UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: GEOLOGIA COSTEIRA E SEDIMENTAR
OS EFEITOS DO APORTE DE SEDIMENTO NA VITALIDADE DOS
RECIFES DE CORAIS DE ABROLHOS, BAHIA
LEO XIMENES CABRAL DUTRA
Salvador – Bahia Setembro -2003
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA
OS EFEITOS DO APORTE DE SEDIMENTO NA VITALIDADE DOS RECIFES DE CORAIS DE ABROLHOS, BAHIA
por
Leo Ximenes Cabral Dutra DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
Submetida em satisfação parcial dos requisitos ao grau de MESTRE EM CIÊNCIAS
GEOLOGIA à
Câmara de Ensino de Pós-Graduação e Pesquisa da
Universidade Federal da Bahia
Aprovado: ... ... ... Data da Aprovação: .../.../... Comissão Examinadora:
Dra. Zelinda M.A.N. Leão - IGEO/UFBA Orientadora
Dr. Ruy Kenji P. de Kikuchi – IGEO/UFBA Co-orientador
Dr. Francisco Barros – IBIO/UFBA
O aporte de sedimento na água do mar é um processo natural o qual pode ser intensificado através de ações antrópicas como, por exemplo, o desmatamento e a dragagem e ele é um dos principais fatores que limitam o crescimento e o desenvolvimento dos recifes de corais. Neste trabalho foram avaliados os efeitos das taxas de acumulação de sedimento na vitalidade dos recifes da região de Abrolhos, no litoral sul do estado da Bahia. Foram medidos a cobertura viva de corais, o número, a altura e o diâmetro das colônias, o número de espécies e a quantidade de recrutas. Para medir a taxa do sedimento acumulado foram utilizadas armadilhas submersas por cerca de 30 dias, em cinco estações Pedra de Leste (LES), Timbebas (TIM), recife da Lixa (LIX), recife da Pedra Grande Sul (PGS) e Parcel de Abrolhos (PAB), durante os meses de outubro/2001 e março/2002. Para cada estação foram registradas a profundidade média e a sua distância da linha de costa. Para a coleta dos dados bióticos foi aplicada a metodologia descrita no protocolo AGRRA (Atlantic and Gulf Rapid Reef Assessment), onde foram estendidos seis transectos em banda com 10 m de extensão por 1 m de largura. As colônias maiores que 20 cm foram identificadas e medidas, e todas as espécies de corais presentes nos transectos foram registradas. A contagem dos recrutas foi feita em cinco quadrados com 25 cm de lado, posicionados a cada 2 m nos transectos. Foi adaptada uma metodologia de solos para calcular o percentual de CaCO3 presente no sedimento acumulado nas armadilhas. Para se estabelecer uma relação de causa-efeito entre os parâmetros abióticos e bióticos, foi utilizada a correlação de Pearson. As taxas de acumulação influenciaram o percentual de cobertura viva de corais, o diâmetro médio das colônias de corais e do hidrocoral Millepora alcicornis, o número de colônias maiores que 20 cm e o número das colônias de M. alcicornis, assim como o número total de recrutas e o número dos recrutas das espécies Favia gravida e Siderastrea stellata. O valor da taxa de sedimento acumulado de 15 mg.cm-2.dia-1 parece se constituir como um limite crítico para a sobrevivência dos corais, uma vez que a partir deste valor há uma tendência inversa significativa dos valores dos parâmetros bióticos medidos. A localização dos recifes em relação à linha de costa é a principal causa da exposição dos corais aos efeitos do aporte de sedimento, as estações mais próximas do continente (LES e LIX) apresentam os maiores valores para a taxa de acumulação de sedimento. O percentual de sedimento siliciclástico parece influenciar, de forma negativa, a vitalidade dos recifes. Existe uma clara transição na deposição de material terrígeno para sedimentos carbonáticos a partir da estação LES em direção costa-afora, coincidente com o aumento, na mesma direção, dos valores indicativos das condições vitais dos recifes.
Sediment influx in sea water is a natural process that can be intensified through anthropic actions as deforastation and dredging and it is one of the main factors limiting development and growth of coral reefs. This work evaluates the effects of sediment accumulation on reef corals from the Abrolhos area, at the south coast of of the state of Bahia. The biotic parameters measured were: live coral cover, number, height and diameter of the coral colonies, species diversity and coral recruits. To measure sediment accumulation we used sediment traps, submerged for 30 days in five stations: Leste reef (LES), Timbebas reef (TIM), Lixa reef (LIX), Pedra Grande Sul reef (PGS) and Abrolhos reefs (PAB), in October/2001 and March/2002. Average depth and distance from the coastline were recorded in all stations. To collect biotic data the AGGRA (Atlantic and Gulf Rapid Reef Assessment) protocol was applied, extending six band transects (10 m x 1 m). Colonies larger than 20 cm were identified and measured and all coral species present in the transects were recorded. Recruit counting was done in five quadrats (25 cm), placed in every 2 m along the transects. A soil methodology was adapted to calculate the carbonate percentage accumulated in sediment traps. To establish a cause-effect relationship between biotic and abiotic the data Pearson´s correlation was used. Sediment accumulation influenced live coral cover, average coral diameter and diameter of Millepora alcicornis colonies, number of coral colonies larger than 20 cm, and the colonies of M. alcicornis, total number of recruits and of recruits of Favia gravida and Siderastrea stellata. The sediment accumulation rate of 10 mg.cm-2.day-1 seems to constitute a critical limit for coral survival, because above to this value there is a significative inverse tendency of the measured biotic parameters. The distance of the reefs from the coastline is the main factor that exposes corals to the effects of sediment influx. The stations closest to the continent (LES and LIX) show the higher values of sediment accumulation rates. Siliciclastic sediments seems to influence vitality of the reefs. There is a clear transition in the deposition of terrigenous material to carbonate sediments from LES to the outer reefs (PAB), coincident with the pattern of the indicative values of reef vitality.
Este trabalho contou com a ajuda e a colaboração direta e indireta de diversas pessoas. Em primeiro lugar gostaria de agradecer a minha família Marconi, Diva, Igor e Tiago, pelo carinho, apoio e incentivo que sempre me foram conferidos. A professora Zelinda Leão pelo constante entusiasmo com que trata o objeto principal deste estudo, os recifes de corais e que, em conjunto com o professor Ruy Kikuchi, me deram a oportunidade de trabalhar nesta área fascinante.
À equipe de diagnóstico e monitoramento dos recifes de corais, coordenada pelos professores Zelinda e Ruy: Antonio Bonici Neto, Bertran Miranda Feitosa, Cláudio “Buia” Luís Sampaio e Saulo Spanó que acabaram se tornando uma família durante os trabalhos de campo. Eles foram fundamentais para a aquisição dos dados essenciais sobre os recifes da região de Abrolhos, solucionando os problemas que sempre ocorrem no planejamento e na execução das expedições de campo, assim como levando alegria nos longos períodos de embarque.
Gostaria de agradecer também aos mestres e marinheiros que conduziram as embarcações utilizadas durante este trabalho: Mestre Odário “Baixinho” e marinheiro Zacarias da Lancha ISLA, Mestre Bira e marinheiros Wilson e César da traineira TOMARA. Eles fizeram com que chegássemos onde queríamos, com toda segurança e conforto possíveis.
A CAPES pela bolsa de Mestrado a mim concedida e ao CNPq, MCT/UFBA/IGEO/CPGG pelo financiamento conferido através dos projetos dos professores Zelinda Leão e Ruy Kikuchi.
A professora Rita Nano e a bolsista de Iniciação Científica Silvia Regina S. Rocha, do Núcleo de Estudos Ambientais do IGEO/UFBA, pela imensa ajuda no desenvolvimento da metodologia adequada para a quantificação do CaCO3.
Ao amigo Eduardo Lacreta Leoni pelos esclarecimentos sobre a utilização das correlações de Pearson e as constantes dúvidas estatísticas, sempre respondidas com rapidez e paciência.
Ao Dr. Francisco Barros por me ajudar a visualizar melhor as minhas planilhas com os dados de campo e a prepará-las para as análises estatísticas.
Aos professores Abílio Bittencourt, Guilherme Lessa, José Maria Landim Dominguez, Lêda de Santa-Isabel e aos colegas, Ana Clara, Cleodon, Juzenilda, Érica, Marta, Rian, Rita e Suzana que, de diversas maneiras, contribuíram para a realização deste trabalho.
