O papel dos cefalópodes na cadeia alimentar Antárctica : uma perspectiva através da dieta dos predadores

Abstract

Os cefalópodes têm um papel muito importante no ecossistema do oceano Antártico, pois a par do krill do Antártico (Euphausia superba) são um dos principais suportes da cadeia trófica. No entanto, apesar da sua importância, o conhecimento sobre a ecologia e a distribuição dos cefalópodes no oceano Antártico é reduzido. Isto deve-se a três factores: (1) à grande importância atribuída por parte da comunidade científica ao estudo do krill do Antártico, descurando assim a relevância dos cefalópodes, (2) à não existência de pescas dirigidas aos cefalópodes e (3) ao facto dos cefalópodes conseguirem evitar com relativa facilidade as redes científicas. Visto não ser possível estudar os cefalópodes através de dados da indústria pesqueira (pois esta ainda não existe) e de os dados dos cruzeiros científicos, apesar de fornecerem informações importantes, não serem suficientes para caracterizar as populações de cefalópodes, é possível recorrer às dietas de predadores de topo, como albatrozes, focas, cetáceos e peixes. Estes capturam uma maior variabilidade de espécies e uma gama de tamanho mais diversa que a maioria das redes usadas nos cruzeiros científicos. Sendo assim, os predadores de topo são utilizados como amostradores de cefalópodes. O interesse comercial está a aumentar ao longo das últimas décadas. Espécies de cefalópodes como Martialia hyadesi, Kondakovia longimana, Moroteuthis knipovitchi, e Gonatus antarcticus começam a demostrar valor comercial. Estas espécies foram por várias vezes registadas na dieta de predadores e não havendo uma boa base de dados espacial/temporal será impossível estimar os stocks que existem nos oceanos e definir uma cota de pesca adequada. Por estes motivos é crucial melhorar o nosso conhecimentos sobre as populações destes e de outros cefalópodes, para assim evitar que erros do passado se voltem a repetir. -VIIOs objectivos deste estudo são avaliar e comparar a importância dos cefalópodes na dieta de duas espécies de peixes predadores (Dissostichus eleginoides e Dissostichus mawsoni) compreender melhor a distribuição dos cefalópodes em redor das nas Ilhas Sandwich do Sul, e avaliar o seu nível trófico e habitat através das assinaturas de isótopos estáveis de N15 e C13, respectivamente, em bicos de cefalópodes. O presente estudo teve lugar nas Ilhas Sandwich do Sul, sendo uma das características mais interessantes deste arquipélago o facto de ser atravessado pela Frente de Weddell, que separa a massa de água em 2 confluências de características hidrográficas distintas, apresentando um gradiente de temperatura significativo. Este gradiente reflecte-se na distribuição distinta de espécies, como é o caso das duas espécies de Dissostichus utilizadas neste estudo. Ambas são espécies comercialmente exploradas, principalmente piscívoros, no entanto, a componente de cefalópodes encontrada na sua dieta é relativamente grande e diversificada, visto serem animais oportunistas. Estas características aliadas ao facto de que Dissostichus spp. são maioritariamente residentes torna-os um objecto de estudo muito interessante e eficiente. Foi analisada a componente de cefalópodes presente na dieta de D. eleginoides e D. mawsoni capturados ao larga das Ilhas Sandwich do Sul de Março a Abril de 2009. Os indivíduos foram amostrados aleatoriamente, foram-lhes efectuadas medições biométricas e recolhidos dados da posição de captura, para conseguir estipular a proveniência dos espécimes encontrados na dieta. De seguida foram quantificadas a presença, a frequência e a massa de todos os grupos taxonómicos encontrados. No caso específico dos cefalópodes recorreu-se à identificação através dos seus bicos, que forneceram também dados para as posteriores estimativas de massa e comprimento. VIIIApós a identificação e contabilização das espécies de cefalópodes, procedeu-se à análise das assinaturas isotópica de N15 e C13 dos bicos de cefalópodes das espécies mais representadas na dieta. K. longimana e M. knipovitchi foram as espécies de cefalópodes mais representadas nas dietas de D. mawsoni (65,2% e 25,7% do número total de bicos inferiores, respectivamente) e de D. eleginoides (45,5% para as 2 espécies). Através da análise dos resultados constatamos a tendência natural de que predadores maiores se alimentam de presas maiores. A grande maioria dos bicos de cefalópodes foram encontrados entre os 1300 e os 1600 metros (61% dos bicos encontrados nos estômagos de Dissostichus spp.). Tal mostra que as populações de cefalópodes em redor das Ilhas Sandwich do Sul se distribuem preferencialmente pelo zona batipelágica. Através deste estudo comprovamos uma vez mais a plasticidade que as espécies de Dissostichus tem na selecção de presas, sendo um óbvio predador oportunista. Verificamos que apesar da Geórgia do Sul e as Ilhas Sandwich do Sul se encontrarem ambas no mar de Scotia possuem diferenças ao nível da fauna. Existe menor biodiversidade de cefalópodes nas Ilhas Sandwich do Sul e as populações distribuem-se por zona mais profundas do oceano. Um dos resultados principais do presente estudo foi comprovar que a segregação apresentada pelas espécies de Dissostichus, devido à existência de uma frente oceânica, não implica uma segregação das populações de cefalópodes. Demostrando assim que as frentes oceânicas não aparentam restringir a distribuição de cefalópodes. Os rácios das assinaturas dos isótopos de 15N indicam que existem diferenças no nível trófico de espécimes sub-adultos e adultos, e sugerem que os sub-adultos se alimentam de pequenos crustáceos e que, ao passarem para adultos, se alimentam de peixes mesopelágicos. Através da comparação com estudos realizados em outras épocas -IXpodemos verificar que a dieta do cefalópodes varia conforme a disponibilidade de presas no oceano e também se altera ligeiramente entre diferentes zonas oceânicas. Com base no rácio das assinaturas isotópicas de 13C voltamos a comprovar que existem diferenças significativas entre as comunidades presentes nas Ilhas Sandwich do Sul e na Geórgia do Sul, demostrando assim que as diferenças hidrográficas entre os dois arquipélagos tem efeitos na biosfera. Relacionado os valores dos rácios dos isótopos de 15N e 13C verificamos que espécies que coabitam se alimentam de presas diferentes e também que espécies que ocupam diferentes zonas do oceano se alimentam da mesma presa

