Plasticidade fenotípica e a persistência de gramas marinhas ao longo de gradientes ambientais em uma laguna costeira

Abstract

Em face à tendência global de declínio das populações de gramas marinhas, surge a necessidade de aprofundar o conhecimento sobre os padrões de respostas fenotípicas das diferentes espécies às variações ambientais a que são expostas. A qualidade da água e do substrato são parâmetros determinantes para a sobrevivência das gramas que são também altamente sensíveis às atividades antrópicas (por ex., urbanização) e às suas consequências (fertilização, eutrofização). O crescente corpo de literatura nesta temática frequentemente utiliza apenas uma variável independente e/ou poucas variáveis resposta, o que é ainda incipiente para as populações de gramas marinhas brasileiras. Assim, o objetivo deste trabalho foi analisar a plasticidade fenotípica de Ruppia maritima e Halodule wrightii exibida em distintos níveis organizacionais da planta em resposta à variabilidade de parâmetros relacionados à qualidade de água e sedimento de uma laguna costeira no sul do Brasil. Mais especificamente, procurou-se distinguir as diferentes estratégias de cada espécie para persistir em condições ambientais variáveis e identificar potenciais impactos da degradação ambiental da laguna na distribuição e expressão fenotípica das espécies. Os resultados revelaram uma discrepância entre espécies na intensidade de alterações fenotípicas realizadas em diferentes níveis organizacionais, o que possivelmente se relaciona às diferentes histórias de vida dessas espécies. Também ficou evidenciado que R. maritima foi principalmente afetada pela qualidade dos sedimentos, enquanto que as respostas de H. wrightii também foram motivadas por alterações na qualidade da água. Apesar da conhecida resistência ecofisiológica de ambas as espécies e de que foram encontradas amplamente distribuídas, as formações de H. wrightii na região mais urbanizada da laguna mostraram sinais de vulnerabilidade pela grande biomassa de epífitas incrustadas nas folhas, o que possivelmente está ligado à crescente fertilização das águas da laguna devido à ineficácia da gestão do esgoto doméstico no seu entorno. Este trabalho destaca a importância de integrar entre diferentes níveis organizacionais para aprimorar a interpretação das relações entre as gramas e a variabilidade ambiental, além de preencher lacunas de conhecimento básico e permitir o acompanhamento da evolução destas populações e da saúde ambiental da Lagoa da Conceição.

Abstract: In a world of declining seagrasses, determining their species-specific phenotypic variability in response to human altered environmental factors becomes important to better understand the different acclimation potentials and mechanisms that seagrasses offer in face of increasing environmental stress. Many studies have reported their responses to environmental gradients of single parameters, using either single or multiple metrics, while species? phenotypic variations along environmental gradients including several environmental factors are rather scarce. In Brazil, few studies were performed in this field. Here, we evaluated the responses of Halodule wrightii and Ruppia maritima at different organizational levels to key environmental factors along environmental gradients, including urbanization, light availability, salinity and sediment characteristics in a subtropical Brazilian coastal lagoon. Specifically, we aimed to distinguish among species specific strategies to cope with environmental variability and to identify potential impacts from environmental deterioration in seagrass distribution and phenotypic expression. The results revealed differential plasticity at specific organizational levels, which might be related to species life history. Also, it was evidenced that R. maritima was mainly affected by sediment traits, while H. wrightii also responded to water quality parameters. Although both species are reported as ecophysiologically resistant and that they were found distributed throughout most of the lagoon, a group of H. wrightii meadows showed signs of vulnerability due to the high epiphyte fouling, which might indicate water fertilization due given the poor waste water management in the watershed. This study emphasizes how integrating across the different plant organizational levels increases the accuracy of interpretation of seagrass responses and acclimation strategies to the changing environment and fills base-line knowledge gaps for further monitoring of these seagrass populations and the lagoon´ health status.