Colonisation of artificial substrates in chemosynthetic ecosystems

Abstract

A região do Golfo de Cádiz é caracterizada pela presença de vários vulcões de lama com diversas características geológicas. Estas estruturas têm sido alvo de investigação nos últimos anos nas áreas de geologia e ecologia. O presente trabalho visa o estudo dos processos de colonização em quatro desses vulcões recorrendo ao uso de dispositivos de colonização (CHEMECOLI) preenchidos com substratos orgânicos (madeira e alfalfa) e inorgânicos (carbonatos). Conjuntos de três CHEMECOLI, cada um com um tipo de substrato, foram depositados ao longo de um gradiente de profundidade: Mercator (354m), Meknès (698m), Darwin (1100m) e Carlos Ribeiro (2197m). No Mercator, três sets foram colocados com o objectivo de estudar a sucessão ecológica da comunidade de macrofauna. Dois desses conjuntos já foram recolhidos e analisados assim como cada um dos sets colocados no Meknès e no Darwin. O tempo de imersão variou entre 10 meses e dois anos. A biodiversidade de metazoários recrutados foi estudada com particular interesse pelas espécies de bivalves e poliquetas quimiotróficas. Em todos os dispositivos de colonização houve recrutamento independentemente da duração da experiência. Diferenças significativas foram observadas entre as comunidades dos diferentes substratos. Os substratos orgânicos foram mais densamente colonizados que os carbonatos. Na alfalfa os grupos de invertebrados mais abundantes foram os anfípodes e os poliquetas enquanto as amostras de madeira foram densamente colonizada por bivalves perfuradores de madeira. Espécies quimiotróficas, na sua maioria bivalves das famílias Solemyidae e Mytilidae, foram recrutadas com sucesso quase exclusivamente nos substratos orgânicos. O recrutamento de espécies características do ambiente circundante foi reduzido.

ABSTRACT: The Gulf of Cadiz encompasses around forty mud volcanoes, with diverse geological settings, which have been the focus of geological and ecological surveys in the last years. The present study includes a combination of site surveys and replicate colonization experiments (CHEMECOLI) using organic (wood and alfalfa grass) and inorganic (carbonate) substrata in some of this chemosynthetic ecosystems. Sets of CHEMECOLI, each with one of the three substrates, were deployed in four mud volcanoes along a depth gradient: Mercator (354m), Meknès (698m), Darwin (1100m) and Carlos Ribeiro (2197m). In Mercator three sets were deployed in order to illustrate temporal variations of the assemblages. Two sets from Mercator and the ones from Meknès and Darwin were already recovered and analysed. The immersion times range from 10 months to two years. The biodiversity of the recruited metazoan, with particular attention to bivalve and polychaetes symbiotic species, are being analysed. The recruitment of metazoans was successfully recorded in all the CHEMECOLI independently of the duration of the experiments. Significant differences were observed between the substrate. The organic substrates were more densely colonised than the carbonates. In alfalfa grass, the amphipods and polychaetes are the most abundant groups while the wood experiments are densely colonised by wood-boring bivalves. Chemotrophic species, mostly Solemyid and Mytilid bivalves, were recovered mainly in organic substrates and the recruitment of background taxa was generally low.