desenvolvimento da comunidade bentÔnica …§ão ribeiro de... · devido ao uso da água de lastro...

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE INSTITUTO DE BIOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA PRISCILA RIBEIRO DE ARAÚJO DESENVOLVIMENTO DA COMUNIDADE BENTÔNICA INVADIDA PELOS CORAIS DO GÊNERO TUBASTRAEA (CNIDARIA, SCLERACTINIA) EM ARRAIAL DO CABO, RIO DE JANEIRO, BRASIL RIO DE JANEIRO ABRIL DE 2016

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO

CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

INSTITUTO DE BIOLOGIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA

PRISCILA RIBEIRO DE ARAÚJO

DESENVOLVIMENTO DA COMUNIDADE BENTÔNICA INVADIDA PELOS

CORAIS DO GÊNERO TUBASTRAEA (CNIDARIA, SCLERACTINIA) EM

ARRAIAL DO CABO, RIO DE JANEIRO, BRASIL

RIO DE JANEIRO

ABRIL DE 2016

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO

CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

INSTITUTO DE BIOLOGIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA

DESENVOLVIMENTO DA COMUNIDADE BENTÔNICA INVADIDA PELOS

CORAIS DO GÊNERO TUBASTRAEA (CNIDARIA, SCLERACTINIA) EM

ARRAIAL DO CABO, RIO DE JANEIRO, BRASIL

PRISCILA RIBEIRO DE ARAÚJO

Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Ecologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Ecologia.

Orientador: Prof. Dr. Ricardo Coutinho

Coorientadora: Dr. Luciana Altvater

RIO DE JANEIRO

ABRIL DE 2016

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE BIOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA CX.POSTAL 68.020 – ILHA DO FUNDÃO CEP: 21941-590 – RIO DE JANEIRO – RJ – BRASIL TEL./FAX: (21) 3938-6320

Desenvolvimento da Comunidade Bentônica Invadida pelos Corais do Gênero

Tubastraea (Cnidaria, Scleractinia) em Arraial do Cabo, Rio de Janeiro, Brasil

PRISCILA RIBEIRO DE ARAÚJO

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ecologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos para obtenção do título de

Mestre em Ecologia.

Defendida em 25 de Abril de 2016 APROVADA POR:

Dra. Yocie Yoneshigue Valentin

Dra. Ilana Rosental Zalmon

Dr. Ricardo Coutinho

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RESUMO

As relações ecológicas entre os corais invasores do gênero Tubastraea (coral-sol) e as

comunidades invadidas são pouco exploradas ou controversas, apesar do aumento na

sua abundância e distribuição na costa brasileira. Em Arraial do Cabo, onde colônias de

Tubastraea são comumente encontradas nos costões rochosos, um estudo foi

realizado a fim de: (1) verificar e comparar os descritores ecológicos (riqueza,

diversidade e equitabilidade de espécies) durante o desenvolvimento inicial de

comunidades bentônicas invadidas e não invadidas por Tubastraea spp. e; (2)

monitorar o recrutamento de Tubastraea spp. em áreas com distintas abundâncias

destas espécies. Em áreas com elevada (comunidades invadidas) e baixa abundância

(comunidades não invadidas) dos corais-sol, foram raspados quadrados (20 X 20 cm)

no substrato rochoso, nos quais o desenvolvimento da comunidade bentônica foi

acompanhado durante 300 dias. No geral, riqueza, a diversidade e a equitabilidade de

espécies bentônicas não diferiram entre as comunidades invadidas e não invadidas. No

entanto, em alguns casos, estes descritores foram mais elevados nas áreas invadidas

por Tubastraea spp. Isso indica que nas comunidades invadidas monitoradas, não

foram observados efeitos negativos da invasão durante o desenvolvimento inicial da

comunidade. O recrutamento de Tubastraea spp. ocorreu apenas nas áreas com alta

abundância de coespecíficos. Esse resultado já era esperado, visto que essas espécies

apresentam um comportamento gregário.

Palavras-chaves: Tubastraea; coral-sol; espécies invasoras; comunidades invadidas; recrutamento.

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ABSTRACT

The ecological relationships between invasive corals from Tubastraea genus (sun coral)

and the invaded communities are underexplored or controversial, despite the increase

in its abundance and distribution on the Brazilian coast. In Arraial do Cabo, where

Tubastraea colonies are commonly observed in the rocky shores, a study was

undertaken in order to: (1) verify and compare the ecological descriptors during the

early development of invaded and not invaded communities by Tubastraea spp. and;

(2) to monitor the recruitment of Tubastraea spp. in areas with different abundances

of these species. In areas with high (invaded communities) and low abundance of the

sun corals (not invaded communities), squares (20 x 20 cm) were scraped in the rocky

shore and the development of the benthic community was monitored for 300 days. In

general, richness, diversity and evenness of benthic species did not differ between

invaded and not invaded communities. However, in some cases, these descriptors

were higher in invaded areas by Tubastraea spp. This indicates that, in the invaded

communities monitored, no negative effects were observed of invasion during the

early development of the community. Recruitment of Tubastraea spp. occurred only in

areas with high abundance of conspecifics. This was expected, since these species

show a gregarious behavior.

Key words: Tubastraea; sun coral; invasive species; invaded communities; recruitment.

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Esquema do método utilizado para estimar a abundância e a

distribuição de Tubastraea spp. nos costões rochosos da Baía do Arraial

do Cabo. ...................................................................................................7

Figura 2. Mapa da Baía do Arraial do Cabo e sua localização no Brasil e no estado

do Rio de Janeiro (áreas em preto). Os pontos vermelhos representam

os 3 costões estudados.............................................................................9

Figura 3. Esquema representativo da distribuição dos oito quadrados de 20 x 20

cm raspados em cada uma das áreas dos tratamentos “Abundante” e

“Raro” de cada costão estudado. ...........................................................10

Figura 4. Quadrados amostrais de 20 x 20 cm delimitados nos costões. Nos

vértices superiores são observados os marcadores com a etiqueta de

identificação. ..........................................................................................10

Figura 5. Unidade amostral utilizada para estimar a porcentagem de cobertura

dos organismos bentônicos em locais onde os corais invasores

Tubastraea spp. são considerados abundantes e raros.

................................................................................................................13

Figura 6. Temperaturas médias registradas para cada um dos costões ao longo do

tempo (T1, T2 e T3). ...............................................................................15

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Figura 7. Riqueza Específica (S), Diversidade de Shannon-Wiener (H’) e

Equitabilidade de Shannon (E) para cada costão e tempo (T1, T2 e T3)

das áreas “Abundante”. .........................................................................16

Figura 8. Riqueza Específica (S), Diversidade de Shannon-Wiener (H’) e

Equitabilidade de Shannon (E) para cada costão e tempo (T1, T2 e T3)

das áreas “Raro”. ...................................................................................17

Figura 9. Porcentagem de cobertura das espécies dominantes nos tratamentos

“Abundante” e “Raro” para os tempos amostrais (T1, T2 e T3) dos

costões a) da Ilha dos Porcos, b) do Saco dos Cardeiros, c) da Enseada do

Anequim. ................................................................................................19

Figura 10. Riqueza Específica (S), Diversidade de Shannon Wiener (H’) e

Equitabilidade de Shannon (E) das comunidades bentônicas das áreas

“Abundante” e “Raro” no costão da Ilha dos Porcos ao longo do tempo

(T1, T2 e T3). ...........................................................................................21

Figura 11. Riqueza Específica (S), Diversidade de Shannon Wiener (H’) e

Equitabilidade de Shannon (E) das comunidades bentônicas das áreas

“Abundantes” e “Raras” no costão do Saco dos Cardeiros ao longo do

tempo (T1, T2 e T3). ...............................................................................22

Figura 12. Riqueza Específica (S), Diversidade de Shannon Wiener (H’) e

Equitabilidade de Shannon (E) das comunidades bentônicas das áreas

“Abundantes” e “Raras” no costão da Enseada do Anequim ao longo do

tempo (T1, T2 e T3). ...............................................................................24

