Os Ecossistemas Costeiros

1. Os Ecossistemas Costeiros

2. Caracterização Geral • Constitui um ecótone entre o ecossistema continental e o ecossistema aquático. • Identifica-se praticamente com o planalto continental (inf.100m).A largura deste planalto vai desde centenas de metros a centenas de quilómetros

3. Caracterização Geral • De um modo geral, nestes sistemas existe um aumento da produção de matéria orgânica e um aumento da diversidade específica • A ocupação fractal do espaço-tempo também permite um aumento considerável das superfícies de contacto • Emergência de um sistema global ou ecocomplexo

4. Condições físicas dominantes • Fraca espessura da camada de água e a proximidade do fundo • Intensificação da turbulência (camada de mistura espessa) • Turvação frequente (camada eufótica pouco espessa) • Movimentos de água periódicos ligados à maré • Importante sedimentação Infelizmente • Poluições de todos os tipos

5. Condições biológicas dominantes • A zona litoral alia uma forte produtividade a uma diversidade biológica elevada • Apresenta comunidades particulares, muito diversificadas e muito compartimentadas • As redes tróficas são bastantes complexas • A reciclagem é muito importante: quase toda a biomassa passa por uma fase de sedimentação, de enterramento e de mineralização, graças aos muitos abundantes detritívoros e decompositores que povoam os sedimentos.

6. As interacções biológicas • Importantes na estruturação das comunidades nas zonas de marés • A actividade dos animais herbívoros determina frequentemente a presença e o desaparecimento de algas dominantes • A predação regula muitas vezes a abundância de um organismo séssil que, de outra forma, podia monopolizar o espaço. • A competição pelo espaço revela-se sobretudo entre os organismos sésseis e hemi-sésseis (como cracas e mexilhões)

7. Relações Intra-Específicas • O agrupamento de vários indivíduos da mesma espécie aumenta a probabilidade de sobrevivência e de reprodução • Quando o grupo se torna demasiado grande vai aumentar a competição intra-específica particularmente pelo espaço e/ou alimento o que pode levar a atrasos nomeadamente no crescimento e diminuição na reprodução.

8. Rede Trófica • Organizada por tamanhos de organismos • Compreende uma forte interacção entre plâncton e bentos ( que filtra as partículas orgânicas em suspensão) • Forte predomínio de detritívoros, que consomem a matéria orgânica morta que cai a partir da colónia de água • O regresso do bentos ao plâncton é assegurado pelos ovos e larvas emitidos à razão de vários milhares ou milhões por indivíduo • A sua biomassa serve, por sua vez, para alimentar filtradores tanto bentónicos como pelágicos

9. Fornecimento de sais nutritivos Têm tripla origem • OCEÂNICA: graças aos diversos mecanismos de subida das águas profundas • CONTINENTAL: lixiviação dos continentes pelas ribeiras (extracto de solos, matéria orgânica e seres vivos que morrem aquando do contacto com a água salgada) • ATMOSFÉRICA: nitratos formados por oxidação do N atmosférico, durante as tempestades e posteriormente descarregados pela chuva; transporte de poeiras minerais pelos ventos terrestres

10. RESTITUIÇÃO DE BIOMASSA • Reciclagem • Ovos e larvas que servirão de alimento de filtradores tanto bentónicos como pelágicos

11. Características • O modelo aquático computacional da dinâmica do ecossistema (CAEDYM) é um modelo ecológico aquático que pode funcionar independentemente ou acoplado com outros modelos hidrodinâmicos • CAEDYM consiste numa série das equações matemáticas que representam os processos biogeoquímicos principais que influenciam a qualidade de água • No seu mais básico, CAEDYM é um jogo das sub-rotinas da biblioteca que contêm descrições processuais para a produção primária, produção secundária, nutrientes e de iões fornecendo um ciclo, a dinâmica do oxigénio e o movimento do sedimento