AGRADECIMENTOS...i
ÍNDICE...ii
1. INTRODUÇÃO ...1
1.1. Objetivos...4
2. DESCRIÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ...6
2.1.Localização ...6
2.2. Clima ...6
2.3. Parâmetros Oceanográficos ...8
2.4. Os recifes de corais da região de Abrolhos ...10
2.4.1. Morfologia ...10
2.4.2. Sistemática e descrição das espécies de corais observadas durante o período de amostragem (uma revisão) ...12
2.4.3. Sistemática e descrição das espécies de hidrocorais observados nas estações de amostragem (uma revisão) ...18
2.5. Caracterização do sedimento inter-recifal ...19
3. MATERIAL E MÉTODOS ...29
3.1. Trabalho de campo ...29
3.1.1. Avaliação da vitalidade dos recifes ...29
3.1.2. Avaliação do teor do sedimento acumulado ...31
3.1.2.1. Medida da taxa de acumulação do sedimento ...31
3.2. Análises de laboratório ...33
3.2.1. Análise do sedimento acumulado nas armadilhas ...33
EMBRAPA (1997) ...33
3.3. Trabalho de escritório ...37
3.3.1. Planejamento ...37
3.3.2. Tratamento estatístico dos dados ...37
4. RESULTADOS ...45
4.1.Parâmetros Bióticos ...45
4.1.1. Número de colônias, abundância relativa e freqüência de ocorrência das espécies de corais e hidrocorais observados nas estações de estudo ...45
4.1.2. Cobertura viva de corais ...49
4.1.3. Espécies observadas em cada estação ...50
4.1.4. Recrutas de corais e de hidrocorais ...51
4.1.5. Altura e diâmetro médio das colônias ...54
4.2. Parâmetros abióticos ...58
4.2.1. Distância da costa, profundidade média e taxa de acumulação de sedimento ...58
4.2.2. O equivalente de carbonato de cálcio das amostras ...60
4.3. Resultados das correlações de Pearson ...62
5. DISCUSSÃO ...66
5.1. O sedimento acumulado no topo dos recifes ...66
5.2. Os efeitos do aporte de sedimento sobre a vitalidade dos corais construtores dos recifes estudados ...68
6. CONCLUSÕES ...76
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...78
O aporte de sedimento nas águas costeiras é um dos fatores que mais afetam a distribuição dos recifes de coral, a estrutura das comunidades recifais e o crescimento e o recrutamento dos corais. O aumento desta carga de sedimento pode resultar de processos naturais e/ou antrópicos. Os processos naturais incluem a descarga fluvial, a descarga de sedimento terrígeno após períodos de chuvas intensas, a erosão da linha de costa e a ressuspensão do sedimento de fundo durante tempestades (Loya, 1976; Rogers, 1990). Entre os fatores antrópicos destacam-se os efeitos da dragagem e da ocupação humana na região costeira (Dodge & Vaisnys, 1977; Hodgson & Dickson, 2000; van Katwijk et al., 1993).
De acordo com Woolfe & Larcombe (1999), o conceito de aporte de sedimento não estaria ainda bem definido, uma vez que seria importante distinguir entre o suprimento de sedimento para a linha de costa, o fluxo de sedimento na plataforma continental e a acumulação de sedimento nas áreas recifais. Este é, ainda, um problema existente na bibliografia sobre os processos de acumulação de sedimento nos ambientes recifais, pois não há uniformidade conceitual no que diz respeito a este fenômeno. Muitas vezes os termos sedimentação, acumulação, ressedimentação e ressuspensão do sedimento são utilizados para descrever o mesmo processo: medir, usando armadilhas de sedimento, a quantidade de material de origem sedimentar que é acumulado no seu interior.
Dodge & Vaisnys (1977) e Aller & Dodge (1974) utilizam o termo ressuspensão de sedimento. Acevedo & Morelock (1988) utilizam o termo influxo de sedimento para descrever o soterramento das colônias de corais por sedimentos terrígenos em Porto Rico. O termo sedimentação é utilizado por Babcock & Davies (1991) para experimentos de fixação das larvas plânulas dos corais em laboratório. Hodgson (1993) também usa o termo sedimentação quando, na verdade, ele mediu a acumulação de sedimento em armadilhas. Sedimentação e ressuspensão de sedimento são termos utilizados por Abdel-Salam & Porter (1988) para descrever os efeitos fisiológicos da rejeição do sedimento pelos corais. Edinger et al. (1998) usam o termo sedimentação para exemplificar o estresse crônico nos recifes de coral da Indonésia. Cortés & Risk (1985) preferem usar o termo siltação para descrever o aumento de influxo de sedimento fino de origem continental em recifes de corais, associado ao desflorestamento.
Nos trabalhos de Dodge & Vaisnys (1977), Larcombe & Woolfe (1999) e Woolfe & Larcombe (1999) os termos sedimentação, turbidez e acumulação de sedimento parecem estar definidos de maneira mais apropriada. Assim, tentando melhor definir os termos a serem usados neste trabalho, o Dicionário de Geologia Sedimentar de autoria de K. Suguio (1998) foi consultado, de onde foram extraídos os principais conceitos envolvendo os processos de geração, transporte e acumulação de sedimento no ambiente marinho, os quais dizem respeito a:
Acumulação de sedimento
Ação ou efeito do empilhamento de material sedimentar, de qualquer natureza, por um agente qualquer (natural ou antrópico). Segundo Larcombe & Woolfe (1999), este fenômeno descreve o aumento na espessura de um corpo sedimentar, causado pela adição de material em seu topo.
Sedimentação
Deposição de partículas minerais ou orgânicas em meio subaquoso ou subaéreo sob condições físico-químicas normais, isto é, próximas às da superfície terrestre. O material transportado pode ser derivado de rochas preexistentes ou originado por processos biológicos. O processo tem início quando a força transportadora é sobrepujada pelo peso das partículas, ou quando a água torna-se supersaturada em solutos (sedimentação química) ou pela atividade ou morte de organismos (sedimentos orgânicos ou bioquímicos). Segundo Hodgson (1993), o processo de sedimentação pode ser definido como um processo natural que resulta da erosão continental e o transporte do solo até o mar, ou a partir da ressuspensão do sedimento previamente depositado ao longo das costas ou no fundo marinho.
Ressedimentação (redeposição)
Mecanismo pelo qual o sedimento inconsolidado pode ser retrabalhado por corrente aquosa, deslizamento subaquático ou corrente de turbidez, sendo transportado para depositar-se em um sítio diferente daquele de sua origem. É um processo muito ativo em locais com desenvolvimento de correntes de turbidez. É usado também como sinônimo de retrabalhamento.
Ressuspensão
Fenômeno pelo qual sedimentos pelíticos (silte e argila), recém depositados, podem ser retrabalhados por intensificação da velocidade do fluxo ou da intensidade de turbulência de um meio aquoso. Resulta na retomada do transporte do sedimento.
Turbidez
Segundo Dodge & Vaisnys (1977), a turbidez é o resultado da diminuição da luz devido à presença de partículas de sedimento na coluna d’água, que reduz a iluminação, uma fonte vital de energia para os corais. É um fenômeno oceanográfico transitório que é temporal e espacialmente variável porque está amplamente relacionado com os fatores físicos que atuam no fundo marinho, como ventos, ondas e correntes, por isso, o papel da turbidez na distribuição dos recifes de coral é espacialmente variável. A turbidez é, em parte, controlada pelos locais de acumulação de sedimento lamoso (Larcombe & Woolfe, 1999) e geralmente, em águas costeiras, o teor do material particulado em suspensão (turbidez) está correlacionado com as taxas de ressuspensão (Cortés & Risk, 1985).
Em experimentos realizados com armadilhas, o termo mais adequado a ser empregado é ACUMULAÇÃO DE SEDIMENTO (termo utilizado neste trabalho), já que na armadilha todos os processos citados anteriormente ocorrem em conjunto. Não é possível fazer a distinção entre o material produzido no próprio lugar, o material ressedimentado e/ou ressuspenso, como também saber a exata origem dos mesmos, isto é, as armadilhas de sedimento podem acumular material ressedimentado, ressuspenso e, em parte, pode acumular sedimento transportado de origem continental. Tanto a origem do sedimento como a turbidez, representam um grande problema às comunidades coralinas em decorrência, sobretudo, da redução da disponibilidade de luz para as espécies bentônicas, afetando-as através de mecanismos letais e/ou sub-letais, os quais estão na dependência da taxa de influxo de sedimento e do ciclo de vida dos organismos. Entre os mecanismos de efeitos letais e sub-letais, podemos citar:
Asfixia – ocorre quando o sedimento na superfície da colônia inibe os corais para que realizem as trocas de oxigênio, dióxido de carbono e outros metabólitos com o meio aquoso, levando-os à morte (Abdel-Salam & Porter, 1988);
Redução nas taxas de crescimento – ocorre quando o crescimento do esqueleto do coral (que é o resultado final de vários processos fisiológicos) é alterado quer pela deficiência de luz necessária para os endossimbiontes realizarem a fotossíntese e acelerar a deposição do carbonato de cálcio no esqueleto coralino (Rogers, 1990), ou devido à energia excessiva gasta pelo coral para remover o sedimento de sua superfície (Abdel-Salam & Porter, 1988; Rogers, 1990);
Abrasão – quando o movimento do sedimento, em decorrência da ação das ondas e/ou correntes na superfície dos corais, causa lesões aos seus tecidos (Rogers, 1990);
Inibição do recrutamento – quando as larvas dos corais, que requerem substratos duros e estáveis para se fixarem (Rogers, 1990) encontram, apenas, substratos moles, móveis onde a erosão pode debilitar, remover ou matar os corais juvenis antes que eles se estabilizem (Woolfe & Larcombe, 1999). Quando as larvas plânulas encontram altos níveis de sedimento, elas permanecem livre-natantes, podem morrer sem chance de escapar (Te, 1992).
