UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA TERRA E DO MAR BRUNO MARTINELLI
RELAÇÃO DA ECOLOGIA DA PAISAGEM COM A BIODIVERSIDADE MACROBENTÔNICA DOS COSTÕES ROCHOSOS DO PROMONTÓRIO DE
CABEÇUDAS – ITAJAÍ, SC
Itajaí 2012
ii BRUNO MARTINELLI
RELAÇÃO DA ECOLOGIA DA PAISAGEM COM A BIODIVERSIDADE MACROBENTÔNICA DOS COSTÕES ROCHOSOS DO PROMONTÓRIO DE
CABEÇUDAS – ITAJAÍ, SC
Monografia apresentada à banca examinadora do Trabalho de Conclusão de Curso de Oceanografia como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Oceanógrafo.
Orientadora: Drª. Rosemeri Carvalho Marenzi
Itajaí 2012
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DEDICATÓRIA
Dedico aos meus pais, pelo incentivo durante estes anos todos e por sempre acreditarem em mim.
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AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar gostaria de agradecer ao meu pai, através do qual pude conhecer o curso de Oceanografia e que por consequência provocou ótimas transformações na minha vida. Agradeço muito também a minha mãe, que sempre ficava de coração partido a cada vez que eu voltava para Santa Catarina, mas nem assim, deixou de me apoiar nesta etapa que foi tão importante para mim. Aos meus irmãos que sempre me proporcionaram tantas alegrias e diversões nas minhas visitas à São Paulo, juntamente com meus eternos amigos do Villas, os quais também me dou ao luxo de chamar de irmãos.
Se eu fosse agradecer corretamente à minha orientadora Rosemeri, não sobrariam mais páginas para as outras pessoas. Meri, não há palavras para descrever o quanto você me ajudou na construção deste trabalho. Sempre muito atenciosa e paciente, principalmente com meus momentos de total falta de organização e frequentemente uma luz em momentos de total estagnação. Mais do que orientadora, acabou se tornando uma amiga. Muitíssimo obrigado por tudo Meri, nada disso seria possível sem você.
Não poderia deixar de ressaltar a enorme ajuda que recebi do Professor Adriano, a quem depois desse longo ano de convivência, me sinto a vontade para chamar de amigo. Muito obrigado pela ajuda nas coletas e mais ainda, pela companhia durante as saídas de campo.
Outra pessoa que também fez parte deste trabalho foi a Hélia, sem a qual, provavelmente os dados referentes ao SIG não existiriam e sempre deixando suas tarefas de lado para me auxiliar a qualquer momento que fosse necessário. Não poderia me esquecer de agradecer o Prof. Leo Lynce pela extrema boa vontade em me auxiliar com a análise estatística dos dados. A Prof. Débora, meu agradecimento pela ajuda na identificação as macroalgas e ao professor Joaquim pelas contribuições e por algumas conversas que tivemos.
Não poderia faltar meu enorme agradecimento à família que formei aqui em Itajaí, nunca fazendo com que eu me sentisse solitário, mesmo longe de casa. Muito obrigado BZ, Carioca, Rafão, Emo, Mano Jão, Gordo, Tainha, Guto, Jesus, Cueca, Zé da feira e Brasa. Não há palavras para descrever o quanto eu me divirto com esse bando de louco a qualquer hora do dia ou da noite, em qualquer lugar, sob qualquer circunstância e espero que tudo continue assim. Claro que eu não vou esquecer da minha “bagulhada” favorita, Claudi, Isa e Leka praticamente minhas irmãs. Principalmente você né Claudi que anda me aturando muito nos últimos tempos. Mas pra falar a verdade, acho que ter de te aturar é pior ainda. Agradeço
v também ao pessoal do laboratório, principalmente por alguns momentos de distração quando a mente já estava saturada com o TCC.
Um agradecimento especial para a Kátia e ao Torres, pela amizade que construímos durante este período acadêmico.
Por fim, mas não menos importante meu agradecimento a você Carol, por tudo que você representou e representa pra mim. Logo no primeiro período, se mostrando uma grande amiga, sempre me ajudando principalmente com os assuntos da faculdade, sem você, pode ter certeza que a minha graduação duraria muito mais tempo. Depois se mostrou mais do que amiga e foi com você que partilhei uma das experiências mais incríveis da minha vida, por tudo o que você é, foi e sempre será na minha vida, muito obrigado. Te amo.
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EPÍGRAFE
“Olho por olho, e o mundo acabará cego.” Mahatma Gandhi
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RESUMO
A zona costeira é um local de convergência entre fatores ambientais terrestres, marinhos, e atmosféricos. A partir da necessidade de se estudar, compreender e planejar ações envolvendo a paisagem e seus componentes, surge a ciência chamada Ecologia da Paisagem que trata do estudo das inter-relações entre os diversos fatores que contribuem para a formação da paisagem. Os costões rochosos caracterizam-se como um dos ecossistemas mais afetados pelas ações antrópicas, podendo sofrer com a exploração de espécies economicamente interessantes, especulação imobiliária ou poluição, além de ser pouco estudado. O presente trabalho tem por objetivo analisar a relação entre a biodiversidade e a ecologia da paisagem nos costões do promontório de Cabeçudas em Itajaí - SC a partir de dados de levantamento da diversidade destes ambientes. O promontório foi dividido em quatro unidades amostrais, Farol, Solidão Norte, Solidão Sul e Morcego. O levantamento se deu por meio de amostradores (20 x 20 cm), onde os organismos que proporcionaram dificuldade no reconhecimento foram colocados em sacos plásticos e etiquetados para posterior identificação em laboratório na UNIVALI. A composição da biota foi determinada pelo percentual de recobrimento das espécies identificadas a fim de proporcionar análise de dados ecológicos como: Freqüência, Porcentagem de ocorrência, Abundância, Índice de Equitabilidade e Diversidade. Para determinar se houve diferença significativa entre os índices de diversidade e equitabilidade, realizou-se uma ANOVA. A análise da estrutura espacial da paisagem de cada costão foi realizada através: Do cálculo do índice de forma, da área, do distanciamento, da inclinação, do grau de exposição às ondas e da rugosidade. A unidade amostral Solidão Sul se mostrou com maiores índices de diversidade e equitabilidade, porém, o Morcego foi quem apresentou maiores valores para a conservação. Este trabalho pretende contribuir com a ecologia e conservação dos costões presentes no promontório de Cabeçudas em Itajaí – SC Palavras-chave: Ecologia da Paisagem, Promontórios, Costões rochosos, Biodiversidade.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Exemplificação da Equitabilidade e Dominância de amostras ... 16
Figura 2: Localização das unidades amostrais no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 19
Figura 3: Representação sobre a inclinação do costão e relação com a maré. ... 20
Figura 4: Representação sobre a determinação da inclinação de um costão rochoso ... 21
Figura 5: “Cruz” utilizada para marcação das estações nas unidades amostrais no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 22
Figura 6: Representação da demarcação das estações em cada unidade amostral no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 23
Figura 7: Determinação do valor da “Superfície” para uso no cálculo de inclinação no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC (ver Figura 4) ... 24
Figura 8: Determinação do valor da Rugosidade no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 25
Figura 9: Representação das amostragens nas estações em cada unidade amostral no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC ... 28
Figura 10: Amostragem usando quadrat com grid e pontos de interseções demarcados no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 29
Figura 11: Fluxograma do tratamento de dados utilizado nas amostras para análise estatística. ... 30
Figura 12: Mapa com polígonos criados para cada costão do promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. 35 Figura 13: Representação gráfica do percentual de cobertura de cada espécie para o costão do farol no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 38
Figura 14: Representação gráfica do percentual de cobertura de cada estação amostral no costão do farol no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 39
Figura 15: Representação gráfica do percentual de cobertura de cada espécie para o costão da SN no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 40
Figura 16: Representação gráfica do percentual de cobertura de cada estação amostral no costão SN no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 40
Figura 17: Representação gráfica do percentual de cobertura de cada espécie para o costão da SS no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 42
