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Title

Deep-sea suprabenthos across the Mediterranean: the influence of environmental drivers on biodiversity and community structure

Other TitlesComunidades suprabentónicas do Mediterráneo Batial : Influência de factores ambientais na diversidade e estrutura da comunidade
AuthorsAlmeida, Mariana
AdvisorCunha, Marina R.; Company, Joan B.
KeywordsSubmarine canyons
Mediterranean Sea
Suprabenthos
Biodiversity
Deepsea
Oligotrophy
Canhões submarinos
Mar Mediterrâneo
Comunidades suprabentónicas
Biodiversidade
Mar profundo
Oligotrofia
Issue DateApr-2017
PublisherUniversidade de Aveiro
Abstract[EN] The Mediterranean Sea is characterized by homeothermia (~14ªC) and a gradient of increasing oligotrophy from west to east which makes it of particular interest to study distribution patterns of deep-sea fauna. Particular oceanographic processes and topographic characteristics vary in different regions. The northwestern Mediterranean, where the shelf is deeply incised by numerous submarine canyons, is typically more productive and it is also subjected to an intense anthropogenic pressure mainly by deep-sea bottomtrawling fisheries. The suprabenthos, loosely defined as the macrofauna living in the sediment/water column interface, is an important component of the benthic fauna, with a relevant role in deep-sea food webs, albeit poorly investigated. In this context, suprabenthic assemblages were studied along an oligotrophic gradient (600-3000 m water depths; western region, Balearic Sea; central region, Ionian Sea; eastern region, South of Crete) and in a submarine canyon and adjacent slope (400-2250 m; northwestern Mediterranean Sea, Catalan Sea) aiming to examine their biodiversity, abundance and community structure in relation to varying environmental conditions. In each sampling site, samples were collected at three water layers above the sediment (10-50 cm; 55-95 cm; 100-140 cm), allowing to characterize the vertical distribution in the close vicinity of the seafloor. The specimens collected were ascribed to 232 taxa, from which amphipods and cumaceans were the most species-rich groups. Amphipods, mostly predators on zooplankton, followed by mysids and isopods, mostly omnivores, were the most abundant groups. The analysis of the near-bottom vertical distribution of the suprabenthic fauna showed a marked decreased in densities from the layer closer to the sediment (10-40 cm water layer) to the upper layers. Community structure varied in relation to environmental variables such as food input, hydrodynamic regime, topographic features (e.g. canyon-associated conditions) and properties of the water masses. The general results showed high variability in densities (3.5-538.9 ind.100 m-2) with maximum values registered in the Blanes Canyon and adjacent slope at 900 m depth. The number of species and the Shannon biodiversity index varied from 21 to 84 and from 1.28 to 3.35, respectively, with the lowest biodiversity observed in the canyon. [...]
[PT] O mar Mediterrâneo batial apresenta características homeotérmicas (~14°C) e um gradiente de oligotrofia, que se acentua de oeste para este, de grande interesse para estudos de distribuição da fauna em mar profundo. Encontram-se também presentes outras condições específicas, de que são exemplos os processos oceanográficos e topográficos, que determinam variações ambientais nas suas diferentes regiões. Em particular, destaca-se o noroeste do Mediterrâneo cuja influência de canhões submarinos favorece uma maior produtividade e pressão antropogénica, que se traduz numa relevante atividade de pesca de arrasto em mar profundo. Embora pouco investigada, a macrofauna que habita acima do sedimento, designada por suprabentos, é uma componente importante da fauna bentónica com relevância nas cadeias tróficas de mar profundo. Neste contexto, foram estudadas as comunidades suprabentónicas ao longo de um gradiente oligotrófico (600-3000m; região oeste; mar Baleárico; centro, mar Jónico; este, Sul de Creta) e num canhão submarino e talude adjacente (4002250m; noroeste do Mediterrâneo, mar da Catalunha) com o objetivo de caracterizar a biodiversidade, abundância e a estrutura da comunidade em relação com as variáveis ambientais. Em cada um dos locais, obtiveram-se amostras em três níveis da coluna de água acima do sedimento (10-50cm, 55-95cm e 100-140cm), de modo a caracterizar a distribuição vertical da macrofauna suprabentónica. Este estudo identificou 232 taxa e 18 grupos tróficos, evidenciando-se os anfípodes e os cumáceos com um maior número de espécies. Os grupos mais abundantes foram os anfípodes, sobretudo predadores de zooplâncton, e os misidáceos seguidos dos isópodes, ambos maioritariamente omnívoros. A análise da distribuição vertical da macrofauna revelou uma diminuição acentuada na sua densidade do nível mais próximo do sedimento (10-50cm) para os níveis superiores. A estrutura da comunidade apresentou variações relacionadas com diversos fatores ambientais tais como, a quantidade e qualidade do alimento, o hidrodinamismo (associado a condições típicas do canhão) e a estrutura das massas de água. Os resultados mostram que as densidades apresentaram uma grande amplitude (3.5-538.9 ind.100m-2) tendo os valores máximos sido registados no canhão de Blanes e no talude adjacente a cerca de 900m de profundidade. O número de espécies e o índice de diversidade de Shannon variaram entre os 21 e 84 e entre 1,28 e 3,35, respetivamente, tendo sido registada a menor diversidade no canhão submarino. Ao longo do gradiente de oligotrofia, de oeste para este, verificou-se um decréscimo das densidades e do número de espécies e constatou-se uma diminuição da abundância relativa de grupos que se alimentam no sedimento, em paralelo com o aumento da abundância relativa de grupos que se alimentam na coluna de água. Estes resultados foram associados a uma diminuição da matéria orgânica nos sedimentos da área mais oligotrófica. [...]
DescriptionMemoria de tesis doctoral presentada por Mariana Dias Almeida para obtener el título de Doctora por la Universidade de Aveiro, realizada bajo la dirección de la Dra. Maria Marina Ribeiro Pais da Cunha de la Universidade de Aveiro y del Dr. Joan Baptista Company Claret del Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC).-- 308 pages
URIhttp://hdl.handle.net/10261/211550
Appears in Collections:(ICM) Tesis
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