Redução na cobertura viva e na diversidade das espécies de corais – devido à inibição do recrutamento, à redução do crescimento do esqueleto e a posterior morte dos corais, a presença de sedimento reduz a cobertura viva de corais (Rogers, 1990). O número de espécies também diminui, isto devido à ineficiência que certas espécies têm para rejeitar sedimento e a habilidade que outras poucas possuem em sobreviver em ambientes onde existem altas taxas de acumulação de sedimento e turbidez (Kleypas, 1996; Rogers, 1990).
Maior número das colônias de corais com menores tamanhos – em geral o tamanho médio das colônias de corais em um recife particular pode dar pouca indicação da influência da sedimentação (Rogers, 1990),
porém Loya (1976) observou que colônias pequenas, associadas a ambientes de alta sedimentação são mais abundantes, isto, muito provavelmente, devido à sua maior eficiência em rejeitar sedimento;
Dominância de colônias grandes – em alguns casos altas taxas de sedimentação podem limitar o recrutamento, o que gera uma mudança nas categorias de tamanho da população de corais. Isto quer dizer que as colônias grandes foram mais eficientes nos ambientes de alta turbidez e sedimentação, e que seus recrutas não conseguiram se fixar em tais condições (Rogers, 1990);
Mudança na zonação dos corais - com o aumento da sedimentação e da turbidez pode haver uma mudança com deslocamento em direção ao topo, na zonação de profundidade em decorrência da diminuição da luminosidade na água, que também reduz as taxas de fotossíntese (Rogers, 1990). Essa migração das espécies em direção ao topo, em busca de luz, é uma estratégia que evita que elas morram devido à quebra da relação simbiótica com as zooxantelas e,
Maior abundância de formas ramosas - formas ramosas têm provado serem mais resistentes à presença de sedimento na água (Rogers, 1990), pois além de serem mais eficientes na remoção do sedimento, suas formas de crescimento dificultam a acumulação na superfície das colônias.
Diversos trabalhos sobre as áreas recifais do Estado da Bahia (Kikuchi & Leão, 1998; Leão, 1996; Leão et al., 1997; Leão & Kikuchi, 1999 e Leão et al., 2004) têm sugerido que o provável aumento do aporte de sedimento nas áreas recifais costeiras é de origem natural, em decorrência da regressão do nível do mar que ocorreu no final do Quaternário, aproximando a linha da costa dos recifes. Estes trabalhos sugerem, também, que este processo deve ter aumentado no Presente, muito provavelmente devido ao desmatamento nas zonas costeiras, acarretando efeitos negativos para a vitalidade dos recifes.
1.1 Objetivo
Considerando tais observações, a pesquisa realizada neste trabalho teve como objetivo principal comparar o estado vital de cinco recifes da região de Abrolhos, com a taxa de sedimento acumulado sobre o seu topo recifal. A medida do grau de vitalidade dos recifes baseou-se nas condições da comunidade de corais – os principais construtores dos recifes, medindo-se os seguintes parâmetros: taxa de cobertura viva, diversidade, número e dimensões das colônias, taxa de mortalidade e número de recrutas.
Pretendeu-se, ainda, estabelecer uma possível relação entre os fatores bióticos e os abióticos, aumentando o leque de informações sobre as interações entre o aporte de sedimento e os recifes de coral. Os resultados obtidos irão contribuir tanto para o melhor entendimento do funcionamento dos recifes brasileiros como, também, para subsidiar programas de manejo e conservação das áreas recifais, particularmente daquelas mais próximas do continente.
É importante salientar que os dados oriundos deste trabalho foram coletados anteriormente ao início das operações de dragagem que estão sendo efetuadas na desembocadura do rio Caravelas, próximo às áreas dos recifes costeiros. Desta maneira, os resultados aqui apresentados poderão servir para avaliações futuras de possíveis efeitos destas dragagens sobre os recifes da região.
O texto desta dissertação está dividido em sete capítulos. Neste capítulo da introdução foram apresentadas as várias definições que caracterizam os diversos processos relacionados com o aporte de sedimento para a zona costeira, assim como uma descrição dos principais efeitos que o sedimento pode provocar sobre o estado vital dos corais. O segundo e o terceiro capítulos descrevem, respectivamente, a área de estudo e a metodologia aplicada. Os capítulos seguintes se referem aos resultados obtidos, uma discussão sobre os mesmos, as conclusões elaboradas a partir da minha interpretação e, finalmente, a lista das referências citadas no texto.
2.1. Localização
A área de estudo localiza-se entre os municípios de Alcobaça e Caravelas, no extremo sul do estado da Bahia, a cerca de 700 km distante da cidade de Salvador. Cinco grupos de recifes foram selecionados para estudo (Figura 1), os quais, de acordo com sua localização em relação à linha de costa são: o recife da Pedra de Leste, distante 12,4 km da costa, o recife de Timbebas, distante 18 km da costa, o recife da Lixa, 19,9 km, um recife na ponta sul do Recife da Pedra Grande (Parcel das Paredes), a 31,7 km da costa e um recife no Parcel de Abrolhos, região mais distante, a 58,8 km da costa (Tabela 1).
Tabela 1. Código e nome das estações de estudo, suas localizações e distâncias da costa. Código da
estação
Nome da estação Latitude (S) Longitude (W) Distância da costa (km)
LES Pedra de Leste 17º 47,173’ 039º 02,935’ 12,4
TIM Recife de Timbebas 17º 30,150’ 039º 00,908’ 18,0
LIX Recife da Lixa 17º 41,036’ 038º 57,914’ 19,9
PGS Pedra Grande Sul 17º 54,028’ 038º 55,225’ 31,7
PAB Parcel de Abrolhos 17º 57,550’ 038º 39,359’ 58,8
2.2.Clima
Na estação meteorológica da ilha Santa Bárbara, no arquipélago de Abrolhos, de acordo com informação da Diretoria de Hidrografia e Navegação do Ministério da Marinha do Brasil (DHN 1993), as temperaturas mais amenas são observadas entre os meses de junho a setembro (Tabela 2), com médias inferiores a 24ºC. Os meses mais quentes são os de dezembro a abril, com médias superiores a 25ºC. A precipitação média anual na estação de Caravelas é de 1.392 mm (canaldotempo.com, 2003) e as médias mensais variam de 66 mm (fevereiro e agosto) a 175 mm (novembro) (Tabela 2).
Figura 1. Localização das estações estudadas. LES – Estação da Pedra de Leste; TIM – Estação de Timbebas; LIX – Estação do recife da Lixa; PGS – Estação do Recife da Pedra Grande Sul; PAB – Estação do Parcel de Abrolhos.
Durante o verão, as massas equatorial Atlântica (zona dos alísios de SE do anticiclone do Atlântico Sul) e tropical Atlântica (forma-se na região marítima quente do Atlântico Sul, recebendo muito calor e umidade na superfície) tangenciam a porção leste do litoral do Brasil, com ventos alísios de NE a NW, na região de Abrolhos. Os alísios de NE do anticiclone do Atlântico norte (massa equatorial norte), sob o efeito do grande aquecimento terrestre, são aspirados para o interior do continente, formando a monção de verão do norte do Brasil. Esta monção fortalece a massa equatorial continental a qual se estende por quase todo o território brasileiro sem, contudo, alcançar a região nordeste, que permanece sob domínio dos ventos alísios de NE e de E (massa Equatorial Atlântica) (Nimer, 1989).
Os dados sobre a intensidade e a direção dos ventos da estação de Abrolhos (DHN, 1993) indicados na Tabela 2 mostram que existe mais de 38% de chance de ventos dominantes de NE, com velocidades variando de 7 a 16 nós, ocorrerem de outubro a fevereiro e ventos de E, com intensidade de 4 a 10 nós, soprarem nos meses de março a setembro.
