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RECIFES = estruturas sólidas ou consolidadas que aumentam a complexidade tridimensional no ambiente marinho. Recifes biológicos ou biogênicos = estruturas de organismos vivos (corais, algas calcárias e moluscos vermetídeos) Recifes não-biológicos = recifes rochosos (costões rochosos) ou areníticos. Incluem-se aqui também os recifes artificiais, aqueles criados pelo homem, seja acidentalmente (naufrágios) ou intencionalmente (piers, molhes, etc.) Os ambientes recifais apresentam a maior biodiversidade dentre os ecossistemas marinhos (= número de espécies em uma dada área). Embora a área recifal no Brasil represente apenas 0,4% da área recifal global e 5% da área recifal do Atlântico, os ambientes recifais brasileiros caracteristicamente apresentam um grande número de espécies endêmicas de: - Corais = 40% (Castro, 2003) - Esponjas = 36% (Hadju, com.pes.) - Peixes = 15-20% (Floeter & Gasparini, 2000, 2001) Proporção entre nível de endemismo e área Brasil Caribe Corais 6,5 1,5 Peixes 0,9 0,26 Recifes brasileiros representam áreas prioritárias para a conservação!!!!! Setor da costa brasileira Faixa Latitudinal Tipo de ambiente recifal Norte-Nordeste 0o 52’N - 19oS Recifes biológicos/ biogênicos Sul-Sudeste 20o S- 28oS Recifes rochosos Ambientes recifais ocorrem ao longo de pelo menos 1/3 da costa brasileira, na qual distribuem-se de acordo com a tabela abaixo: Recifes de coral (recifes rasos, recifes de águas quentes) Constituem o ecossistema marinho mais estruturalmente complexo e diversificado taxonomicamente, fornecendo habitat para uma infinidade de peixes e invertebrados. Embora ocupem menos que 0,1% do ambiente marinho, nesses ecossistemas estão representadas quase 1/3 das espécies de peixes marinhos. Representam um ambiente particularmente importante para a manutenção da biodiversidade. Mais de 100 países possuem recifes de coral em suas costas e estima-se que 500 milhões de pessoas (8% da população mundial) habitam áreas próximas (100 km) a esses ecossistemas. Figuram entre os ambientes mais produtivos do ambiente marinho, e embora corais existam em todas as latitudes, os recifes de coral rasos desenvolvem-se apenas nos trópicos, que corresponde à área de distribuição dos corais formadores de recifes (corais hermatípicos). Corais ahermatípicos (que não formam recifes distribuem-se mundialmente). Semelhanças: - beleza, riqueza, complexidade; - estrutura física básica da comunidade é produzida pelos próprios organismos; - criam ambiente tridimensional (habitat biogênico) que abriga uma diversidade incrível de espécies. Recifes de coral Florestas tropicais Recifes de coral são estruturas tão massivas, que além de considerados comunidades biológicas, são também considerados estruturas geológicas. a maior construída por organismos !!!! Definição geomorfológica = estrutura rochosa, rígida, resistente à ação das ondas e correntes e construída por organismos marinhos portadores de esqueleto calcário (Leão, 1994). Definição biológica = formações criadas pela ação de comunidades de organismos denominados genericamente de “corais”. Embora a estrutura básica seja em geral formada pelo acúmulo dos esqueletos desses animais, para a sua formação é necessária a atuação conjunta de uma infinidade de seres, formando uma complexa teia de associações e de eventos em sucessão. Recifes de coral Importância - estruturas massivas, ilhas, arquipélagos, com comunidades fósseis bastante antigas e bem preservadas; - sistema marinho de mais alta diversidade, com muitos filos representados, e organismos tanto com distribuição ampla como localizada (endêmicos); - protegem as regiões costeiras da ação do mar; - beleza natural, representando áreas de grande interesse turístico (fonte de $$$); - funcionam como verdadeiros criadouros de peixes; - importância farmacológica. Explicada por: regime de ToC, transparência da água; salinidade; base geológica. Indo-Pacífico: mais desenvolvidos ao redor de ilhas oceânicas ou costas continentais (leste África, leste Austrália) – reduzido aporte continental. Mar Vermelho = condições ótimas: clima árido (pouco silte e água doce) + forma da bacia. Atlântico: restritos ao oeste. Condições desfavoráveis na costa oeste da África (águas frias: influxo sazonal da C. Guiné, ressurgência, gde. volume de silte depositado por rios) No lado ocidental a deposição de silte (Orinoco e Amazonas) limita ao sul do Caribe, enquanto ao norte do sul da Flórida as baixas ToC de inverno limitam. Golfo do México = turbidez, ausência de bases rochosas Distribuição mundial dos recifes de coral Fatores físicos que limitam o desenvolvimento dos recifes de corais: Temperatura: - tipicamente entre 20-30oC (ótimo 23-25oC) -embora corais hermatípicos possam se manter por curtos períodos de tempo em ToC < 20oC, não se desenvolvem em locais onde a média anual mínima < 18oC Exposição ao ar/Amplitude de maré: - geralmente o período máximo de exposição ao ar sem sofrer desidratação é de 1-2h (proteção pelo muco) –distribuição restrita ao nível da maré mais baixa -em situação de grande amplitude de maré as algas calcárias geralmente dominam as áreas mais rasas Ação moderada das ondas: - “Relação custo-benefício” -Custo: perda física de biomassa em situação de alto hidrodinamismo -Benefícios: representa uma fonte constante de água com alto teor de O2, impede a sedimentação da colônia, renova o zooplâncton circundante, que é fonte de alimento para a colônia Profundidade/Luz: - não se desenvolvem em profundidades > 50-70m, e a grande maioria cresce em águas mais rasas (<25m) –os limites batimétricos relacionam-se às limitações de penetração de luz, essencial às algas simbiontes (zooxantelas) dos corais hermatípicos Turbidez/Sedimentação: - partículas podem interferir com a respiração e alimentação dos corais. Altas taxas de sedimentação geralmente estão associadas à descarga de rios. Embora alguns corais possam livrar-se de quantidades limitadas de sedimento através da apreensão em muco e retirando-o por movimento ciliar, essa capacidade é limitada. Salinidade: - intolerantes a salinidades fora da amplitude 32-35 –consequentemente, não de desenvolvem em áreas sob influência da descarga de grandes rios Condições ótimas: águas rasas, claras e quentes... Tipo básicos de formações recifais: 1. Franja: formações quase horizontais, que acompanham a linha de costa. 1. Franja 2. Barreira 3. Atol 4. Chapeirão (Brasil) - Mais simples e mais comum; - Desenvolvem-se próximos à costa sempre que houver substrato duro disponível para que as larvas se fixem (assentamento); - Embora mais frequentes em litorais rochosos, podem se estabelecer em fundos inconsolidados quando existem manchas de substrato duro; - Pela proximidade da costa, são os mais vulneráveis (descarga de sedimentos, aporte de água doce, perturbação antrópica); - Principal exemplo: recife em franja no Mar Vermelho (4000 km) = Recife mais extenso do mundo (! área com cobertura de coral). Plataforma recifal (reef flat) = parte + larga e rasa, com inclinação muito suave, e que ocasionalmente fica exposta durante a maré baixa. Vertente (reef slope) = parte íngreme, que apresenta a maior cobertura de coral e a maior diversidade de spp (por estar mais afastado da fonte de sedimentos e aporte fluvial, pela > circulação = > nutrientes, > zooplâncton, < sedimento fino). Crista (reef crest)= extremidade rasa na região do declive, com desenvolvimento extremo dos corais Tipo básicos de formações recifais: 1. Franja: formações quase horizontais, que acompanham a linha de costa. 1. Franja 2. Barreira 3. Atol 4. Chapeirão (Brasil) - Mais simples e mais comum; - Desenvolvem-se próximos à costa sempre que houver substrato duro disponível para que as larvas se fixem (assentamento); - Embora mais frequentes em litorais rochosos, podem se estabelecer em fundos inconsolidados quando existem manchas de substrato duro; - Pela proximidade da costa, são os mais vulneráveis (descarga de sedimentos, aporte de água doce, perturbação antrópica); - Principal exemplo: recife em franja no Mar Vermelho (4000 km) = Recife mais extenso do mundo (! área com cobertura de coral). “Reef flat” (Plataforma recifal) = parte + larga e rasa, com inclinação muito suave, e que ocasionalmente fica exposta durante a maré baixa. “Reef slope” (Vertente) = parte íngreme, que apresenta a maior cobertura de coral e a maior diversidade de spp (por estar mais afastado da fonte de sedimentos e aporte fluvial, pela > circulação = > nutrientes, > zooplâncton, < sedimento fino). “Reef crest” (Crista)= extremidade rasa na região do declive, com desenvolvimento extremo dos corais Recifes em franja no Brasil Porto de Galinhas Tamandaré Porto de Galinhas Tamandaré A APA Costa dos Corais (APACC) é a maior unidade de conservação federal marinha do Brasil, possuindo mais de 400 mil ha de área e cerca de 120 km de praias e mangues. Localiza-se no NE, entre o litoral sul de Pernambuco (Tamandaré) e o litoral norte de Alagoas (Maceió). A sede da UC fica em Tamandaré, no Centro de Gestão e Pesquisa de Recursos Pesqueiros do Nordeste (CEPENE). 