Distribuio da comunidade macrobentnica no esturio

do rio Lima

Maria Joo Romeu 1,2, Pedro Veloso 1,3, Pedro Soares 1,4

1 Alunos 3 ano de Biologia Aplicada da Universidade do Minho, Braga, Portugal 2 A59057 3 A59086 4 A59083

Resumo

A amostragem foi efectuada no esturio do Rio Lima, na cidade de Viana do Castelo, com o

objectivo de analisar a distribuio da comunidade de organismos macroinvertebrados

bentnicos. fundamental compreender a distribuio espacial e temporal de

macroinvertebrados bentnicos para o estudo de mudanas ambientais causadas pelo impacto

humano. Realizou-se amostragem em 9 estaes, recolhendo-se 9 rplicas em cada ponto.

Foram avaliados parmetros como a temperatura, salinidade, oxignio dissolvido e

condutividade. No total foram identificados 426 indivduos distribudos por 20 espcies

diferentes. A anlise multivariada revelou grupos distintos, cada grupo representado por

espcies especficas e caracterizado por diferentes condies ambientais. Valores de

abundncia e diversidade variaram nas nove estaes. Hediste diversicolor e Corophium

multisetosum foram as espcies que apresentaram uma maior predominncia ao longo das

estaes. Estes resultados demonstraram diferenas significativas na composio da

comunidade macrobntnica ao longo do gradiente estuarino.

Introduo

Os esturios so zonas de transio entre

um local com gua doce e gua salgada, de

elevada produtividade, devido s

caractersticas hidrodinmicas da

circulao e com extrema importncia

biolgica. Apresentam uma elevada

biodiversidade de fauna e flora,

contribuindo para a criao de novos

habitats.

Os esturios fornecem teis reas de

alimentao, abrigo e repouso, assim como

de reproduo de diversas espcies, apesar

de existir uma elevada variabilidade de

condies que variam ao longo da rea

estuarina, como a salinidade, temperatura,

pH, oxignio dissolvido, clorofila ou

condutividade.

So reas de elevada importncia ecolgica

e ambiental, pois apresentam elevados

ciclos biogeoqumicos e fluxo de

nutrientes, so responsveis pela

atenuao de cheias (deposio de matria

orgnica) e contribuem para a manuteno

da biodiversidade. Ao longo dos ltimos

tempos, a actividade humana tem

desempenhado um papel bastante

negativo neste tipo de ecossistemas.

Devido ao desenvolvimento das grandes

cidades em torno dos esturios, estes so

os receptores de diversos tipos de

contaminantes e presses negativas. A

rea domstica e industrial, a agricultura, a

pesca desportiva e comercial excessiva so

factores que influenciam a biodiversidade

das reas estuarinas e os seus ciclos

biogeoqumicos. As dragagens, actividades

porturias e contaminaes por metais

pesados desempenham tambm um papel

bastante negativo. As espcies

macrobentnicas assumem um papel

relevante no estudo da ecologia do

esturio, pois apresentam diversas

caractersticas favorveis para o estudo de

mudanas ambientais como disperso

limitada, facilidade em identificar, ocupam

vasta variedade de microhabitats,

estabelecem conexes com nveis trficos

superiores alm de apresentarem

importncia econmica. So assim

considerados os bioindicadores mais teis

de possveis mudanas ambientais,

tornando-se necessrio conhecer os

padres de diversidade de

macrobentnicos para identificar reas de

conservao. Annelida, Mollusca e

Anthropoda so os principais filos

representantes dos macroinvertebrados

bentnicos caractersticos do esturio do

Lima, pelas classes Polychaeta, Bivalvia e

Melascostraca, respectivamente. No filo

Anthropoda tambm so comuns

organismos das ordens Isopoda,

Amphipoda e Decapoda. Diversos estudos

de ecossistemas estuarinos tm sido

realizados, comprovando que diferentes

habitats contribuem para a biodiversidade

e cadeias alimentares distintas.