No inverno não existe uma depressão continental no Brasil, permitindo que o anticiclone do Atlântico, com pressão máxima, avance sobre o continente, trazendo as frentes frias. O anticiclone frio da Antártica tem suas pressões aumentadas, enquanto a zona depressionária circumpolar alcança a latitude média de 35ºS. O anticiclone norte continua a tangenciar o continente, mas desaparece a monção da estação quente (Nimer, 1989). A Tabela 2 mostra que existe um aumento no percentual de ventos de S e SE entre os meses de março a setembro, caracterizando a chegada de frentes frias na região de estudo, com velocidades médias dos ventos variando entre 7 e 21 nós.
2.3. Parâmetros Oceanográficos
Parâmetros FísicosOs dados dos parâmetros físicos e hidrológicos da plataforma foram descritos baseando-se em Bittencourt et al. (2000), DHN (1993), Leão (1982) e Sailing Directions (enroute) (2001).
A maior corrente oceânica ao longo da região de estudo é a Corrente do Brasil, braço sul da Corrente Equatorial, que flui para sul com velocidade média anual de cerca de 0,7 nós (DHN, 1993). As correntes de maré são regulares, a menos que sejam influenciadas pela força e direção dos ventos, com velocidades médias de 1,0 a 1,5 nós (Sailing Directions (enroute), 2001). A amplitude das marés é de cerca de 2 m nas marés de sizígia e de 0,5 m durante as marés de quadratura (DHN, 2003 – dados para o Porto de Ilhéus).
Tabela 2. Temperaturas médias (Temp. ºC), precipitação média (mm) (canaldotempo.com, 2003), percentual de ventos por octante (% ventos), intensidade de ventos por octante (Força) (em escala Beaufort) e percentual de calmaria durante o ano. Série histórica de 1951-73 para a estação meteorológica de Abrolhos (DHN, 1993).
Variáveis Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Temp. (ºC) 26,0 25,1 27,1 26,1 24,8 24,0 23,3 23,5 24,0 24,8 24,8 25,3 Precipitação média (mm) 127 66 112 145 119 97 112 66 86 147 175 140 % ventos N 6,0 4,5 7,0 3,0 4,0 7,0 3,0 4,0 4,5 9,5 14,0 10,0 % ventos NE 48,0 44,0 29,0 15,0 8,5 13,0 17,0 22,0 34,0 38,0 49,0 40,0 % ventos E 32,0 38,0 42,0 34,0 33,0 44,0 46,0 47,0 42,0 28,0 21,0 24,0 % ventos SE 9,0 3,0 9,0 16,0 24,0 16,0 16,0 10,0 12,0 8,0 7,0 8,5 % ventos S 5,0 4,5 10,0 26,0 26,0 15,0 14,0 14,0 7,5 15,0 9,0 13,0 % ventos SW 0,0 2,0 2,0 2,0 1,5 2,0 2,0 1,5 0,0 1,5 0,0 2,5 % ventos W 0,0 2,0 1,0 2,0 1,5 1,5 2,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 % ventos NW 0,0 2,0 0,0 2,0 1,5 1,5 0,0 1,5 0,0 0,0 0,0 2,0 Força N 4 4 4 3 3 3 4 4 4 4 4 5 Força NE 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 Força E 3 2 2 3 2 3 3 3 3 3 3 3 Força SE 3 3 3 4 3 4 4 4 4 4 4 3 Força S 3 4 4 4 5 4 5 4 5 4 5 4 Força SW 0 4 4 4 4 3 2 3 0 2 0 3 Força W 0 3 2 3 4 3 2 0 0 0 0 0 Força NW 0 3 0 3 2 3 0 2 0 0 0 4 % Calmaria 2,0 4,0 4,0 3,0 2,0 3,0 3,0 1,0 1,0 2,0 3,0 2,0
A temperatura das águas da superfície do mar varia de cerca de 28º no verão a 24ºC no inverno. Na coluna d´água esta temperatura não varia muito (cerca de no máximo 2ºC entre a superfície e o fundo), não apresentando uma estratificação muito acentuada. A salinidade também é um parâmetro relativamente constante, oscilando entre 36,5 e 36,7 ao redor dos recifes (DHN, 1993).
Na região estudada as frentes-de-onda de NE e E começam a interferir com o fundo marinho a uma profundidade aproximada de 20 m, enquanto as que vêm de SE e SSE começam a partir dos 35 m (Bittencourt et al., 2000). Os padrões de refração de onda mostram que as frentes-de-onda que chegam de SE e SSE refratam mais intensamente que aquelas que vêm de NE e E, devido ao fato das mesmas interferirem
com o fundo primeiro que as últimas. Em uma escala de 1:300.000 Bittencourt et al. (2000) mostram que a região de estudo é normalmente caracterizada por baixos níveis de energia de onda, com regiões de sombra de onda e grandes trechos de divergência de raios-de-onda, que são locais de enorme dispersão de sedimento. Tal fato está associado à grande concentração de recifes que amortecem a energia destas ondas.
2.4. Os recifes de corais da região de Abrolhos
2.4.1. MorfologiaA região de Abrolhos possui os recifes de corais mais bem desenvolvidos de toda a costa brasileira (Castro & Pires, 2001; Laborel, 1969a; Leão, 1982;). Eles são principalmente constituídos por bancos recifais, paralelos à linha de costa, dispostos ao longo de um arco interno que está sofrendo os efeitos de processos que atuam no continente, e de um arco externo, menor e mais afastado da linha de costa, que é continuamente alimentado pela corrente do Brasil (Knoppers et al., 1999). De acordo com Leão & Kikuchi (1999) (Figura 2), os recifes de coral desta região podem ser classificados em quatro tipos diferentes: (i) bancos recifais adjacentes à praia, que são estruturas descontínuas com forma variável, mas sempre alongados e usualmente paralelos à linha de costa; (ii) bancos recifais isolados afastados da costa (Figura 3A), com variados tamanhos (< 10 m até mais de 20 km de extensão) e formas (alongadas, circulares, semi-arcos) que, devido à descontinuidade lateral de suas estruturas, os fazem muito diferentes dos exemplos clássicos de recifes em barreira; (iii) recifes em franja, mais ou menos contínuos, formados pela incrustação de organismos calcários nos afloramentos rochosos que bordejam as costas das ilhas presentes na região e; (iv) pináculos coralinos isolados de mar aberto, que são chapeirões gigantes que crescem a partir do fundo e, usualmente alcançam a superfície (Figura 3B).
Os recifes estudados são classificados em dois dos tipos recifais descritos. As estações de LES e LIX abrangem bancos recifais isolados, com dimensões na ordem de quilômetros. Eles estão localizados a menos de 20 km da costa o que faz com que eles possam funcionar como uma barreira, bloqueando o fluxo de água oriunda do mar aberto e agindo como armadilhas de sedimento (Figura 3A). As outras estações de estudo (TIM, PGS e PAB) são constituídas por chapeirões isolados, onde a água circula mais livremente (Figura 3B).As figuras 4A e 4B ilustram, em fotos aéreas, estes dois tipos de recifes estudados neste trabalho.
Figura 2. Principais tipos de recifes da região de Abrolhos (Leão & Kikuchi, 1999).
Figura 3. Morfologia dos recifes das estações estudadas. A) Os recifes de LES e LIX formando grandes bancos recifais que funcionam como armadilhas de sedimento. B) Os recifes das estações TIM, PGS e PAB, com forma de chapeirões isolados, os quais permitem que a água circule mais livremente.
2.4.2. Sistemática, descrição e distribuição das espécies de corais observadas durante o
período de amostragem (uma revisão)
Doze espécies de corais e duas espécies de hidrocorais foram observadas nos transectos das cinco estações estudadas. A classificação sistemática destas espécies está de acordo com Laborel (1969b), e as descrições têm como base às informações contidas em Amaral et al. (2000), Amaral et al. (2002), Hetzel & Castro (1994), Laborel (1969b) e Leão (1986).
Classe Anthozoa
Ordem Scleractinia (Bourne, 1990)
Sub-ordem Fungiina Verril, 1865
Superfamília Agariciicae Gray, 1847
Família AGARICIIDAE Gray, 1842
Agaricia agaricites (Linné) humilis Verrill
Família SIDERASTRIDAE Vaughan & Wells, 1943
Siderastrea stellata Verril, 1868
Superfamília Poriticae Gray, 1842
Família PORITIDAE Gray, 1842
Porites branneri Rathbun, 1888
Porites astreoides Lamarck, 1816
Sub-ordem Faviina Vaughan & Wells, 1943
Superfamília Faviicae Gregory, 1900
Família FAVIIDAE Gregory, 1900
Favia gravida Verrill, 1868
Favia leptophylla Verrill, 1868
Sub-família Montastreinae Vaughan & Wells, 1943
Montastrea cavernosa (Linné) 1766
Família MEANDRINIDAE Gray, 1857
Meandrina braziliensis (Milne Edwards & Haime), 1848
Família MUSSIDAE Ortmann, 1890
Mussismilia harttii (Verrill) 1868
Mussismilia braziliensis (Verrill) 1868
Mussismilia hispida (Verrill) 1868
Scolymia wellsi Laborel 1967
Agaricia agaricites: Esta espécie forma colônias com forma e tamanho variados, incrustantes com uma forma foliar ou com bordas estreitas e livres que quase sempre aderem ao substrato. O tamanho dos cálices varia de 1,0 a 1,6 mm (Figura 5) e eles apresentam uma média de 16 septos formando vales profundos, pequenos e irregulares. A columela é profunda e pouco visível. A forma da colônia pode variar a depender da agitação das águas e da luminosidade, podendo ser mais reticulada (forma de rede) ou mais globosa. As maiores colônias e mais raras podem alcançar 15 cm de diâmetro. Sua cor varia entre o marrom claro e o marrom esverdeado e é comum em regiões rasas, de águas quentes e muita luz. É uma espécie recifal fotófila e apresenta uma certa sensibilidade às variações ambientais com relação ao grau de luminosidade e de energia das águas. A espécie está descrita para Fernando de Noronha, Atol das Rocas e do Cabo de São Roque até a região de Abrolhos.
