Co-occurring morphologically distinct algae support a diverse associated fauna in the intertidal zone of Araçá Bay, Brazil

Abstract

Abstract Species diversity is regulated by historical, neutral and niche processes, with species tolerance, dispersal and productivity guiding diversity at larger scales, while habitat heterogeneity and biotic interactions acts in smaller scales. In rocky shores, several organisms provide secondary substrates for mobile fauna, with macroalgae being the most abundant and diverse ones. The patchiness promoted by different macroalgae hosts enhances small-scale heterogeneity and may increase and maintain the diversity of the mobile organisms, since there is a close relationship between the associated fauna and its hosts. In this study we selected three morphologically different macroalgae that coexist in the same rocky shore height in the Araçá Bay, an area under the threat of the nearby harbor expansion, and evaluated the fauna associated to each algal host. Even under similar abiotic pressure (same rocky shore height), the associated fauna of each algal host varied in number and composition, revealing a close relationship. The poorly branched foliose Ulva lactuca sustained a lower density of organisms and was dominated by isopods, while the heavily branched turf and Bostrychietum community showed a high density of organisms, with a dominance of peracarid crustaceans and annelids on the turf and more resistant groups, such as bivalves, acaris and terrestrial insects on the Bostrychietum. Previous studies in the Araçá Bay already revealed a large spatial heterogeneity in the processes and sessile organisms distribution, and here we highlight that this heterogeneity can be observed in an even smaller scale, with different algal hosts mediating the turnover of species in a scale of centimeters and meters, resulting in diversity maintenance of the associated fauna. Since the harbor expansion may prevent the occurrence of macroalgae as a result of light limitation by suspended platforms, we may expect not only a decrease in algal cover but also in the total diversity of the associated fauna in the Araçá Bay.Resumo A diversidade de espécies é regulada por processos históricos, neutros e de nicho, com a tolerância das espécies, dispersão e produtividade do sistema guiando a diversidade em grandes escalas, enquanto a heterogeneidade do habitat e as interações bióticas atuam em escalas menores. Em costões rochosos uma série de organismos funciona como substrato secundário para a fauna móvel, sendo macroalgas o tipo mais abundante e diverso de substrato. O mosaico formado pelas diferentes macroalgas hospedeiras aumenta a heterogeneidade em pequena escala e pode aumentar e manter a diversidade dos organismos móveis, uma vez que existe uma relação próxima entre a fauna associada e seus hospedeiros. Neste estudo nós selecionamos três macroalgas diferentes morfologicamente e que coexistem na mesma altura no costão rochoso na Baía do Araçá, uma área sob a ameaça de expansão do porto que fica nas proximidades, e analisamos a fauna associada a cada alga hospedeira. Mesmo sob pressões abióticas similares (mesma altura no costão rochoso), a fauna associada a cada alga variou em número e composição, revelando de fato uma relação próxima entre fauna e alga. Ulva lactuca, uma alga foliosa com pouca ramificação, apresentou uma baixa densidade de organismos e foi dominada por isópodes, enquanto que o turf e o Bostrychietum, algas altamente ramificadas e mais complexas, apresentaram uma alta densidade de organismos, com uma dominância de crustáceos peracáridos e anelídeos no turf e grupos mais resistentes como bivalves, ácaros e insetos terrestres no Bostrychietum. Estudos anteriores conduzidos na Baía do Araçá já mostraram uma grande heterogeneidade espacial nos processos ecológicos e na distribuição dos organismos sésseis, e aqui nós ressaltamos que esta heterogeneidade pode ser observada numa escala ainda menor, com as diferentes algas mediando o turnover de espécies numa escala de centímetros a metros, resultando na manutenção da diversidade da fauna associada. Como a expansão do porto pode impedir a ocorrência das macroalgas devido à limitação de luz que será imposta pelas plataformas flutuantes, nós podemos esperar não apenas uma diminuição da cobertura de macroalgas mas também da diversidade total da fauna associada na Baía do Araçá.