Figura 18: Percentual de cobertura de cada estação amostral no costão SS no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 42
Figura 19: Percentual de cobertura de cada espécie para o costão do Morcego no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 44
Figura 20: Percentual de cobertura de cada estação amostral no costão do Morcego no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 45
Figura 21: Porcentagem de cobertura total das unidades amostrais no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 47
Figura 22: Resultados da ANOVA para o índice de diversidade de Shannon nos quatro costões do promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 48
Figura 23: Resultados da ANOVA para o índice de equitabilidade de Pielou nos quatro costões do promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 49
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Equivalência entre as espécies usadas como indicadores de exposição por Ballantine (1961)
e as espécies encontradas neste estudo. ... 26
Tabela 2: Valores dos parâmetros obtidos para unidade amostral do promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 36
Tabela 3: Riqueza de espécies em cada unidade amostral do promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. 45 Tabela 4: Espécies que ocorreram em todas as unidades amostrais do promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 46
Tabela 5: Posterior de Tukey realizada para ANOVA de Shannon. ... 49
Tabela 6: Posterior de Tukey realizada para ANOVA de Pielou. ... 50
Tabela 7: Valores para conservação dos os atributos selecionados. ... 50
Tabela 8: Somatório dos valores de conservação atribuídos a cada unidade amostral do promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 51
x SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ... 1 2. OBJETIVOS ... 4 3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 5 3.1. Costões rochosos ... 5
3.1.1. Distribuição geográfica na costa brasileira... 5
3.1.2. Características e Adaptações Bióticas ... 6
3.1.3. Zonação e distribuição da biota ... 7
3.1.4. Conhecimento, ameaças e conservação ... 9
3.2. Ecologia da paisagem ... 10
3.2.1. Estrutura espacial da paisagem... 12
3.2.2. Grau de Exposição às Ondas ... 13
3.3. Índices de Diversidade ... 16
4. METODOLOGIA ... 18
4.1. Área de estudo ... 18
4.2. Unidades Amostrais ... 18
4.3. Adaptação dos Parâmetros de Valores para Conservação ... 19
4.3.1. Estimativa da Inclinação do Costão ... 20
4.3.2. Cálculo do Índice de Rugosidade ... 24
4.3.3. Determinação do Grau de exposição às ondas ... 25
4.3.4. Tamanho, Índice de Forma e Distanciamento ... 26
4.4. Levantamento da Diversidade ... 27
4.5. Processamento dos Dados ... 30
4.6. Cálculo dos Índices de diversidade ... 30
4.7. Análise Estatística ... 32
4.8. Relação entre biodiversidade do costão e a ecologia da paisagem ... 32
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 34
5.1. Variáveis da Estrutura Espacial da Paisagem ... 34
5.2. Composição e Cobertura da Biota ... 37
5.2.1. Farol ... 37
5.2.2. Solidão Norte... 39
xi
5.2.4. Canto do Morcego ... 43
5.2.5. Comparação entre os Costões... 45
5.3. Variáveis Ecológicas dos Costões ... 48
5.3.1. Diversidade de Shannon-Wiener ... 48
5.3.2. Equitabilidade de Pielou ... 49
5.4. Relação da Ecologia da Paisagem com a Biodiversidade ... 50
Utilizando os valores encontrados para cada parâmetro, construiu-se a tabela 7, a partir da qual foram atribuídos os valores para conservação. ... 50
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 54
7. REFERÊNCIAS ... 56
8. APÊNDICES ... 59
Apêndice 1: Histograma contendo testes de normalidade dos dados de Shannon obtidos para o promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 59
Apêndice 2: Tabela contendo testes de homogeneidade entre as variâncias dos dados de Shannon obtidos para o promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 59
Apêndice 3: Histograma contendo testes de normalidade dos dados de Pielou obtidos para o promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 60
Apêndice 4: Tabela contendo testes de homogeneidade entre as variâncias dos dados de Pielou obtidos para o promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC. ... 60
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1. INTRODUÇÃO
A zona costeira é uma região de convergência entre fatores ambientais terrestres, marinhos, e atmosféricos (BRASIL, 1988). Para Marenzi (2004), beleza cênica, variedade de ecossistemas e riqueza de recursos naturais são os principais fatores que incentivam a ocupação e a utilização da zona costeira brasileira. Isto provoca uma grande especulação imobiliária, resultando numa transição da paisagem natural para a urbana, tendendo a uma arquitetura verticalizada semelhante aos grandes centros urbanos, além de um aumento da exploração dos recursos naturais e da degradação dos ecossistemas.
Na região centro-norte de Santa Catarina a limitação das áreas adjacentes aos promontórios pela ocupação urbana é decorrente do potencial paisagístico dos costões rochosos, morros vegetados e principalmente complexos praiais, induzindo as comunidades de organismos que vivem nesse ecossistema a adaptarem-se às pressões antrópicas, além de restringir os locais de colonização destes indivíduos.
Um promontório pode ser definido como uma porção elevada da costa formada por rochas que chegam até o mar (CERCHIARI, 1999). Estes ambientes são extremamente dinâmicos e sofrem frequente influência das marés e das ondas. De acordo com Ziembowicz (2012), os promontórios fazem parte de um complexo maior chamado maciços costeiros, representados por áreas montanhosas relativamente extensas e originadas de massas magmáticas plutônicas ou metamórficas. No caso, o maciço costeiro de Cabeçudas em Itajaí, é composto predominantemente por rochas metamórficas do complexo Brusque, o qual, constituído por promontórios, mantém em suas bordas os costões rochosos.
Segundo Sauer-Machado (2006), os costões rochosos caracterizam-se como um dos ecossistemas mais afetados pelas ações antrópicas, podendo sofrer com a exploração de espécies economicamente interessantes, especulação imobiliária ou poluição, sendo que Ziembowicz (2012) afirma existir quatro pontos de efluentes domésticos na praia de Cabeçudas. Na opinião de Coutinho (2002) dentre as ameaças que os costões e seus organismos estão submetidos, destaca-se o desmatamento das encostas para a construção de condomínios, fato que tem aumentado significativamente nos estados de Santa Catarina, São Paulo e Rio de Janeiro.
Santa Catarina possui 138 unidades de conservação, dentre as quais, 30 referentes à zona costeira e marinha. Destas, apenas quatro oferecem proteção a costões (Reserva Biológica da Praia do Rosa, Parque Estadual do Tabuleiro, Reserva Biológica Marinha do Arvoredo e Área de Proteção Ambiental do Anhatomirim) (SAUER-MACHADO, 2006).
2 De acordo com Marenzi (2009), o litoral de Santa Catarina é uma das áreas consideradas como de extrema importância biológica dentro das prioridades definidas no Levantamento da Biodiversidade Brasileira. Especificamente, alguns promontórios costeiros catarinenses são considerados como áreas prioritárias para conservação, uso sustentável e repartição de benefícios da Biodiversidade, dentre os quais, o Promontório de Cabeçudas em Itajaí (MMA, 2007). Além disso, a Lei nº 5.793/1980, que dispõe sobre Proteção e Melhoria da Qualidade Ambiental em Santa Catarina estabelece a necessidade de criar áreas de proteção especial e zonas de reserva ambiental, visando preservá-las, em promontórios e ilhas fluviais, costeiras e oceânicas (SANTA CATARINA, 1980).
Um dos grandes objetivos da ecologia é identificar padrões e entender os processos biológicos envolvidos nas interações entre as espécies, bem como entre estas e seu ambiente físico, não se fixando apenas à descrição dos padrões espaciais ou à distribuição geográfica das espécies (Paine, 1986 apud Sauer-Machado, 2006).
Segundo Marenzi (2004) a paisagem é fruto das interações entre: Clima, Componentes geológicos, fatores geomorfológicos, componentes bióticos e ações antrópicas ao longo do tempo. A partir da necessidade de se estudar, compreender e planejar ações envolvendo a paisagem e seus componentes, surge a ciência chamada Ecologia da Paisagem, que segundo Rocha (1995) trata do estudo das inter-relações entre os diversos fatores que contribuem para a formação da paisagem. A ecologia da paisagem ainda pode ser entendida como uma ciência que trata das interações entre o homem e o meio ambiente, além de ser baseada nas relações entre os componentes bióticos e abióticos.