Siderastrea stellata é uma espécie endêmica do Brasil. Sua colônia é maciça, mais ou menos esférica (Figura 6), muito semelhante às espécies caribenhas, porém com os septos mais delicados e os espaços interseptais mais largos. Sua morfologia pode variar entre as colônias de águas mais rasas daquelas de águas
mais profundas. Em locais mais rasos as colônias desta espécie são geralmente pequenas (5 a 10 cm de diâmetro), possuem os cálices com diâmetros variando entre 2 e 3 mm, arredondados, profundos e o quarto ciclo de septos é incompleto. As colônias encontradas em águas mais profundas têm uma coloração amarelada, possuem diâmetros maiores (superiores a 20 cm e podem atingir mais de 1,5 m) e os cálices têm diâmetro em torno de 5 mm, são mais abertos, pouco profundos, aproximadamente hexagonais, podendo apresentar um quinto ciclo de septos pequenos, soldados ao ciclo antecedente. Sua coloração é variada, sendo comuns os tons de amarelo e rosa. São comuns em poças de maré, em águas com temperatura e turbidez elevadas. Está descrita desde os recifes de Fernando de Noronha, Atol das Rocas e ao longo de todo o litoral brasileiro, desde o Ceará até o norte do Rio de Janeiro.
Porites branneri – as colônias desta espécie são incrustantes, raramente maciças, com uma cor amarronzada e ligeiramente pálida (Figura 7A). Podem atingir até 15 cm de diâmetro e apresentam a superfície ligeiramente ondulada, acompanhando a topografia do substrato onde são fixas. Os cálices são muito pequenos, com 1,0 a 1,5 mm de diâmetro e são caracterizados pela presença de cinco minúsculas “estacas” formando um anel central que substitui a columela (Figura 7B)
Esta espécie tem preferência por áreas bem iluminadas. No Brasil a espécie Porites branneri está registrada em Fernando de Noronha, e ao longo do litoral, desde o Rio Grande do Norte até o norte do Rio de Janeiro. Esta espécie ocorre também no sul da Flórida, nas Bahamas, estando distribuída em todo o Caribe.
Porites astreoides – esta espécie apresenta as colônias inicialmente incrustantes (Figura 8A), porém quando maiores formam massas sólidas e globosas de tamanhos variados. As maiores colônias desta espécie atingem 50 cm de diâmetro, apresentando uma forma maciça com pequenas protuberâncias arredondadas. No Brasil são registradas duas populações distintas: (i) uma de Fernando de Noronha, Abrolhos e em várias localidades da costa do estado de Pernambuco, onde as colônias são maciças com coloração amarela viva e (ii) nas costas continentais do nordeste, com as águas mais calmas e mais turvas dos recifes da Base Aérea e Tamandaré (PE) e Maceió, onde as formas são mais leves, menos densas, geralmente foliáceas e em forma de disco muito delgado. Cracas parasitas são comumente encontradas nas colônias desta espécie. P. astreoides possui uma coloração tipicamente amarela, podendo, entretanto, apresentar uma cor amarronzada ou esverdeada. Ela é encontrada no topo ou nas paredes laterais dos recifes em áreas bem iluminadas, podendo resistir bem a uma turbidez moderada. Ocorre ao longo do litoral brasileiro desde a costa do estado do Rio Grande do Norte até o Espírito Santo, em Fernando de Noronha e no Atol das Rocas. É uma espécie observada também nas Bermudas, Flórida, Bahamas e Caribe.
Favia gravida – esta espécie é endêmica do Brasil. As colônias podem ser sólidas, incrustantes, esféricas e hemisféricas. Geralmente medem menos de 10 cm de diâmetro. Sua coloração varia de marrom claro a amarelo claro, sendo que podem ser encontrados pólipos verdes. Existem muitas variações morfológicas nos cálices das colônias de Favia gravida, que podem ser equidimensionais, mais ovalados e pouco alongados e podem ter um alongamento acentuado com uma forte meandrinização. Eles variam de irregulares a arredondados (Figura 9), ovais ou alongados, medindo de 2,5 a 5,0 mm de diâmetro. A columela possui longas séries com 4 a 6 centros. É uma espécie bastante resistente às variações ambientais, particularmente com respeito à temperatura, salinidade e turbidez das águas. É um dos corais mais comuns nas poças rasas do topo emerso dos recifes de corais costeiros e mesmo nos substratos não recifais que afloram ao longo das praias. Ocorre em Fernando de Noronha, atol das Rocas, ilha de Trindade e ao longo do litoral, do Ceará ao Espírito Santo.
Favia leptophylla – Possui poucas variações morfológicas e se separa perfeitamente das outras espécies do gênero Favia do oceano Atlântico. Suas colônias são maciças, mais ou menos esféricas, com tamanhos que variam de 10 cm a 1 m de diâmetro (Figura 10A). Os cálices são irregulares e apresentam paredes laterais bem desenvolvidas (Figura 10B). Apresentam três ciclos de septos completos e um quarto incompleto. A columela é ausente e a ornamentação dos coralitos consta de grânulos pontudos. Os dentes septais são muito pequenos e a parte superior do septo se projeta muito alto e desce verticalmente em direção ao interior do cálice. A cor da colônia viva é de um amarelo esverdeado a bege claro. Esta espécie geralmente ocorre em áreas de baixa profundidade e alta incidência de luz. Ela possui características com grande afinidade com as espécies Eocênicas do Caribe. É uma espécie endêmica do Brasil, estando registrada atualmente no litoral sul da Bahia e no Parcel de Manuel Luiz. Hartt (1870) a descreveu, também para a costa da ilha de Itaparica, Bahia.
Montastrea cavernosa - apresenta colônias maciças com pequena variação morfológica em relação à profundidade das águas. As formas das zonas rasas são freqüentemente hemisféricas e às vezes colunares (Figura 11A). As formas encontradas nas paredes laterais dos recifes, em profundidades superiores a 5 m adquirem uma forma franjada e, a partir dos 20 m tornam-se achatadas e incrustantes (Figura 11B). Suas colônias chegam a atingir 2 m de diâmetro. Os coralitos são regulares com paredes laterais espessas (coenosteum) medindo 5,5 a 6,5 mm de diâmetro. Esta espécie mostra preferência por águas claras e calmas. Possuem coloração variando entre o verde e o marrom. Nas colônias localizadas em zonas mais sombreadas a cor se torna mais escura em tom de marrom arroxeado.
No Brasil esta espécie ocorre em Fernando de Noronha, atol das Rocas e ao longo do litoral desde o estado de Pernambuco até o Espírito Santo. Montastrea cavernosa está também registrada nas Bermudas, no sul da Flórida, nas Bahamas e no Caribe.
Meandrina braziliensis – esta espécie difere de todos os outros corais pétreos pela forma ovalada de suas colônias, com os cálices em forma de vales sinuosos (Figura 12), podendo atingir comprimentos de cerca de 15 a 20 cm. A colônia é hemisférica baixa ou elíptica alongada com coralito meandróide medindo 11 a 13 mm de comprimento (Figura 12C). Podem ocorrer fixas no substrato duro (Figura 12A) ou sobre fundos móveis muito variados, como planícies de algas coralinas, entre 30 e 80 m de profundidade em fundos de maerls ou de fanerógamas marinhas ou diretamente sobre a areia (Figura 12B). Possuem coloração marrom-amarelada e as colônias que vivem em profundidades abaixo de 10 m apresentam um tom mais escuro. Meandrina braziliensis tem preferência por águas claras e calmas, distribuindo-se no Brasil, desde a costa do estado do Ceará até o Espírito Santo e é também registrada no Caribe e na Flórida.
