, including human action.