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Figura 13. Número de recrutas de Tubastraea spp. ao longo do tempo em áreas

onde a espécie é considerada “Abundante” na Ilha dos Porcos e Saco

dos Cardeiros. .........................................................................................25

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ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1. Escala utilizada para categorizar a abundância de Tubastraea spp. nos

costões rochosos de Arraial do Cabo, Rio de Janeiro – Brasil. ................ 8

Tabela 2. Local, coordenada geográfica e datas do início do experimento (T0) e

das coletas de dados (T1, T2 e T3) ......................................................... 12

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO...................................................................................................... 1

2 MATERIAL E MÉTODOS....................................................................................... 5

2.1 ÁREA DE ESTUDO..................................................................................... 5

2.2 DELINEAMENTO AMOSTRAL.................................................................... 9

2.2.1 ACOMPANHAMENTO DA COMUNIDADE BENTÔNICA.................. 9

2.2.2 ANÁLISES ESTATÍSTICAS.............................................................. 13

3 RESULTADOS..................................................................................................... 14

4 DISCUSSÃO....................................................................................................... 25

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS.................................................................................... 33

REFERÊNCIAS................................................................................................................. 36

APÊNDICE A – Lista de espécies bentônicas................................................................. 47

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1

1 INTRODUÇÃO

As espécies invasoras são configuradas como espécies exóticas por ocorrem

fora da sua área de distribuição de origem. Porém, o que caracteriza uma espécie

invasora é a sua capacidade de causar danos às espécies nativas, devido o aumento de

sua abundância e a expansão de sua distribuição geográfica após sua introdução

(Lopes & Villac, 2009). A introdução de espécies invasoras, ocasionada, direta ou

indiretamente, por ações antrópicas, tem sido cada vez mais frequente (Hobbs et al.,

2009). Nos ambientes marinhos, a bioinvasão relaciona-se com os avanços

tecnológicos e econômicos no mundo (Souza et al., 2009). Os navios comerciais, por

exemplo, são um dos principais meios de dispersão de espécies invasoras marinhas,

devido ao uso da água de lastro e da bioincrustação em seus cascos (Silva & Souza,

2004). Apesar do aumento da ocorrência de espécies invasoras, pouco se tem

conhecimento sobre a relação entre os fatores estruturadores da comunidade e o

sucesso das bionvasões e sobre os efeitos das espécies introduzidas nas comunidades

(Stachowicz & Byrnes, 2006).

Nas comunidades consideradas invadidas, geralmente, a composição das

espécies e a dinâmica das comunidades têm sido modificada (Carlton, 1987; Crawley,

1987). Estas espécies interferem nas comunidades através da alteração das interações

competitivas, da predação ou da modificação do ambiente (Stachowicz & Byrnes,

2006; Quine & Humphrey, 2010; Buchholz et al., 2015; Paz et al., 2015; Rojas & Zedler,

2015). São relatados tanto efeitos negativos das espécies invasoras sobre as nativas

(como, por exemplo, a diminuição da biomassa, riqueza ou diversidade de espécies

nativas), como efeitos positivos, e ainda há relatos do não ocasionamento de

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2

mudanças na estrutura e dinâmica das comunidades invadidas quando comparadas as

não invadidas (Quine & Humphrey, 2010; Tamburello et al., 2013; Buchholz et al.,

2015; Chen et al., 2015; Martin et al., 2015; Montero-Castaño & Vilà, 2015; Paz et al.,

2015; Rojas & Zedler, 2015).

Os corais invasores Tubastraea coccinea Lesson 1829 e Tubastraea tagusensis

Wells 1982, popularmente conhecidos como coral-sol, têm aumentado a sua

distribuição nas comunidades bentônicas da costa brasileira. Essas espécies de

escleractíneos azooxantelados, originárias do Pacífico, são comuns em águas rasas e

chegaram à costa do Brasil no final da década de 1980, provavelmente, incrustadas em

plataformas de petróleo e em cascos de navios (Cairns, 1994; Castro & Pires, 2001;

Ferreira et al., 2009; Junqueira et al., 2009). Desde então, as espécies vêm ganhando

ampla distribuição, principalmente no sudeste do país, onde são comumente

encontradas em costões rochosos e substratos artificiais (Ferreira et al., 2009; Costa et

al., 2014; Silva et al. 2011; Mangelli & Creed, 2012; Paula & Creed, 2004; 2005;

Sampaio et al., 2012; Silva et al., 2014).

O sucesso da invasão de Tubastraea se deve, principalmente, ao seu alto

potencial competitivo que permite a sua rápida distribuição e aumento da sua

abundância em novas áreas colonizadas, revelando atributos de uma espécie

oportunista (Cairns, 2000; Sammarco et al., 2004). Esses corais possuem diferentes

estratégias reprodutivas, são hermafroditas e incubadores de maturação precoce e

reprodução contínua (Ayre & Resing, 1896; Fenner & Banks, 2004; Glynn et al., 2008;

Capel et al., 2014; Paula et al., 2014). As larvas de Tubastraea têm elevado tempo de

competência na coluna d’água, de até 10 dias, o que lhe confere uma grande

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3

capacidade de dispersão, apesar de ser observado uma distribuição espacial gregária

das colônias, sugerindo o recrutamento próximo ao parental (Harrison & Wallace,

1990; Fenner, 2001; Paula, 2002; Paula & Creed, 2005; Mizrahi et al., 2014). Além

disso, apresentam altas taxas de recrutamento e assentamento, com grande potencial

para ocupação de substratos vazios (Paula & Creed, 2005; Mizrahi, 2008; Mizrahi et al.,

2014), têm um rápido crescimento (Vermeij, 2005; Lages et al., 2011), e produzem

substâncias alelopáticas (Koh & Sweatman, 2000; Lages et al., 2010; 2012; Santos et

al., 2013). Não foram encontrados predadores generalistas para estes invasores nas

comunidades invadidas, o que lhes garante uma vantagem competitiva sobre as

espécies nativas (Moreira & Creed, 2012).

Vários estudos sobre esses invasores têm sido desenvolvidos, mas, no geral,

contemplam a sua distribuição, morfologia e aspectos reprodutivos, em detrimento

das interações ecológicas entre o coral-sol e as espécies nativas e sua influência sobre

os fatores estruturadores das comunidades (Paula & Creed, 2004; 2005; Mantelatto et

al., 2011; Sammarco et al., 2012; Silva et al., 2011; Sampaio et al., 2012; Sentoku &

Ezaki, 2012; Santos et al., 2013; Arrigoni et al., 2014; Costa et al., 2014; Paula et al.,

2014; Silva et al., 2014; Carlos-Júnior et al., 2015).

Os trabalhos que abordam a ecologia de Tubastraea spp., no geral, evidenciam

relações negativas entre esses invasores e as espécies bentônicas nativas. Creed (2006)

observou, em costões rochosos da Baía da Ilha Grande (Rio de Janeiro, Brasil), que

todas as colônias de Mussismilia hispida (Verrill, 1901) apresentavam danos quando

localizadas próximas (≤ 5 cm) a T. tagusensis e T. coccinea. Um trabalho recente

conduzido na Baía de Todos os Santos (Bahia, Brasil) mostrou que, em 21% dos

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encontros (≤ 5 cm) entre T. tagusensis e espécies de corais nativos, estes

apresentaram mortalidade parcial (Miranda et al., 2016). Por outro lado, o mesmo

estudo identificou um competidor superior à espécie invasora. O coral nativo

Montastraea cavernosa (Linnaeus, 1767) causou a mortalidade de colônias de T.

tagusensis 90 dias após estas espécies serem colocadas próximas em placas

experimentais no ambiente natural (Miranda et al., 2016). Há um relato do aumento

da riqueza, diversidade e equitabilidade de espécies bentônicas durante a sucessão em

áreas com maior abundância de Tubastraea spp. na Ilha Grande (Lages et al., 2011).