Mussismilia harttii – esta espécie apresenta os cálices separados de forma dicotômica, sem formar ramos laterais (Figura 13A). Os pólipos são isolados na extremidade dos ramos e os cálices são irregulares. Seus coralitos são arranjados de forma facelóide a subplocóide medindo 12 – 30 mm de diâmetro (Figura 13B). Sua coloração varia entre tonalidades de cinza, amarelo e verde. É uma espécie recifal fotófila ocupando posição entre 2-3 m e 15-20 m, muitas vezes competindo com Mussismilia braziliensis por espaço. É uma espécie que suporta bem uma certa turbidez das águas. Foram registradas colônias a até 80 m de profundidade. Apresenta características arcaicas tendo afinidade com espécies presentes no período Terciário da bacia sedimentar do Mediterrâneo. É uma espécie endêmica do litoral brasileiro, sendo registrada em Fernando de Noronha, Atol das Rocas e ao longo do litoral brasileiro, desde o Rio Grande do Norte até o Espírito Santo.
Mussismilia braziliensis – esta espécie forma colônias maciças, comumente cogumelares (Figura 14A), podendo ocorrer também com formas hemisféricas, fortemente presas ao substrato, atingindo até mais de 1m de diâmetro. Os cálices são pequenos (8-10 mm) e poligonais, geralmente submeandróides (Figura 14B) e com a columela reduzida. Os septos são delicados e o quarto ciclo é incompleto. Sua coloração pode variar entre o cinza, amarelo, verde, podendo ter tons misturados destas cores. Podem também adquirir uma coloração esbranquiçada. Esta espécie é encontrada preferencialmente em águas limpas e rasas, com maior penetração de luz, em profundidades inferiores a 10 m. Esta espécie possui preferência por topos recifais
com angulações de cerca de 45º, o que pode ser bom para colaborar com o êxito de fixação da colônia (Segal & Castro, 2000).
Possui características arcaicas, próximas às espécies de idade miocênica da bacia do Mediterrâneo. É uma espécie endêmica das águas brasileiras e possui um grande confinamento geográfico, pois é registrada apenas na costa do estado da Bahia (Laborel, 1969a).
Mussismilia hispida - espécie polimórfica, onde as populações de cada região possuem características morfológicas próprias. A colônia pode ter forma hemisférica baixa com diâmetro máximo atingindo 30 cm e é pouco aderente ao substrato. Existem registros de indivíduos com até 1 m de diâmetro, mas estes são raros. M. hispida possui pólipos plocóides a subcerióides e uma columela bem desenvolvida. O diâmetro e a forma dos cálices, o número e a espessura dos septos, o tamanho e a forma dos dentes septais são variáveis, mas são sempre maiores que em M. braziliensis, com cerca de 15 mm de diâmetro (Figura 15). Sua coloração pode ter um padrão listrado e pode variar entre tonalidades de amarelo, creme, cinza claro e verde.
Laborel (1969b) dividiu esta espécie em duas sub espécies: Mussismilia hispida ssp. hispida, distribuída entre a região da Bahia e São Sebastião (SP) e M. hispida ssp. tenuisepta, com septos mais delicados e habitando os recifes de Fernando de Noronha, atol das Rocas, e os recifes da costa do estado do Rio Grande do Norte até Sergipe. M. hispida é endêmica do litoral brasileiro e possui afinidades com espécies miocênicas européias. É registrada em Fernando de Noronha, Atol das Rocas e ao longo do litoral do Brasil, do Rio Grande do Norte até São Paulo.
Scolymia wellsi é uma espécie não colonial com pólipo simples de forma variável: discóide, cilíndrico ou turbinado. O cálice é circular, elíptico ou deformado, atingindo um diâmetro máximo de 7 cm e é muito profundo (Figura 16). A columela é bem desenvolvida, formada pelo entrelaçamento dos dentes da borda interna dos septos. Os septos são numerosos (5 ciclos completos por um diâmetro de 4 a 5 cm). O sexto ciclo é incompleto. Os três primeiros atingem a columela e os seguintes se soldam aos primeiros. Os dentes septais são numerosos (12 a 15), muito altos, em forma de minúsculos bastonetes verticais. Os dentes e septos são cobertos por fortes grânulos cônicos. Sua coloração varia entre tons de verde, marrom e cinza arroxeado, mas alguns pólipos podem apresentar mais de uma cor. É uma espécie de águas mais sombreadas, de luminosidade moderada ou baixa. Geralmente ocorrem nas paredes laterais dos recifes, mas já foram encontrados indivíduos a até 100 m de profundidade. Esta espécie ocorre no litoral brasileiro, desde o estado de Pernambuco até o Espírito Santo e também no sul da Flórida, Bahamas e Caribe.
2.4.3. Sistemática, descrição e distribuição das espécies de hidrocorais observados nas estações
de amostragem.
A classificação sistemática está de acordo com Laborel (1969b), e as descrições têm como base às informações contidas em Amaral et al. (2000), Amaral et al. (2002), Hetzel & Castro (1994), Laborel (1969b) e Leão (1986).
Ordem Milleporina Hickson, 1901
Família MILLEPORIDAE Fleming, 1928
Gênero Millepora (Linné, 1758)
Millepora alcicornis Linné 1758
Millepora nitida Verril 1868
Millepora alcicornis - é uma espécie que cresce em agrupamentos de colônias. A pouca profundidade, observa-se geralmente que seus ramos são dispostos em um plano perpendicular à direção das vagas e são finos, longos e com terminações pontiagudas. É uma espécie fotófila, localizada na parte superior das formações coralinas. Forma colônias comumente ramosas (Figura 17) ou, mais raramente, incrustantes, apresentando coloração amarelo-amarronzada. M. alcicornis pode atingir mais de um metro de diâmetro, formando seqüências que cobrem grandes áreas do topo recifal. Esta espécie pode ser observada a profundidades inferiores a 15 m sendo um importante construtor dos recifes brasileiros. Ocorre desde o Caribe até Arraial do Cabo (RJ).
Millepora nitida – esta espécie tem as colônias robustas, com ramos curtos e em forma de forquilha com pontas arredondadas (Figura 18). Seu tamanho é geralmente pequeno e o seu esqueleto é denso e compacto com coloração rosada ou marrom. É uma espécie endêmica, registrada no litoral da Bahia e Maceió (AL) (Amaral et al., 2002).
2.5. Caracterização do sedimento inter-recifal
Sedimento em suspensão
De acordo com as descrições contidas em Knoppers et al. (1999), o sedimento em suspensão da região no entorno dos recifes de Abrolhos possui diferenças em relação às regiões imediatamente adjacentes à costa e as zonas costeiras mais afastadas do continente.
Na desembocadura do rio Caravelas, a água é caracterizada por possuir as maiores frações de opalina (diatomáceas) biogênica e minerais argilosos. As argilas caoliníticas, parcialmente cobertas por óxidos de ferro, que são abundantes em toda a região de Abrolhos, são especialmente mais comuns na desembocadura do rio Caravelas, que é caracterizado pela presença de material ressuspenso de depósitos de sedimentos terrígenos mais antigos.
O sedimento em suspensão do arco interno e do canal de Abrolhos é caracterizado pela presença de partículas orgânicas de carbonatos e opalina, oriundos de fragmentos esqueletais de origem autóctone e conchas siliciclásticas de organismos bentônicos e planctônicos.
As águas da plataforma continental interna apresentam concentrações de material em suspensão muito baixas, principalmente compostas por conchas carbonáticas planctônicas (Coccolithophoridae) e uma pequena fração de argila mineral transportada de regiões diversas, como de mar aberto.
Sedimento de fundo
De acordo com Leão (1982), o sedimento de fundo da região dos recifes de Abrolhos é caracterizado por apresentar uma transição de sedimentos siliciclásticos dominantes ao longo da região costeira para sedimentos puramente carbonáticos nas plataformas média e externa. Nas regiões mais próximas da costa, o sedimento de fundo possui de 30 a 70% de constituintes siliciclásticos e, na região do Parcel de Abrolhos o percentual de siliciclastos é inferior a 10% (Figura 19). De acordo com Leão & Ginsburg (1997), quartzo, mica, raros feldspatos e os argilo-minerais caolinita e ilita são os principais constituintes dos sedimentos de origem terrígena. Os grãos de quartzo são abundantes ao longo das praias e mica e argilo-minerais acumulam-se preferencialmente nas áreas mais profundas ao redor dos recifes costeiros. Estes sedimentos são originados de duas fontes principais: (i) material retrabalhado originado da erosão de falésias costeiras (sedimentos terciários do Grupo Barreiras) e (ii) aporte fluvial transportado para a área por correntes ao longo da costa (Leão & Ginsburg, 1997; Leão et al., 2004).