Cephalopods have an important role in the Southern Ocean ecosystem, whose the Antarctic krill (Euphasia superba) is the keystone species of the food web. However, despite its importance, knowledge on the ecology and distribution of cephalopods in Antarctic Ocean is poor. Mainly because of three factors: (1) the great importance attached by the scientific community to study Antarctic krill, (2) the nonexistence of directed fisheries to cephalopods and (3) the cephalopods can avoid, with relative ease, the scientific nets. Subsequently it is difficult to study cephalopods through data of fishing industry (since this does not exist, yet) and from scientific surveys (mostly catch from juvenile specimens), providing incomplete information to characterize the populations of cephalopods in the Southern Ocean. A solution is to use top predators, as biological samplers of cephalopods, such as albatrosses, seals, cetaceans and fish. These predators capture a greater variability of species, and a wider range of sizes, than most nets used in scientific cruises. Commercial interest for Southern Ocean cephalopods is increasing over the past decades. Cephalopods like Martialia hyadesi, Kondakovia longimana, Moroteuthis knipovitchi and Gonatus antarcticus are potential candidates for commercial exploration. These species have been recorded regularly in the diet of numerous predators and by not having a good spatial / temporal database it will be impossible to estimate their stocks and provide a proper management of a possible future cephalopod fisheries in the Southern Ocean. For these reasons it is crucial to improve our knowledge on the ecology of the populations of these, and other, cephalopod species. The aims of this study are evaluate and compare the importance of cephalopods in the diet of two species of predatory fish (Dissostichus eleginoides and Dissostichus IIImawsoni) that are known to feed considerably on cephalopods, to better understand the distribution of cephalopods around the South Sandwich Islands, and assess their trophic level and habitat (using the stable isotope signatures of 15N and 13C, respectively, of their squid beaks). This study took place at the South Sandwich Islands (Scotia Sea), a poorly known area of the Southern Ocean but very interesting ecologically. One of the more interesting features of this archipelago is the fact that it is crossed by the Weddell Sea Front, which separates the water mass on two confluences of distinct hydrographical characteristic, showing a significant temperature gradient. This gradient is reflected in a different distribution of the two Dissostichus spp. fish species used in the study. These species are commercially exploited. They are primarily piscivorous , but the cephalopod component in their diets is relatively large and diverse since Dissostichus spp. are an opportunistic animals. These characteristic combined with the fact that Dissostichus spp. are mainly resident makes them an interesting and efficient study subject. The component of cephalopods in the diet of D. eleginoides and D. mawsoni was analyzed from specimens caught around the South Sandwich Islands from March to April 2009. The individuals were randomly selected, biometric measurements were taken and data from the capture position to assess the origin of the specimens found on the diet. Then were quantified the presence, frequency and mass of all taxa found. In the specific case of cephalopods the identification was through their beaks, which also provided data for subsequent estimates of mass and length. After the identification and recording of all cephalopods species, we proceeded with the analysis of the isotopic signatures of 15N and 13C of cephalopods beaks species most represented in the diet. IVK. longimana and M. knipovitchi were the most represented species of cephalopods in the diets of D. mawsoni (65.2% and 25.7% of the total number of lower beaks, respectively) and D. eleginoides (45.5% for both species). Through the analysis of the results we found here the natural tendency of larger predators feed on larger prey. The majority of cephalopods beaks were found between 1300 and 1600m deep (61% of beaks found in the stomachs of Dissostichus spp.). This shows that the populations of cephalopods around the South Sandwich Islands are distributed preferentially by bathypelagic zone. Through this study, I showed the plasticity that the species Dissostichus spp. have to choose prey, being an obvious opportunistic predator. We found that although Sea, they have some differences in terms of fauna. There is a lower biodiversity of cephalopods in the South Sandwich Islands and their cephalopod populations are distributed in the deeper zone of the ocean. One of the main results of the present study was that a geographic segregation existed in the Dissostichus species studied, due to the existence of an oceanic front, however it does not imply a geographic segregation of populations of cephalopods. This proves that the oceanic fronts do not restrict the distribution of cephalopods. The ratios of the isotopes 15N signatures indicate that there are differences in the trophic level of sub-adults and adults, suggesting that sub-adults feed on small crustaceans and the adults move to feed on mesopelagic fish. By comparison with other studies, I show that the diet of cephalopods varies according to their prey availability. Changes also occur between different ocean areas where cephalopods live. Based on the ratio of 13C isotopic signatures I show that there are significant differences between the cephalopod communities present in the South Sandwich Islands and South Georgia, thus demonstrating that the oceanographic differences between the two archipelagos Vhave effects on the organisms residing in those areas; Relating the values of the ratios of the isotopes 15N and 13C found that cohabiting species feed on different prey and also that species that occupy different areas of the ocean feed at the same prey.