Os objectivos deste trabalho foram

comparar o padro de distribuio e

caracterizar a estrutura das comunidades

de macroinvertebrados bentnicos em

relao aos factores fsico-qumicos, assim

como estimar a abundncia e biomassa das

espcies de macroinvertebrados

bentnicos presentes no esturio do Lima

e identificar possveis espcies chave no

funcionamento do ecossistema.

Materiais e mtodos

rea de Estudo

O rio Lima nasce na Serra de So Mamede,

em Orense, Espanha a cerca de 950 m de

altitude. Tem cerca de 108 km de

comprimento, dos quais 67 km pertencem

a Portugal. A bacia hidrogrfica do rio Lima

tem uma rea correspondente a 2480km2,

pertencendo 1303km2 a Espanha e 177km2

a Portugal. O esturio est localizado a NW

de Portugal e a influncia das mars

estende-se cerca de 20 km a montante. O

esturio do Lima tem uma largura mxima

prxima de 1 km, sendo significativamente

maior durante a mar alta. O baixo

esturio constitudo por uma bacia larga

e pouco profunda e o alto esturio

constitudo por um canal estreito, cuja

profundidade diminui gradualmente para

montante. Ao longo dos ltimos anos, o

esturio mesotidal do Rio Lima tem-se

tornado um importante porto para

navegao e actividades comerciais, assim

como actividades relacionadas com a

pesca. No entanto, tem sofrido diversas

consequncias causadas pela ocupao e

actividade humana. O esturio do Rio Lima

tem sido submetido a diferentes fontes de

perturbao devido dragagem constante,

assim como a actividade agrcola, urbana

e industrial, nomeadamente a nvel da

descarga de efluentes. Todas estas

actividades tm alterado as condies

fsicas caractersticas do esturio, como

modificaes na batimetria e ocorrncia de

processos naturais, como a eutrofizao.

Amostragem e anlise laboratorial

A amostragem foi realizada no Outono de

2011, durante a mar baixa no esturio do

Rio Lima situado na cidade de Viana do

Castelo. Foram recolhidas 9 rplicas, das

quais 1 para anlise de sedimento e 8 para

anlise de dados biolgicos, em cada uma

das 9 estaes de amostragem.

Temperatura, pH, oxignio dissolvido e

salinidade foram parmetros abiticos

examinados durante o trabalho de campo,

in situ, atravs da sonda multiparamtrica

YSI 6820. O material biolgico recolhido

por um cilindro com 44cm2 de base foi

crivado atravs do uso de uma peneira,

conservado em lcool etlico e

posteriormente realizou-se a triagem e

contagem. A granulometria do sedimento

foi determinada aps secagem da amostra

numa estufa a 60C durante 72 h. O

sedimento seco foi posteriormente

colocado numa bateria de crivos segundo a

escala de Wentworth e a frequncia de

cada classe expressa como percentagem

do peso total. A quantidade de matria

orgnica foi determinada aps combusto

a 550C por 24 horas sendo os valores

expressos em percentagem relativamente

ao peso perdido durante a combusto. Os

organismos foram identificados de acordo

com classe ou ordem a que pertencem,

sendo posteriormente possvel a

identificao concreta de espcies.

Anlise de dados

De modo a determinar os padres de

distribuio e abundncia das espcies na

estrutura da comunidade, foi feita a anlise

multivariada utilizando CLUSTER e MDS.