Considerando que a ecologia da paisagem estuda a combinação, a estrutura, a função e as alterações de diferentes ambientes (FORMAN & GODRON, 1986), ela pode contribuir para entender a biodiversidade existente nos diferentes fragmentos de habitat da zona costeira, como são os promontórios (MARENZI, 2009) e, consequentemente, os costões rochosos.
Segundo Little & Kitching (1996) ecossistemas marinhos como um todo são mais ricos em táxons se comparados com ambientes terrestres, porém, dentro dos oceanos há grandes diferenças na diversidade de espécies entre habitats. Para o autor, ambientes pelágicos, por exemplo, apresentam uma diversidade muito menor quando comparados aos ambientes bentônicos.
Embora a biodiversidade seja um tema importante tratando-se de ecossistemas terrestres, para Little & Kitching (1996) tem havido pouca discussão sobre sua importância no mar, com as questões que ocorrem focadas sempre nas regiões pelágicas. O Decreto nº 2519, resultado
3 da Convenção sobre Diversidade Biótica (CDB) define a biodiversidade marinha como “a variabilidade entre os organismos vivos de todas as origens e os complexos ecológicos dos quais fazem parte; compreende a diversidade dentro de espécies, entre espécies e de ecossistemas”. Como interpretar isso para costões rochosos, ou ainda, como mensurar é outra questão. Muitos autores têm utilizado o número de espécies presentes como principal característica, mas a diversidade de habitat também é um fator importante (LITTLE & KITCHING, 1996).
Segundo Hostim-Silva et al (2006), ambientes de substratos consolidados, como é o caso dos costões rochosos, tendem a apresentar uma elevada diversidade e riqueza de espécies, quando comparados a locais de substrato inconsolidado. Os costões rochosos caracterizam-se como ambientes complexos estruturalmente, fator este que proporciona uma grande variedade de nichos, servindo de habitat para diversos tipos de organismos e fazendo com que os mesmos acabem por se estabelecer em locais onde faça prevalecer sua vantagem competitiva.
Os costões rochosos estão entre os habitats mais importantes da zona costeira, uma vez que contêm alta riqueza de espécies importantes ecologicamente e economicamente tais como moluscos (bivalves e gastrópodes), equinodermos, peixes, esponjas, cnidários, algas e crustáceos.
Por receberem grandes quantidades de nutrientes provenientes dos sistemas terrestres, os costões rochosos apresentam uma grande biomassa e uma elevada produção primária de microfitobentos e macroalgas, sendo assim, estes ecossistemas acabam por se tornar locais de alimentação, crescimento e reprodução de um grande número de espécies, consequentemente, caracterizam-se como ambientes onde ocorrem fortes interações biológicas, decorrentes principalmente da limitação por espaço (COUTINHO, 2002). Ziembowicz (2012) afirma que os costões rochosos são responsáveis por 3,66% da área total do promontório de Cabeçudas, ocupando 4,44ha.
Com base no exposto, o presente trabalho teve por objetivo analisar a relação entre a biodiversidade e a ecologia da paisagem nos costões do promontório de Cabeçudas em Itajaí, a partir de dados de levantamento da fauna e flora macrobentônica destes ambientes, bem como de parâmetros que influenciam na estrutura espacial da paisagem local.
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2. OBJETIVOS
Objetivo Geral
Analisar a relação da biodiversidade macrobentônica dos costões do promontório de Cabeçudas com a ecologia da paisagem local.
Objetivos Específicos
Levantar a composição de espécies macrobentônicas dos costões rochosos.
Calcular índices de diversidades para os costões rochosos do promontório de Cabeçudas
Adaptar o modelo de valores de conservação da estrutura espacial da paisagem voltado para os costões rochosos.
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3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
3.1. Costões rochosos
3.1.1. Distribuição geográfica na costa brasileira.
De acordo com Coutinho (2002) a distribuição de organismos bentônicos em costões rochosos, ao longo da costa brasileira, resulta de uma interação complexa entre fatores históricos e biogeográficos, além das características de massas d’água das correntes do Brasil e das Malvinas, das ressurgências localizadas da Água Central do Atlântico Sul (ACAS), da disponibilidade de substrato consolidado, da presença de cursos d’água de maior vazão e de interações bióticas.
O autor divide a zona costeira brasileira em 3 principais áreas, com base na presença de costões rochosos e seus respectivos organismos bentônicos:
1. A primeira é uma zona que vai do Amapá ao norte da Bahia, caracterizada por sedimentos não consolidados ou, quando consolidados, formados predominantemente por recifes de arenito incrustados por corais e algas calcárias, exceto por uma pequena formação rochosa existente próxima ao Cabo de Santo Agostinho, no litoral pernambucano.
2. Em seguida ocorre uma zona que se inicia ao norte da Bahia e se estende até o sul da Ilha de Santa Catarina, onde são comuns afloramentos do escudo cristalino formando costões rochosos, caracterizados por grande disponibilidade de substrato rochoso, seja na borda continental recortada por inúmeras baías e enseadas, com pequenas praias separadas por esporões rochosos, ou mesmo nas numerosas ilhas/ilhotas que existem na região. Ainda nesta zona, existe a ressurgência de águas profundas oriundas da ACAS, com seu ponto mais importante localizado na região de Cabo Frio (RJ).
3. Por último, uma zona que vai desde o sul de Santa Catarina até a região de Torres, no Rio Grande do Sul, caracterizada por extensas praias arenosas e raros afloramentos do escudo cristalino, tanto no continente como nas ilhas.
É necessário ressaltar que nessa divisão, não estão presentes ilhas oceânicas como, por exemplo, Fernando de Noronha e Trindade, que possuem extensos costões rochosos.
Para Coutinho (2002), os costões rochosos verdadeiros concentram-se nas regiões Sudeste e Sul da costa brasileira. No caso da região sudeste, a principal característica é a proximidade
6 da Serra do Mar que, em muitos pontos, chega diretamente ao mar. Na altura de Cabo Frio, a brusca inflexão para oeste da orientação do litoral e das isobatimétricas, consequente da zona de fratura do Rio de Janeiro, fez com que os alinhamentos estruturais do embasamento cristalino fossem truncados, passando de uma orientação nordeste-sudeste para aproximadamente leste-oeste do litoral. Deste modo, o trecho da costa brasileira onde os costões rochosos constituem os ecossistemas mais importantes, estende-se do Cabo Frio (RJ) até o Cabo de Santa Marta (SC).
3.1.2. Características e Adaptações Bióticas
Apesar de serem marinhos, os organismos que vivem em costões rochosos tem que lidar constantemente com a exposição ao ar. De acordo com Little & Kitching (1996) durante este período crítico, a maioria das algas cessa sua atividade fotossintética enquanto que os animais param de se alimentar. Além disso, os organismos apresentam grande dificuldade para respirar quando estão fora d’água. A temperatura também aumenta nesse período de exposição causando problemas de dissecação. Portanto, a subida e descida do nível de maré é o fator físico mais relevante para os organismos que habitam costões rochosos.
Desta forma, um estresse constante que atinge os organismos dos costões é a variação da maré. Segundo Coutinho (2002), resultante desse processo, surgem adaptações para enfrentar a perda de água por dessecação, como o fechamento das valvas em moluscos bivalves, produção de concha sem poros e mais claras para refletir calor, migração vertical e refúgio em fendas (no caso de espécies vágeis), além da própria fisiologia de algumas algas que toleram níveis altíssimos de desidratação e anêmonas que produzem muco.