12. ECM- características • A finalidade do ECM ( Ecological Computional Model) é gerar uma tarefa operacional que examine a distribuição espacio-temporal das concentrações dos poluentes no mar • Os resultados obtidos por este modelo serão utilizados para melhorar a informação sobre a distribuição oceanográfica, a dispersão e a dispersão dos poluentes nos oceanos e regiões costeiras • A aproximação local para uma região limitada tem uma limitação intrínseca uma vez que os movimentos de ondas não são confinados somente ao mar interno (p. ex. perto da baía ou dos estuários) mas a todo o mar exterior

13. Estão representadas as espécies pertencentes à zona das algas vermelhas, da parte superior do infralitoral, que se encontrava a descoberto da maré. • Nesse destacam-se pela sua especificidade quatro espécies. Três, são espécies de algas vermelhas que caracterizam esta zona – Laurencia pinnatifida, Plocamium cartilageneum e Corallina elongata. • Esta última, sendo a mais abundante, apresenta adaptações que lhe permitem formar fácies muito densas nas áreas mais batidas e na zona mais superficial do infralitoral. Estas adaptações traduzem-se na estrutura dos talos e na justaposição dos indivíduos, que permite a retenção de uma quantidade de água apreciável durante a baixa-mar • Tal como a C. Elongata, a L. Pinatifida, apresenta adaptações ao hidrodinamismo, característico desta área, tais como uma estrutura cartilaginosa e um orgão de fixação discóidal com pequenas radículas. • O género Halopteris também se demonstra extremamente representativo nesta zona. Este pertence à classe de algas castanhas que se desenvolvem em águas frias, e na zona do infralitoral

14. As fácies das cracas e dos mexilhões dão início à zona do mediolitoral. • Esta trata-se de uma densa faixa com uma curta extensão e caracteriza-se pela existência de Mytilus galloprovincialis e Chthamalus montagui. • Identifica-se também a elevada presença de um gastrópode, Gibbula umbilicalis, que se alimenta de bactérias, diactomáceas e esporos de algas da superfície das rochas. • Estão também representadas com índices de abundância médias, outras espécies como Enteromorpha sp., Fucus spiralis, Ralfsia sp. e Patella aspera. • Nesta zona inicia-se a distribuição de Patella depressa (típica da parte média do mediolitoral), que aqui tem uma abundância mínima, e de Caulacanthus ustulatus, que a partir desta plataforma, no sentido ascendente, mantém um povoamento uniforme até ao supralitoral. • A redução na quantidade de Enteromorpha e de F. Spiralis em relação à zona anterior pode dever-se à actividade herbívora tanto do G. Umbillicalis como das espécies de Patella. O herbívorismo não se direcciona apenas a algas adultas mas também aos esporos, inibindo a sua recolonização.

15. A tonalidade de verde desta zona é conferida pela presença de Ulva sp. e de Enteromorpha spp., que aqui atinge o seu maior nível de expressão. • Esta espécie parece demonstrar uma resistência acentuada ao herbivorismo, pelo contrário a espécie Ulva spp. parece estar mais sujeita à predação. • Pela análise do mesmo gráfico também se verifica a presença de duas espécies de lapas – Patella depressa e Siphonaria pectinata. Esta última só coloniza esta zona do mediolitoral, vivendo juntamente com a Patella. • A espécie C. Montagui apesar de também existir em abundância, diminuiu o seu povoamento pois, sendo um filtrador, dispõe de menos alimento nesta zona. • A abundância de Ralfsia sp. foi aumentando desde o infralitoral até esta zona, o que pode ser explicado pela sua capacidade de adaptação aos locais expostos do intertidal.

