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Tese em Inglês | VETTESES | ID: vtt-218420

Resumo

Neste trabalho propomos um estudo sobre a biodiversidade e ecologia dos peixes mesopelágicos (0200 m de profundidade) do Atlântico Sudoeste Tropical (AST). Para isso, foram utilizados dados provenientes de dois cruzeiros oceanográficos, realizados em 2015 e 2017, no âmbito do Projeto ABRACOS. Com base nesse material, foram compiladas informações sobre o habitat, diversidade, abundância, distribuição, e ecologia trófica de milhares de espécimes mesopelágicos. Dessa forma, esta tese está organizada sobre uma introdução geral, dois capítulos principais e uma conclusão. No primeiro capítulo, organizado em cinco artigos, abordamos a diversidade, distribuição e aspectos morfométricos de peixes mesopelágicos, fornecendo a primeira referência base sobre a biodiversidade dos peixes mesopelágicos do AST. No primeiro artigo, que inclui uma síntese da fauna de peixes mesopelágicos coletados, mostrámos que um número relativamente elevado de espécies ocorre na área de estudo, incluindo pelo menos 24 ordens, 56 famílias, e 207 espécies. Destas, nove espécies (4%) são potencialmente novas e 61 (30%) representaram novos registos para as águas brasileiras. Cinco famílias foram predominantes e representaram 52% da diversidade de espécies, 90% dos espécimes coletados, e 72% da biomassa total: Myctophidae, Stomiidae, Gonostomatidae, Melamphaidae e Sternoptychidae. Em dois artigos complementares (e mais 4 artigos em anexo), também foram detalhados a diversidade e distribuição dos seguintes grupos: Trichiuridae, Howelidae, Caristiidae, Argentiniformes, Stephanoberycoidei e Ceratioidei. Nestes estudos, não só relatamos a nova ocorrência de espécies para área de estudo, mas também revemos, identificamos e discutimos registros anteriores em águas brasileiras. Finalmente, em dois artigos, fornecemos informações morfométricas e relações de peso-comprimento inéditas para 23 espécies. No segundo capítulo, organizado em três artigos, abordámos a ecologia das principais espécies (em termos de abundância e biomassa) identificadas no capítulo um: Sternoptychidae (peixes machadinha), Myctophidae (peixes lanterna), e o peixe víbora Chauliodus sloani. Destacamos, por exemplo, quais espécies ao longo da área de estudo migram verticalmente para regiões superficiais durante a noite, processo no qual o sequestro de carbono é fortemente potencializado. Além disso, mostramos como esse comportamento está relacionado com as características físico-químicas do ambiente 12 (oxigênio e temperatura). Considerando a ecologia alimentar, demonstramos que várias espécies ocupam uma posição trófica importante, uma vez que consomem zooplâncton e servem como importante presas para inúmeros predadores de regiões superficiais e profundas. Além disso, mostramos um alto consumo de organismos gelatinosos, uma importante ligação trófica que historicamente tem sido subestimada. Ao combinar todas as informações, demonstramos que algumas espécies de peixes mesopelágicos são segregados em grupos funcionais com diferentes preferências alimentares, composição isotópica, picos de abundância vertical e respostas às restrições ambientais. Como exemplo, definimos cinco grupos funcionais para os peixes machadinha, enquanto três padrões de preferência alimentar e quatro padrões de comportamento migratório foram identificados para os peixes lanterna. Estes padrões revelam não só uma alta variabilidade no uso recursos, mas também vários mecanismos adquiridos ao longo da evolução para evitar a exclusão competitiva. Finalmente, através do estudo do caso do peixe víbora, exploramos como forçantes físicas podem afetar a ecologia das espécies mesopelágicas e como essas relações podem mudar em grandes áreas oceânicas. Mostramos que tanto ecologia como os papéis funcionais do peixe víbora são modulados pela mudança latitudinal na temperatura. Por exemplo, na maioria das regiões tropicais, o peixe víbora permanece em águas profundas por tempo integral, onde se alimenta, excreta e serve como presa em camadas profundas. Pelo contrário, em regiões temperadas, o peixe víbora migra para águas superficiais onde interage com predadores epipelágicos e pode liberar carbono onde a sua remineralizarão é potencialmente maior. As informações aqui apresentadas contribuem para o entendimento geral da biodiversidade e da ecologia de várias espécies do oceano profundo. Estes dados podem ser importantes para estudos futuros sobre o funcionamento, conservação e processos ecossistêmicos de comunidades mesopelágicas.

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Mesopelagic fishes play critical ecological roles by sequestering carbon, recycling nutrients, and acting as a key trophic link between primary consumers and higher trophic levels. They are also an important food source for harvestable economically valuable fish stocks and a key link between shallow and deep-sea ecosystems. Despite their relevance, mesopelagic ecosystems are increasingly threatened by direct and indirect anthropomorphic activities while representing some of the largest and least understood environments on Earth. The composition, diversity, and other aspects of the most basic biological features of numerous mesopelagic fishes are still totally unknown. Here, we provide the first integrative study of the biodiversity of mesopelagic fishes of the southwestern Tropical Atlantic (STWA), based on two expeditions in northeastern Brazil in 2015 and 2017. A full list of mesopelagic fishes of the region is provided, including rare species and new records for the Brazilian Exclusive Economic Zone and the indication of potentially new species in groups such as the Stomiiformes and Stephanoberycoidei. Key aspects of the diversity of mesopelagic fishes of the region were also assessed, considering different depth strata and diel periods. At least 206 species in 55 families and 23 orders of the Teleostei and one shark (Isistius brasiliensis) were recorded, with potentially nine new species (4%) and 62 (30%) new records for Brazilian waters. Five families accounted for 52% of the diversity, 90% of specimens collected, and 72% of the total biomass: the Myctophidae (38 spp., 36% of specimens, 24% of the biomass), Stomiidae (38 spp., 8%, 21%), Gonostomatidae (11 spp., 16%, 4%), Melamphaidae (11 spp., 2%, 7%), and Sternoptychidae (10 spp., 24%, 10%). During the day, richness and diversity were higher at lower mesopelagic depths (5001000 m), with contributions of typically bathypelagic species likely associated with seamounts and oceanic islands. At night, richness and diversity increased at epipelagic depths, indicating the diel ascension of several species (e.g., myctophids and sternoptychids) that can endure temperatures range up to 25°C. Information on the geographic distribution of several rare species worldwide is also provided.

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