De acordo com Coutinho (2002) outro estresse frequente para os organismos residentes em costões é a ação das ondas, que para Little & Kitching (1996) exerce um efeito mecânico destrutivo sobre os mesmos, muitas vezes com contribuição de areia e cascalho (abrasão), mas, promove circulação da água, deposição de sedimentos, renovação de O2 e reduz a
concentração de CO2. Ainda, segundo este autor, as ondas também afetam a movimentação
dos animais limitando sua alimentação, por outro lado, contribuem com respingos d’água em áreas que não são cobertas pelas marés.
O grau de ação das ondas varia muito de um costão para outro, refletindo no desenvolvimento de mecanismos para a fixação no substrato. Estas adaptações são extremamente diversificadas e variam de acordo com o tipo de comportamento do indivíduo.
7 Os organismos sésseis apresentam estruturas específicas de fixação, como os cimentos nas cracas, os bissos dos mexilhões ou os apressórios das macroalgas. Por outro lado, espécies vágeis possuem adaptações morfológicas, como conchas mais achatadas e pés mais largos com grande força de adesão, que é o caso dos gastrópodes. Ainda existem adaptações como as de ouriços-do-mar, crustáceos e algumas espécies de peixes que se refugiam em fendas nas rochas (COUTINHO, 2002).
Coutinho (op cit) afirma ainda, que os organismos bentônicos sésseis estão sob influência da força de arrasto da onda e desta forma, os indivíduos tendem a se orientar em função da corrente até que seja atingida uma direção de equilíbrio. Em ocasiões de forte fluxo torna-se difícil manter uma posição ereta e, nestes casos, as macroalgas que possuem corpos flexíveis, acabam por sofrer minimamente com a ação do arrasto das ondas.
Para Little & Kitching (1996), costões mais expostos à ação das ondas possuem menor diversidade de espécies, mas, abrigam espécies que são restritas às áreas expostas.
3.1.3. Zonação e distribuição da biota
Ao observar um costão rochoso, nota-se um padrão comum em todo o mundo, com os organismos distribuindo-se em faixas ou zonas horizontais, onde cada espécie é mais abundante nos locais em que são favorecidas pelas condições ambientais. A ocorrência das espécies em cada zona pode variar em função de diferenças na latitude, níveis de maré, exposição ao ar, entre outros. Para viver em cada uma das zonas do costão, as espécies apresentarão diferentes adaptações (COUTINHO, 2002).
Coutinho (1995, 2002) mostra que existem vários esquemas para expressar a zonação dos organismos em costões, mas estes não são baseados somente no nível de variação das marés e sim na distribuição de indivíduos, uma vez que o padrão de distribuição vertical dos organismos não varia somente em função da influência da maré, mas também em função da inclinação do costão, do sombreamento e do grau de exposição às ondas.
O sistema de zonação adotado neste trabalho é descrito a seguir e baseia-se em Coutinho (1995, 2002), que adotou a terminologia de Lewis (1964) e, com o intuito de simplificação, utilizou a tradução para o português como sendo: Supralitoral, Mediolitoral e Infralitoral.
No limite superior do Supralitoral não há presença de respingos de água salgada. A região imediatamente acima do supralitoral é caracterizada por coloração escura devido a presença de liquens. Nesta zona, é comum a presença de algas anuais (que ocorrem numa única estação do ano) como Bangia, Porphyra, Hinksia e Enteromorpha, entre outras. Na parte
8 inferior do supralitoral, destacam-se os gastrópodes do gênero Littorina como os mais abundantes, juntamente com crustáceos isopoda do gênero Lygia.
No Mediolitoral, os organismos estão sujeitos a períodos de total imersão/emersão. O limite inferior desta zona estende-se até um pouco acima da baixa-mar da maré de sizígia. No entanto, o aumento da ação das ondas pode ampliar os limites tanto desta zona como do supralitoral, promovendo um acréscimo na biodiversidade. Dentre as macroalgas encontradas na parte superior do mediolitoral destacam-se Litothamium, Centroceras, Enteromorpha, Gelidiella, Ulva, Cladophora e Hildenbrandia. Nas partes média e inferior, é comum a presença de uma flora mais rica composta de Chaetomorpha, Gigartina, Corallina, Laurencia, Polysiphonia, Acanthophora, Dictyota, Gracilaria, Hypnea e Jania. O mediolitoral também é rico em invertebrados suspensívoros, como é o caso dos crustáceos cerripédes e dos moluscos bivalves. O cerripedia do gênero Chthamalus é mais abundantes na zona superior do mediolitoral enquanto que o gênero Tetraclita é mais comum na zona intermediária. Os mexilhões, quando presentes, tendem a ocupar a parte inferior do mediolitoral. Em locais expostos o mexilhão Perna perna é dominante nesta zona enquanto que nos locais abrigados ela é ocupada principalmente por Brachidontes. Além de Littorina que pode migrar do supralitoral para o mediolitoral, nesta zona destacam-se outros gastrópodes herbívoros como Collisella, Acmaea e Fissurella. Dependendo do grau de exposição às ondas e da disponibilidade de alimentos, os gastrópodes predadores podem se distribuir desde o mediolitoral até o infralitoral, com destaque para Stramonita, Pisania, Morula e Leucozonia.
O Infralitoral estende-se desde o limite inferior do mediolitoral até o desaparecimento de macroalgas. Macroalgas coralináceas incrustantes são abundantes nesta zona, especialmente quando a herbivoria é intensa. Ocorrem também algas dos gêneros Jania, Ceramium, Polysiphonia, Centroceras, Hypnea, Laurencia, Padina e Galaxaura. Mas o gênero mais comum na costa brasileira é Sargassum. A vegetação presente no infralitoral é consumida por uma variedade de grupos taxonômicos, tais como Moluscos, Echinodermatas e peixes. Esta zona também é ocupada por hidrozoários e antozoários.
Por muito tempo acreditou-se que a zonação era basicamente controlada pela ação das marés. Contudo, o fato de a zonação também ocorrer em costões sem influência das marés, indica que outros fatores físicos também contribuem para o esquema de zonação como é o caso da ação das ondas e das tempestades (COUTINHO 1995, 2002).
9 De acordo com Little & Kitching (1996), em locais abrigados as rochas estão quase inteiramente tomadas por macroalgas, enquanto que em costões mais expostos a cobertura de macroalgas é menor, dando lugar a moluscos e cracas.
Uma alga típica de um costão bastante abrigado não consegue sobreviver as constantes pancadas exercidas pela ação das ondas num local exposto, sendo que, a maioria dos gastrópodes não consegue se aderir ao substrato nestas áreas turbulentas. Além disso, as características da água em pontos mais resguardados são muito diferentes das encontradas em locais abertos. Costões abrigados tendem a apresentar águas mais quentes, com menor salinidade e oxigênio, além de lidar com a cobertura das rochas por sedimentos, fazendo com que o habitat disponível para colonização dos propágulos seja bem distinto de acordo com o grau de exposição às ondas (LITTLE & KITCHING, op cit).
Coutinho (1995, 2002) destaca o trabalho de Connell (1961) por demonstrar que as interações bióticas, como a competição, a herbivoria e a predação, também são responsáveis pela zonação em certas áreas do costão. Segundo Coutinho (1995) a inibição do recrutamento também pode ser um fator importante, por exemplo, em zonas com elevado número de organismos suspensívoros haverá um consumo de larvas e propágulos na coluna d’água, reduzindo o recrutamento no local. Desta maneira, fica evidente que a zonação dos costões rochosos é fruto da interação de vários fatores físicos e biológicos.
3.1.4. Conhecimento, ameaças e conservação
Com poucas exceções, os organismos bentônicos que habitam os costões rochosos da costa brasileira não foram detalhadamente estudados. O que existe muitas vezes é apenas um levantamento das espécies, normalmente não atualizado, o que não é suficiente perante as pressões antrópicas que estes ecossistemas vêm sofrendo nos últimos anos. Ainda assim, o grupo das macroalgas é quem possui suas espécies melhor identificadas a nível taxonômico. Além disso, principalmente nos estados de Santa Catarina, Espírito Santo e Bahia se faz necessário um levantamento adequado das espécies de invertebrados dos costões rochosos (COUTINHO, 2002).
