Caracterização da comunidade e análise de nicho isotópico de aves marinhas (Procellariiformes) através de encalhes no Sudoeste do Oceano Atlântico

Abstract

A ordem Procellariiformes compreende aves pelágicas que passam a maior parte de suas vidas em alto-mar, recorrendo à terra apenas para reprodução. Esse comportamento dificulta a obtenção de informações sobre a ecologia trófica dessas espécies e o uso de hábitat fora do período reprodutivo. Assim, o registro das carcaças de animais que chegam nas praias pode ser uma ferramenta útil para obter informações ecológicas sobre essas populações de difícil acesso. O presente estudo teve como objetivo geral analisar os registros de Procellariiformes encalhados no sul da Bacia de Santos, sudoeste do Oceano Atlântico, a fim de caracterizar a comunidade que ocorre ao largo da plataforma continental de Santa Catarina e regiões oceânicas adjacentes, além de investigar as relações tróficas e a partição de nicho isotópico nesta comunidade. A dissertação foi estruturada em dois capítulos. No primeiro, busquei caracterizar a comunidade de Procellariiformes através da análise de indivíduos encalhados ao longo do litoral de Santa Catarina. Os dados foram obtidos através do monitoramento realizado pelo Projeto de Monitoramento de Praias da Bacia de Santos no período de janeiro de 2016 a dezembro de 2019. O banco de dados foi explorado para listar a ocorrência de todas as espécies de Procellariiformes registradas e avaliar os seguintes parâmetros individuais: sexo, estágio de desenvolvimento, condição da carcaça, condição corporal e sinais externos de interação antrópica. Os dados também foram utilizados para calcular a frequência numérica e a frequência de ocorrência de cada espécie, ilustrar a distribuição espacial dos encalhes e analisar possíveis influências temporais (mês e estação) na ocorrência das quatro espécies mais abundantes através de modelos generalizados mistos. No total, foram registrados 3.247 indivíduos, representando pelo menos 19 espécies, sendo que destas, cinco estão classificadas com algum nível de ameaça de extinção. A espécie mais frequente foi Puffinus puffinus, seguida de Thalassarche chlororhynchos, Procellaria aequinoctialis e T. melanophris. A maioria das carcaças foi classificada em estágio moderado ou avançado de decomposição, o que pode ter influenciado a identificação de parâmetros individuais, como sexo e estágio de desenvolvimento. A maioria dos indivíduos de Puffinus puffinus estavam magros ou caquéticos, em relação a condição corporal. Todas as espécies avaliadas por necrópsia apresentaram algum sinal de interação antrópica, sendo que a presença externa de lixo e a interação com petrechos de pesca foram as mais observadas. Os resultados dos modelos indicaram a influência de um padrão mensal na ocorrência de P. puffinus, com maior número de registros entre setembro e dezembro, o que corresponde ao período em que a espécie costuma ser mais abundante em águas brasileiras. Os modelos não foram validados para as demais espécies, indicando ausência de um padrão temporal na ocorrência das mesmas. No segundo capítulo, utilizei valores de d13C e d15N, obtidos a partir de penas de indivíduos encalhados, para avaliar a potencial sobreposição ou partição no nicho isotópico entre diferentes espécies e entre machos e fêmeas. Oito espécies foram analisadas: Ardenna gravis, Calonectris borealis, Macronectes giganteus, Oceanites oceanicus, P. aequinoctialis, P. puffinus, T. chlororhynchos e T. melanophris. Os valores de d13C e d15N foram comparados por espécie e entre machos e fêmeas. A largura do nicho isotópico de cada espécie e entre os sexos foi comparada através de elipses bivariadas. Os valores médios de d13C diferiram significativamente entre C. borealis e O. oceanicus, sendo que os valores se mostraram mais enriquecidos para C. borealis, sugerindo que a espécie consome presas mais costeiras. Ambas as espécies diferiram significativamente das demais, apresentado valores menores de d15N, o que indica o consumo de presas de níveis tróficos inferiores. As demais espécies apresentaram maior sobreposição de nicho isotópico, indicando o consumo de presas de níveis tróficos semelhantes em áreas semelhantes durante o período não reprodutivo. Essa sobreposição pode estar relacionada ao consumo de descarte de pesca, uma vez que essas espécies são reconhecidas por acompanhar embarcações a fim de obter alimento. Não foram observadas diferenças significativas nas médias de d13C e d15N entre machos e fêmeas, sugerindo que ambos os sexos consumiram recursos de mesmo nível trófico, em áreas semelhantes. Entretanto, os machos de P. puffinus e T. chlororhynchos apresentaram maior amplitude de nicho isotópico do que as respectivas fêmeas. Os resultados dessa dissertação ressaltam a importância do monitoramento sistemático de encalhes como ferramenta para acessar a ocorrência e a ecologia trófica de populações de aves pelágicas, de ampla distribuição e de interesse conservacionista. Também pontuamos a potencial influência da pesca, tanto em relação a captura acidental quanto a distribuição, forrageio e sobreposição de nicho isotópico entre espécies de Procellariiformes durante o período não reprodutivo.

