Recrutamento

Goby no Midway Reef, Kimbe Bay, Papua Nova Guiné. Foto © Jeff Yonover

Recrutamento é o processo pelo qual indivíduos jovens (por exemplo, larvas de peixes e corais, propágulos de algas) sofrem acomodação de larvas e se tornam parte da população adulta. A taxa, a escala e a estrutura espacial da dispersão larval impulsionam o reabastecimento da população e, portanto, têm implicações significativas na dinâmica populacional, na orientação das reservas marinhas e na resiliência de um sistema.

Modelo conceitual de processos conducentes ao recrutamento de corais para o bentos. As setas à direita representam possíveis limitações de recrutamento. Setas indicam a progressão bem sucedida de uma larva de coral através dos passos para o recrutamento. Modificado de Arnold et al. 2010.

ilustração de recrutamento, após Arnold et al. 2010

Os passos fundamentais necessários para o recrutamento bem sucedido incluem: 1) a disponibilidade de larvas competentes conectividade); 2) a capacidade das larvas de se estabelecerem - muitas vezes auxiliadas por sinais químicos que induzem a colonização e a metamorfose; e 3) a disponibilidade de substrato de assentamento adequado onde a sobrevivência pós-assentamento é alta. ref

O assentamento e o recrutamento de larvas de coral ocorrem apenas se certas condições forem satisfeitas, e o comportamento das larvas de coral controla sua capacidade de se estabelecer. Por exemplo, para que larvas de corais se estabeleçam, as larvas devem se deslocar para profundidades específicas, buscando intensidades de luz específicas que favoreçam o assentamento. Quando as larvas entram em contato com o bentos (ou seja, no fundo do mar), alguns organismos, como as algas coralinas, fornecem elementos químicos que desencadeiam a metamorfose e a colonização dos corais. ref

Orientação para gerentes

Explorando as seguintes questões relativas ao recrutamento pode fornecer gerentes com uma melhor compreensão do recrutamento em seus sites e pode informar estratégias de gestão, tais como a colocação de áreas marinhas protegidas (MPAs), restrições de pesca ou gestão de bacias hidrográficas. Em cada um dos slides a seguir, orientações específicas de gerenciamento são destacadas.

Quais condições oceanográficas físicas caracterizam o local?

Processos oceanográficos físicos de grande escala, como correntes oceânicas, ressurgência e vórtices podem causar mistura considerável e afetar o transporte de longa distância de pelágico larvas. Esses processos de larga escala também afetam os padrões de recrutamento em escalas menores (nível local); correntes e áreas de ressurgência terão um efeito direto sobre a extensão do transporte larval para locais distantes e o movimento das larvas sobre determinados locais e, portanto, padrões gerais de recrutamento. Em menor escala, outros processos físicos podem aumentar ou inibir a dispersão larval e os padrões de recrutamento, como micro-correntes, pequenos redemoinhos, luz, áreas de constrição de fluxo, salinidade, profundidade e sedimentação.

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  • Para entender melhor esses processos físicos em larga escala e como eles afetam as áreas locais, os gerentes devem examinar as correntes oceanográficas dentro da área. Informação sobre abre em uma nova janelacorrentes oceânicas superficiais e abre em uma nova janelamarés fornecer aos gerentes os padrões gerais de movimento e a distribuição esperada de larvas.
  • Com informações de padrão de recrutamento, os gerentes podem tomar decisões informadas sobre o tamanho, a localização e a distância da MPA entre os MPAs em uma rede. Entretanto, analisar condições oceanográficas físicas e modelar padrões de transporte e dispersão larval para informar o projeto de MPA é um campo relativamente novo e pode ser muito desafiador (veja Cowen et al. 2006 e Steneck et al. 2009 para exemplos de como a oceanografia pode afetar o transporte e dispersão). É provável que exija conhecimentos técnicos significativos, acesso a modelos complexos e parcerias entre oceanógrafos e gestores.

Onde estão as fontes de larvas para o site?

A produção, assentamento e sobrevivência das larvas dependem da disponibilidade de áreas de origem. A fonte de larvas pode ser uma localização externa, ou a fonte pode ser local se a produção e a liquidação das larvas ocorrerem no mesmo recife. Se a fonte for local, o sistema é considerado auto-recrutador e não depende de fontes externas de larvas para reabastecimento. O padrão de troca de larvas e o grau em que as larvas se originam de populações externas ajudam a explicar conectividade entre e entre recifes de coral. Uma grande quantidade de auto-semeadura leva a baixa conectividade, enquanto altas taxas de troca de larvas com outras populações geram alta conectividade. ref

Entender os padrões de recrutamento de corais, como onde as larvas se originam e se estabelecem, é um desafio. No campo da ecologia de larvas, os cientistas costumavam considerar que as larvas eram partículas passivas transportadas por correntes oceânicas para locais distantes de seu local de nascimento. No entanto, estudos mais recentes sugerem que algumas populações de peixes de recife são auto-recrutadoras, e larvas e juvenis podem retornar intencionalmente aos seus locais de nascimento. ref Os autores encontraram um recrutamento superior ao esperado (possivelmente tão alto quanto 60%) em populações de peixes de recife e estudos mais recentes ref apoiar estes resultados originais. Os cientistas estão descobrindo que a maioria dos corais recruta relativamente localmente ref porque os corais têm uma duração de larvas relativamente curta (dias a semanas) e muitos corais recrutam mais perto de sua fonte do que os peixes de recife. ref Estudos demonstrando a retenção local de larvas são importantes porque sugerem que as reservas marinhas podem fornecer benefícios de recrutamento não apenas para além, mas dentro de suas fronteiras. A maioria dos ecossistemas de recife não é exclusivamente de auto-recrutamento ou dependente de fontes externas. Proporções de larvas originadas de locais internos ou externos podem variar amplamente dentro e entre os sistemas de recife. Se uma comunidade de corais com recrutamento exclusivo sofre mortalidade em massa de um evento de perturbação, há poucas perspectivas de recuperação, uma vez que todas as fontes de larvas foram afetadas. Da mesma forma, a recuperação de uma comunidade de corais que depende exclusivamente de fontes externas é completamente dependente da chegada de larvas de coral que sobreviveram ao evento de perturbação. Um recife que forneça e receba larvas seja mais susceptível de ser resistente a perturbações por duas razões porque: 1) tem múltiplas fontes de larvas para aumentar a recuperação e 2) o acesso a larvas externas pode aumentar o potencial para uma maior diversidade genética.