2. Barreira: estruturas que crescem paralelas à costa, da qual estão separadas por um canal. Formam um anteparo entre o mar aberto e a praia. Diversas passagens ligam o canal ao lado de fora do recife. Vertente interior (back reef slope) = pode apresentar declive suave ou acentuado; embora seja protegido da ação direta das ondas, recebe sedimento resultante da ação das ondas nas demais partes do recife (= limita o crescimento dos corais). Plataforma recifal (reef flat) = parte + larga e rasa, onde o acúmulo de areia resultante da ação das ondas e e marés forma ilhas, chamadas de “sand cays” ou “keys” (USA). (fore reef slope) = corresponde ao “reef slope” dos recifes em franja e possui um “reef crest” - Também desenvolvem-se próximos à costa. - Principal exemplo: Grande Barreira de Coral > 2000 km na costa NE da Austrália; largura 15-350 km; área > 225.000km2). Embora não seja o recife + extenso do mundo, sua área enorme e sua complexidade fazem com que seja considerado a maior estrutura coralina. 2. Barreira: estruturas que crescem paralelas à costa, da qual estão separadas por um canal. Formam um anteparo entre o mar aberto e a praia. Diversas passagens ligam o canal ao lado de fora do recife. “Vertente interior” = pode apresentar declive suave ou acentuado; embora seja protegido da ação direta das ondas, recebe sedimento resultante da ação das ondas nas demais partes do recife (= limita o crescimento dos corais). “Plataforma recifal” = parte + larga e rasa, onde o acúmulo de areia resultante da ação das ondas e e marés forma ilhas, chamadas de “sand cays” ou “keys” (USA). “Vertente frontal” = corresponde ao “reef slope” dos recifes em franja e possui uma crista "reef rest” - Também desenvolvem-se próximos à costa. - Principal exemplo: Grande Barreira de Coral > 2000 km na costa NE da Austrália; largura 15-350 km; área > 225.000km2). Embora não seja o recife + extenso do mundo, sua área enorme e sua complexidade fazem com que seja considerado a maior estrutura coralina. Principal exemplo: Grande Barreira de Coral ! 2000 km na costa NE da Austrália; ! largura 15-350 km; ! área > 225.000km2). ! Embora não seja o recife + extenso do mundo, sua área enorme e sua complexidade fazem com que seja considerado a maior estrutura coralina. Grande Barreira de Coral, Austrália Na verdade, a Grande Barreira de Coral não é um recife único. Consiste em um sistema que reúne mais de 2500 recifes menores, lagoas, canais, ilhas. 3. Atol: nestas formações, o coral cresce circundando uma ilha ou uma laguna (~anel). - Grande maioria dos atóis localizam-se no Indo-Pacífico; - Podem ocorrer bem afastados da costa, elevando-se de grandes profundidades; - Por situarem-se a grande distância das fontes de sedimento (silte) e água doce, estão sob influência exclusiva de água oceânica = possibilita um crescimento espetacular de corais, em água transparente! - Principais exemplos (> 1200 km2): Suvadiva, Ilhas Maldivas (Índico) Kwajalein, Marshall Is., Pacífico “Fore reef slope” ~ outer slope “Back reef slope” ~ inner slope Crista = influenciada pela ação de ventos (alísios) e ondas Algas incrustantes = face + exposta Face + protegida = sem “algal ridge” Lagoa = geralmente rasa (~60m) “Plataforma ” = parte plana e rasa ( sempre < 1 km); 3. Atol: nestas formações, o coral cresce circundando uma ilha ou uma laguna (~anel). - Os atóis são recifes biológicos de formato circular ou semi- circular, situados longe da costa e podendo elevar-se de grandes profundidades. - A grande maioria dos atóis localizam-se no Indo-Pacífico; - Estando sob influência exclusiva de água oceânica, possibilitam um crescimento espetacular de corais, em água transparente e também podem ser considerados verdadeiros oásis oceânicos; - Principais exemplos (> 1200 km2): Suvadiva, Ilhas Maldivas (Índico) Kwajalein, Marshall Is., Pacífico Vertente frontal ou externa [fore reef (outer)slope] Vertente interior do recife (back reef slope) ~ inner slope Formação de cumeada de algas = influência ação de ventos e ondas Lagoa = geralmente rasa (~60m) Plataforma do recife (reef flat) = parte