Quando comparados com outras áreas da zona costeira, os promontórios ainda mantêm certa naturalidade paisagística. Segundo Marenzi (2004), isso ocorre por conta da sua geomorfologia complexa que inviabiliza atividades agro-pastorais e dificulta o acesso, permitindo apenas a abertura de estradas com o intuito de incentivar o turismo. No entanto, essa mesma situação que mantêm as características naturais dos promontórios, contribui para
10 sua fragmentação natural, promovendo condições ambientais semelhantes às encontradas em ilhas, pois acabam por ser aprisionados pelo oceano e pelas planícies costeiras no entorno, planícies estas frequentemente ocupadas pela paisagem urbana.
Dentre as ameaças que os costões rochosos e seus organismos estão submetidos, Coutinho (2002) destaca o desmatamento das encostas dos costões para a construção de condomínios, fato que tem aumentado nos estados de Santa Catarina, São Paulo e Rio de Janeiro. Ziembowicz (2012) corrobora, complementando a especulação imobiliária para grandes empreendimentos como resorts.
Uma alternativa para a manutenção da biodiversidade é a conservação. Na opinião de Little & Kitching (1996) a conservação de ambientes marinhos é mínima se comparada aos programas desenvolvidos em terra, como resultado temos a alteração desses ambientes, destacando a colheita de sementes que provocam extinção de populações e até mesmo de algumas espécies de invertebrados bentônicos.
Dentre os organismos extraídos dos costões, destacam-se os mexilhões por serem bastante utilizados como fonte de alimento e apresentarem um grande potencial indicador e reparador de ambientes poluídos (MARENZI 2002). De acordo com Marenzi (op cit) o conceito de semente é definido como o individuo juvenil de mexilhão com cerca de 3 cm de comprimento. A produção de mariscos do estado de Santa Catarina utiliza-se da extração de sementes dos estoques naturais (costões) através de raspagens ou retiradas. A coleta de sementes dos costões, quando retiradas sem controle, resulta em sérios danos na estrutura ecológica do ambiente.
3.2. Ecologia da paisagem
Para Rocha (1995) e Burel & Baudry (2002) o conceito de ecologia da paisagem foi introduzido no final da década de 1930, pelo biogeógrafo alemão Carl Troll, formulado a partir do uso de fotografias aéreas, que permitia a observação de paisagens a partir de abordagens ecossistêmicas, como síntese entre a ecologia e a geografia.
Segundo Marenzi (2004) esta é uma ciência que considera a paisagem de maneira holística, na dimensão ecológica, considerando seus aspectos culturais, sociais, políticos e ambientais, sendo que os enfoques vão depender do detalhamento que se necessita ou do caráter do estudo a ser realizado, assim como da escala de trabalho.
De acordo com Forman & Godron (1986), a ecologia da paisagem considera a estrutura, a função e a alteração do ecossistema. A estrutura se refere às relações espaciais entre
11 ecossistemas distintos, como a distribuição de energia, materiais e espécies em relação ao tamanho, forma, quantidade, tipos e configuração dos componentes. A função, esta relacionada com a interação entre os elementos espaciais, isto é, o fluxo de energia, materiais e espécies entre os componentes ecossistêmicos. A alteração seria a mudança na estrutura e na função do modelo ecológico no espaço e no tempo, considerando que a dinâmica paisagística depende das relações entre as sociedades e seu ambiente. Para Burel & Baudry (2002) é essa heterogeneidade que controla os movimentos e fluxos de organismos, matéria e energia.
Mazzer (1997), afirma que existem dois tipos de mudanças capazes de ocorrer com a paisagem, as naturais e as antrópicas. As perturbações naturais associam-se ao desenvolvimento normal da paisagem e são causadas por fenômenos incontroláveis como tempestades, raios, abalos sísmicos, mudanças climáticas, etc. As mudanças antrópicas são decorrentes de forças socioeconômicas e, portanto, derivadas das ações humanas.
A principal alteração antrópica está relacionada ao uso do solo, através da agricultura, atividades extrativistas (minerais/madeira), instalação de indústrias e, no litoral catarinense, principalmente o turismo, que sem planejamento ocasiona a exploração imobiliária desenfreada e ocupação irregular da zona costeira. Diante destas atividades, as paisagens naturais costeiras acabam por sofrer impactos, como o desmatamento, queimadas e aterros (MAZZER, op cit).
Esta ocupação da zona costeira promove uma perda da naturalidade paisagística e fragmentação do habitat, resultando em possíveis extinções de componentes bióticos (MARENZI, 2004), sendo que para Fernandez (2004) entender as consequências da fragmentação florestal, hoje, é uma das maiores prioridades da biologia da conservação.
Quando se considera a fragmentação de habitat, se relaciona a Teoria de Biogeografia de Ilhas (TBI). Sabe-se que as ilhas apresentam uma diversidade de espécies muito menor que os continentes, independente do grupo de animal ou espécie em questão (FERNANDEZ, op cit). No caso das ilhas, a proximidade do continente e o seu tamanho são diretamente proporcionais à diversidade local. De acordo com este autor, a desenfreada expansão populacional humana provocou a fragmentação de grandes áreas florestais formando manchas remanescentes cercadas por plantações, pastagens, rodovias ou assentamentos urbanos, transformando-as em pequenas “ilhas” florestais.
Também é possível relacionar os costões como porções de fragmentos de habitat e, portanto, como ilhas, já que em suas margens se encontram o oceano e na porção terrestre um ambiente alterado pela ação humana.
12
3.2.1. Estrutura espacial da paisagem
Os elementos componentes da estrutura da paisagem foram distinguidos como: matrix, corredors e patches (FORMAN & GODRON, 1986). De acordo com Marenzi (2004), a tradução mais coerente para tais termos seria Matriz, corredores e manchas, respectivamente.
A paisagem é constituída de um mosaico composto por manchas e de uma rede formada de corredores e é nas bordas (limites) destes elementos que ocorre a interação com a matriz (BUREL & BAUDRY, 2002).
A matriz é o elemento principal de uma paisagem e geralmente possui composição homogênea (BUREL & BAUDRY, 2002). É o elemento mais extenso e controlador de todo o funcionamento e dinâmica da paisagem, sendo que as manchas caracterizam-se como a reunião de espécies em um local predominado por uma matriz com uma distinta composição de comunidade, podendo manter conectividade através de corredores (FORMAN & GODRON, 1986). Os limites da mancha são distinguidos por descontinuidades ambientais relevantes para um organismo ou determinado processo ecológico.
Burel & Baudry (2002) caracterizam os corredores como elementos de ligação entre as manchas, sendo que para Forman & Godron (1986) podem ser de três tipos: Linhas (estrada, trilha, cercas); Faixas, mais largas e normalmente com presença de vegetação (autoestradas, torres de energia); Cursos d’água.
Segundo Burel & Baudry (2002) em manchas de igual superfície, aquela com maior perímetro e forma menos compacta terá a proporção mais elevada de indivíduos capazes de chegar à borda, sendo mais susceptíveis a deixar o fragmento e, portanto, sofrendo mais com o efeito de borda. Sendo o círculo a forma geométrica que apresenta o menor perímetro, e consequentemente o menor efeito de borda, torna-se mais interessante para a conservação da biodiversidade.
Para Moreira (2007) os movimentos entre as manchas são essenciais na ecologia de paisagem e podem ser tanto entre manchas de tipos diferentes como iguais. Sendo assim, Burel & Baudry (2002) afirmam que existe a conectividade espacial, que se está relacionada ao modo como as manchas de mesmo tipo são adjacentes e estão unidas e a conectividade funcional, relativa a como um indivíduo, propágulo ou semente de uma espécie pode passar de uma mancha a outra, mesmo estando afastadas.
O efeito de borda é definido por Moreira (2007) como a diferença na composição e abundância de espécies presentes entre os elementos da estrutura da paisagem. Diferentes intensidades de luz, vento, temperatura e umidade em que são expostas, causam o efeito de
13 borda. Nas bordas, é onde ocorrem maiores perturbações e estas vão diminuindo conforme se avança para o interior das manchas (FORMAN & GODRON, 1986). Muitos autores afirmam que estas mudanças existentes na borda poderão eliminar espécies exigentes a certos tipos de condições ecológicas (MOREIRA, 2007).