Enquanto Cluster, tem como ponto de

partida a matriz de similaridade de dados

biticos e abiticos e funde as amostras

em grupos, MDS tem como ponto de

partida a matriz de similaridade de dados

biticos e abiticos, mas ordena as

amostras de forma a explorar padres. O

MDS usa um algoritmo que aperfeioa as

posies at que eles satisfaam o mais

aproximadamente possvel a

dissimilaridade entre amostras. O

resultado uma ordenao 2D onde os

pontos prximos representam amostras

similares em composio. PCA (anlise de

componentes principais) e BIOENV

utilizaram-se para comparar ndices de

similaridade biticos e abiticos e

estabelecer correlaes entre os

parmetros biolgicos e caractersticas

abiticas. No PCA ao contrrio dos dados

biolgicos, os dados ambientais utilizam

Fig. 1 - Mapa do esturio do Lima com as estaes de amostragem

escalas de medida diferentes. Antes de

efectuar um PCA importante verificar se

existem correlaes entre variveis e se

existirem, essas variveis devem ser

omitidas da anlise subsequente. Foram

calculados parmetros como abundncia,

biomassa, nmero de espcies, ndice de

diversidade de Shannon-Wiener e ndice de

equitabilidade. A anlise multivariada

usada para detectar padres entre

amostras e relaes entre diferentes

dados, biolgicos e ambientais, por

exemplo. uma anlise essencial para

condensar grandes quantidades de dados,

alm de ser visualmente muito mais

apelativa.

Resultados

Os parmetros fsicos e qumicos presentes

na anlise de PCA, revelam a existncia de

um padro especfico de estaes.

PC1 representa o eixo de variabilidade com

cerca de 53% de influncia no

agrupamento das estaes, enquanto que

PC2 reflecte apenas 28%.

Analisando o primeiro eixo, verifica-se a

existncia de dois grandes grupos de

estaes. As estaes 1 a 6 formam um dos

grupos e as estaes 7 a 9 formam o outro

conjunto de estaes analisadas. A

temperatura, oxignio dissolvido, e

clorofila, so parmetros fsicos e qumicos

que influenciam a distribuio no sentido

positivo. A salinidade e areia fina so dois

parmetros que influenciam a distribuio

no sentido negativo.

Por anlise ao eixo PC2, a distribuio das

estaes influenciada negativamente por

parmetros como a matria orgnica, areia

muito fina, e silte+argila.

O parmetro fsico, areia mdia, contribui

para uma distribuio positiva das

estaes.

MDS e Cluster, so dois mtodos de anlise

de similaridade entre os dados biolgicos

recolhidos nas diversas estaes.

Esta anlise demonstra a existncia de trs

grupos distintos: um grupo (A) constitudo

Fig. 2 - Anlise de PCA e respectiva distribuio das estaes em funo dos parmetros abiticos

pela estao 1, o segundo grupo (B) pelas

estaes 2-6 e um ltimo grupo (C) com as

restantes estaes.

A similiaridade entre o grupo C e os

restantes cerca de 10% aumentando

ligeiramente quando se comparam os

grupos A e B, com cerca de 17%.

A estao 1 est sob influncia de um

ambiente marinho, mais propriamente na

zona de rebentao, onde existe

obviamente uma elevada salinidade, uma

temperatura mais reduzida e onde o

sedimento mdio/fino est mais patente.

O grupo B caracteriza-se por serem

organismos presentes numa zona de

transio, neste caso, zona estuarina.

Nesta zona, verifica-se uma elevao da

temperatura, clorofila, e do tipo de

sedimento e uma diminuio da salinidade.

Nas estaes do grupo C, os parmetros

fsico-qumicos so totalmente diferentes.

As condies de um ambiente fluvial

acentuam-se, onde a salinidade quase

nula, a temperatura se acentua e o tipo de

sedimento se modifica para mais grosso.

As curvas de k-dominncia representam a

equitabilidade das espcies nas diferentes

estaes de recolha.

Na estao 1, a distribuio de espcies

tambm muito reduzida, sendo a espcie

dominante Nephtys cirrosa.

Nas estaes do grupo B, a distribuio de

espcies reduzida, sendo a Hediste

diversicolor a espcie dominante.

Srobicularia plana apesar de no ser

dominante aparece tambm com alguma

frequncia.

Aps observao do grfico, as estaes 7

e 9 so as que verificam melhor

distribuio de espcies.

O contrrio acontece por exemplo na

estao 8 onde h uma espcie dominante

(Chorophium multisetosum) relativamente

s outras representando mais de 90% da

populao.

ANOSIM um teste que providencia uma

forma de testar estatisticamente se as

diferenas entre os dois grupos so

significativas.