Os constituintes biogênicos são predominantemente esqueletais. Parte deste material possui uma origem detrítica e parte é formada por grãos formados in situ pelos vários organismos da fauna e flora recifais
associadas. O material de origem detrítica é formado pela quebra da estrutura recifal, sendo mais comuns os fragmentos de alga coralina que alcançam sua máxima ocorrência no topo e nas áreas que bordejam os recifes. Os grãos gerados in situ são constituídos por partes esqueletais dos organismos que vivem próximo às áreas recifais e incluem algas calcárias (Halimeda, Penicillus, Udotea, Padina e Amphiroa), moluscos, foraminíferos, briozoários, ostracodes, dentre outros (Figura 19) (Leão, 1982; Leão & Ginsburg, 1997 e Leão et al., 2004).
Na base dos recifes predominam as areias e lamas carbonáticas, representando, na sua maioria, mais de 50% do total dos grãos. Os sedimentos siliciclásticos possuem pouca importância nestes locais, não alcançando mais de 20% do total dos grãos (Figura 20). Leão (1982) e Leão & Ginsburg (1997) discutem a coexistência do crescimento recifal e uma ativa sedimentação siliciclástica em Abrolhos, sugerindo estar este fato relacionado a: (a) ausência de grandes descargas fluviais em frente aos recifes, (b) serem eventos de curto prazo, a ressuspensão dos sedimentos finos do fundo marinho e, (c) a adaptação funcional da fauna coralina à presença de sedimento lamoso.
Figura 4. Vista aérea de dois diferentes tipos de recifes da região de Abrolhos. A) Bancos recifais
do Parcel das Paredes e B) Chapeirões isolados do Parcel de Abrolhos. (Fotos Ruy Kikuchi e
Zelinda Leão)
Figura 6. A) Colônias da espécie Siderastrea stellata. B) Detalhe dos cálices de S. stellata.
Figura 7. A) Detalhe da colônia de Porites branneri. B) Esquema do coralito, mostrando a distribuição das cinco “estacas” que substituem a columela.
Figura 8. (A) Colônia incrustante de Porites astreoides; B) Ilustração do detalhe do coralito com a columela central aparente (em cinza).
Figura 9. Detalhe da forma dos coralitos de uma colônia de Favia gravida: ovalados, sinuosos e
formando meandros.
Figura 10. A- A espécie Favia leptophylla. B- Detalhe dos cálices irregulares com paredes bem
desenvolvidas.
Figura 11. A) Colônia de Montastrea cavernosa com forma colunar, no topo do recife. B)
Colônia incrustante de M. cavernosa na parede lateral do recife. C) Detalhe dos pólipos de M.
cavernosa, com os tentáculos expandidos.
Figura 12. A) Meandrina braziliensis fixa no substrato recifal. B) Colônia de M. braziliensis sobre o fundo arenoso. C) Detalhe da colônia de M. braziliensis, ilustrando os cálices em forma de vales sinuosos.
Figura 13. A) Colônia de Mussismilia harttii no topo de um recife de coral, vendo-se ao fundo uma colônia de Millepora alcicornis. B) Detalhe ilustrando o pólipo facelóide do coral M. harttii, com os tentáculos expandidos.
Figura 14. A) Exemplo da forma cogumelar de uma colônia do coral Mussismilia braziliensis. B)
Detalhe dos cálices com forma submeandróide.
Figura 15. A) Aspecto geral da colônia de Mussismilia hispida. B) Detalhe dos cálices
arredondados de M. hispida.
Figura 16. A) Dois exemplares de Scolymia wellsi com formas circulares (indicadas pelas setas em
branco). B) Detalhe de parte do pólipo com forma elíptica.
Figura 17. A) Colônia de Millepora alcicornis. B) Detalhe das terminações dos ramos em formato
pontiagudo
Figura 18. A) Colônia de Millepora nitida com seus ramos robustos e curtos. B) Detalhe da
extremidade arredondada dos ramos em forma de forquilha.
Figura 19. Distribuição do sedimento de fundo da área dos recifes de Abrolhos, ilustrando a transição de sedimentos siliciclásticos mais próximos da costa para sedimentos carbonáticos costa afora (de acordo com Leão, 1982).
Figura 20. Composição do sedimento acumulado na base dos recifes da região de Abrolhos (de acordo com Leão et al., 2004).
Os trabalhos para esta pesquisa se desenvolveram durante três etapas distintas: (a) as coletas das amostras e dos dados no campo; (b) as análises de laboratório das amostras coletadas e (c) os trabalhos de escritório, que compreenderam a parte de planejamento, confecção de mapas, seleção das estações de estudo, avaliação dos métodos a serem empregados e tratamento e análise estatística dos dados coletados.
3.1. Trabalho de campo
Os dados da vitalidade dos recifes (cobertura e diversidade das espécies de corais, tamanho e altura máximos das colônias e número de recrutas de corais) e a profundidade da água foram medidos durante os cruzeiros realizados durante todo o mês de março de 2002.
Os dados referentes às taxas de acumulação de sedimento foram coletados nos meses de outubro (24 de setembro a 25 de outubro) de 2001 e março (28 de fevereiro a 01 de abril) de 2002, quando as armadilhas permaneceram submersas durante cerca de 30 dias em pontos localizados nas estações de Pedra de Leste (LES), Timbebas (TIM), recife da Lixa (LIX), Parcel das Paredes (PAR) e Parcel de Abrolhos (PAB).
3.1.1. Avaliação da vitalidade dos recifes
A avaliação do estado da “saúde” dos recifes de corais foi medida através dos parâmetros definidos no protocolo do Programa AGRRA (Atlantic and Gulf Rapid Reef Assessment – Ginsburg et al., 1998), disponibilizado no endereço eletrônico: http://www.coral.noaa.gov/agra, acessada em 9 de agosto de 2003. Em cada estação de amostragem foram estendidos seis transectos em banda, medindo 10 m x 1 m (Figuras 21 e 22), onde foram quantificados os dados de cobertura de corais vivos, diâmetro e altura das colônias, percentual de morte antiga e recente e de branqueamento. Foram também lançados cinco quadrados de 25 x 25 cm a cada 2 m ao longo dos transectos, onde foram identificados e contados os recrutas de corais (recrutas = colônias de corais com menos de 2 cm de diâmetro) (Figura 21).
Figura 21. Desenho esquemático do transecto usado para avaliar as condições dos corais (ao longo da banda) e contagem de recrutas (dentro dos quadrados).
Para os resultados de altura máxima, diâmetro máximo, percentual de morte antiga, percentual de morte recente e branqueamento de corais, foram amostradas somente colônias maiores que 20 cm, um critério pré-definido no protocolo. Não foi utilizado qualquer limite de tamanho das colônias para avaliar a diversidade de espécies de corais.
Os parâmetros medidos:
Cobertura viva de corais - em cada estação foram estendidas seis transectos de 10 m cada, onde foram contados os segmentos ocupados (em metros) na linha, por colônias vivas de corais. O resultado foi expresso em percentual de cobertura viva dos corais.
Diversidade de espécies – dentro do espaço abrangido pelo transecto em banda (medindo 10 x 1 m), foram identificadas e contadas todas as espécies de corais observadas.
Tamanho máximo das colônias de corais - Para cada colônia de coral maior que 20 cm, foram medidas, com auxílio de uma régua graduada, o seu diâmetro máximo e a sua altura da base ao topo.
Percentual de morte recente e antiga - a morte recente é aquela em que ainda é possível visualizar os coralitos, onde estes ainda se encontram com o aspecto esbranquiçado, podendo estar, algumas vezes, cobertos por algas filamentosas (Figura 23). A morte antiga é caracterizada quando não é possível a visualização dos coralitos, pois, geralmente eles estão recobertos por organismos incrustantes, como por exemplo, algas coralináceas.
Percentual de branqueamento das colônias - em todas as colônias registradas, foi observado se havia algum sinal de branqueamento. Nas colônias que apresentaram esta característica, foi estimado o seu percentual em relação ao restante da colônia, em estado normal.
Número de recrutas – dentro dos cinco quadrados medindo 25 cm e espaçados de 2 metros ao longo de cada transecto, foram efetuadas a identificação e contagem dos recrutas de corais (colônias com diâmetro inferior a 2 cm).
3.1.2. Avaliação do teor do sedimento acumulado
3.1.2.1. Medida da taxa de acumulação do sedimento
A acumulação de sedimento é normalmente medida usando-se armadilhas cilíndricas que quantificam o fluxo de descida das partículas a partir da superfície oceânica (Gardner & Zhang, 1997). Quando usadas corretamente, elas medem o fluxo descendente das partículas na água circundante às armadilhas (Hargrave, 1979). As variáveis mais importantes na determinação da eficiência de coleta do sedimento na armadilha são: (i) a relação do aspecto da armadilha (altura/diâmetro); (ii) o número Reynolds da armadilha (Re = uD/v; onde u = velocidade de aproximação da boca da armadilha; D = diâmetro da armadilha e v = viscosidade cinemática do fluido); e (iii) a relação da velocidade do fluxo e da velocidade de queda da partícula (Gardner et al., 1997). Inicialmente as partículas de sedimento entram nas armadilhas através de um processo de mudança do fluido em redemoinhos, os quais são gerados no topo das armadilhas (Gardner & Zhang, 1997).