Em Arraial do Cabo, no estado do Rio de Janeiro, colônias do coral invasor do

gênero Tubastraea foram detectados em meados de 1995, no infralitoral dos costões

rochosos (Ferreira, 2003). Na região são encontrados dois morfotipos de Tubastraea, à

princípio identificados como T. coccinea e T. tagusensis. No entanto, devido a grande

variação morfológica observada nesses corais, estudos genéticos estão sendo

desenvolvidos para confirmar a identidade das espécies.

Os corais Tubastraea spp., em Arraial do Cabo, apresentam uma baixa

abundância e uma distribuição restrita, quando comparados com outras regiões

(Ferreira et al., 2003). Na Baía da Ilha Grande, por exemplo, colônias de T. coccinea

apresentam altas porcentagens de cobertura, sendo encontradas inclusive nas zonas

entremarés e substratos não consolidados (Paula & Creed, 2005; 2007, Lages et al.,

2011) fatos não observados em Arraial do Cabo (observação pessoal). Essas

características, possivelmente, estão relacionadas à baixa temperatura da água

ocasionada pelos eventos de ressurgência que ocorrem na região e que atuam como

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5

um fator limitante à distribuição de Tubastraea spp. (Mizrahi, 2008; Batista et al., em

preparação).

Partindo do exposto, um experimento in situ foi realizado para acompanhar o

desenvolvimento inicial da comunidade bentônica em áreas com baixa e alta

abundância dos corais Tubastraea spp. nos costões rochosos de Arraial do Cabo, Rio de

Janeiro (Brasil). O objetivo deste experimento foi (1) verificar e comparar a riqueza, a

diversidade e a equitabilidade das espécies bentônicas em áreas com alta e baixa

abundância de Tubastraea spp. (2) monitorar o recrutamento de Tubastraea spp.

nessas áreas.

As hipóteses para os aspectos investigados neste estudo são de que:

I. A riqueza, a diversidade e a equitabilidade das espécies bentônicas durante o

desenvolvimento inicial da comunidade serão mais elevadas nas áreas com baixa

abundância de Tubastraea spp.;

II. O recrutamento de Tubastraea spp. será maior nas áreas com maior

abundância desses invasores.

2 MATERIAL E MÉTODOS

2.1 ÁREA DE ESTUDO

O município de Arraial do Cabo (22°57'57"S/42°01'40"W) fica localizado no

estado do Rio de Janeiro, região sudeste do Brasil. O bioma marinho costeiro desse

município está inserido na Reserva Extrativista Marinha (RESEX-MAR) do Arraial do

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6

Cabo, criada em 1997 com o intuito de conservar os recursos naturais e garantir a

exploração sustentável dos recursos pesqueiros através da pesca artesanal (Brasil,

1997). Em 1972, foi inaugurado no município o Porto do Forno, o qual recebia navios e

plataformas para a exploração de petróleo offshore que atuaram como vetores para a

introdução de espécies exóticas incrustantes na região (Ferreira et al., 2004).

Arraial do Cabo é considerado o ponto principal do fenômeno de ressurgência

no Brasil devido às características morfológicas de sua costa e a predominância de

ventos leste e nordeste (Valentin, 1984). A ressurgência nessa região ocorre

sazonalmente, sendo mais intensa entre os meses de setembro a março, durante a

primavera e o verão, no qual há uma significativa diminuição da temperatura (entre 15

e 18°C) (Guimaraens et al., 2005).

A formação irregular da costa de Arraial do Cabo e a presença da Ilha de Cabo

Frio e da Ilha dos Porcos delimitam a Baía do Arraial do Cabo, composta por pequenas

enseadas protegidas da ação das ondas provenientes do mar aberto (Candella, 2009).

Dentro da Baía, a salinidade e a temperatura média da água são, respectivamente,

35,5 e 23 °C (Valentin, 1984; Gaelzer & Zalmon, 2008).

Um estudo piloto foi realizado para a definição das áreas amostrais. Com o

intuito de localizar áreas semelhantes quanto à distribuição destes invasores, foi feito

um mapeamento preliminar da distribuição e abundância dos corais Tubastraea spp.

nos costões rochosos da Baía do Arraial do Cabo. Nesse mapeamento foram

percorridos transectos horizontais de 100 m cada, em duas profundidades (3 m e 6 m),

e fotografadas todas as colônias detectadas até 1,5 m de distância de ambos os lados

dos transectos (Figura 1). Deste modo, foram registradas todas as colônias de coral-sol

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7

distribuídas na faixa de profundidade entre 1,5 a 7,5 m, que compreende as

profundidades onde a ocorrência destes invasores é mais comum em Arraial do Cabo

(de 2 a 7 m) (Mizrahi, 2008). Nos pontos onde foram encontradas manchas de

Tubastraea spp., a área destas foi medida com o auxílio de uma trena, a fim de

caracterizá-las para posteriores comparações entre os locais mapeados.

3 m

6 m

100 m

Nível do mar

Tubastraea spp. Outros organismos bentônicos

Figura 1. Esquema do método utilizado para estimar a abundância e a distribuição de Tubastraea spp. nos costões rochosos da Baía do Arraial do Cabo. As linhas tracejadas em vermelho representam os transectos de 100 m de comprimento posicionados a 3 e a 6 m de profundidade da superfície da água.

Para classificar as áreas quanto à abundância do coral-sol, foi utilizada uma

escala com cinco categorias, na qual considerou-se o número total de colônias para

cada 100 m (Tabela 1). As comunidades das áreas em que o coral-sol foi classificado

como “Abundante” e “Raro” foram consideradas comunidades invadidas e não

invadidas, respectivamente.

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8

Tabela 1. Escala utilizada para categorizar a abundância de Tubastraea spp. nos costões rochosos de Arraial do Cabo, Rio de Janeiro – Brasil.

Abundância

(N° de colônias/100 m)

Abundante > 100

Frequente 100 – 50

Ocasional 50 – 10

Raro < 10

Ausente 0

Categoria

Foi selecionada uma área em que o coral-sol foi “Abundante” e uma área

adjacente a esta (a 10 m de distância) em que ele foi “Raro”, em cada um dos três

costões na Baía de Arraial do Cabo: Ilha dos Porcos, Saco dos Cardeiros e Enseada do

Anequim (Figura 2). Esses costões foram selecionados devido suas semelhanças nos

padrões de distribuição de Tubastraea spp., Nesses locais, as duas espécies foram

encontradas, no geral, em substratos com inclinação negativa e vertical. Nas

comunidades invadidas, em que as colônias de coral-sol foram “Abundantes”, estas

foram encontradas distribuídas tanto em manchas densas (>1 m2) como isoladamente

ao longo do costão.

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Figura 2. Mapa da Baía do Arraial do Cabo e sua localização no Brasil e no estado do Rio de Janeiro (áreas em preto). Os pontos vermelhos representam os três costões estudados: Saco dos Cardeiros; Ilha dos Porcos e Enseada do Anequim.

2.2 DELINEAMENTO AMOSTRAL

2.2.1 ACOMPANHAMENTO DA COMUNIDADE BENTÔNICA

Quadrados de 20 x 20 cm (N = 8/ tratamento) foram raspados com escova de

aço nas áreas dos costões rochosos da Ilha dos Porcos, Saco dos Cardeiros e Enseada

do Anequim, nas quais as espécies de Tubastraea foram consideradas “Abundante” e

“Raro” (Figura 3). Foram escolhidos locais do costão com inclinação vertical com o

intuito de padronizar a replicação. Os quadrados foram delimitados por marcadores

confeccionados com fio de cobre rígido colados nos vértices superiores com epóxi

marinho não tóxico. Cada marcador possuía uma etiqueta de identificação (Figura 4).