plana e rasa ( sempre < 1 km); Atol Fulanga, Fiji (Pacífico Sul) Atol das Rocas, RN (Brasil) O Atol das Rocas é o único atol existente no Atlântico sul, fica a 267 km de Natal (RN) e é a primeira unidade de conservação marinha criada no Brasil, em 1979. O nível de preservação garantido à Reserva Biológica do Atol das Rocas pela proteção legal, assim como o isolamento geográfico contribuem para a continuidade deste ecossistema. Rebio de Atol das Rocas, RN (Brasil) Reserva Biológica é uma das categorias mais restritivas dentre as unidades de conservação, onde somente são permitidas a pesquisa científica e a visitação com objetivos educacionais, obedecendo a regulamento específico. Descoberta dos atóis = “quebra-cabeça” para os pesquisadores ... Corais = crescem em águas rasas x Atóis = ocorrem no meio dos oceanos Não poderiam ser o resultado, visto próximo à superfície, do crescimento de corais cujas bases partem do fundo... Se fossem resultantes do crescimento de corais em relevos mais rasos (ex: montes submarinos), qual teria sido o destino destes relevos? As ilhas que podem ocorrer nos atóis são o mero resultado do acúmulo de sedimento do próprio atol, e na ausência deste, não existiriam... (ou seja, elas são “produto” do atol e nunca poderiam representar o “substrato” para o crescimento) Recife em franja Recife em barreira Atol Crescimento vertical do coral Lagoa Sedimento Rocha calcária Tempo Subsidência crustal Cresc.vertical do coral Charles Darwin (metade séc. 19):Propôs que a ocorrência dos atóis poderia ser explicada como sendo o crescimento de coraisem uma ilha em processo de subsidência. 1) Ponto de partida = ilha vulcânica surge da explosão de vulcão profundo 2) Corais colonizam as águas rasas circundantes (= desenvolve-se um recife em franja) 3) O crescimento coralino é maior na parte externa (outer edge) 4) Os corais na parte externa são afetados por sedimentos e descarga de rios da ilha Sua teoria foi IGNORADA por mais de um século !!!!!!!!!! Crescimento vertical do coral Recife em franja Recife em barreira Atol Sedimento Rocha calcária Considerava que, abaixo da espessa cobertura de CaCO3 formada pelo recife, deveria existir rocha vulcânica (=origem da ilha). Charles Darwin (metade séc. 19): Década de 50: em perfurações do Serviço Geológico dos USA no Atol Enewetak foi identificada a presença de rocha vulcânica abaixo de cobertura calcária extremamente espessa (= 1400 m). Crescimento vertical do coral Crescimento vertical do coral Lagoa Tempo Subsidência crustal Cresc.vertical do coral Crescimento dos atóis 4. Chapeirão: sua forma lembra um cogumelo ou um cérebro, com base estreita (que parte de profundidades ~16 m) e uma área junto à superfície bastante alargada. Trata-se de uma formação coralina única no mundo, típica e exclusiva do Arquipélago de Abrolhos. Complexo recifal de Abrolhos = abrange a mais extensa área de recifes de coral do Brasil e de todo o Atlântico Sul, e representa a área melhor estudada no Brasil. Os recifes do banco de Abrolhos, no litoral sul da Bahia, distribuem-se por cerca de 6 mil km2 e representam a formação coralina mais importante do Atlântico sul. Chapeirão: Os recifes de corais de Abrolhos crescem como colunas podendo atingir o nível do mar. Esses pináculos coralinos têm formas bastante irregulares e seus topos expandem-se como cogumelos de uma simples colônia do coral Mussismilia braziliensis. http://sigep.cprm.gov.br/sitio090/sitio090.htm O Parque Nacional Marinho de Abrolhos O Parque Nacional Marinho de Abrolhos Recifes de coral = reúnem diversas spp de corais Corais = constituídos por vários pólipos Pólipo = epiderme + gastroderme tentáculos Coralito com pólipo Coralito sem pólipo Coralito = parte do esqueleto depositada por um pólipo Septos = estruturas calcáreas que partem da parede do coralito para o centro Teca = parede esquelética ao redor de cada pólipo ESTRUTURA DOS CORAIS epiderme gastroderme septos boca pólipo Biologia dos corais O pólipo de coral tem uma estrutura sacular protegida por um exoesqueleto rígido de carbonato de cálcio. Isso é chamado de coralito. A parte inferior da coralito é dividida em segmentos verticais ou septos. Na parte superior, o pólipo tem uma abertura que é uma boca combinada e ânus. Isto conduz ao intestino. A abertura está rodeada por tentáculos com células secretoras de muco para a captura de presas. Zooxantelas (dinoflagelados) são