16. O andar do supralitoral é o que apresenta a menor diversidade de seres vivos • Esta zona é caracterizada pela presença de algas azuis microscópicas, as cianofíceas. Estas não se encontram nas zonas já descritas. • Com o mesmo comportamento de distribuição, mas com um índice de abundância médio relativo inferior, apresenta-se a espécie de gastrópodes Melaraphe neritoides. • Esta espécie, característica do andar supralitoral, vive nas fissuras das rochas, em locais onde há concentração de humidade, podendo no entanto, encontrar-se sobre as superfícies expostas • A pequena quantidade de espécies neste local pode ser justificada pela adversidade dos factores abióticos, nomeadamente a temperatura elevada, a exposição ao sol e a salinidade proveniente do “spray”.

17. Discussão e conclusão do estudo • Com base nas informações obtidas, é possível concluir que a fronteira entre os povoamentos do infralitoral superior e do médio litoral inferior, pertence a uma zona de transição, por vezes com limites pouco perceptíveis. É sem dúvida, a zona de maior biodiversidade, devendo-se à mistura de espécies adaptadas a ambas as zonas, aparentemente associadas a condições mais estáveis do meio. • Na zona médio litoral, denota-se a abundância relativa tanto de filtradores como de herbívoros, devendo-se a abundância de ambos à disponibilidade da sua potencial fonte alimentar. Enquanto os primeiros dominam por estarem sujeitos a um maior hidrodinamismo, os seguintes povoaram uma zona rica em algas. As adaptações dos organismos à força das ondas, justificam a sua presença nesta zona.

18. A interconexão • O perfil da praia pode condicionar a presença de alguns organismos e proporciona a existência de microhabitats (poças, fendas, grutas, etc.) que aumentam largamente a biodiversidade da fauna e flora nas praias rochosas. • A natureza qualitativa e quantitativa das comunidades animais e vegetais varia consideravelmente conforme os diversos factores físicos existentes, como a luz, a temperatura, o hidrodinamismo, a pressão e a natureza do substrato. • A pouca distância, as interacções produzem-se e encadeiam-se rapidamente; a maior distância, elas necessitam das migrações de matéria e de energia e provocam respostas diferidas.

19. A durabilidade deste sistema • Para além dos factores físicos, existem outras condicionantes de ordem biológica, tais como a competição intraespecífica e interespecífica, ambas aumentam com a densidade, limitando o normal desenvolvimento das espécies. • A predação é outro factor, que pode ter uma influência significativa nos limites verticais de zonação.

20. O movimento das partículas de água à passagem de uma onda não é exactamente em órbitas (círculos ou elipses) fechadas. As órbitas, não sendo fechadas, há sempre um transporte de água na direcção de propagação da onda. É por isso que as ondas conseguem transportar sedimentos, nomeadamente substâncias nutritivas e outras substâncias tais como as que resultam dos derrames de petróleo na superfície do mar.

21. Concluindo • Natureza variada dos fundos • Afastamento variável das costa e das chegadas de água salgada e por vezes de agua doce • Agitação variável do meio • Emergência aquando dos ciclos de maré Organizam os povoamentos ao mesmo tempo paralelamente e perpendicularmente à costa

22. O stress horizontal e o stress vertical • No litoral rochoso há um gradiente de stress vertical que aumenta na direcção do supralitoral devido aos vários factores associados. • O stress horizontal associado ao hidrodinamismo, que resulta do elevado poder destrutivo das ondas sobre os litorais rochosos, verifica-se principalmente quando aliadas aos sedimentos que se encontram em suspensão. Para os organismos representam um obstáculo à livre locomoção, que se por um lado lhes limita a área de alimentação, por outra isola-os de potenciais predadores. Humidificam também, sobre o efeito spray, a zona que sucede as marés • A natureza qualitativa e quantitativa das comunidades vegetais e animais que vivem sobre o litoral rochoso, variam bastante conforme os diversos factores físicos existentes nos diferentes níveis de separação, tais como a luz, a temperatura, a humectação, o hidrodinamismo e a pressão

23. Imersão-Emersão • Apesar da maioria dos organismos das costas rochosas ser fundamentalmente marinha, estão dependentes de muitas variáveis físicas externas, tendo que resistir fora de água em intervalos regulares. • Ao estarem emersas, muitas algas cessam a fotossíntese e a maioria dos animais aquáticos deixa de se alimentar. Estes animais têm dificuldade em respirar, pois os seus sistemas de trocas gasosas não funcionam bem ao ar.