Abstract: Procellariiformes are pelagic birds that spend most of their lives at sea, coming ashore only for breeding. This behavior leads to a lack of information regarding the species trophic ecology and use of habitat outside the breeding period. Thus, monitoring stranded seabirds can be a useful tool to obtain ecological information about these populations of difficult access. The present study aimed to analyze Procellariiformes strand records in the southwest Atlantic Ocean in order to characterize the community inhabiting off the continental shelf of Santa Catarina and its adjacent oceanic regions. I also investigated the trophic relationship and the isotopic niche partitioning within the community. The study was divided in two chapters. In the first one, I aimed to characterize the Procellariiformes community through the analyze of stranding along the coast of Santa Catarina. Stranded data was obtained through systematic surveys performed by the Santos Basin Beach Monitoring Project, from January/2016 to December/2019. The data base was explored to list the occurrence of all species registered and to evaluate the following parameters: sex, age class, carcass condition, body condition and external signs of interactions with anthropic activities. The survey records were also used to estimate the numeric frequency and frequency of occurrence of each species, illustrate the spatial distribution of strandings and to analyze possible influence of temporal variables (month and season) in the occurrence of the most abundant species through generalized mixed models. A total of 3.247 individuals, belonging to 19 species, were recorded. Five species recorded are threatened of extinction. Puffinus puffinus, Thalassarche chlororhynchos, Procellaria aequinoctialis and T. melanophris were the most abundant species. The majority of carcasses were classified as moderated and advanced stages of decomposition, which can influence the identification of individual parameters. Regarding the body condition, the majority of P. puffinus was classified as skinny and cachectic, which may be related to the high energetic demand of performing transequatorial migrations. All species analyzed present some sort of sign of interaction with anthropic activities, being the most observed the external presence of garbage and interaction with fishing gears. The results suggest a monthly pattern in the occurrence of P. puffinus, with higher numbers of individuals registered between September and December, corresponding to the species non-breeding period. Statistic models were not validated for the remaining species, indicating the absence of a temporal pattern in their occurrence. In the second chapter, I used d13C e d15N of feathers from stranded individuals to evaluate the potential isotopic niche partitioning among Procellariiformes species and between males and females. The following species were analyzed: Ardenna gravis, Calonectris borealis, Macronectes giganteus, Oceanites oceanicus, P. aequinoctialis, P. puffinus, T. chlororhynchos and T. melanophris. The mean values of d13C and d15N were compared between species and between males and females. The niche width of each species was estimated through bivariate ellipses. The values of d13C differed greatly between C. borealis and O. oceanicus, being more enriched for C. borealis, suggesting that the species feed on preys inhabiting more inshore areas. Calonectris borealis and O. oceanicus presented low values of d15N, suggesting the consumption of the lower trophic levels within the community, differing significatively from the remaining species. These species presented higher isotopic niche overlap, suggesting the use of similar areas and resources during the non-breeding period. This overlap may be a result of consumption of fishing discards, since these species are known to follow fishery vessels in order to obtain food. Differences in d13C e d15N values between males and females were not significant, indicating that both classes consumed the same trophic level in similar areas. However, males of both P. puffinus and T. chlororhynchos had larger ellipses area than the respective females. The results pointed here highlight the importance of strand surveys as a tool to access the occurrence and the trophic ecology of pelagic seabirds with wide distribution and of conservation interest. We also highlight the potential influence of fishery activities in the species bycatch, distribution, diet and isotopic niche overlap during the non-breeding period.