incorporados na camada exterior do coral (epiderme), dando cor ao coral. As células são abundantes e podem representar até 75% do peso do tecido. As zooxantelas necessitam de luz solar para realizar a fotossíntese. Nessa simbiose, elas fornecem nutrientes para os pólipos, acelerando a formação dos esqueletos carbonáticos. Por sua vez, as zooxantelas conseguem um habitat protegido. As espécies de corais que abrigam as zooxantelas são chamados hermatípicos (zooxantelados). ZOOXANTELAS = algas unicelulares que vivem simbioticamente nos corais formadores de recifes (inicialmente = dinoflagelado Symbiodinium microadriaticum; hoje = pelo menos 10 diferentes táxons) . Os corais fornecem às zooxantelas um local seguro para crescer e acesso à luz. Sem as zooxantelas, os corais tornam-se pálidos. As zooxantelas fornecem aos corais O2 e nutrientes (produtos fotossíntéticos) que permitem que os corais cresçam e reproduzam-se rápido o suficiente para formar recifes (aceleram a deposição de CaCO3). Para que a relação simbiótica alga-cnidário produza CaCO3 em quantidades ótimas, são necessárias luz e temperatura em níveis adequados durante todo o ano. Característica Hermatípicos (hard coral = esqueleto formado por CaCO3) Zooxantelado Ahermatípicos Azooxantelado Presença de algas simbiontes nos tecidos Sim Não Formam recifes Sim Não Área de distribuição Tropical Polar, temperada Profundidade de ocorrência < 25 m (50-70 m) até 6000 m Temperatura de ocorrência 20o-30ºC (23-25oC=ótimo) 1o-28oC Ordem representativa Scleractinia Obs: soft coral = formato arborescente. Geralmente incluem várias spp pertencentes à ordem Octocorallia Classificação dos corais (ecologia) Alimentação - Corais hermatípicos: obtêm nutrientes pela simbiose com as zooxantelas. - Suspensívoros. Dois métodos para captura de presas (zooplâncton): Adesão nos nematocitos Aprisionamento em muco - Ritmo alimentar: a maioria dos corais alimenta-se durante a noite, provavelmente em resposta ao ritmo do zooplâncton (que durante a noite migra na coluna d’água para alimentar-se na superfície). DIA: tentáculos retraídos NOITE: tentáculos distendidos 12-5 Reprodução Assexuada Sexuada Tipo comum = fragmentação Ex: coral ramificado Acropora cervicornis (relação + entre o tamanho do fragmento e a sobrevivência) Desova massiva = processo frequente em que durante um curto espaço de tempo todos os corais de uma mesma espécie (ou mesmo gênero) liberam, simultaneamente, ovos e esperma. Dispersão - Animal sedentário: a dispersão ocorre, tipicamente, através de larvas planctônicas (plânulas) produzidas em enorme quantidade para compensar o risco de transporte passivo nas correntes; - Após uma breve existência planctônica, a plânula assenta-se e sofre metamorfose (pólipo); - Após atingir determinado tamanho, o pólipo divide-se, expandindo a colônia; - Quando a colônia clonal torna-se sexualmente madura (~10 cm), formam-se gônadas nos mesentérios (há espécies hermafroditas simultâneas, hermafroditas sequenciais ou com sexos separados). Classificação dos corais (forma e tipo de crescimento) 1.Incrustante 2.Solitário 3.Tabular 4.Foliáceo 5.Colunar 6.Massivo 7.Ramificado Crescimento do recife a) Estabelecimento de corais formadores de recife em substrato rígido, seguido de crescimento. b) Preenchimento parcial dos espaços por sedimento carbonático. c) Quando o sedimento carbonático é mantido coeso pela ação de organismos incrustantes, considera-se que houve a formação de nova “rocha recifal” e que houve o crescimento do recife. No recife “real”, os 3 passos são simultâneos. O recife é poroso, com substrato abundante... Os recifes de coral são muito produtivos apesar de localizarem-se em áreas tropicais (águas oligotróficas) porque ocorre uma alta reciclagem de nutrientes: o nitrogênio é fixado no próprio recife e o zooplâncton e nutrientes que ocorrem nas águas circundantes são utilizados de forma eficiente. Várias espécies alimentam-se diretamente dos corais e outras utilizam o muco produzido pelos corais. A produção primária das zooxantelas é passada assim para os comedores de coral e, depois, para seus predadores. (Balistidae) (Scaridae) (Chaetodontidae) Cadeia alimentar no recife de coral Herbívoros Comedores de detritos Comedores de coral e de muco Comedores de plâncton PEIXES RECIFAIS = peixes que utilizam ou se aproximam de substratos consolidados e/ ou sistemas adjacentes para suas atividades (ex: alimentação, descanso, abrigo contra predadores, reprodução e atividades de limpeza). Considerando os grupos tróficos de peixes nos recifes, 3 possuem grande importância na função dentro dos sistemas recifais, bem como são bons indicadores de impacto: Peixes Herbívoros: têm grande importância na distribuição, abundância e evolução dasalgas. Em recifes rasos podem consumir até 100.000 mordidas/m2/dia, consumindo quase toda a produção derivada de algas. Efetuam importante relação de transferência de energia da base para os níveis tróficos superiores da cadeia trófica. A retirada de herbívoros pela pesca (principalmente família Scaridae, peixe-papagaio) é parcialmente responsável pela mudança de fase em alguns recifes (dominância por corais para dominância por algas). Predadores (carnívoros) de topo: representados nos recifes principalmente pelas garoupas e badejos (família Serranidae), esse grupo de peixes possuem muito mais ligações tróficas do que sua abundância numérica pode predizer, o que indica sua importância em toda a estrutura da comunidade. Peixes Limpadores: de pequeno tamanho e com coloração conspícua, as associações mutualísticas desenvolvidas entre os limpadores e seus “clientes” podem afetar a saúde da comunidade de peixes e até mesmo influenciar a diversidade local. Muito visadas pelo comércio de peixes ornamentais, as 2 espécies mais bem estudadas no Brasil são o neon (Elacatinus figaro) e o juvenil do peixe-frade (Pomacanthus paru). RESILIÊNCIA FATORES CRÍTICOS PARA A MANUTENÇÃO DA RESILIÊNCIA DOS RECIFES DE CORAL Relacionam-se ao recrutamento e à sobrevivência dos corais: Nyström, 2000 = capacidade de um ecossistema absorver choques, resistir a mudanças de fase e regenerar após distúrbios, tanto naturais como antrópicos. “Dicionário Aurélio” = propriedade pela qual a energia armazenada em um corpo deformado é devolvida quando cessa a tensão causadora da deformação elástica. Fatores que afetam + (facilitam) Fatores que afetam – (dificultam) - Disponibilidade de larvas de corais - Água de boa qualidade - Substrato estável, consolidado - Pouca cobertura de macroalgas - Carência de larvas de corais - Água com pouca qualidade - Substrato instável, inconsolidado - Cobertura densa de macroalgas EFEITOS Crescem sobre as colônias de corais, prejudicando o recrutamento através de: - < fecundidade dos corais - < taxa de assentamento - < sobrevivência pós- assentamento “Mudanças de fase” nos recifes de coral são caracterizadas pela passagem de um estágio de dominância para estágios alternativos de depauperação de corais e aumento da cobertura de algas. Independente das causas e magnitude, essas mudanças são mediadas pela competição entre estes organismos, que pode ser estabilizada pela herbivoria. Dominância de espécies de coral formadoras de recifes. Dominância de espécies de macroalgas. FATORES QUE MANTENHAM A COMUNIDADE DE MACROALGAS SOB NÍVEIS ÓTIMOS SÃO DECISIVOS PARA A MANUTENÇÃO DA RESILIÊNCIA DOS CORAIS!!! CONTROLEM A COMUNIDADE DE MACROALGAS -Herbivoria; -Nutrientes; - Perturbações físicas; - Tipo de substrato; - Espaço disponível; - Dinâmica do recrutamento algal Particularmente importante, e em muitos casos é o principal regulador da comunidade algal. Principais herbívoros: Indo-Pacífico = peixes Caribe = equinodermas Cadeia alimentar no recife de coral Herbívoros Comedores detritos Comedores de coral e de muco Comedores de plâncton International Union for the Conservation of Nature Áreas Marinhas Protegidas (AMP‘ s = Marine Protected Areas, MPA’s) : Áreas costeiras ou oceânicas com um determinado nível de proteção e objetivos de conservação de espécies e habitats vulneráveis ou ameaçados e de gestão dos recursos (Agaedy, 1997). Representam uma forma de gerenciamento espacial dos recursos que regula as atividades humanas em diferentes níveis, passando por áreas de usos múltiplos (onde ocorre pesca e outros tipos de explotação) até áreas com proibição total de uso (proibido qualquer tipo de exploração; sem pesca). O estabelecimento de AMP’s é reconhecido como importante ferramenta para a conservação e manejo da pesca. Importância das AMP’s: - preservação da biodiversidade e integridade dos ecossistemas marinhos; - proteção de habitats e espécies em risco; - uso sustentável dos recursos; - proteção da costa contra erosão marítima; - promoção do turismo e atividades recreativas; - manutenção de locais