| Abstract |
This work analyzed the structure and organization of zooplankton communities in continental shelf and oceanic island environments according to their size spectrum and isotopic signature. Samples were collected along the coast of northeastern Brazil, which includes the continental shelf, platform break and oceanic environments. The samples were collected under the "ABRACOS" project between September and October 2015. Zooplankton sampling was made with bongo nets. For the size spectra analysis, samples were fixed and analyzed using a Zooscan system. Samples for isotopic analysis were frozen and processed to obtain ä13C and ä15N. Twenty-seven zooplankton taxa were recorded. We report the first record of Firoloida desmarestia Lesueur (1817), from Fernando de Noronha Archipelago and the continental shelf of northeastern Brazil, considerably extending its geographical distribution and highlighting the importance of detailed studies on the biodiversity of large gelatinous plankton in tropical oceans. The zooplankton community structure was significantly different between the continental shelf and slope areas and oceanic islands in terms of abundance and biovolume. Copepoda was the most abundant group in all studied areas, but in terms of biovolume, fish larvae and gelatinous organisms were the most dominant. Size spectra analysis displayed a greater contribution of smaller organisms on the continental shelf and slope, as well as a greater contribution of larger organisms (fish larvae, gelatinous organisms, decapods) in oceanic environments. Size-based approaches are key tools for the study of marine food webs. Thus, we investigate the relationship between size and isotopic composition along the ocean-coast gradient. Zooplankton size classes were dominated by copepods, except for the largest size fraction (> 2000ìm), which showed a high biovolume of chaetognaths, decapods and fish larvae. Particulate organic matter displayed ä13C consistently lower than zooplankton, indicating a selective use of primary food sources rich in ä13C by zooplankton. ä15N and the trophic level of zooplankton showed an increase as body size increased. The ä15N size fraction of 200 - 500 ìm was used as baseline for the estimation of trophic levels. Oceanic areas had higher ä15N than the continental shelf and the shelf break areas. The ä15N values produced a consistent pattern of log-linear increase in trophic level with increasing size in all areas. The choice of trophic enrichment factor (TEF) values only changed log10 (body size) versus trophic level slopes. However, this choice had a considerable effect on the estimates of the predator size / prey (PPSR) and predator mass prey (PPMR) ratios. Using a TEF above 2.3 leads to unrealistic estimates of PPSR and PPMR. This thesis provided results on abundance distribution, biovolume, size spectra and stable
isotopes of zooplankton along the continental shelf, shelf break and oceanic islands, in order to obtain data to understand the structure and organization of these communities as a function of their size spectra. The integrated use of stable isotope analysis and size class analysis contributed to trophic ecology studies in these areas which are extremely important from a socio-economic point of view. |
| Abstract |
<p>O presente trabalho analisou a estrutura e organização das comunidades zooplanctônicas dos ambientes de plataforma continental e ilhas oceânicas em função dos espectros de tamanho e da sua assinatura isotópica. Foram realizadas coletas ao longo do litoral do nordeste brasileiro, que compreende a plataforma continental, quebra de plataforma e ambientes oceânicos. As amostras foram coletadas no âmbito do projeto “ABRACOS” entre setembro e outubro de 2015. As coletas do zooplâncton foram realizadas com o auxilio de redes do tipo bongo. Para a análise dos espectros de tamanho, as amostras foram fixadas em formol e analisadas através do sistema Zooscan. As amostras para análise isotópica foram congeladas e processadas para a obtenção dos valores de δ13C e δ15N. Vinte e sete taxa de zooplâncton foram registrados. Dentre eles, relatamos o primeiro registro de Firoloida desmarestia Lesueur (1817), de Fernando de Noronha e plataforma continental, ampliando sua distribuição geográfica e destacando a importância de estudos detalhados sobre a biodiversidade de plâncton de grande porte em oceanos tropicais. A estrutura da comunidade do zooplâncton diferiu entre as áreas de plataforma e ilhas oceânicas. Copepoda foi o grupo mais abundante em todas as áreas estudadas, porém em termos de biovolume, larvas de peixes e gelatinosos foram os mais dominantes. A análise dos espectros de tamanhos mostrou uma maior contribuição de organismos menores na plataforma continental, e uma maior contribuição de organismos maiores nos ambientes oceânicos. Investigando a relação entre o tamanho e a composição isotópica ao longo do gradiente costa oceânica, observamos que as classes de tamanho dos zooplâncton foram dominadas por copépodos, exceto pela maior fração de tamanho (> 2000μm), que mostrou um alto biovolume de quetognatos, decápodes e larvas de peixes. A matéria orgânica particulada mostrou δ13C consistentemente mais baixo que o zooplâncton, indicando uma seletividade de fontes alimentares ricas em δ13C pelo zooplâncton. O δ15N e o nível trófico do zooplâncton apresentou um aumento conforme o aumento do tamanho corporal. O δ15N da fração de tamanho de 200 - 500μm foi usado como baseline para a estimativa de níveis tróficos. As áreas oceânicas apresentaram um valor de δ15N mais alta que a plataforma continental e as áreas de quebra de plataforma. Os valores de δ15N produziram um padrão consistente de aumento log-linear no nível trófico com o aumento do tamanho, em todas as áreas. A escolha dos valores do fator de enriquecimento trófico (TEF) alterou apenas ligeiramente as inclinações log10 (tamanho do corpo) versus nível trófico. Porém, essa escolha teve um efeito considerável nas estimativas da razão tamanho predador/presa e razão de massas predador/presa. Usar um TEF acima de 2.3 leva a estimativas irrealistas das razões. Esta tese forneceu resultados inéditos sobre distribuição de abundância, biovolume, espectros de tamanho e isótopos estáveis do zooplâncton ao longo da costa do nordeste brasileiro, obtendo dados para o entendimento da estrutura e organização do zooplâncton em função dos espectros de tamanho. O uso integrado das análises de isótopos com a análise de classes de tamanho contribui para o estudo da ecologia trófica nessas áreas.</p> |