24. Temperatura e dessecação • As diferenças de temperaturas e a dessecação, são determinantes tanto para animais como plantas • A altas temperaturas certos sistemas de enzimas são destruídos, e a dessecação pode danificar membranas externas interrompendo a circulação e o conteúdo de água nos tecidos • A baixas temperaturas, o maior problema é o efeito físico que o gelo provoca, que em pequena escala consiste na formação de gelo nos tecidos provocando o rebentamento das células. Em grande escala, o gelo pode remover comunidades inteiras da superfície rochosa

25. Características do ecótone • Muito produtivo • É a sede de fenómenos físicos e biológicos fortemente imbricados • A diversidade natural dos movimentos das massas de água (correntes costeiras, marés, vagas),do seu conteúdo (águas mais ou menos salgadas, mais ou menos ricas em minerais nutritivos, matéria orgânica e partículas), das rochas ao seu contacto, bem como a geometria irregular (fractal) deste interface, determinam uma variedade extraordinária de processos

26. Características do ecótone • A água rasa permite a penetração da luz que promove a produção primária das macroalgas e na película microbial que reveste a rocha • As costas rochosas beneficiam-se também da produção primária do fitoplâncton que são lavadas sobre a costa com cada maré • O mar traz também os detritos numa escala de tamanhos de partícula • As macroalgas como o kelp e outras algas que chegam acima na costa são comidas por litorinideos e por crustáceos

27. Destino da produção primária por macroalgas • As macroalgas produzem quantidades consideráveis de carbono orgânico dissolvido que são prontamente consumidas pelas bactérias e podem mesmo ser directamente consumidas também por alguns invertebrados maiores • Somente aproximadamente 10% da produção primária é colhido directamente por herbívoros • Em costas expostas, os moluscos raspadores alimentam –se principalmente da película microbial. O carbono orgânico dissolvido, os fragmentos algais e os microrganismos da película são removidos continuamente pelo mar • Isto pode entrar na corrente de alimento de ecossistemas locais e subtidal, ou seja, exportado mais offshore • As costas rochosas também contribuem como fonte de alimento de muitas espécies marinhas com a produção de larvas e de ovos planctónicos • Desta forma, as costas rochosas fornecem matéria que é incorporada nos ciclos bioquímicos essenciais às correntes de alimento pelágico.

28. Costas rochosas como terras de berçário (lactários ou nurseries) • O subtidal rochoso é uma área importante do berçário para muitas espécies comercialmente importantes dos peixes incluindo clupidíeos e gadídeos. Estes podem migrar para a zona intertidal na maré alta • Entretanto, os peixes e os crustáceos, migrando para a zona intertidal são predadores importantes de espécies rochosas da costa • As coralinas, que são importantes para a indústria do aquacultura porque se tratam de espécies limpadoras concentram-se excessivamente no intertidal. Os juvenis são encontrados geralmente nos poços de maré.

29. Costas rochosas como áreas de alimentação para pássaros e mamíferos • Os pássaros da costa alimentam-se sobretudo de invertebrados e de macroalgas • As lontras frequentemente usam as costas rochosas e alimentam-se principalmente de caranguejos de costa • Algumas espécies de mamíferos mais oportunistas tal como ratos, coelhos e mesmo carneiros pastoreiam em costas rochosas disponíveis.