não perturbados e investigação científica aplicada. Agregações reprodutivas = agregações temporárias de peixes que migram com o objetivo específico de reprodução. Frequentemente podem ser identificados como um grupo extremamente numeroso de determinada espécie encontrado próximo aos recifes. IMPORTÂNCIA ADICIONAL DO ESTABELECIMENTO DE AMP’s EM ÁREAS DE RECIFES DE CORAIS BENEFÍCIOS DAS AMP’s BENEFÍCIOS DAS AMP’s - Recifes de corais ocorrem na costa leste brasileira, ao longo de 2500 km; - Essa porção leste da costa não sofre a influência de grandes rios e os recifes de corais crescem principalmente paralelos à costa; - O alargamento da plataforma continental ao sul do Banco de Abrolhos marca o limite sul de ocorrência de recifes de corais no Atlântico Sul; - O afloramento da Cadeia de Fernando de Noronha forma o único atol do Atlântico Sul; - A diversidade de espécies de coral é baixa (18 espécies), porém há um grande número de espécies endêmicas (8); - Existem 6 principais áreas de ocorrência de recifes de corais: (1) Cadeia de Fernando de Noronha, ilhas e Atol das Rocas, (2) Touros-Natal, (3) Pirangi-Maceió, (4) Baía de Todos os Santos e de Camamu, (5) Cabrália/Porto Seguro, (6) Itacolomis e Abrolhos. http://www.gcrmn.org Tabela 1. Corais escleractíneos e hidrocorais encontrados no Brasil, com sua distribuição geográfica (modificado e atualizado de Maida e Ferreira, 1997). ESPÉCIES Distribuição Geográfica Corais escleractíneos Agaricia humilis Caribe - Brasil Agaricia fragilis Caribe - Brasil Favia gravida Brasil - África Favia leptophylla Endêmico do Brasil Madracis decactis Caribe - Brasil - África Meandrina braziliensis Caribe - Brasil Montastrea cavernosa Caribe - Brasil Mussismilia braziliensis Endêmico do Brasil Mussismilia hartii Endêmico do Brasil Mussismilia hispida Endêmico do Brasil Porites astreoides Caribe - Brasil - África Porites branneri Caribe - Brasil Scolymia wellsi Caribe - Brasil Siderastrea stellata Endêmico do Brasil Stephanocoenia michelini Caribe - Brasil Hidrocorais Millepora alcicornis Caribe - Brasil - África Millepora braziliensis Endêmico do Brasil Millepora nitida Endêmico do Brasil Millepora sp. Endêmico do Brasil* Stylaster roseus Caribe - Brasil * = espécie não descrita (Amaral, 1997). ** = informação compilada de Leão, Z. M. A. N.; Kikuchi, R. K. P. & Engelberg, E. F. “Guia Internet dos Corais e Hidrocorais do Brasil” http://www.cpgg.ufba.br/~pgeol/guia-corais/index.htm 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 Até o presente as ações para a conservação dos recifes brasileiros restringiram-se a ações indiretas, por meio da criação de Unidades de Conservação (UC’s). Uma pequena parte dos recifes brasileiros está protegida por UC’s, que são áreas protegidas por lei, que se dividem em 2 grandes grupos de categorias: - Proteção Integral: como as Reservas Biológicas e os Parques Nacionais, onde é admitido apenas o uso indireto dos recursos naturais; - Uso Sustentável: como as Áreas de Proteção Ambiental e as Reservas Extrativistas, que permitem o uso sustentável de parte dos seus recursos naturais. As possibilidades de uso de cada unidade são geridas pela Lei no.9.985 (18/07/2000), que institui o Sistema Nacional das Unidades de Conservação, o SNUC. No caso das unidades existentes nas áreas de ocorrência dos recifes de coral no Brasil, temos as seguintes categorias: - Reserva Biológica: é uma das categorias mais restritivas, onde somente são permitidas a pesquisa científica e a visitação com objetivos educacionais, obedecendo a regulamento específico. (Ex: Reserva Biológica do Atol dasRocas) - Parque Nacional: além da pesquisa e visitação educacional também é permitida a visitação pública, desde que obedecendo às normas e restrições estabelecidas pelo órgão competente. (Ex: Parque Nacional Marinho de Fernando de Noronha, Parque Nacional Marinho dos Abrolhos) - Áreas de Proteção Ambiental: essas já são áreas onde o uso sustentável dos recursos naturais é permitido, obedecendo às normas ambientais em vigor. (Ex: Área de Proteção Ambiental Costa dos Corais, Área de Proteção Ambiental de Piaçabuçu, Área de Proteção Ambiental Estadual dos Recifes de Corais, Área de Proteção Ambiental Estadual Ponta da Baleia/Abrolhos) - Reservas Extrativistas: também são áreas onde o uso sustentável é permitido, porém com seu uso concedido às populações extrativistas tradicionais ali estabelecidas. (Ex: Reserva Extrativista Marinha do Corumbau) Estudos recentes, porém, mostraram que as taxas de recrutamento de corais em áreas degradadas são muito menores que a de recifes não impactados, indicando que esta recuperação será muito difícil ou lenta sem iniciativas diretas de recuperação dessas populações. Projeto Coral Vivo 2004 – Iniciado o Projeto Coral Vivo Baseou-se em estudos prévios iniciados por pesquisadores do Museu Nacional-RJ em 1996 sobre a reprodução de 3 espécies de coral cérebro (Mussismilia) endêmicas do litoral brasileiro coletadas no sul da Bahia. Objetivos: aplicar estudos recentes sobre reprodução, recrutamento e distribuição de corais recifais brasileiros no estabelecimento de práticas de recuperação das populações de corais de recifes degradados. Prevê a obtenção de recrutas por meio da implantação de placas de recrutamento e pela reprodução em cativeiro, os quais serão mantidos em tanques com água do mar correte por cerca de um ano – período de maior mortalidade na natureza. Após passada a fase inicial em tanques, os “juvenis” resultantes serão implantados nos recifes, seguindo metodologias já testadas no Brasil. AMEAÇAS AOS RECIFES DE CORAL Perturbações naturais Ameaças antrópicas Os recifes de coral apresentam alto grau de variabilidade natural devido à perturbações de grande escala (tempestades, furacões, tufões, ciclones). Embora tais eventos possam resultar em flutuações significativas na comunidade dos recifes, são parte do regime de perturbações naturais sob o qual esse tipo de ambiente evoluiu. Sob tais circunstâncias, e na ausência de ameaça antrópica, os recifes geralmente são capazes de se recuperar em alguns anos ou décadas. Os recifes de coral são seriamente afetados por uma variedade de ameaças antrópicas diretas e indiretas, que incluem: sobre-exploração de recursos marinhos, pescarias destrutivas, descarga de sedimentos e nutrientes advindos de práticas agrícolas condenáveis, especulação imobiliária em zonas costeiras, turismo sem controle. As mudanças climáticas ultimamente observadas representam uma ameaça nova e crescente para esses ecossistemas, associada a eventos de branqueamento (>ToC da água) e aumento da incidência de doenças em corais. Quatro condições dos corais foram identificadas como “doenças”. Todas elas relacionam-se ao stress, e o stress causado pelo homem pode aumentar a susceptibilidade dos corais a essas doenças: - “white band disease” (WBD) - “black band disease” (BBD) - infecção bacteriana - branqueamento doenças causadas por cianófita, que avança em “banda” e mata o tecido vivo do coral. Sugere-se que seja um regulador da manutenção da diversidade, pois ataca preferencialmente as espécies de coral que formam colônias massivas Branqueamento de corais: Branqueamento da colônia de coral devido à perda das zooxantelas simbióticas presentes nos tecidos dos pólipos (expõe a coloração branca típica do CaCO3). Também ocorre perda natural das zooxantelas, porém em pequeno grau (0.1%). Entretanto, mudanças adversas no ambiente podem gerar stress* e aumentar o grau de perda das zooxantelas. * = doenças, sombreamento excessivo, alto nível de radiação ultravioleta, sedimentação, poluição, mudanças na salinidade, altas temperaturas da água. coral saudável com zooxantelas coral sem zooxantelas Sea Surface Temperature (SST) Temperatura da Superfície do Mar (TSM) Stress térmico - Geralmente os corais vivem próximo ao seu limite térmico máximo; - Se a água permanece 1º ou 2º C mais quente do que a média do verão, os corais sofrem stress e branqueiam. Os satélites da NOAA medem a ToC global dos oceanos e o stress térmico É possível a recuperação dos corais após o branqueamento? - Em casos de stress muito severo, não. (Ex: Porto Rico, 2005: colônia de 800 anos morreu); - Depende da espécie (algumas são mais tolerantes e têm > capacidade de recuperação); - Depende do período de duração do stress; - Depende da extensão do branqueamento na colônia; - Alguns corais ingerem mais zooplâncton para suprir a falta de zooxantelas; - Depende da “reposição” (repopulação) das zooxantelas. - Oriundas da coluna d’água - Resultantes da reprodução de células que tenham permanecido nos corais M. braziliensis, “black-band” M. braziliensis, “white-plague like disease” Plexaurella grandiflora, necrose do tecido Phyllogorgia dilatata, necrose do tecido
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