Ecologia e selecção de habitat em crustáceos zooplanctónicos de lagos pouco profundos

Abstract

Apesar das evidências de que os lagos Mediterrânicos pouco profundos possuem características ecológicas distintas, o conhecimento sobre estes sistemas é limitado. Este facto é agravado pela invasão globalizada de peixes alienígenas em lagos mais quentes, cujos efeitos sobre as interacções tróficas são praticamente desconhecidos. Com o intuito de diminuir o grau de incerteza associado à ecologia destes sistemas em Portugal, foi estudada a ecologia do zooplâncton na Lagoa da Vela (Quiaios, Figueira da Foz), um lago natural pouco profundo e eutrófico que apresenta dominância de peixes alienígenas. O objectivo da investigação foi compreender os mecanismos que moldam a comunidade zooplanctónica, com particular enfoque nas suas interacções com os peixes planctívoros, dada a importância deste elo trófico de charneira. Numa primeira fase, foram caracterizadas as comunidades de zooplâncton e peixes durante um ano. A lagoa revelou ser altamente produtiva e turva, exibindo níveis elevados de sólidos em suspensão, nutrientes e clorofila a. Foi observado um contraste evidente entre o período de água transparente, dominado por Daphnia, e o resto do ano, dominado por zooplanctontes de pequenas dimensões, incapazes de controlar o crescimento algal. A pressão predatória revelou ser uma força determinante do funcionamento da lagoa, a par com o nível de partículas em suspensão. Os peixes alienígenas exibiram um grau substancial de omnivoria, com o zooplâncton a constituir um dos principais componentes da dieta. A perca-sol (Lepomis gibbosus) foi o principal peixe planctívoro, exibindo populações muito densas, sobretudo no Verão, como resultado de um recrutamento contínuo de Julho a Setembro. A predação exercida por perca-sol e outros planctívoros contribuiu para o colapso da população de Daphnia (e consequente redução da transparência), mas o desaparecimento dos dafníideos durante o Verão e Outono não pode ser explicado sem recurso a outras variáveis ambientais para além da predação. A segunda fase do estudo pretendeu avaliar as estratégias utilizadas pelos zooplanctontes para minimizar a pressão predatória a que estão sujeitos. Na Lagoa da Vela, o zooplâncton exibiu uma distribuição espacial heterogénea (no plano horizontal e vertical) dependente da transparência da água. Os padrões observados são consistentes com o evitamento de predadores visuais (i.e. peixes). A amplitude reduzida do refúgio no plano vertical e a ausência de refúgio proporcionada pela vegetação aquática tornam os zooplanctontes (sobretudo Daphnia) particularmente susceptíveis à predação. Em ambiente laboratorial, Daphnia reagiu a sinais químicos de duas espécies de peixes alienígenas presentes na lagoa através de incremento reprodutivo e redução do tamanho corporal, evidenciando uma estratégia que maximiza o seu desempenho ante predadores selectivos, conforme documentado para outras espécies de peixes planctívoros.

Few studies have focused on Mediterranean shallow lakes, although there is evidence of their distinctive features. This is particularly aggravated by the widespread invasion of alien fish predators in warmer lakes, whose effects on the trophic interactions largely remain unknown. To address the uncertainty associated with the ecology of these systems in Portugal, we studied the zooplankton ecology in a shallow polymictic lake (Lake Vela, Figueira da Foz), which is dominated by alien fish species and suffers from high nutrient loading (eutrophication). The purpose of the research was to understand the mechanisms shaping the zooplanktonic community, with particular emphasis on its interactions with planktivorous fish, given the importance of this pivotal trophic link. In a first stage, surveys on the zooplankton and fish assemblages were conducted for a one-year period. Lake Vela was highly productive and turbid, displaying high levels of suspended solids, nutrients and chlorophyll a. An evident contrast was observed between a clear water phase, dominated by Daphnia, and the rest of the year, dominated by small-sized zooplankters, unable to control algal biomass. Predatory pressure was found to be a key determinant of the lake’s condition and function, along with the level of suspended particles. Alien fish displayed a substantial degree of omnivory, where zooplankton was a main component in the diet. Pumpkinseed sunfish (Lepomis gibbosus) was the main planktivore, attaining very dense populations, mostly in the summer, as a consequence of continuous recruitment from July to September. Predation exerted by pumpkinseed and other planktivores contributed to the population collapse of Daphnia (and consequent reduction in transparency), but the disappearance of the daphniids during summer and autumn cannot be explained unless environmental variables other than predation are considered. The second stage of this work intended to study how zooplankters cope with high predation pressure from the alien benthi-planktivorous fish. Zooplankton displayed a heterogeneous spatial distribution (both horizontal and vertically) in Lake Vela, which was directly dependent on transparency. The observed patterns were consistent with avoidance of visual predators (i.e. fish). The reduced amplitude of refuge in the vertical plane and the absence of refuge in aquatic vegetation make zooplankters particularly susceptible to predation. Under laboratorial environment, Daphnia responded to chemical cues from two alien fish species present in the lake by maximizing reproduction and reducing body size, as an anti-predator defence mechanism against size-selective predation, as reported for most fish taxa.