O mecanismo da captura de partículas por armadilhas cilíndricas pode ser dividido em três etapas: (a) na boca da armadilha; (b) na região central da armadilha; e (c) no fundo da armadilha, conhecida como “região tranqüila” (Gardner et al., 1997).
Na boca da armadilha - as armadilhas obstruem o fluxo natural das águas, causando a aceleração de sua velocidade ao redor da armadilha. Esta aceleração do fluxo sobre o topo de uma armadilha aberta resulta em uma diminuição da pressão nessa região, produzindo escape de água da armadilha em sua porção ‘montante’ em relação à corrente, e permitindo a entrada de água na armadilha em sua porção ‘jusante. Esse movimento gera um redemoinho. As regiões por onde a água entra e sai não são iguais em área, o que implica que as velocidades normais ao plano da armadilha devem ser variáveis para manter a conservação de massas.
Na região central da armadilha - o fluxo dentro da armadilha depende de sua geometria. A profundidade média de penetração de um redemoinho no topo da armadilha é uma função do diâmetro da armadilha e o número de Reynolds (Re = uD/v; onde u = velocidade de aproximação da boca da armadilha; D = diâmetro da armadilha e v = viscosidade cinemática do fluido) e o grau de turbulência nesta porção da armadilha é muito maior que o fluido que se aproxima fora dela. Na parte inferior desta porção, girando em sentido oposto, de modo parcial ou completo, uma segunda porção pode se formar. A partir desta segunda célula as parcelas do fluido se desprendem intermitentemente e movem-se mais para o fundo dentro da armadilha.
No fundo da armadilha - as partículas são transferidas do corpo da armadilha para uma “região tranqüila” através da mudança de fluido ou do assentamento gravitacional. As partículas podem ser ressuspensas desta zona se Re for grande o suficiente para ressuspendê-las ou se a relação altura/diâmetro é pequena o bastante para permitir que fortes redemoinhos revolvam o fundo ou, se ressurgências ciclônicas em grandes Re elevem as partículas do fundo.
A quantificação do sedimento acumulado nas áreas recifais selecionadas foi feita através da medida da massa do sedimento retido em armadilhas colocadas em cada um dos recifes estudados. O procedimento desta fase do trabalho de campo constou de:
Confecção das armadilhas – Elas foram confeccionadas com tubos e reduções em PVC (Figura 24). Neste trabalho foi utilizado um tipo de armadilha com uma redução de diâmetro em sua extremidade superior (Figura 24). A sua base foi confeccionada com um tubo de PVC de 26 cm de altura, por 6 cm de diâmetro e uma redução para um diâmetro de 4 cm, onde foi inserido e soldado um tubo em PVC com 10 cm de altura. Para facilitar a remoção do sedimento dessa armadilha, na sua extremidade inferior foi colocada uma tampa com rosca, vedada com fita veda-rosca.
Instalação das armadilhas – Foram confeccionadas três réplicas para cada experimento, colocando-se as armadilhas nos topos dos chapeirões, em profundidades variando entre 0,70 m e 7,60 m, procurando-se acompanhar a topografia natural do recife, para evitar a criação de vórtices e microssistemas de correntes que, por ventura, pudessem mascarar os resultados, isto é, aumentando ou diminuindo as taxas de acumulação do sedimento. As profundidades foram corrigidas para o menor nível da baixa-mar, de acordo com o horário em que as armadilhas foram instaladas.
A fixação das armadilhas foi feita durante mergulhos autônomos, quando foi inserido, na superfície do topo do recife, um vergalhão recoberto com uma camada de cobre, com o auxílio de uma marreta de 0,5 kg (Figura 25). Os vergalhões foram posicionados de forma triangular, distantes cerca de 3 m uns dos outros e conectados por um cabo de polipropileno de 3 mm de espessura para facilitar a sua localização quando do retorno ao campo para sua retirada. Em cada vergalhão foram fixadas as armadilhas, com o auxílio de braçadeiras de latão, de forma que todas as suas aberturas superiores ficassem à mesma distância da superfície do topo do recife, cerca de 45 cm.
Retirada das armadilhas - as armadilhas foram deixadas no topo dos recifes por cerca de trinta dias, durante os meses de outubro/2001 (após a temporada do inverno) e março/2002 (após o período do verão). No momento da coleta as extremidades superiores das armadilhas foram fechadas com tampas de PVC e todo o experimento (inclusive os vergalhões) foi retirado do topo dos recifes. Dentro da embarcação as armadilhas foram liberadas dos vergalhões e acondicionadas em uma caixa de isopor para protegê-las contra impactos físicos.
3.2. Análises de laboratório
3.2.1. Análise do sedimento acumulado nas armadilhas (Standard Methods, 1980).
Filtragem - no laboratório as armadilhas de sedimento foram abertas, no máximo sete dias após a retirada das mesmas da água. A água e o sedimento acumulado foram filtrados com o auxílio de filtros qualitativos de celulose (Figura 26A), previamente secos e pesados, acoplados em um funil ligado a uma bomba de vácuo. Em seguida a água foi novamente filtrada, desta vez usando-se filtros de fibra de vidro de 45µ (Figura 26B), acoplados em um conjunto de filtragem MILLIPORE. Estes filtros foram trocados quando seus poros encontravam-se totalmente colmatados.
Secagem - os filtros foram colocados em estufa para secagem em temperatura variando entre 103 e 105º C durante 2 a 3 horas. O aspecto geral das membranas de fibra de vidro e de celulose, após a filtragem e secagem, está ilustrado na Figura 26. Quando retirados da estufa os filtros foram colocados em dissecador com sílica gel, onde foram deixados até atingirem a temperatura ambiente.
Pesagem - os filtros foram pesados utilizando-se uma balança analítica (g) com quatro casas decimais. Foram realizadas entre duas a três pesagens de cada amostra, até que a diferença entre os pesos fosse inferior a 5% (Figura 27).
3.2.2. Avaliação do equivalente de carbonato de cálcio no sedimento – método adaptado da EMBRAPA (1997)
Para a análise do teor de carbonato de cálcio das amostras do sedimento acumulado nas armadilhas, foi utilizado o método do equivalente de carbonato de cálcio da EMBRAPA (1997), proposto para análise de solos e que sofreu algumas adaptações para as amostras de sedimento marinho, as quais encontram-se descritas a seguir.
O princípio do método de determinação do equivalente de carbonato de cálcio constitui no ataque da amostra com excesso de solução padrão de HCl e titulação do excesso de ácido com solução de NaOH padrão. A diferença entre os cmolc/L adicionados e os titulados representa a massa de CaCO3 da amostra.
O procedimento para isto consiste no seguinte: a) o sedimento é pesado e colocado em beckers de 250 ml, onde é adicionado 50 ml de HCl 0,5N por meio de pipeta volumétrica; b) a mistura é aquecida durante 5 minutos ou colocada em banho Maria durante 15 minutos; c) após o resfriamento das amostras coloca-se água destilada e deionizada para lavagem das paredes do Becker, onde são adicionadas três gotas do indicador fenolftaleína, e d) a amostra é titulada com solução de NaOH 0,25N.
A massa do total de carbonato de cálcio contida na amostra foi calculada a partir do seguinte procedimento matemático:
mCaCO3= (VHCl – (Nb x Volb)) x 50 x Na Na
Onde:
mCaCO3 = massa do carbonato de cálcio VHCl= volume do HCl
Nb = normalidade do NaOH
VolB = volume do NaOH
Na = normalidade HCl
Apesar da normalidade das soluções de HCl e NaOH indicadas no método serem de 0,50 e 0,25, quando elas são preparadas não é possível atingir uma precisão de 100%. Ou seja, o valor real nas normalidades é calculado novamente através da utilização de soluções padrões, já que existe esta diferença entre os valores teóricos e os valores reais. A solução de hidróxido de sódio é, então, titulada em uma solução contendo 0,9 g de biftalato de potássio (KHC8H4O4) em 50 ml de água destilada e deionizada em três réplicas, cada uma delas contendo três gotas do indicador fenolftaleína.
O ácido clorídrico é padronizado com a própria solução de NaOH, onde o ácido é titulado em 25 ml de NaOH com três gotas de fenolftaleína.
A padronização do NaOH seguiu o seguinte roteiro:
Eq(NaOH) = N(NaOH x V(NaOH)).
N(NaOH x V(NaOH) = m/204,22 N(NaOH) = m/204,22 x V(NaOH) Eq = equivalente N = normalidade V = volume M = massa