3.2.2. Grau de Exposição às Ondas
A fim de se obter uma classificação para costões rochosos sob diferentes graus de exposição às ondas, Ballantine (1961) desenvolveu uma escala, ficando conhecida como Escala de Ballantine. Ao invés de classificar a exposição em função das características das ondas, o autor baseou-se na biodiversidade presente no costão. A ideia parte do princípio básico que algumas espécies são exclusivas de regiões mais expostas e outras de regiões mais abrigadas.
Para isso, Ballantine (1961) selecionou um grupo de organismos para serem usados como indicadores, é o caso das algas do gênero Lamnaria e Alaria e da ordem Fucales, além de algumas algas calcáreas. Também considera a presença de Liquens, Cracas, Lapas e gastrópodes do gênero Littorina e Nucella. Os mexilhões são representados pelo gênero Mytilus.
Para descrever a abundância, Ballantine (1961) criou uma notação que varia de ausente (N) até abundante (A), passando por raro (R), ocasional (O), frequente (F) e comum (C). O problema é que o valor destas classes de frequência é específico para cada um dos grupos descritos acima, o que dificulta uma associação precisa para empregar o uso da escala em outros costões.
A escala de Ballantine possui 8 diferentes classificações referentes à exposição às ondas, que são descritas a seguir:
1. Extremamente exposto
Aqui, a zona de surf ocorre mais ou menos continuamente. Abundâncias podem ser reservadas já que o isolamento dos locais reduz a colonização. No entanto, este tipo de costão é raro, frequentemente inacessível e extremamente distinto. Alaria é abundante e dominante no infralitoral e Laminaria são raras ou ausentes. O único representante dos fucales presente é Fucus vesiculosus que é frequente. Formas calcárias e coralinas de algas são abundantes. Porphyra existe densamente acima da linha das cracas (durante o verão). Chthamalus é abundante e dominante ao longo de toda zona de cracas (mediolitoral). Patella aspera é
14 abundante, já Patella vulgata é abundante somente próximo à linha de cracas. Littorina neritoides e L. saxatilis são comuns ou abundantes. “Top-shells” (Gastrópodes com concha cônica) estão ausentes. Mytilus são comuns no baixo mediolitoral e os Liquens são abundantes.
2. Muito exposto
Este tipo de costão é acessível somente em dias calmos. Laminaria digitata é abundante e sempre dominante. Alaria pode ser frequente ou comum. Fucus vesiculosus é ocasional. Lichina pygmea é comum no topo do mediolitoral. No supralitoral, liquens são abundantes. Chthamalus é abundante e dominante depois da metade superior do mediolitoral. Patella aspera é abundante e dominante no infralitoral enquanto que Patella vulgata é mais abundante no mediolitoral. Littorina neritoides e L. saxatilis são comuns no supralitoral. “Top-shells” permanecem ausentes. Nucella é comum, geralmente em fendas e Mytilus aparece recobrindo grande parte do baixo mediolitoral.
3. Exposto
Laminaria digitata é comum ou abundante. Alaria é rara ou ausente. Algas fucoides são raras. Algas calcáreas e coralinas são comuns. Lichina pygmea é comum ou abundante e liquens são comuns no supralitoral. Chthamalus é abundante e dominante na zona superior do mediolitoral. Patella aspera é comum na parte superior do infralitoral, por outro lado Patella vulgata é abundante ao longo de todo mediolitoral. Littorina neritoides e L. saxatilis podem ser comuns ou abundantes. “Top-shells” ainda ausentes. Nucella é comum em fendas e Mytilus ocorre confinado em fissuras, podendo haver alguns “amontoados” isolados.
4. Semi-exposto
É um tipo de costão rochoso bastante comum. Laminaria digitata pode ser comum ou abundante, enquanto Alaria é ausente. Algas fucoides são raras. Cracas e Lapas são dominantes. Algas calcáreas e coralinas podem ser comuns em piscinas. Liquens são comuns no supralitoral. Chthamalus pode ser comum ou abundante no topo do mediolitoral. Patella aspera varia de ocasional à comum, sempre confinada em piscinas. Patella vulgata é abundante em todo mediolitoral. Littorina neritoides e L. saxatilis geralmente são comuns. L. littorea é ausente, assim como L. obtusata. “Top-shells” são raros. Nucella varia entre comum e abundante e Mytilus é raro ou ausente.
15 5. Razoavelmente abrigado
Também é um tipo de costão muito comum. Laminaria digitata é abundante. L. saccharina é rara ou ausente e Alaria ausente. Fucoides são frequentes e algas calcáreas e coralinas podem ser encontradas somente em piscinas. Chthamalus varia entre frequente e comum, ocupando um estreita faixa na linha de cracas. Patella vulgata é abundante em quase todo mediolitoral. Littorina neritoides pode ser ocasional ou comum no supralitoral. L. saxatilis é comum e L. littorea ocasional em piscinas. Nucella normalmente é comum e Mytilus raro ou ausente.
6. Abrigado
Neste caso, o costão é Abrigado o suficiente para acolher uma fauna abaixo das rochas. Laminaria digitata e L. saccharina podem ser comuns. Fucoides são frequentes ou comuns. Liquens já não são tão frequentes no supralitoral. Chthamalus ocorre somente acima da linha de cracas. Patella vulgata é abundante em todo o mediolitoral, exceto em manchas densas de fucoides. Littorina neritoides é rara ou ocasional L. saxatilis é comum enquanto L. littorea varia de ocasional a frequente. “Top-shells” são mais comuns. Nucella pode ser ocasional ou comum e Mytilus permanece raro ou ausente.
7. Muito abrigado
Aqui, a ação da onda é tão reduzida que proporciona a deposição de areia e lama sobre as rochas. Laminaria. Saccharina ocorre apenas em algumas rochas. Todas as fucoides são comuns ou abundantes. Algas coralinas estão presentes abaixo das fucoides. Os Liquens são muito raros. Chthamalus é rara ou ausente. Patella vulgata concentra-se em pequenas áreas. Littorina neritoides está ausente. L. saxatilis e L. littorea são comuns entre as fucoides. “Top-shells” são comuns ou abundantes enquanto Nucella é ocasional.
8. Extremamente abrigado
Nestes costões, não existe ação de ondas ou de marés. São locais raros. Quando há infralitora, este é dominado por Laminaria saccharina. Todos os fucoides estão presentes. O supralitoral mal existe e as plantas terrestres são bem próximas. Cracas são raras ou ausentes, assim como Lapas. Littorina neritoides e L. littorea estão ausentes e L. saxatilis é comum entre as fucoides. “Top-shells” são raros e Nucella é rara ou ausente.
16
3.3. Índices de Diversidade
De acordo com Soares-Gomes & Ferreira (2004), todo e qualquer estudo da ecologia de populações e comunidades começa com um descritor analítico, que é oriundo de observações no campo e que não passou por nenhuma análise ou processamento anterior. Os exemplos mais comuns são: Número de indivíduos, biomassa e Percentual de cobertura (recobrimento).
O nº de indivíduos é largamente utilizado, mas de acordo com Soares-Gomes & Ferreira (2004) tem se mostrado ineficiente para trabalhos com macrobentos, uma vez que a maioria destes organismos apresenta-se na forma de colônias ou em densos agrupamentos.
Soares-Gomes & Ferreira (2004) ainda afirmam que além do número de indivíduos, a abundância de uma espécie pode ser quantificada através da Frequência e do Recobrimento, ambos relacionados com a ocupação do espaço. A frequência caracteriza-se como o nº de amostras em que uma determinada espécie se faz presente e o recobrimento é a área percentual do substrato ocupada por uma dada espécie.
Segundo Ricklefs (2009), a diversidade é considerada uma indicação do bem-estar do ecossistema. Ela aponta diretamente a necessidade de proteção de determinado local, ou seja, quanto maior o valor de biodiversidade, maior o valor do ecossistema em questão.