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  • Para apoiar a recuperação da perturbação (por exemplo, o branqueamento), pode ser ideal ter uma combinação de recrutamento próprio e fontes externas de recrutamento.
  • O registro de recrutas deve ser incluído nos protocolos de monitoramento do local para ajudar a determinar o potencial de recuperação de um recife.
  • Ações de gestão devem ser priorizadas para reduzir a biomassa de algas nos recifes de corais, porque o crescimento excessivo de algas reduz a sobrevivência de corais recém-colonizados.
  • As acções de gestão que reduzam a biomassa de algas causada pela sobrepesca de herbívoros ou eutrofização (por exemplo, estabelecendo áreas de capturas, melhorando a qualidade da água) ajudarão a melhorar o recrutamento de corais e consequentemente a recuperação de corais após uma perturbação.
  • Os herbívoros devem ser manejados na escala de todo o recife, porque os herbívoros desempenham um papel tão importante nos ecossistemas dos recifes de coral. Exemplos de tais estratégias de manejo incluem políticas que proíbem a captura de peixes herbívoros em países inteiros (por exemplo, Bonaire, Belize) e políticas que proíbem a exportação de peixes de recife (por exemplo, em Palau).

Há habitat adequado para recrutas?

Encontrar espaço desocupado e habitat adequado para assentamento em recifes de corais é um processo competitivo para larvas de corais. Se um habitat for desfavorável à colonização dos corais, o recrutamento não será bem sucedido.

O comportamento larval (por exemplo, controle de movimento, metamorfose e assentamento), condições ambientais (por exemplo, correntes oceânicas que afetam o transporte larval) e disponibilidade e tipo de substrato (por exemplo, presença de algas coralinas e / ou ausência de macroalgas) influenciam capacidade de larvas para resolver.

O tipo de substrato é um fator importante que influencia o assentamento de larvas de coral e um possível determinante da estrutura da comunidade de corais. Substratos, como corais vivos, sedimentos, macroalgas, esponjas incrustantes e substratos soltos não consolidados são inadequados para o assentamento de recrutas de corais. O habitat de recrutamento adequado inclui um tipo de fundo estável, sedimentação limitada na coluna de água e ausência de grandes macroalgas.

A adequação de uma superfície para assentamento de coral é determinada pelas propriedades químicas ou biológicas da superfície. A presença de algas pode reduzir bastante a sobrevivência e o sucesso de assentamento de corais planulae. Um estudo recente sobre o coral comum de construção de recifes havaianos Montipora capitata encontraram uma relação negativa entre a densidade dos primeiros corais da história da vida (pólipos 1-3) e algas carnudas. As planulas que se instalam em áreas dominadas por algas não só sofrem de aumento da mortalidade indireta induzida por algas, mas também experimentam um menor sucesso de recrutamento, uma vez que é improvável que as algas sirvam como substrato estável para o futuro crescimento de coral. ref

A presença de propriedades químicas em algas coralinas crustosas (CCA) e outros substratos, como o coral morto, tem demonstrado estimular o assentamento de larvas de corais. ref As larvas de corais parecem ser capazes de reconhecer e responder às assinaturas químicas no CCA na seleção da localização do habitat de assentamento. ref

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  • Programas de monitoramento deve avaliar a disponibilidade de habitat adequado, procurando especificamente áreas de CCA ou manchas de corais mortos que podem fornecer substrato de assentamento adequado para novos recrutas de corais.
  • Os gerentes podem usar essas informações para garantir que as áreas com um suprimento adequado de recrutas e um habitat de substrato adequado sejam incluídos em áreas protegidas.

Qual é a assembléia de peixes herbívoros no local?

Os herbívoros desempenham um papel fundamental na influência das interações competitivas entre corais e macroalgas (ou seja, os herbívoros consomem algas e criam espaço para os recrutas de corais se instalarem). Portanto, a abundância e a estrutura da comunidade de peixes herbívoros e invertebrados podem influenciar grandemente o recrutamento de corais. A presença de peixes de recife em pastoreio, como o peixe-papagaio, pode reduzir a cobertura de macroalgas e, assim, facilitar o recrutamento de corais. ref

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  • O manejo projetado para aumentar o recrutamento de corais deve incluir estratégias que reduzam a cobertura de algas através da manutenção de altos níveis de peixes de recife em pastoreio e invertebrados. Para fazer isso, os gerentes precisam avaliar os tipos e a extensão do pastoreio ocorrendo dentro da área.
  • Proibir ou limitar a captura de espécies herbívoras é fundamental para manter a resiliência dos recifes em áreas onde os herbívoros são visados, e deve ser uma alta prioridade para o manejo de recifes em sistemas dominados por algas.
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