Assembleias de ouriços-do-mar e relações como habitat em diferentes recifes brasileiros

Abstract

Em ambientes costeiros rasos, sabe-se que os ouriços-do-mar têm um papel ecológico importante, controlando a abundância de macroalgas e permitindo a coexistência de algas crostosas coralinas, e muitas vezes o assentamento de larvas de corais. O efeito dos ouriços sobre as algas é um fenômeno bem documentado em uma ampla variedade de habitats. O interesse sobre esse tópico iniciou na década de 70, nos Estados Unidos da América, com o trabalho de base nos mares temperados, onde aconteceu a proliferação de ouriços que causou a depleção nas zonas de macro algas, transformando-as em áreas dominadas por algas calcarias Sabe-se também que a estrutura física do habitat e outros fatores bióticos e abióticos podem influenciar a distribuição dos ouriços, devido à intensa relação que esses organismos têm com o substrato, como alimentação e locomoção. Poucos estudos foram realizados no Atlântico tropical sudoeste avaliando as assembleias de ouriços em substratos consolidados. Cinco espécies de equinóides são conhecidas para os estados de Santa Catarina e Bahia do Brasil, não existindo para elas dados de densidade e distribuição com relação aos habitats. O objetivo geral desse estudo foi avaliar os padrões de ocorrência e abundância de ouriços em função das características do microhabitat em recifes coralíneos e rochosos do Atlântico Sul ocidental. Para isso verificamos: (1) a abundância e diversidade dos ouriços e (2) as relações dos ouriços com o habitat em diferentes tipos de recifes. Particularmente, buscamos avaliar a abundância em três recifes rochosos (SC) e um recife de coral (BA) para entender a relação das assembleias de ouriços com a estrutura do habitat: complexidade, profundidade, porcentagem de cobertura de bentos. Foi quantificada a riqueza e abundância dos ouriços-do-mar e foram avaliadas variáveis bióticas e abióticas do habitat. As amostragens foram realizadas através de mergulho autônomo, e os parâmetros bióticos e abióticos foram avaliados in situ através de contagens de organismos e classificação dos microhabitats em quadrados de 0.5mX0.5m. Seis espécies foram encontradas para SC, incluindo um novo registro da espécie Tripneustes ventricosus. No recife coralíneo (Recife de Fora, BA), encontramos quatro espécies mas E. lucunter foi a espécie dominante com média de 12,7 ±1,1 ind.m-2. Nos recifes rochosos de Santa Catarina, a densidade média de E. lucunter na faixa rasa (1-5 m) foi de 5,12 ± 2,1 ind.m-2. Outras espécies, apesar de terem densidades mais baixas, também foram representativas (e.g. Arbacia lixula 1,67 ind.m-2; Paracentrotus gaimardi 1,34 ind.m-2). Em relação ao habitat, na escala do microhabitat, a composição de ouriços de Santa Catarina foi melhor explicada pela seguinte variável: a complexidade de habitat (BIOENV; pw=0,22). No Recife de Fora (BA), a abundância de ouriços foi melhor explicada pela cobertura de buracos (BIOENV; pw= 0,217), que também é resultado do ouriço escavando o recife, e assim criando uma maior complexidade do habitat. No mesmo recife, a densidade de E. lucunter também teve relação com esse mesmo fator abiótico (r=0,37; P<0,0001). Os resultados do ambiente rochoso em Santa Catarina nos levam a concluir que o efeito de habitat na comunidade de ouriços é espécie-específico. Para o recife coralíneo amostrado na Bahia, sugerimos uma menor redundância funcional de ouriços herbívoros no sistema (quando comparado ao recife rochoso). Esse resultado pode ser importante em termos de resiliência do sistema. Mais estudos sobre os ouriços devem ser considerados para ajudar entender seu papel em sistemas recifais em mudança e para subsidiar ações que promovam a manutenção da resiliência de sistemas recifais. <br>

Abstract: Sea urchins have important roles in marine shallow coastal environments by controlling the abundance of macroalgae, favouring the growth of crustose coralline algae, and often enabling coral spat settlement. The phenomemon of urchin effects on algae has been documented in various types of habitat. Interest in this topic began in the mid 70s in the United States in temperate reefs when a sea urchin proliferation event occured, causing a depletion of macroalgal zones and transforming them into calcareous algae zones. Sea urchins exhibit close linkages with the substrate, derived from their life habits like locomotion and feeding. Therefore, their distribution is influenced by the physical structure of the habitat as well as biotic and abiotic factors. Few studies have assessed the urchin assemblages in marine hard substratum communities of the South Atlantic. Five urchin species are known to occur in the state of Santa Catarina and Bahia in Brazil, those of which have no distribution data. The main objectives of this study were to evalute the distribution and abundance patterns of urchins and their relationships with habitat characteristics at the microhabitat scale. We determined (1) urchin abundance and diversity, and (2) their relationships with habitat variables in two different reefs. Specifically, we performed this study at three rocky reefs of Santa Catarina (SC) and one coral reef of Bahia (Recife de Fora-BA) to understand the urchin assemblages and their relation to habitat structure: habitat complexity, depth, and percent cover of substrate groups. We sampled for richness and abundance data as well as biotic and abiotic habitat variables. In situ sampling was performed during scuba diving by quadrat counts and classification of percent cover of the microhabitat variables using 0.5mx0.5m quadrats. Six species of urchins were found for SC, including one new species register of Tripneustes ventricosus. At the coral reef (Recife de Fora, Bahia), four species were found but E. lucunter was the main species with a mean density of 12.7 ± 1.1 ind.m-2. At the rocky reefs of SC, their mean density in the shallow strata was 5.12 ± 2.1 ind.m-2. Other species, despite presenting lower densities, were also representative (e.g. Arbacia lixula 1.67 ind.m-2; Paracentrotus gaimardi 1.34 ind.m-2). In relation to habitat at the micro-scale, the urchin composition of SC was best explained by the following variable: habitat complexity (BIOENV; pw=0.22). At Recife de Fora, the biotic compostion was best explained by percent cover of holes (BIOENV; pw= 0.217), which is also a result of the urchin excavating the reef thus creating a greater habitat complexity. In the same reef, E. lucunter density also correlated with the same variable (r=0.37; P<0.0001). Our results suggest that for the rocky reefs of Santa Catarina, the effect of habitat on sea urchin assemblage is species-specific. For the studied coral reef of Bahia, we suggest a lack of funcional redundancy of urchin herbivores (when compared to the rocky reefs). This result may be important in terms of reef resilience. Future urchin studies should be considered in order to better understand their roles in changing reef systems and to aid in promoting management of reef resilience.