Funciona como uma ANOVA, no entanto, o

ANOSIM pode ser utilizado com uma

matriz que contenha muitos zeros, como

o caso da tabela.

Os valores do teste (R) variam entre -1 e 1

sendo que o valor de zero indica que o

agrupamento completamente ao acaso

(no significativo) e valores prximos de -1

e 1 so altamente significativos.

O valor de R, 0.567 est contido no

intervalo [0,1] a uma distncia equidistante

Fig. 3 - Cluster de similaridade biolgica entre as estaes

dos extremos. Sendo assim, o valor de R

permite afirmar que as diferenas entre os

diversos grupos so significativas.

A melhor correlao entre os parmetros

fsico-qumicos analisados entre a

salinidade, concentrao de clorofila e

percentagem de areia fina presentes nas

diversas amostras recolhidas das diversas

estaes. Esta correlao foi avaliada pelo

teste estatstico BIOENV.

Discusso

Foram analisados diversos parmetros

abiticos medidos no esturio do rio Lima.

Pela anlise multivariada elaborada

anteriormente pode-se desde j inferir que

existem trs grandes grupos.

O grupo A, constitudo pela estao 1; o

grupo B, constitudo pelas estaes 2,3,4,5

e 6; e o grupo C, constitudo pelas estaes

7,8 e 9.

As mars so o principal factor para a

variao dos factores abiticos medidos.

Assim sendo a salinidade diminui esturio

acima, devido perda da influncia das

mars e tambm a um maior influxo fluvial.

No sentido inverso, a temperatura

aumenta medida que as amostras eram

recolhidas mais a montante devido perda

da influncia do ambiente marinho.

As variaes de pH no so muito

evidentes, assim como uma concentrao

de O2 dissolvido que apesar de aumentar

nunca atinge valores muito diferentes nos

pontos extremos de recolha. Contudo,

estes dois ltimos no influenciam a

distribuio de organismos.

O tipo de sedimento um factor que

influencia os factores biolgicos

(distribuio de espcies), verificando-se

um gradiente ao longo do esturio. A

percentagem de sedimentos grossos

aumenta nas regies mais a montante

onde a influncia das mars j no se faz

sentir.

Na estao 1, situada na regio terminal do

esturio, a quantidade de sedimentos

finos/mdios maior do que nas regies

mais a montante.

Nas estaes do grupo B h presena de

vrios tipos de sedimentos pois esto

localizadas em zonas de transio.

Nas estaes 7,8 e 9 o tipo de sedimento j

bastante grosso.

Dentro do grupo B, nas estaes 3 e 6 a

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

Cu

mu

lative

Do

min

an

ce

%

Species rank

0

20

40

60

80

100

1 10

Fig. 4 - Curvas de k-dominncia analisando a distribuio de espcies em cada estao de amostragem

quantidade de sedimentos muito finos

muito maior do que nas restantes estaes

o que possivelmente se deve a uma maior

actividade dos ciclos biogeoqumicos ou,

alternativamente, devido a alteraes

provocadas pela ocupao humana como

dragagens, descarga de efluentes e

consequente eutrofizao.

A colonizao de espcies oportunistas

com elevadas densidades populacionais

est directamente relacionada com a

salinidade e presena de sedimentos finos.

Hediste diversicolor (estaes 2,3,4,5 e 6)

uma espcie que est sob influncia de

condies variveis de salinidade e

sedimentos finos, pois vive em esturios.

Como o ambiente em que est inserida

possui todos os parmetros ideais para a

sua proliferao, classifica-se como uma

espcie dominante com elevada densidade

populacional. Corophium multisetosum

(estao 8) vive e prolifera num ambiente

fluvial. Apesar do tipo de sedimento ser

mais grosso, a salinidade ser nula e a

quantidade de matria orgnica muito

reduzida, tem grande densidade

populacional o que pode ser interpretado

como uma espcie de gua doce e no de

transio. Nephthys cirrosa (estao 1)

outra espcie dominante, porm, est

constantemente exposta a um ambiente

marinho e por isso o tipo de sedimento

fino/mdio, a salinidade elevada e

constante o que proporciona um ambiente

ideal para a sua proliferao.