A diversidade aumenta com o tamanho da área e tende a ser reduzida em comunidades estressadas e com altos níveis de competição (RICKLEFS, 2009; ODUM & BARRETT, 2007; SOARES-GOMES & FERREIRA, 2004), características extremamente comuns nos costões rochosos.
A diversidade é função de dois componentes: Riqueza e Equitabilidade. A riqueza é o nº total de espécies e a equitabilidade expressa a maneira pela qual o nº de indivíduos está distribuído entre as diferentes espécies, isto é, se as espécies possuem abundâncias semelhantes ou divergentes (KANIESKI, 2010).
Soares-Gomes & Ferreira (2004) exemplificam a equitabilidade da seguinte maneira (Figura 1):
Fonte: Soares-Gomes & Ferreira (2004)
25 25
25 25
96 1
1 2
A B
17 Ambas as amostras possuem a mesma riqueza (S=4), no entanto, a equitabilidade da amostra A é alta e a dominância é baixa. A amostra B, por sua vez, apresenta baixa equitabilidade e alta dominância. Deste modo, conclui-se que a equitabilidade é o inverso da dominância.
A equitabilidade normalmente é expressa através do Índice de Pielou (J) (RICKLEFS, 2009; ODUM & BARRETT, 2007; SOARES-GOMES & FERREIRA, 2004). De acordo com Kanieski (2010) o Índice de Pielou indica a uniformidade da comunidade, ou seja, de que maneira a abundância está distribuída entre as espécies da comunidade.
O índice de Shannon-Wiener (H) é o mais utilizado para medir a diversidade, pois leva em consideração tanto a riqueza como a equitabilidade (SOARES-GOMES & FERREIRA, 2004). Além disso, o índice de Shannon é independente do nº de amostras e possui distribuição normal (contanto que os valores de N sejam inteiros) (ODUM & BARRETT, 2007).
18
4. METODOLOGIA
4.1. Área de estudo
A área de estudo do presente trabalho situa-se na zona costeira catarinense, Litoral Centro-Norte (SANTA CATARINA, 1988). De acordo com a classificação de Guadagnin & Laidner (1999), o local de estudo denomina-se Promontório de Cabeçudas, localizado ao sul do rio Itajaí-Açú e ao norte da Praia Brava, no município de Itajaí.
Segundo Beduschi (2009), este é o setor costeiro com os maiores índices de densidade populacional por consequência da atividade industrial, dos grandes atrativos turísticos e da presença dos portos de Itajaí e Navegantes.
Tendo como base a distribuição geográfica dos costões na costa brasileira proposta por Coutinho (2002), o promontório em estudo encontra-se na segunda zona, caracterizada por uma grande disponibilidade de substrato rochoso.
Os cenários mais comuns de ondas na área de estudo são provenientes de Leste (90°) e de Sudeste (125°). A deriva litorânea na região se dá no sentido Sul-Norte e os ventos são de nordeste na maior parte do tempo, com mudança no inverno para o quadrante Sul. A maré astronômica no local possui um padrão semidiurno (MAFRA JUNIOR & CUNHA, 2001).
4.2. Unidades Amostrais
O promontório de Cabeçudas foi dividido em quatro unidades amostrais, estando todas localizadas na parte sul do mesmo por conta do difícil acesso ao lado norte, em função da densa vegetação. Além disso, os pontos situam-se a uma distância considerável uns dos outros e todos foram escolhidos de modo que apresentassem diferentes graus de exposição às ondas. As unidades foram denominadas: Farol, Solidão Norte (SN), Solidão Sul (SS) e Canto do Morcego (mencionado apenas como Morego), conforme mostra a Figura 2.
19 Figura 2: Localização das unidades amostrais no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC.
Fonte: Google Earth
Todas as amostragens foram realizadas baseadas nas previsões de marés feitas pela Marinha do Brasil para o porto de Itajaí (DHN, 2012). As saídas de campo sempre ocorreram em períodos de lua cheia ou nova quando a variação da maré é mais acentuada e sempre nos horários mais baixos estabelecidos pelas previsões, quando a área de costão rochoso fora d’água é a máxima possível.
Todas as coletas foram realizadas em Março de 2012, a fim de proporcionar as condições climáticas/ambientais mais semelhantes possíveis em todas as amostragens. É importante ressaltar que cada costão foi amostrado uma única vez e não foram realizadas amostragens no infralitoral.
4.3. Adaptação dos Parâmetros de Valores para Conservação
A fim de se atribuir valores de conservação aos costões rochosos, foi necessário adaptar a metodologia usada por Carmo (2000) inserindo novos parâmetros que fossem condizentes com a realidade do costão, ou seja, aqueles responsáveis pelas feições da paisagem e que interferem na composição biológica do ambiente. Para tal, foram realizadas diversas saídas de campo objetivando um conhecimento mais detalhado da área de estudo, além de pesquisa na literatura relacionada à biologia e ecologia dos costões rochosos. Coutinho (1995, 2002) diz
20 que o padrão de distribuição dos organismos no costão pode variar em função da inclinação, do sombreamento (que está ligado à rugosidade) e da exposição às ondas. Em consequência, os atributos selecionados para compor os valores de conservação foram:
a) Inclinação
b) Índice de rugosidade
c) Grau de exposição às ondas d) Tamanho
e) Índice de forma f) Distanciamento
4.3.1. Estimativa da Inclinação do Costão
Estimou-se a inclinação de cada um dos costões amostrados. A finalidade de se obter este parâmetro deve-se ao fato de que quanto maior for o ângulo de inclinação do costão menor será a superfície rochosa recoberta pela ação das marés como evidencia a Figura 3.
Figura 3: Representação sobre a inclinação do costão e relação com a maré.
A variação de maré (h) é igual em ambos os costões da Figura 4. Porém, percebe-se que a área recoberta pela ação da maré no costão mais plano (a) é maior que no costão mais inclinado (b).
21 Para que a metodologia de determinação da inclinação pudesse ser empregada, foi preciso entender o costão da maneira descrita na Figura 4. Desta forma, foi possível aplicar as relações trigonométricas de um triângulo retângulo, mais precisamente do seno de um ângulo, sendo:
Neste caso, o cateto oposto se refere a “altura vertical”, enquanto que a “superfície rochosa” funciona como a hipotenusa. Sendo assim, a inclinação (em graus) do costão foi igual ao ângulo θ.
Figura 4: Representação sobre a determinação da inclinação de um costão rochoso
Para obtenção da altura vertical do costão, utilizou-se a metodologia descrita por Little & Kitching (1996), que consiste numa “cruz” de madeira portando algum petrecho que funcione como um marcador de nível. Para este estudo fez-se uso de uma “cruz” com 50 cm de altura (Figura 5) e iniciou-se a marcação a partir do ponto onde se encontrava a linha d’água, denominado estação 1. A partir dali, o local assinalado pelo “braço da cruz” indicava 50 cm de altura e consequentemente onde seria a estação 2.
22 Figura 5: “Cruz” utilizada para marcação das estações nas unidades amostrais no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC.
A partir da primeira estação, seguiu-se sempre em linha reta, até a última estação, demarcada pela ausência de organismos ou pelo “fim” do costão conforme, a Figura 6.
23 Figura 6: Representação da demarcação das estações em cada unidade amostral no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC.
Desta forma, foi possível calcular a altura vertical do costão (em metros) através da seguinte fórmula: Onde: h = Altura vertical Ne = Nº de estações C = Altura da “cruz”
A medida da “superfície” ou comprimento da superfície rochosa foi realizada com auxílio de uma fita métrica comum, sendo que como o objetivo era apenas a medição da superfície rochosa, as imperfeições do terreno não foram levadas em consideração, de forma que ao se deparar com uma parte acidentada, passava-se direto com a fita como se o substrato fosse liso. Sempre foi considerada a estação 1 como ponto inicial e a última estação como ponto final para medição deste comprimento. (Figura 7).