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Figura 3. Esquema representativo da distribuição dos oito quadrados de 20 x 20 cm raspados em cada uma das áreas dos tratamentos “Abundante” e “Raro” de cada costão estudado (Ilha dos Porcos, Sacos dos Cardeiros e Enseada do Anequim).

Figura 4. Quadrados amostrais de 20 x 20 cm delimitados nos costões. Nos vértices superiores são observados os marcadores com a etiqueta de identificação.

10 m

Abundante Raro

3 m

Tubastraea spp. Outros organismos bentônicos

Quadrados amostrais (20 x 20 cm)

5 m

3 m

5 m

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11

As unidades amostrais foram fotografadas com uma câmera digital Canon G12

com caixa estanque, na qual foi acoplado um frame de aço inox de 20 x 20 cm e

distância focal de 30 cm. O registro fotográfico ocorreu a cada 100 dias,

aproximadamente, perfazendo um total de 10 meses de estudo divididos em 4

tempos: T0 no qual as unidades amostrais foram raspadas; T1, T2 e T3 nos quais as

unidades amostrais foram fotografadas (Tabela 2). Em cada um dos tempos foi

contado o número de recrutas de Tubastraea spp. assentados nos quadrados

amostrais de ambas as áreas, “Abundante” e “Raro”. Foram considerados recrutas

todos os indivíduos de Tubastraea spp. assentados nas unidades amostrais durante o

experimento (300 dias).

As fotos tiradas em campo foram analisadas através do programa Coral Point

Count with Excel extensions 4.1 (CPCe 4.1) (Kohler & Gill, 2006). Para estimar a

porcentagem de cobertura dos organismos bentônicos nos quadrados, uma grade com

64 pontos uniformemente distribuídos foi sobreposta à imagem (Figura 5). A fim de

auxiliar na identificação dos organismos, amostras destes foram coletadas em áreas

adjacentes às unidades amostrais e estes foram identificados ao menor nível

taxonômico possível. As espécies que apresentaram porcentagem de cobertura maior

que 25% em, pelo menos, um tempo amostral de um dos tratamentos (“Abundante” e

“Raro”), foram consideradas espécies dominantes.

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12

Tabela 2. Local, coordenada geográfica e datas do início do experimento (T0) e das coletas de dados (T1, T2 e T3).

Local Coordenadas

geográficas

T0 T1 T2 T3

Ilha dos Porcos

22°57'54.46"S 41°59'35.99"O

13/02/2015 16/05/2015 24/08/2015 08/12/2015

Saco dos Cardeiros

22°57'53.79"S 42° 0'3.26"O

12/02/2015 25/05/2015 22/08/2015 10/12/2015

Enseada do Anequim

22°58'49.61"S 41°59'1.07"O

10/02/2015 18/05/2015 03/09/2015 03/12/2015

A temperatura da água foi monitorada nas três áreas de estudo, a fim de

caracterizar as áreas amostrais e verificar as possíveis influências da temperatura

sobre a dinâmica da comunidade bentônica. A temperatura da água foi registrada a

cada 1 hora, por sensores Thermochron® iButtons®, nos três costões, ao longo de

todo o experimento (300 dias). Foi calculada a temperatura média para os tempos

amostrais (T1, T2 e T3) através da média das temperaturas registradas anteriormente

as datas de coleta de cada tempo para cada costão estudado.

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13

Figura 5. Unidade amostral utilizada para estimar a porcentagem de cobertura dos organismos bentônicos em locais onde os corais invasores Tubastraea spp. são considerados abundantes e raros. As imagens foram analisadas no programa CPCe 4.1, no qual uma grade com 64 pontos distribuídos uniformemente foi sobreposta para mensurar a porcentagem de cobertura das espécies bentônicas.

2.2.2 ANÁLISES ESTATÍSTICAS

As premissas da normalidade e da homocedasticidade dos dados requeridas

para a Análise de Variância (ANOVA) foram checadas pelos testes de Kolmogorov–

Smirnov e de Levene, respectivamente. Quando as premissas não foram atendidas, os

dados passaram por transformações estatísticas adequadas ou foi utilizado o teste não

paramétrico de Friedman.

Os descritores de diversidade ecológica Riqueza Específica (S), Índice de

Diversidade de Shannon-Wiener (H’) e Índice de Equitabilidade de Shannon (E) foram

calculados (Zar, 1984). Para verificar se os três costões eram similares entre si em

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14

relação a cada um dos descritores de diversidade da comunidade bentônica (S, H’ e E),

para cada um dos tempos (T1, T2 e T3) e áreas (“Abundante” e “Raro”) foi realizada

uma ANOVA unifatorial.

A fim de testar se as temperaturas médias diferiam ao longo do tempo, e se a

porcentagem de cobertura das espécies dominantes e os descritores de diversidade

diferiram entre as áreas “Abundante” e “Raro” de cada um dos costões ao longo do

tempo, foi feita uma ANOVA de medidas repetidas. A porcentagem de cobertura das

espécies dominantes Jania sp. 1 no Saco dos Cardeiros e Alga calcária incrustante na

Enseada do Anequim foram transformadas a Asin (x). Os dados de diversidade e

equitabilidade da Enseada do Anequim foram transformados a ln (x). Para testar se o

número de recrutas de Tubastraea spp. diferiu ao longo do tempo, foi utilizado o teste

de Friedman, visto que os dados de recrutamento não atenderam a premissa da

normalidade.

Nos casos em que houve diferenças significativas (p < 0,05) o teste a posteriori

de Bonferroni foi utilizado. Todas as análises estatísticas foram realizadas através do

programa Statistica 7.1.

3 RESULTADOS

A temperatura média variou de maneira muito similar ao longo do tempo nos

três costões monitorados. Foi observado um declinio das temperaturas médias do T1

para o T2 em todos os costões e estas permaneceram mais baixas entre os tempos T2

e T3. Porém, as temperaturas médias não diferiram ao longo do tempo entre os

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15

costões estudados (F= 0,02; p= 0,99) (Figura 6). Os costões, no geral, apresentaram

valores distintos de temperaturas máximas e mínimas entre si ao longo do tempo.

Figura 6. Temperaturas médias registradas para cada um dos costões ao longo do tempo (T1, T2 e T3). As barras verticais representam o intervalo de confiança de 0,95.

Nas áreas “Abundante”, a riqueza e a diversidade diferiram significativamente

entre os locais, enquanto a equitabilidade não diferiu. A riqueza das espécies na

Enseada do Anequim (ANEQUIM) foi significativamente maior do que a da Ilha dos

Porcos (PORCOS) no T1 (F = 4,05; p = 0,03). E a riqueza no Saco do Cardeiros

(CARDEIROS) foi significativamente maior que a da Ilha dos Porcos e Enseada do

Anequim no T3 (F = 11,42; p < 0,01). Em relação à diversidade das espécies, esta foi

significativamente maior no Saco dos Cardeiros em comparação a Enseada do

Anequim no T3 (F = 5,07; p= 0,01) (Figura 7).

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16

Figura 7. Riqueza Específica (S), Diversidade de Shannon-Wiener (H’) e Equitabilidade de Shannon (E)

para cada costão e tempo (T1, T2 e T3) das áreas “Abundantes”. O * representa diferença significativa (p

< 0,05) e as letras indicam quais costões diferem entre si. As barras verticais representam o intervalo de confiança de 0,95.

Nas áreas “Raro” houve diferenças significativas somente entre a riqueza dos

costões. A riqueza foi significativamente maior no Saco dos Cardeiros que na Enseada

do Anequim no T1 (F = 6,90; p= 0,00) e maior na Ilha dos Porcos em comparação a

Enseada do Anequim no T3 (F = 6,10; p= 0,00) (Figura 8).

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17

Figura 8. Riqueza Específica (S), Diversidade de Shannon-Wiener (H’) e Equitabilidade de Shannon (E)

para cada costão e tempo (T1, T2 e T3) das áreas “Raras”. O * representa diferença significativa (p <

0,05) e as letras indicam quais costões diferem entre si. As barras verticais representam o intervalo de confiança de 0,95.

