Ecologia trófica do frio angolano

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 9933 (2023) Citar este artigo

1113 Acessos

20 Altmétrico

Detalhes das métricas

Os recifes de coral de águas frias (CWC) da margem angolana (SE Atlântico) são dominados por Desmophyllum pertusum e suportam uma comunidade diversificada de fauna associada, apesar das condições hipóxicas. Neste estudo, utilizamos análises de isótopos estáveis ​​​​de carbono e nitrogênio (δ13C e δ15N) para decifrar a rede trófica desta província relativamente desconhecida da CWC. Embora fitodetritos frescos estejam disponíveis para o recife, as assinaturas de δ15N indicam que os CWCs (12,90 ± 1,00 ‰) ficam dois níveis tróficos acima da Matéria Orgânica Particulada Suspensa (SPOM) (4,23 ± 1,64 ‰), sugerindo que os CWCs são altamente dependentes de uma fonte intermediária de alimento, que pode ser zooplâncton. Os equinodermos e o poliqueta Eunice norvegica ocupam a mesma guilda trófica, com altas assinaturas de δ13C (-14,00 ± 1,08 ‰) apontando para um comportamento alimentar predatório em CWCs e esponjas, embora a alimentação detrítica em partículas enriquecidas com 13C também possa ser importante para este grupo. As esponjas apresentaram os maiores valores de δ15N (20,20 ± 1,87 ‰), o que pode ser devido ao papel do holobiont da esponja e do alimento bacteriano na condução de intensos processos de ciclagem de nitrogênio no tecido das esponjas, ajudando a lidar com as condições hipóxicas do recife. Nosso estudo fornece os primeiros insights para compreender as interações tróficas dos recifes CWC sob condições de baixo oxigênio.

Os corais de água fria (CWCs) são cnidários heterotróficos com comportamento oportunista de alimentação em suspensão . Nas profundezas do mar com limitação alimentar, o processamento de carbono nos recifes CWC é maior em comparação com outros habitats adjacentes2,3 e as interações tróficas são um dos processos que contribuem para a transferência e ciclagem de carbono orgânico entre diferentes grupos funcionais dentro do recife2. A hidrodinâmica melhorada pela topografia4,5,6,7 e a ressurgência vertical que leva as águas superficiais para as profundezas8 são alguns dos mecanismos responsáveis ​​pelo melhor transporte de carbono orgânico para os recifes de CWC, impulsionando a ocorrência e distribuição de CWC9,10,11.

O CWC Desmophyllum pertusum, também conhecido como Lophelia pertusa12, forma estruturas biogênicas com complexidade tridimensional13,14 representando um modelo de engenharia de ecossistemas em águas profundas15. Tal como acontece com outros CWCs formadores de estrutura, os recifes de D. pertusum aumentam a biodiversidade local da fauna associada16,17,18,19,20 ao (i) fornecer um habitat complexo com múltiplos nichos ecológicos em áreas de hidrodinâmica melhorada, favorecendo o aumento da oferta de alimentos21,22 e (ii) reduzindo localmente a velocidade do fluxo e a turbulência nas zonas centrais sombreadas do recife, melhorando a captura de alimentos23,24 e o assentamento de larvas23.

Prósperos recifes de CWC dominados por D. pertusum25, com a presença de Madrepora oculata26, foram recentemente encontrados entre 331 e 473 m de profundidade de água ao longo da margem angolana (SE Atlântico), coincidindo com o centro da zona local de mínimo de oxigénio (OMZ). A descoberta dos recifes angolanos de D. pertusum desafiou alguns dos requisitos ecológicos anteriormente assumidos para a espécie27,28, dado que os CWCs foram encontrados em concentrações de oxigénio muito baixas (0,5 a 1,3 mL L-1) e temperaturas relativamente altas (6,8 a 14,2). °C)11,25,26. Apesar das condições hipóxicas, os recifes angolanos da CWC são prósperos e albergam uma comunidade de mega e macrofauna associada, composta principalmente por esponjas, octocorais e antipáticos29,30. A maioria dos estudos sobre a ecologia trófica dos CWCs estão disponíveis para comunidades que ocorrem em condições normóxicas no Mar Mediterrâneo31,32,33 e no Oceano Atlântico Norte34,35,36,37,38, com informações escassas para outras regiões de mar profundo. Até à data, não foram realizados estudos tróficos nos recifes recentemente descobertos de Angola.

Trabalhos anteriores mostraram que D. pertusum é um suspensório passivo, capaz de se alimentar de diferentes fontes alimentares, incluindo matéria orgânica dissolvida (MOD)39,40, matéria orgânica particulada (MOP) na forma de fitodetritos provenientes da produção primária de superfície37,41 e zooplâncton31,34,42,43,44,45. Nos recifes angolanos da CWC, matéria orgânica (MO) abundante e de alta qualidade resultante de um sistema produtivo de ressurgência46 está disponível para as comunidades bentónicas11. Este abundante abastecimento alimentar poderia ser um mecanismo chave para a sobrevivência da CWC sob a OMZ angolana11,47,48,49. Um estudo recente realizado por Gori et al.50, mostrou que D. pertusum em Angola pode manter altas taxas de respiração sob desoxigenação, sugerindo aclimatação e adaptação local da espécie às condições ambientais dos recifes. Algumas das adaptações propostas de organismos bentônicos à hipóxia podem incluir mudanças no tamanho e forma do corpo47,49, mudanças nas vias metabólicas energéticas49,50, bem como associações simbióticas com bactérias portadoras de anóxia51,52,53. Até onde sabemos, o efeito das OMZs na ecologia trófica dos CWCs e da fauna associada ainda não foi descrito. No entanto, estudos anteriores de teias tróficas em OMZs mostraram a importância dos processos tróficos mediados por micróbios54,55 na entrega de OM a organismos bentônicos sob condições de baixo oxigênio56, em particular, através do papel das bactérias nitrificantes e desnitrificantes55,57. Portanto, a investigação das interacções tróficas nos recifes angolanos da CWC poderia fornecer uma nova compreensão das fontes alimentares disponíveis para estas comunidades, e como as redes tróficas dos recifes da CWC nas OMZs podem diferir daquelas em regiões mais oxigenadas.