Contudo, apesar de apresentarem

vantagens, estas espcies dominantes

podem desempenhar um papel de

competitividade para com as restantes

espcies. A sua densidade pode influenciar

o ecossistema estuarino, tanto a nvel de

abrigo, alimento e at mesmo

decomposio de matria orgnica para

posterior consumo de outros organismos.

Sendo assim, pode-se concluir que os trs

grupos so diferentes entre si no que a

similaridade diz respeito.

Os organismos do grupo A podem ser

classificados como sendo de origem

marinha, os do grupo B como sendo

espcies de transio as quais esto bem

adaptadas para as variaes que ocorrem

nas zonas estuarinas. Os organismos do

grupo C so classificados como espcies de

gua doce. Pela tabela relativa aos ndices

de diversidade conclui-se que esta muito

pouco evidente nas estaes 1, 3 e 8.

Concluso

A anlise multivariada revelou 3 grupos

distintos de organismos

macroinvertebrados bentnicos, presentes

no esturio do Rio Lima. Hediste

diversicolor, Corophium multisetosum e

Nephthys cirrosa so espcies que

assumem um papel essencial no

ecossistema, pois existem em grande

abundncia, estando envolvidas em

cadeias alimentares e apresentando-se

como possveis fontes de alimento para

outros organismos de nveis trficos

superiores. Torna-se importante a

continuao de estudos no esturio do

Lima, de forma a avaliar os impactos

antropognicos e a forma como podem

afectar a comunidade de organismos

macrobentnicos.

Referncias

Sousa R., Dias S. & Antunes C. (2007) Subtidal macrobenthic structure in the lower Lima

estuary, NW of Iberian Peninsula. Annales Zoologici Fennici 44, 303 313.

Sousa R., Antunes C. & Guilhermino L. (2006) Factors influencing the occurrence and

distribution of Corbicula fluminea (Mller, 1774) in the River Lima estuary. Annales de

Limnologie - International Journal of Limnology 42, 165 - 171.

Sousa R., Dias S. & Antunes C. (2006) Spatial subtidal macrobenthic distribution in relation to

abiotic conditions in the Lima estuary, NW of Portugal. Hydrobiologia 559, 135 - 148

Apndice

Mar Baixa

Factores Abiticos S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

Temperatura (C) 14,7 15,2 15,5 16,9 16,8 16,9 17,2 18,9 18,7

Condutividade (Scm-1

) 51320,0 47610,0 35106,0 34060,0 34040,0 32090,0 12900,0 2200,0 325,0

Salinidade 33,8 31,1 22,1 21,4 21,1 20,1 7,5 1,5 0,2

Oxignio Dissolvido

(mgl1)

7,0 6,9 7,6 7,8 7,1 8,6 8,8 8,7 8,8

pH 7,9 8,1 8,1 8,2 8,1 8,1 8,2 8,2 8,2

Clorofila (gl-1) 2,5 1,8 2,8 3,4 3,5 10,8 10,2 10,3 6,4

Cascalho (%) 1,2 5,8 0,2 25,7 11,3 15,8 17,9 34,4 46,9

Areia Muito Grossa (%) 2,0 9,8 1,9 20,3 21,5 11,1 33,8 30,5 25,4

Areia Grossa (%) 10,1 14,0 6,5 18,3 27,6 8,6 22,6 22,0 22,9

Areia Mdia (%) 47,4 44,0 12,4 22,3 26,0 8,4 7,2 10,7 4,5

Areia Fina (%) 38,9 24,4 13,6 9,0 8,3 10,9 5,9 1,3 0,3

Areia Muito Fina (%) 0,4 1,9 27,2 2,0 2,5 18,4 7,3 0,6 0,1

Silte+Argila (%) 0,0 0,1 38,3 2,3 2,8 26,7 5,2 0,5 0,0

Matria Orgnica (%) 3,0 2,0 9,5 3,5 4,3 10,4 5,5 1,6 0,6

Apndice 1 Tabela dos parmetros abiticos medidos durante a mar baixa no esturio do Lima