24 Figura 7: Determinação do valor da “Superfície” para uso no cálculo de inclinação no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC (ver Figura 4)
4.3.2. Cálculo do Índice de Rugosidade
Para estimar a rugosidade, também foi utilizada a fita métrica. A medição deste parâmetro foi realizada da mesma forma que a medida da “superfície”, com a diferença de que desta vez, as reentranças e imperfeições do terreno foram levadas em consideração. (Figura 8).
25 Figura 8: Determinação do valor da Rugosidade no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC.
O objetivo de se inserir a rugosidade como parâmetro para este estudo deveu-se aos possíveis microambientes criados pelas imperfeições do substrato, que podem favorecer a presença de determinados organismos no local através do sombreamento e/ou formação de “piscinas”, o que pode influenciar a biodiversidade. Conforme Little & Kitching (1996), além do nº de espécies presentes num local, a diversidade de habitats também deve ser utilizada para mensurar a diversidade. Para que pudessem ser comparados os dados de uma unidade a outra, criou-se um índice de rugosidade (R):
De tal modo que R pode variar de 0 a 1, sendo que quanto menor o índice de rugosidade, maior a irregularidade do substrato e, consequentemente, maior a quantidade de micro-habitats, o que pode, resultar numa maior biodiversidade.
4.3.3. Determinação do Grau de exposição às ondas
A fim de se classificar os costões deste estudo utilizando a escala de Ballantine (1961), realizou-se uma equivalência das espécies usadas como indicadores pelo autor com as
26 encontradas no presente estudo (Tabela 1). Além disso, como não foram realizadas amostragens no infralitoral, espécies típicas desta zona não foram levadas em consideração durante a equivalência, nem no processo de classificação dos costões estudados. É importante ressaltar que o conceito de abundância usado por Ballantine (1961) não é exatamente o mesmo empregado na equivalência das espécies, pois, o autor criou valores específicos para cada grupo de organismos. A comparação quanto à localização da espécie no costão foi realizada com mais precisão, uma vez que a amostragem foi realizada em extratos do costão. Sendo assim, realizou-se uma análise subjetiva sobre os dados coletados para aplicar a escala de Ballantine.
Tabela 1: Equivalência entre as espécies usadas como indicadores de exposição por Ballantine (1961) e as espécies encontradas neste estudo.
Espécies usadas por Ballantine (1961) Equivalências para este trabalho
Patella sp. Collisella sp.
Littorina Neritoides Littorina ziczac
L. saxatilis Littorina alba
L. littorea Littorina alba
Mytilus sp. Perna perna
Nucella Stramonita haemastoma
4.3.4. Tamanho, Índice de Forma e Distanciamento
Para obtenção do índice de forma, foi necessário conhecer a área total (tamanho) e o perímetro dos costões. Estes parâmetros foram calculados utilizando as ferramentas de geoprocessamento do software ArcGIS, que possibilitou contornar os costões criando polígonos sobre os quais foram extraídos os dados. A imagem trabalhada no ArcGIS foi resultado de um mosaico de várias imagens de fragmentos do promontório de Cabeçudas, obtidas através do Google Earth Pro à uma altura de 120m do solo. O mosaico foi realizado utilizando o programa Regeemy.
O índice de forma foi medido pela equação apresentada na metodologia utilizada por Carmo (2000):
27 Onde:
F = Índice de Forma. P = Perímetro do costão. A = Área do costão.
De acordo com Marenzi (2004) quanto mais próximo de 1 (um) o resultado da equação, melhor será o índice de forma para a conservação e segundo Moreira (2007), este parâmetro aumenta conforme aumenta a complexidade espacial do local. No entanto, de acordo com Shafer (1997) apud Marenzi (2004), a forma irregular da mancha proporciona uma maior heterogeneidade de habitats oferecendo uma melhor situação para a conservação.
Já o distanciamento foi determinado a partir da distância mínima entre dois costões que se origina do ponto central de um ao ponto central do outro mais próximo. Considerou-se esta distância entre os dois pontos fixos como o distanciamento e esta, também foi obtida com auxílio do software ArcGIS.
Apesar de terem sido considerados quatro pontos distintos para este estudo, os costões rochosos estão presentes ao longo de todo o promontório. Desta forma, no momento do contorno dos costões acabaríamos por construir apenas dois polígonos, o primeiro com a fusão dos costões do Farol e da SN e o segundo com a união dos costões do Morcego e da SS. A fim de solucionar este problema, resolveu-se contornar apenas a região do costão onde foram feitas as amostragens. Para que fosse padronizada uma área de contorno para todas as unidades amostrais, utilizou-se uma elipse de tamanho padrão para todos os costões. A elipse foi colocada ao redor do local amostrado e toda área rochosa que se encontrava inserida na mesma foi contornada para a criação do polígono.
4.4. Levantamento da Diversidade
A partir do esquema de zonação dos costões que foi descrito por Coutinho (1995, 2002) e Little & Kitching (1996), decidiu-se amostrar os costões de forma sistemática, lançando um quadrat em cada uma das estações, ou seja, uma amostragem a cada 50 cm de altura vertical a fim de amostrar adequadamente todos os estratos biológicos do costão (Figura 9). O número de estações não foi o mesmo em todas as unidades amostrais, variando de 6 a 8, e em cada estação, realizaram-se três réplicas em locais diferentes, totalizando um número de amostragens entre 18 e 24 por meio do quadrat.
28 Figura 9: Representação das amostragens nas estações em cada unidade amostral no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC
Baseando-se em Salomão & Coutinho (2007) e Sauer-Machado (2006) utilizou-se como amostrador da biodiversidade um quadrat (20 x 20 cm) com grid apresentando 100 pontos de intersecção. Dentre estes, foram escolhidos aleatoriamente 30 pontos e pintados com cor vermelha. Ao colocar o quadrat sobre o terreno, foram contados quantos organismos de cada espécie encontravam-se sob os pontos vermelhos, conforme (Figura 10).
29 Figura 10: Amostragem usando quadrat com grid e pontos de interseções demarcados no promontório de Cabeçudas, Itajaí – SC.
Os organismos foram identificados no próprio local e aqueles que proporcionaram alguma dificuldade no reconhecimento foram coletados em sacos plásticos para posterior análise no Laboratório de Ecologia da Vegetação Costeira da UNIVALI. É importante ressaltar que como não foi realizada raspagem dos costões, organismos muito pequenos podem não ter sido considerados, assim como aqueles que vivem escondidos sob as algas e entre as conchas de mexilhões.
Posteriormente, os dados foram organizados em planilhas do Excel a fim de facilitar sua manipulação e posteriores análises estatísticas. Desta forma, foi possível calcular um percentual de cobertura para cada espécie, além da frequência de ocorrência das mesmas.
A frequência de ocorrência foi calculada em função do nº de quadrats em que a espécie esteve presente. Soares-Gomes & Ferreira (2004) expressam a frequência da seguinte forma:
30 Onde:
Fa = Frequência da espécie A
Pa = Nº amostras nas quais a espécie A está presente
P = Nº total de amostras
A frequência por amostra revela a maneira que se dá a distribuição da espécie no costão como um todo.
4.5. Processamento dos Dados
Os dados coletados foram processados e organizados para posterior análise estatística, conforme exposto no fluxograma da Figura 11.
Figura 11: Fluxograma do tratamento de dados utilizado nas amostras para análise estatística.
4.6. Cálculo dos Índices de diversidade
O cálculo dos índices se deu em função da abundância relativa. Ricklefs (2009) define a abundância relativa ou índice de dominância como a proporção do nº total de indivíduos de uma comunidade que pertence a uma mesma espécie. Conforme Soares-Gomes & Ferreira
Média das tréplicas
Cálculo do % cobertura de cada
espécie em cada estação
Organização em tabela única para
cada ponto Cálculo do % cobertura de cada estação Cálculo do % cobertura total de cada espécie em cada ponto Cálculo do % cobertura total da unidade amostral
Cálculo dos índices de Shannon, Simpson e Pielou