Os corais Tubastraea spp. foram registrados apenas no T1 na área “Abundante”

da Ilha dos Porcos e do Saco dos Cardeiros (Apêndice A). Em ambos os locais, estas

espécies apresentaram porcentagem de cobertura de 0,2%. Em relação ao total de

espécies encontradas neste estudo, cinco foram categorizadas como dominantes e

todas pertencentes ao grupo das algas: Alga calcária incrustante sp. 1,

Hypoglossum sp. Kützing, 1843, Jania sp. J.V. Lamouroux, 1812, Gelidium sp. J.V.

Lamouroux, 1813 e Dictyota mertensii (Martius) Kützing, 1859. A porcentagem total

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18

das espécies dominantes foi maior no tratamento “Raro” para todos os costões nos

três tempos, com exceção do T3 na Ilha dos Porcos (Figura 9).

No geral, os valores de riqueza e diversidade foram mais elevados nas áreas

“Abundante”. Foram encontradas diferenças significativas entre os índices de riqueza e

os de diversidade nas interações entre os tempos e os tratamentos, enquanto que

para os índices de equitabilidade não houve diferenças significativas (Figuras 10, 11 e

12).

No costão da Ilha dos Porcos, a porcentagem total das espécies dominantes

aumentou ao longo do tempo para ambos os tratamentos, com exceção do T3 na área

“Raro”, na qual houve uma diminuição desta em comparação ao T2. A espécie

dominante Hypoglossum sp. apresentou porcentagem de cobertura maior no

tratamento “Raro” para todos os tempos. Enquanto que, Dictyota mertensii foi maior

no tratamento “Abundante” para todos tempos (Figura 9a).

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19

Abundante Raro

T3

Abundante Raro

T2

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

* **

Ilha dos PorcosC

ob

ert

ura

das

esp

éci

es (

%)

Hypoglossum sp. 1

Dictyota mertensii

Abundante Raro

T1

0

0.2

0.4

0.6

**

*

*

Co

be

rtu

ra d

as e

spé

cie

s (%

)

Saco dos Cardeiros

Abundante Raro

T1

Abundante Raro

T3

Abundante Raro

T2

Hypoglossum sp. 1

Jania sp. 1

Alga calcária sp. 1

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

*

*

*

** **

Enseada do Anequim

Co

be

rtu

ra d

as e

spé

cie

s (%

)

Abundante Raro

T1

Abundante Raro

T3

Abundante Raro

T2

Gelidium sp. 1

Jania sp. 1

Alga calcária sp. 1

a)

c)

b)

Figura 9. Porcentagem de cobertura das espécies dominantes nos tratamentos “Abundante” e “Raro” para os tempos amostrais (T1, T2 e T3) dos costões a) da Ilha dos Porcos, b) do Saco dos Cardeiros, c) da Enseada do Anequim. O * indica especificamente onde as espécies foram categorizadas como espécies dominantes.

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20

A porcentagem de cobertura de D. mertensii foi significativamente maior no

tratamento “Abundante” em comparação ao “Raro” no T3 (F = 6,17; p < 0,01). Não

houve diferença significativa entre os tratamentos ao longo do tempo para a

porcentagem de cobertura de Hypoglossum sp. (F = 2,16; p = 0,13).

Em relação aos descritores ecológicos na Ilha dos Porcos, foi encontrada

diferença significativa na riqueza das espécies para a interação entre tempo e

tratamento (F = 3,66; p = 0,03), porém, o teste de Bonferroni apontou diferenças

somente ao longo do tempo para o tratamento “Raro”. Não houve diferenças

significativas na diversidade (F < 0,01; p = 0,99) e na equitabilidade (F = 0,27; p = 0,76)

entre os tratamentos ao longo do tempo (Figura 10).

No Saco dos Cardeiros, na área “Abundante”, a porcentagem total de cobertura

das espécies dominantes diminuiu ao longo do tempo, enquanto para a área “Raro”

manteve-se similar. A porcentagem de cobertura de Alga calcária incrustante sp. 1 foi

maior no “Raro” para o T1 e similar entre os tratamentos no T2 e T3. Hypoglossum sp.

foi mais representativa no “Abundante” no T1, durante o T2 teve maior abundância no

“Raro” e no T3 foi semelhante entre os tratamentos. A espécie Jania sp. apresentou

porcentagem de cobertura similar entre os tratamentos no T1 e diminuiu sua

abundância no T2, em relação o tempo anterior, sendo esta maior no “Raro”. No T3,

houve um aumento da abundância, esta permanecendo mais elevada no “Raro”

(Figura 10b). Não foram encontradas diferenças significativas entre os tratamentos ao

longo do tempo para as porcentagens de cobertura de Alga calcária incrustante sp. 1 (F

= 2,22 p = 0,13), de Hypoglossum sp. (F = 2,83 p = 0,07) e Jania sp. (F = 0,77 P = 0,47)

no Saco dos Cardeiros.

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21

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

T1 T2 T3

Riq

uez

a e

spe

cífi

ca (

S)

ab

ab

ab

a

b

a

1,0

1,3

1,6

1,9

2,2

2,5

1 2 3

Div

ers

ida

de

de

Sh

an

no

n-W

ien

er(H’)

a

aa

a

aa

0,60

0,67

0,74

0,81

0,88

0,95

T1 T2 T3

Abundante

Raro

Equ

itab

ilid

ade

de

Shan

no

n (

E) aa

a

a

aa

Ilha dos Porcos

Figura 10. Riqueza Específica (S), Diversidade de Shannon Wiener (H’) e Equitabilidade de Shannon (E) das comunidades bentônicas das áreas “Abundante” e “Raro” no costão da Ilha dos Porcos ao longo do tempo (T1, T2 e T3). As barras verticais representam o desvio padrão.

Foram observadas diferenças significativas na riqueza das espécies no Saco dos

Cardeiros ao longo do tempo e entre os tratamentos (F = 6,93; p < 0,01). Através do

teste de Bonferroni observou-se um aumento da riqueza na área “Abundante” ao

longo do tempo, além de uma maior riqueza na área “Abundante” quando comparada

a área “Raro” no T3. A diversidade também diferiu significativamente entre os tempos

e tratamentos (F = 3,43; p = 0,04). Na área “Abundante” e “Raro” houve um aumento

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da diversidade ao longo do tempo. Em relação aos tratamentos, a diversidade foi

maior na área “Abundante” no T3 do que na “Raro”. A equitabilidade não diferiu

significativamente na interação entre os tempos e tratamentos (F = 1,15; p = 0,33)

(Figura 11).

3,00

6,00

9,00

12,00

15,00

18,00

T1 T2 T3

0,80

1,20

1,60

2,00

2,40

2,80

T1 T2 T3

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

T1 T2 T3

Abundante

Raro

Riq

uez

a e

spe

cífi

ca (

S)

Equ

itab

ilid

ade

de

Sh

ann

on

(E)

Div

ers

idad

e d

e Sh

ann

on

-Wie

ner

(H’)

Saco dos Cardeiros

aac

acac

b

c

a

b

acd

c

dacd

a a

aa

a

a

Figura 11. Riqueza Específica (S), Diversidade de Shannon Wiener (H’) e Equitabilidade de Shannon (E) das comunidades bentônicas das áreas “Abundante” e “Raro” no costão do Saco dos Cardeiros ao longo do tempo (T1, T2 e T3). As barras verticais representam o desvio padrão.

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23

Na Enseada do Anequim, no geral, a porcentagem total de cobertura das

espécies dominantes diminuiu ao longo do tempo. A porcentagem de Alga calcária

incrustante sp. 1 foi similar entre os tratamentos para cada tempo amostral,

apresentando valores mais elevados no T1. Gelidium sp. apresentou maior

porcentagem de cobertura no tratamento “Raro” para todos dos tempos. Jania sp.

também teve maior porcentagem de cobertura no “Raro” no T1 e T2, sendo esta

similar entre os tratamentos no T3 (Figura 9c).

