Modelagem da distribuição potencial do coral invasor Tubastraea spp. (coral-sol) na costa brasileira considerando preditores ambientais e antrópicos: subsídios para o plano de controle nas Unidades de Conservação

Abstract

No Brasil, Tubastraea spp. (Scleractinia; Dendrophylliidae), foi introduzida através da bioincrustação em plataformas petrolíferas e/ou navios de perfuração no fim dos anos 80. Atualmente, esses corais, conhecidos como coral-sol, são encontrados em plataformas de petróleo, navios de perfuração, monobóias, costões rochosos e recifes ao longo de mais de 3000 km da costa brasileira. O coral-sol apresenta uma notável capacidade de dispersão e invasão, impactando costões e recifes de coral por competição com espécies nativas. Considerando a grande dimensão dos impactos em águas brasileiras, a invasão do coral-sol foi alvo do Plano Nacional de Prevenção, organizado em 2017 pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações em parceria com especialistas e o setor privado. O coral-sol vem sendo estudado em outras regiões, principalmente onde a invasão começou, no Rio de Janeiro, no entanto seu potencial invasor relacionado aos preditores antrópicos ainda é desconhecido. Além disso, ações de manejo do coral-sol têm sido realizadas em diversas regiões, porém essa atividade necessita de subsídios para um direcionamento mais eficiente de esforços e recursos. Neste sentido, a modelagem espacial da adequabilidade de habitat, ou modelagem de nicho, desempenha um papel importante em prever espacialmente o potencial de invasão e proliferação de espécies exóticas no ambiente, possibilitando que as ações de controle sejam direcionadas para os locais com maior potencial de assentamento. Assim, o objetivo deste projeto foi modelar a adequabilidade de habitat de Tubastraea spp. na costa brasileira com vistas ao apoio a atividades de controle e monitoramento nas Unidades de Conservação (UC). Foram ajustados modelos de adequabilidade de habitat considerando preditores ambientais e antrópicos usando modelos do tipo machine learning e modelos lineares generalizados. Os resultados do presente trabalho indicam que a distribuição potencial prevista de Tubastraea spp. abrange uma grande área de habitat adequado disponível para invasão ao longo de toda a costa brasileira e, que para todas as metodologias, a variável mais importante para o modelo foi a extração de óleo e gás, com média de 0,430. Além disso, as ecorregiões que apresentaram maiores riscos de invasão do coral-sol foram Amazônia, Nordeste do Brasil, Leste do Brasil e Sudeste do Brasil, que apresentaram valores de risco acima de 48,330, e, as unidades de conservação com maiores riscos de invasão de Tubastraea spp. são a Reserva Extrativista Arapiranga-Tromaí, o Monumento Natural das Ilhas de Trindade e Martim Vaz, e a Área de Proteção Ambiental da Costa dos Corais, com riscos de 99,403, 31,222 e 23,788, respectivamente. Os produtos e análises gerados serão úteis para as decisões de controle e monitoramento da invasão pelo Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio) no Brasil. Salienta-se que o projeto está em consonância com a iniciativa do Governo Federal, em parceria com o ICMBio e academia, que culminou no Plano Nacional de Controle do Coral-Sol (2017). Os resultados deste projeto ajudarão no planejamento dos esforços de manejo e monitoramento desta ameaça à conservação dos habitats marinhos no Brasil.

In Brazil, Tubastraea spp. (Scleractinia; Dendrophylliidae), was introduced through bio-encrustation on oil platforms and/or drilling vessels in the late 1980s. Currently, these coral, known as sun coral, is found on oil platforms, drilling ships, monobuoys, rocky shores and reefs along more than 3000 km of the Brazilian coast. The sun coral has a remarkable capacity for dispersion and invasion, impacting coral reefs and shores by competition with native species. Considering the great dimension of the impacts on Brazilian waters, the invasion of the sun coral was the target of the National Prevention Plan, organized in 2017 by the Ministry of Science, Technology, Innovations and Communications in partnership with experts and the private sector. The sun coral has been studied in other regions and especially where the invasion began, in Rio de Janeiro, however its invasive potential related to anthropic predictors is still unknown. In addition, sun coral management actions have been carried out in several regions, but this activity needs subsidies for more efficient efforts and resources targeting. In this sense, the modeling habitat suitability, or niche modeling, plays an important role in spatially predicting the potential for invasion and proliferation of exotic species in the environment, enabling control actions to be directed to the places with the greatest potential for settlement. In this sense, the objective of this project was to model the habitat suitability for Tubastraea spp. on the Brazilian coast seeking to support control and monitoring activities in Marine Protected Areas (MPAs). Habitat suitability models were adjusted considering environmental and anthropogenic predictors using machine learning and generalized linear models. The results of this study indicate that the predicted potential distribution of Tubastraea spp. covers a large area of suitable habitat available for invasion along the entire Brazilian coast and, for all methodologies, the most important variable for the model was oil and gas extraction, with an average of 0.430. In addition, the ecoregions that presented the highest risk of sun coral invasion were the Amazon, Northeast of Brazil, East of Brazil and Southeast of Brazil, which presented risk values above 48,330, and, the marine protected areas with the highest risk of invasion by Tubastraea spp. are the Arapiranga-Tromaí Extractive Reserve, the Trindade and Martim Vaz Islands Natural Monument, and the Costa dos Corais Environmental Protection Area, with risks of 99,403, 31,222 and 23,788, respectively. The products and analyzes generated will be useful for the decisions to control and monitor the invasion by the Chico Mendes Institute for Biodiversity Conservation (ICMBio) in Brazil. It should be noted that the project is in line with the initiative of the Federal Government, in partnership with ICMBio and academia, which culminated in the National Plan for the Control of the Sun Coral (2017). The results of this project will help in planning efforts to manage and monitor this threat to the conservation of marine habitats in Brazil.