30. Bibliografia Documentação fornecida pelo Professor Frontier,S. 2001.Os Ecossistemas .Ed. Instituto Piaget Lévecque, C. 2002. Ecologia - Do Ecossistema à Biosfera. .Ed. Instituto Piaget Weber,M.1999. Guia de Campo do Litoral da Praia da Aguda. Ed. ELA Garcia, R. 2004. Sobre a Terra. Ed. Público Moore.P.1986.Ecologia Animal. Círculo de Leitores Relatório do Estado do Ambiente 1999 – Biodiversidade. Edições ICN

31. Bibliografia Willmer, P., Stone, G., Johnston, I., 2000. Environmental Physiology of Animals. Blackwell Science Ltd, Oxford, UK. Actas do Seminário “Que modelos de avaliação do impacte ambiental de planos e programas para Portugal?” Lisboa – Auditório do Metro 18 de Fevereiro de 2004 – INAG Santos, A. 2002 Relatório Planeamento e Gestão do Território:uma perspectiva integrada. Ed. Min.Trabalho e Solidariedade Henriques,P.1996. Parques e reservas naturais de Portugal, Editorial Verbo, Lisboa Cousteau, J. 1985. O Mundo Submarino. Salvat Editora Fawcet,M.H.1984.Local and latitudinal variation in predation on a herbivorous marine sanil.Ecology 65:1214-1230

32. Bibliografia Saldanha, L. 1997.Fauna Submarina Atlântica.Publicações Europa – América Assis,J.,Pereira,M. e Costa,B. 2002.Identificação de padrões de zonação em litoral rochoso .Ed. Universidade do Algarve Menge, Bruce A. et al. 1997. Coastal oceanography sets the pace of rocky intertidal community dynamics PNAS October 14, 2003 vol. 100 no. 21 12229–12234 Heather L. Hunt and Robert E. Scheibling. 2001. Patch dynamics of mussels on rocky shores: integrating process to understanding pattern. Ecology82:3213-3231 Maneveldt,G., & Keats,D.1998.Geographic studies on the interaction between the limpet, Patella cochlear, and the encrusting coralline alga Spongites yendoi Botany Department University of the Western Cape

33. Páginas electrónicas University of Western Australia http://www2.cwr.uwa.edu.au/~spillman/modelling.html Proceedings of the National Academy of Sciences http://www.pnas.org/ Universidade Indiana http://www.indiana.edu Modelo http://www2.cwr.uwa.edu.au/~spillman/modelling.html Modelo ECM http://key.kordi.re.kr/est/elev.htm UK Marine Association http://www.ukmarinesac.org.uk/communities/intertidal-reef/image72.gif SeaWifs-Nasa http://seawifs.gsfc.nasa.gov/SEAWIFS Institute Oceanographicof Polish Academy of Science http://www.iopan.gda.pl/rbdo/mekodb/litus/l-lit.html

34. Páginas electrónicas Instituto Hidrográfico http://www.hidrografico.pt/hidrografico Instituto da Água http://www.inag.pt Instituto de Conservação da Natureza http://www.icn.pt Ministério das Cidades, Ordenamento do Território e Ambiente [MCOTA] http://www.mcota.gov.pt/finisterra/index.html Portal do Governo http://www.portugal.gov.pt/Portal/PT/Governos/Governos_Constitucionais/GC15/Ministerios/MCOTA/ Eurocoast ( Faculdade de Engenharia) http://paginas.fe.up.pt/eurcoast/pt/historial.html Coastwatch http://www.geota.pt/coastwatch/

35. Páginas electrónicas Convenção de RAMSAR- sobre Zonas Húmidas de Importância Internacional como Habitats de Aves Aquáticas www.ramsar.org Convenção das Nações Unidas sobre a Lei do Mar (UNCLOS) www.un.org/Depts/los/index.htm Convenção Internacional para a Protecção da Poluição por Navios (MARPOL 73/78) www.imo.org Convenção de Londres – para a Prevenção da Poluição Marinha por Despejo de Resíduos e Outros Materiais www.londonconvention.org Convenção para a Protecção do Meio Marinho no Nordeste Atlântico (OSPAR) www.ospar.org