Não houve diferença significativa na porcentagem de cobertura de Alga calcária

incrustante sp. 1 entre os tratamentos ao longo do tempo (F = 0,31; p = 0,74). Foram

encontradas diferenças entre os tratamentos ao longo do tempo para Jania sp. (F =

3,86; p = 0,03) e Gelidium sp. (F = 3,85; p = 0,03), porém o teste de Bonferroni

identificou apenas diferenças ao longo do tempo.

Foram detectadas diferenças significativas na riqueza ao longo do tempo e

entre os tratamentos na Enseada do Anequim (F = 6,04; p < 0,01). Houve diferenças

significativas ao longo do tempo para a área “Raro”. A riqueza foi maior na área

“Abundante” no T1 quando comparada a área “Raro”. A diversidade aumentou

significativamente na área “Raro” ao longo do tempo e foi maior na área “Abundante”

no T1 quando comparada a área “Raro” (F = 3,91; p = 0,03). Não houve diferença entre

a equitabilidade dos tratamentos ao longo do tempo (F = 0,97; p = 0,39) (Figura 12).

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24

2,00

5,00

8,00

11,00

14,00

17,00

T1 T2 T30,80

1,20

1,60

2,00

2,40

2,80

T1 T2 T3

0,65

0,75

0,85

0,95

T1 T2 T3

Abundante

Raro

Riq

uez

a e

spe

cífi

ca (

S)

Equ

itab

ilid

ade

de

Sh

ann

on

(E)

Div

ers

idad

e d

e Sh

ann

on

-Wie

ner

(H’)

Enseada do Anequim

a

aa

a

aa

abcb

ac

aa

aa

aca

ac

cb

Figura 12. Riqueza Específica (S), Diversidade de Shannon Wiener (H’) e Equitabilidade de Shannon (E) das comunidades bentônicas das áreas “Abundante” e “Raro” no costão da Enseada do Anequim ao longo do tempo (T1, T2 e T3). As barras verticais representam o desvio padrão.

Em relação ao recrutamento de Tubastraea spp., este foi ausente na Enseada

do Anequim. Na Ilha dos Porcos e Saco dos Cardeiros foram encontrados recrutas

dessas espécies apenas nas áreas “Abundante”. O número de recrutas de Tubastraea

spp. não diferiu ao longo do tempo, tanto para o costão da Ilha dos Porcos (p = 0,45)

como para o do Saco dos Cardeiros (p = 0,37) (Figura 13).

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Figura 13. Número médio de recrutas de Tubastraea spp. ao longo do tempo em áreas onde a espécie é considerada “Abundante” na Ilha dos Porcos e Saco dos Cardeiros. As barras verticais indicam o desvio padrão. Os números acima das barras representam a quantidade total de recrutas.

4 DISCUSSÃO

As espécies dominantes encontradas para este estudo são tipicamente

relatadas para a flora bentônica incrustante de Arraial do Cabo (Costa, 2012;

Gonçalves, 2014; Masi et al., 2015). As algas calcárias incrustantes e articuladas (Jania

sp., por exemplo) têm crescimento lento e ocorrrem nos estágios mais tardios do

desenvolvimento das comunidades, enquanto que Hypoglossum sp., Gelidium sp. e

Dictyota mertensii são algas de crescimento rápido e oportunistas (Orfanidis et al.,

2011; Masi et al., 2015). Visto que a substituição na composição das espécies foge ao

escopo deste trabalho, foi utilizada uma escala temporal grande para a coleta de dados

bióticos (100 dias), fazendo com que variações nas abundâncias das espécies fossem

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perdidas e padrões temporais na ocupação do substrato pelas distintas espécies

dominantes não pudessem ser observados.

A elevada abundância de Dictyota mertensii próximo às colônias de Tubastraea

spp. na Ilha dos Porcos já havia sido observada, sendo assim, era esperada a sua

dominância na comunidade invadida pelo coral-sol neste local (observação pessoal).

Interações ecológicas entre Dictyota mertensii e Tubastraea spp. estão sendo

investigadas a fim de compreender a relação entre a abundância das duas espécies

(Oliveira et al., em preparação).

Os índices significativamente maiores de riqueza e de diversidade nas

comunidades invadidas no Saco dos Cardeiros e na Enseada do Anequim, nos tempos

T3 e T1, respectivamente, e as similaridades entre os descritores ecológicos dessas

comunidades, evidenciam que a invasão por Tubastraea spp. não afetou

negativamente o desenvolvimento inicial das assembleias bentônicas durante os 10

meses de acompanhamento. Apesar da alta abundância dos corais Tubastraea spp.

estabelecidos nas comunidades invadidas acompanhadas, da disponibilidade de

espaço livre para o assentamento e do elevado potencial competitivo dessas espécies

na colonização de novos substratos, esses invasores apresentaram porcentagem de

cobertura muito baixa (0,2%).

A disponibilidade de substrato configura um dos fatores mais importantes para

o sucesso no estabelecimento de espécies bentônicas marinhas e contribui para o

sucesso das invasões (Connell, 1961). É relatado que Tubastraea spp. apresentam

elevado recrutamento e capacidade para aumentar rapidamente a sua abundância

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tanto em substratos naturais como artificiais (Paula & Creed, 2007; Glynn et al., 2008;

Mangelli & Creed, 2012). Porém, o crescimento de colônias de coral-sol é lento quando

comparado ao de outros organismos incrustantes que possuem crescimento

indeterminado e são coloniais, como, por exemplo, algas, esponjas e ascídias. Desse

modo, é necessário mais tempo para que os efeitos negativos da invasão de

Tubastraea spp. sobre a dinâmica das comunidades sejam observados.

Os efeitos das invasões sobre a comunidade residente podem variar com o

tempo (Olenin et al., 2007). Em longo prazo, o aumento na abundância de Tubastraea

spp. pode levar a sua dominância em áreas dos costões com consequente diminuição

da heterogeneidade ambiental e redução da riqueza de espécies. Mangelli & Creed

(2012) observaram uma relação positiva entre o aumento no tempo de submersão de

substratos artificiais na Baía da Ilha Grande e a abundância de T. coccinea, sendo esta

maior em substratos submersos a mais de três anos. Ao contrário, no Golfo do México,

no geral, não foi encontrada relação entre a abundância de T. coccinea e a idade de

submersão de plataformas de petróleo (Sammarco et al., 2004).

A influência de T. coccinea e T. tagusensis sobre as espécies bentônicas foi

avaliada por Lages et al. (2011) em comunidades invadidas na Ilha Grande. A sucessão

da comunidade já estabelecida foi acompanhada por 2 anos em áreas com baixa,

média, alta e sem abundância de Tubastraea spp. Uma relação positiva entre a

presença de Tubastraea spp. e a riqueza, diversidade e equitabilidade da comunidade

bentônica também foi relatada para Ilha Grande. Os autores apontaram a criação de

novos ambientes, ocasionada pela estrutura das colônias de coral-sol e incorporação

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desses invasores nos cálculos da riqueza e diversidade da comunidade, como os

prováveis fatores responsáveis pelo aumento dos preditores ecológicos.

Assim como no trabalho realizado por Lages et al. (2011), os valores das

porcentagens de cobertura das espécies de Tubastraea spp. na área estudada foram

incorporados aos cálculos dos descritores ecológicos. Porém, esses corais invasores

apresentaram uma porcentagem de cobertura extremamente baixa, comparada as

outras espécies da comunidade. Deste modo, a incorporação da porcentagem de

cobertura de Tubastraea spp. não foi relevante para o aumento dos valores de riqueza

e de diversidade das espécies encontrados.

