Recifes profundos funcionam como refúgios? um teste com corais do Atlântico Sul

The hypothesis of deep reef refuges predicts that deep reef ecosystems (> 30 m depth) may act as refuges for the biota of shallow reefs and recover it after human disturbances. Although the hypothesis has been postulated almost two decades, empirical evidence is lacking that support it for divers...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Morais, Juliano
Other Authors: Santos, Bráulio Almeida, http://lattes.cnpq.br/7867042386088490
Format: Thesis
Language:Portuguese
Published: Universidade Federal da Paraíba 2019
Subjects:
Online Access:https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13839
Description
Summary:The hypothesis of deep reef refuges predicts that deep reef ecosystems (> 30 m depth) may act as refuges for the biota of shallow reefs and recover it after human disturbances. Although the hypothesis has been postulated almost two decades, empirical evidence is lacking that support it for diverse biological groups, including corals. Little is known about how corals respond to different types of human disorders, whose magnitude and frequency vary considerably. In this work, I used coral communities on the coast of Paraíba to test the hypothesis of deep reef refuges. As a preamble, I reviewed the literature (110 studies) to identify theoretical and geographic gaps on coral responses to ocean acidification, climate change, overfishing, pollution, and disordered tourism. I ranked the studies according to the ocean, ecoregion, type of disturbance, level of biological organization, study approach, method of data collection, depth at which data were collected and type of coral response. I have found that the studies are concentrated in the Indo-Pacific (36.3%) and the Caribbean (31.9%) and have used an observational approach (59.1%) with SCUBA diving (37.2%) to assess the impact of ocean warming 55.4%) in coral communities (58.1%), especially in shallow waters (up to 27 m). These results reveal the scarcity of information on coral responses to pollution, tourism, overfishing and acidification, particularly in deep reef ecosystems and in ecoregions outside the Indo-Pacific and Caribbean. For the test of the hypothesis of the refuge, I used a community-level approach capable of partitioning the diversity in its alpha and beta components along a gradient of 3 to 61 m. Through SCUBA diving, I found 7 shallow reefs (<30 m) and 12 deep reefs (> 30 m). Contrary to expectations, shallow reefs presented greater range diversity than the deep ones (13 vs. 7 species); highest proportion of specialist species in depth (77% vs. 57%); similar alpha diversity but higher beta diversity of rare, typical and common species; and unique functions not found in deep areas (e.g., soft corals). These results refute the hypothesis that deep reefs function as refuges for corals. However, they reveal that shallow and deep reefs are complementary, being essential to conserve the entire depth gradient to fully protect regional coral diversity. Nenhuma A hipótese dos refúgios em recifes profundos prevê que ecossistemas recifais profundos (>30 m de profundidade) podem atuar como refúgios para a biota dos recifes rasos e recuperá-la após distúrbios humanos. Ainda que a hipótese tenha sido postulada há quase duas décadas, faltam evidências empíricas que a suportem para diversos grupos biológicos, incluindo corais. Pouco se sabe também sobre como os corais respondem a diferentes tipos de distúrbios humanos, cuja magnitude e frequência variam consideravelmente. Neste trabalho, utilizei comunidades de corais ocorrentes na costa paraibana para testar a hipótese dos refúgios em recifes profundos. Como preâmbulo, revisei a literatura (110 estudos) para identificar lacunas teóricas e geográficas sobre as respostas dos corais à acidificação do oceano, mudança climática, sobrepesca, poluição e turismo desordenado. Classifiquei os estudos de acordo com o oceano, ecorregião, tipo de perturbação, nível de organização biológica, abordagem de estudo, método de coleta de dados, profundidade em que os dados foram coletados e tipo de resposta do coral. Descobri que os estudos estão concentrados no Indo- Pacifico (36.3%) e no Caribe (31.9%) e têm utilizado abordagem observacional (59,1%) com mergulho SCUBA (37,2%) para avaliar o impacto do aquecimento do oceano (55,4%) nas comunidades de corais (58,1%), especialmente em águas rasas (até 27 m). Estes resultados revelam a escassez de informações sobre respostas de corais à poluição, turismo, sobrepesca e acidificação, particularmente em ecossistemas recifais profundos e em ecorregiões fora do Indo-Pacífico e Caribe. Para o teste da hipótese do refúgio, utilizei uma abordagem no nível de comunidade capaz de particionar a diversidade em seus componentes alfa e beta ao longo de um gradiente de 3 a 61 m. Amostrei, através de mergulho SCUBA, 7 recifes rasos (<30 m) e 12 profundos (>30 m). Contrário às expectativas, os recifes rasos apresentaram maior diversidade gama que os profundos (13 vs. 7 espécies); maior proporção de espécies especialistas em profundidade (77% vs. 57%); diversidade alfa similar porém maior diversidade beta de espécies raras, típicas e comuns; e funções exclusivas não encontradas nas áreas profundas (e.g. corais moles). Esses resultados refutam a hipótese de que os recifes profundos funcionam como refúgios para corais. Entretanto, revelam que recifes rasos e profundos são complementares, sendo fundamental conservar todo o gradiente de profundidade para proteger integralmente a diversidade regional de corais.