Epifaunal biodiversity of gorgonians from the South of Portugal

Abstract

Gorgonians are sessile cnidarians with a three-dimensional and complex structure that plays a relevant ecological role in coastal ecosystems, providing physical habitat, refuge and food sources for other small organisms. Despite their relevance as foundation species, very few studies have addressed the ecological patterns of hosts (gorgonians) and their attendant fauna. The present study aims to analyse the temporal variability of the epifaunal assemblages associated with two of the most abundant gorgonian species from southern Portugal, Eunicella gazella and Leptogorgia lusitanica. As gorgonian populations comprise colonies of different sizes, ecological patterns of attendant assemblages were also analysed with regards to colony size (3 size classes). Replicate samples were collected in July and November 2010, March, June and August 2011 in Pedra da Greta (Algarve, Portugal). The results suggest that the gorgonian host exert a significant effect on the composition and structure of the attendant epifaunal assemblages, although most taxa were common to both hosts. Time, more than size, was found to be a main driver of the ecological patterns of these assemblages, where amphipods, molluscs and polychaetes were the more abundant and richest groups. The temporal patterns were characterized by high densities and diversity in the attendant epifaunal assemblages during spring-summer, followed by a high mortality or emigration of rare and occasional taxa, leading to a sharp decrease in the values of biodiversity and abundance indicators. During the autumnwinter period, the assemblages were mainly dominated by the resident taxa (i.e. taxa present in all sampling dates). After the peak of phytoplankton observed during this period and as the seawater temperature increased, the spring recolonization contributed to the re-establishing of rich and abundant assemblages that persisted during the summer. Therefore, temporal variability must be taken into account for the design of future biodiversity assessment studies, as different patterns may be observed depending on the sampling time.

As gorgónias são organismos sésseis que devido à sua estrutura complexa e tridimensional desempenham um papel ecológico importante nos ecossistemas costeiros, proporcionando substrato físico, local de refúgio e fonte de alimento a outros organismos. No entanto, apesar da sua importância como espécies estruturantes, poucos estudos têm tido em consideração os padrões ecológicos, tanto das gorgónias como da sua fauna associada. Este estudo tem como principal objectivo analisar os padrões temporais da fauna epibentónica de duas das gorgónias mais abundantes do sul de Portugal, Eunicella gazella e Leptogorgia lusitanica. Devido à diferença no tamanho das colónias de gorgónias presentes, os padrões ecológicos da sua fauna associada foram analisados considerando 3 classes de tamanho. Tendo como objectivo averiguar flutuações temporais, as amostras foram recolhidas em Julho e Novembro de 2010, Março, Junho e Agosto de 2011 na Pedra da Greta (Algarve). Os resultados observados, indicam que o organismo hospedeiro exerce um efeito importante na composição e estrutura da comunidade associada, ainda que a maioria dos taxa seja comum às duas gorgónias. Não obstante, com maior influência que o tamanho da colónia, a variabilidade temporal, foi considerada o principal contribuinte para a explicação dos padrões ecológicos observados na fauna associada, na qual anfípodes, moluscos e poliquetas foram os grupos mais ricos e comuns. Os padrões temporais foram caracterizados por uma elevada densidade e diversidade da epifauna no período Primavera-Verão, seguida de uma elevada mortalidade ou emigração de taxa raros ou ocasionais, resultando num decréscimo dos valores das variáveis biológicas. Durante o período Outono-Inverno, a comunidade foi maioritariamente dominada por taxa residentes (ou seja, taxa presentes em todos os períodos de amostragem). Após o aumento da abundância de fitoplâncton observado neste período e à medida que a temperatura da água aumenta, a recolonização durante a Primavera contribui para o restabelecimento da comunidade rica e abundante do Verão. Assim, a variabilidade temporal é um factor a ter em conta na elaboração de estudos de biodiversidade, visto ser provável a ocorrência de diferenças significativas durante o período de amostragem.