Descritores de diversidade ecológica mais elevados em comunidades invadidas,

quando comparadas as não invadidas, ou descritores similares entre essas

comunidades foram observados em outros estudos. O octocoral exótico Stragulum

bicolor Ofwegen e Haddad 2011 não afetou a riqueza de espécies da comunidade

bentônica em painéis experimentais na Baía de Paranaguá e a diversidade e a

equitabilidade foi maior na presença desse octocoral (Altvater & Coutinho, 2015). O

caranguejo invasor da Califórnia Carcinus maenas (Linnaeus, 1758) reduziu a

abundância de moluscos e caranguejos nativos devido a predação, porém aumentou a

abundância de poliquetas e crustáceos por consumir os predadores destes, além de

não causar efeitos sobre outros táxons (Grosholz et al., 2000). Na comparação da

abundância de 18 táxons de artrópodes em florestas dominadas por uma espécie

nativa e por uma invasora, foi encontrado que apenas 5 táxons apresentaram uma

baixa abundância nas florestas exóticas, enquanto os outros 13 táxons não

apresentaram diferenças na abundância entre as áreas comparadas. Apesar das

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29

diferenças na composição de artrópodes observados entre comunidades florestais

nativas e exóticas, essas possuíam a mesma diversidade de espécies entre si. As

similaridades na abundância e diversidade dos artrópodes foram relacionadas à

disponibilidade de ambiente proporcionada pela estrutura da vegetação exótica

(Buchholz et al., 2015). Em florestas de coníferas nativas e plantações de coníferas

exóticas, no norte da Grã-Bretanha, foi encontrada a mesma riqueza de fungos

nativos, propiciada pelas características do solo de ambas as áreas que eram

favoráveis ao estabelecimento das espécies fúngicas (Humphrey et al., 2000). Também

na Grã-Bretanha, Quine & Humphrey (2010) encontraram que determinados grupos de

espécies nativas obtiveram riquezas maiores ou menores nas florestas invadidas

quando comparada a nativas. Porém, no geral, não houve diferenças significativas na

riqueza dos distintos táxons entre as áreas.

Há uma grande dificuldade para estimar os efeitos reais das espécies exóticas

nas comunidades invadidas, visto que a maioria deles são indiretos e, portanto,

complexos de quantificar, além de poderem variar ao longo do tempo (Bruno et al.,

2005; Galil, 2007; Olenin et al., 2007). Na literatura é comum o relato dos efeitos

negativos das espécies exóticas sobre a comunidade, sendo estas espécies,

frequentemente, apontadas como as principais responsáveis por ameaçar a

sobrevivência e até causar a extinção de diversas espécies nativas. Porém, os efeitos

das interações negativas relatadas entre espécies exóticas e nativas são

superestimados e menos devastadores do que predizem os modelos de competição

(Gurevitch & Padilla 2004; Bruno et al., 2005; Bulleri, 2009). Poucos estudos

comprovaram cientificamente um elevado declínio ou extinção de espécies nativas

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causado por exóticas, até mesmo para as exóticas mais abundantes, relatadas como

ameaças para comunidades nativas (Bruno et al., 2005). Muitos estudos em escalas

que variam de regional para de paisagem evidenciam um aumento na riqueza com as

recentes introduções de espécies (Sax & Gaines, 2003), enquanto que em escalas

espaciais pequenas, os efeitos negativos entre exóticos e nativos são mais evidentes,

provavelmente, devido restrições amostrais espaciais (Fridley et al., 2004).

O coral mole exótico Chromonephthea brazilensis van Ofwegen, 2005, por

exemplo, é observado em costões rochosos de Arraial do Cabo desde 1995 (Ferreira,

2003). Essa espécie foi considerada uma ameaça às populações bentônicas nativas da

região por apresentar compostos alelopáticos usados para defesa contra predação por

peixes generalistas e na competição por espaço. Foi visto, através de experimento

manipulativo, que C. brazilensis causou necrose no tecido do coral endêmico para o

Brasil Phyllogorgia dilatata (Esper, 1806) (Lages et al., 2006). Com base nessas

informações, foi indicada a tomada de medidas para a erradicação desta espécie

exótica na região (Oliveira & Medeiros, 2008). Apesar de não ter ocorrido ações para a

remoção dessa espécie em Arraial do Cabo, ela continua a apresentar uma distribuição

restrita, com redução na sua abundância nos costões rochosos da região (observação

pessoal). Além disso, não foram relatados impactos reais da presença de C. brazilensis

sobre as espécies nativas. Outro exemplo é encontrado na costa do Mediterrâneo,

onde há ocorrência de 500 espécies invasoras, porém não há registros de extinção de

nativas (Boudouresque, 2004; Gaili, 2007). As relações entre as espécies nativas e

invasoras no Mediterrâneo são pouco conhecidas devido as dificuldades para

identificar os impactos dos invasores (Gaili, 2007).

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A possibilidade dos corais Tubastraea spp. se estabelecerem e expandirem a

sua distribuição em áreas de maior biodiversidade e esta, consequentemente, se

refletir nos valores mais elevados dos descritores ecológicos encontrados para as áreas

invadidas deste estudo, deve ser considerada. Um trabalho realizado por Mizrahi

(2008) nas mesmas três comunidades invadidas aqui investigadas encontrou que

nessas áreas a riqueza e a diversidade de espécies bentônicas estabelecidas foram

maiores quando comparadas com áreas adjacentes não invadidas pelo coral-sol.

O sucesso na introdução de uma espécie depende dos atributos ecológicos das

comunidades, além dos vetores da bioinvasão e do potencial competitivo das espécies

invasoras (Stachowicz & Tilman, 2005; Tyrrell & Byers, 2007). Muitos estudos focam

nos efeitos da biodiversidade sobre o sucesso das invasões, geralmente, sustentando a

ideia de que quanto maior a riqueza de espécies, menor a susceptibilidade das

comunidades as invasões. Porém, a riqueza de espécies nas comunidades não impede

por si só as invasões (Bulleri, 2009).

Os efeitos dos descritores ecológicos sobre o sucesso das invasões são variados

e controversos e isto pode ser evidenciado ao se comparar estudos observacionais e

manipulativos. Muitos estudos observacionais, geralmente de larga escala, apontam

para um maior sucesso de invasão em comunidades mais diversas, enquanto estudos

manipulativos, no geral, conduzidos em pequena escala, apontam o contrário. Essas

divergências de resultados, provavelmente, se devem ao fato desses estudos

objetivarem diferentes questões. Estudos observacionais geralmente buscam

evidenciar a necessidade da conservação dos ambientes invadidos, enquanto os

experimentais focam na susceptibilidade á invasão das comunidades que estão

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perdendo diversidade (ver Stachowicz & Byrnes, 2006). Os efeitos negativos entre a

diversidade de espécies nativas e a invasão podem ser devido à complementariedade

das espécies em relação aos seus padrões temporais de ocupação do substrato

(Stachowicz et al., 2002), enquanto que efeitos positivos podem ser observados devido

à maior heterogeneidade proporcionada pelo aumento na riqueza de espécies que

favorece tanto nativos como invasores (Fridley et al., 2004). No trabalho desenvolvido

por Bulleri & Benedetti-Cecchi (2008) foi constatado que algas turfs nativas facilitaram

a invasão da macroalga exótica Caulerpa racemosa (Forsskål) J.Agardh, 1873 por

proporcionar estrutura física para a ancoragem dos rizoides que emergem do estolão.

A presença de recrutas nos costões da Ilha dos Porcos e do Saco dos Cardeiros

e ausência destes na Enseada do Anequim ocorreu, provavelmente, devido as

características da dinâmica marinha de Arraial do Cabo. A circulação de massas de

águas locais são mais intensas e recorrentes na Enseada do Anequim, quando

comparado ao outros dois costões estudados (Mizrahi, 2008), o que pode ter

ocasionado a “varredura” das larvas liberadas pelas colônias daquele costão, enquanto

que, o menor hidrodinamismo encontrado na Ilha dos Porcos e Saco dos Cardeiros

permitiu o assentamento das larvas. A abundância, a taxa de crescimento e o

recrutamento de T. coccinea apresentaram uma relação negativa com o

hidrodinamismo em distintos costões na Baía do Arraial do Cabo (Mizrahi, 2008).