Mar Alta

Factores Abiticos S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

Temperatura (C) 16,4 16,1 17,9 16,5 15,8 19,4 19,8 20,0 19,9

Condutividade (Scm-1

) 53710,0 50450,0 50820,0 53890,0 52980,0 42,2 16900,0 9687,0 765,0

Salinidade 35,0 33,2 33,4 35,6 35,0 27,2 10,0 5,5 0,4

Oxignio Dissolvido (mgl-

1)

7,6 8,1 7,1 7,0 6,7 7,4 9,1 8,7 9,8

pH 8,1 8,2 8,1 8,1 8,0 8,2 8,2 8,2 8,2

Clorofila (gl-1) 1,6 1,9 2,6 1,3 3,1 8,4 14,2 11,8 9,8

Cascalho (%) 1,2 5,8 0,2 25,7 11,3 15,8 17,9 34,4 46,9

Areia Muito Grossa (%) 2,0 9,8 1,9 20,3 21,5 11,1 33,8 30,5 25,4

Areia Grossa (%) 10,1 14,0 6,5 18,3 27,6 8,6 22,6 22,0 22,9

Areia Mdia (%) 47,4 44,0 12,4 22,3 26,0 8,4 7,2 10,7 4,5

Areia Fina (%) 38,9 24,4 13,6 9,0 8,3 10,9 5,9 1,3 0,3

Areia Muito Fina (%) 0,4 1,9 27,2 2,0 2,5 18,4 7,3 0,6 0,1

Silte+Argila (%) 0,0 0,1 38,3 2,3 2,8 26,7 5,2 0,5 0,0

Matria Orgnica (%) 3,0 2,0 9,5 3,5 4,3 10,4 5,5 1,6 0,6

Apndice 2 Tabela dos parmetros abiticos medidos durante a mar alta no esturio do Lima

Estao S N J H

S1 4 2,125 0,570034 0,790235

S2 9 9,375 0,5097 1,119924

S3 3 4,25 0,713126 0,783449

S4 8 11,125 0,498142 1,035857

S5 4 1,375 0,745557 1,033562

S6 4 2,25 0,750136 1,03991

S7 4 0,5 1 1,386294

S8 5 21 0,200699 0,323012

S9 5 1,25 0,934978 1,504788

Apndice 3 Tabela representativa dos nmeros de taxa (S); Abundncia de organismos/m2 (N); ndice de equitabilidade (J); ndice de Shanon-Wiever (H)

Taxa S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

Glycera convoluta x x x 2 x x x x x

Nephthys hombergii x 5 x x x x x x x

Nephthys cirrosa 13 2 x 3 x x x x x

Hediste diversicolor 1 49 20 66 7 11 x 3 x

Eteone longa x 5 x 7 x x x x x

Maldane sarsi x 1 x x x x x x x

Heteromastus filiformis x 1 x 4 x x x x x

Srobicularia plana x 1 13 4 2 x x x x

Corbicula fluminea x x x x x x 1 5 x

Cerastoderma edule x 2 x x x x x x x

Insecta sp1 x x x x x 2 1 2 2

Insecta sp2 x x x x x x x x 1

Insecta sp3 x x x x x x x x 1

Chrinomidae x x x x x x x x 3

Eurydice pulchra 2 x x x x x x x x

Cyathura carinata x x 1 2 1 1 1 1 x

Corophium multisetosum x x x x x x 1 157 3

Carcinus maenas x 1 x 1 1 x x x x

Crangon crangon x x x x x 4 x x x

Mysidacea 1 x x x x x x x x

Apndice 4 Tabela das diferentes espcies recolhidas ao longo das estaes de amostragem

0

20

40

60

80

100

>2mm 1mm 500 um 250um 125um 63um