Na Ilha dos Porcos e Saco dos Cardeiros, a ocorrência de recrutamento apenas

nas áreas com elevada abundância de Tubastraea spp. e a ausência destes nas áreas

não invadidas (“Raro”) de todos os costões, pode ser um indício de que a dispersão e o

assentamento larval em ambiente natural ocorram próximo das colônias “mães”,

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configurando um padrão de distribuição gregária. Maté (2003) e Glynn et al. (2008)

também observaram uma distribuição gregária de T. coccinea no Panamá, com

indivíduos juvenis agrupados em torno de colônias adultas. Este mesmo padrão de

distribuição foi observado na Baía da Ilha Grande por Paula & Creed (2005).

Em organismos coloniais, a distribuição gregária pode beneficiar a ocupação e

monopolização do substrato. As atividades alimentares de organismos coloniais

densamente agregados sobre o substrato têm potencial para reduzir as chances de

assentamento de larvas de outras espécies e a sobreposição de organismos adjacentes

(Jackson, 1977). Em contrapartida, essa distribuição próxima ao parental reduz a

probabilidade de colonização de novas áreas, caracterizando um trade-off entre

competição e colonização.

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Na comparação, ao longo do tempo, entre os descritores ecológicos das

assembleias bentônicas de comunidades invadidas e não invadidas por Tubastraea

spp. em Arraial do Cabo, é encontrado que, no geral, não há diferenças significativas

entre a riqueza, a diversidade e a equitabilidade de espécies, ou estas são mais

elevadas nas áreas invadidas. Assim, portanto, rejeitamos a hipótese de que durante o

desenvolvimento inicial da comunidade os descritores ecológicos das espécies

bentônicas seriam mais elevados nas áreas não invadidas por Tubastraea spp.

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Em relação ao recrutamento de Tubastraea spp., é confirmada a hipótese de

que tal recrutamento seria maior nas áreas com maior abundância dessas espécies.

Desse modo, as evidências relatadas para o gênero de que esses corais apresentam

uma distribuição gregária foi fortalecida. Diferenças observadas na presença de

recrutas de coral-sol entre os distintos costões são relacionadas ao hidrodinamismo

dessas áreas costeiras.

Em meio a pouca disponibilidade de informações científicas acerca das invasões

de espécies no ambiente marinho, este trabalho vem contribuir para o acréscimo de

conhecimento quanto à ecologia dos corais invasores Tubastraea spp.. Os resultados

encontrados abrem precedentes para a realização de trabalhos posteriores que

venham:

1) Investigar se, com o decorrer do tempo, Tubastraea spp. aumentará a sua

abundância nas comunidades invadidas a ponto de ser observada a dominância dessas

espécies e uma consequente redução dos descritores ecológicos medidos para as

espécies bentônicas (trabalho em andamento);

2) Verificar se há uma relação entre a magnitude dos efeitos de Tubastraea spp.

e a sua abundância nas comunidades invadidas;

3) Verificar se a presença de Tubastraea spp. está associada a ocorrência de

outras espécies (trabalho em andamento);

4) Mensurar os descritores ecológicos das comunidades invadidas e não

invadidas por coral-sol, a fim de confirmar se estes invasores se instalam,

preferencialmente, em áreas com maior diversidade biológica;

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5) Checar, nos costões rochosos, os padrões de distribuição dos distintos

estágios de desenvolvimento do coral-sol (recrutas, juvenis e adultos), a fim de

confirmar o seu comportamento gregário.

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APÊNDICE A – Lista de espécies bentônicas

Espécies bentônicas presentes nas unidades amostrais e suas ocorrências nos tratamentos “Abundante” e “Raro” para cada costão estudado (Ilha dos Porcos, Saco dos Cardeiros e Enseada do Anequim) na Baía do Arraial do Cabo, Rio de Janeiro – Brasil.

Abundante Raro Abundante Raro Abundante Raro

Bivalvia

Bivalvia sp. 1 x

Morula sp. Schumacher, 1817 x

Echinoidea 

Paracentrotus gaimardi (Blainville, 1825) x

Echinometra lucunter  (Linnaeus, 1758)  x x x x x

Hydrozoa

Hydrozoa sp. x x x

Aglaopheniidae Marktanner-Turneretscher, 1890 x x

Anthozoa

Bunodosoma caissarum Corrêa in Belém, 1987 x

Palythoa caribaeorum (Duchassaing & Michelotti, 1860) x x

Astrangia rathbuni  Vaughan, 1906  x

Tubastraea  sp. Lesson, 1829  x x

Ascidiacea

Diplosoma sp. (Macdonald, 1859) x x x x x x

Botrylloides nigrum  Herdman, 1886  x x

Symplegma rubra  Monniot, 1972 x x x

Didemnum vanderhorsti  Van Name, 1924  x x x

Polychaeta

Polychaeta sp. 1 (tubo calcário) x x x

Polychaeta sp. 2 (tubo calcário) x x x

Polychaeta sp. 3 (tubo pergaminoso) x x

Chlorophyta

Ulva  sp. Linnaeus, 1753  x x x x x

Valonia  sp. C.Agardh, 1823 x x x x

Cladophora  sp. Kützing, 1843  x x x x x x

Codium  sp. Stackhouse, 1797  x x x x x x

Caulerpa  sp. J.V. Lamouroux, 1809  x x

Espécies bentônicasIlha dos Porcos Sacos dos Cardeiros Enseada do Anequim

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Abundante Raro Abundante Raro Abundante Raro

Porifera

Arenosclera brasiliensis  Muricy & Ribeiro, 1999 x x

Darwinella sp. 1 Müller, 1865 x x x x x x

Darwinella sp. 2 Müller, 1865 x x

Dysidea etheria  de Laubenfels, 1936 x x x x

Dysidea janiae  (Duchassaing & Michelotti, 1864)  x x x x

Mycale cf. (Carmia) microsigmatosa  Arndt, 1927  x x x

Monanchora  sp. Carter, 1883  x x x x x

Tedania (Tedania) ignis  (Duchassaing & Michelotti, 1864) x x x x x x

Porifera sp. 1 x x x

Porifera sp. 2 x x x

Porifera sp. 3 x

Porifera sp. 4 x

Porifera sp. 5 x

Porifera sp. 6 x x x

Porifera sp. 7 x x

Ochrophyta

Padina gymnospora  (Kützing) Sonder, 1871 x

Dictyota mertensii  (Martius) Kützing, 1859  x x x x x

Sargassum furcatum  Kützing, 1843  x x x x

Rhodophyta

Jania sp.  J.V.Lamouroux, 1812 x x x x x x

Hypoglossum  sp. Kützing, 1843 x x x x x x

Gelidium  sp. J.V. Lamouroux, 1813 x x x x x x

Champia  sp. Desvaux, 1809  x

Plocamium brasiliense  (Greville) M.A.Howe & W.R.Taylor, 1931  x x x

Laurencia  sp. J.V.Lamouroux, 1813 x

Hypnea  sp. J.V.Lamouroux, 1813  x x x x

Alga calcária incrustante sp. 1 x x x x x x

Alga calcária incrustante sp. 2 x x x x x x

Ceramiales x x x x x x

Alga sp. 1 x x x

Alga sp. 2 x x x x x x

Alga sp. 3 x x

Alga sp. 4 x x x

Alga sp. 5 x x

Bryozoa

Bugula neritina  (Linnaeus, 1758)  x x x

Schizoporella errata  (Waters, 1878)  x x x x

Cirripedia

Thoracica (craca) x x x x x

Morfotipo 1 x x x

NI x x x x x

Espécies bentônicasIlha dos Porcos Sacos dos Cardeiros Enseada do Anequim