Benthic estuarine communities in Brazil: moving forward to long term studies to assess climate change impacts

Abstract

Estuaries are unique coastal ecosystems that sustain and provide essential ecological services for mankind. Estuarine ecosystems include a variety of habitats with their own sediment-fauna dynamics, all of them globally undergoing alteration or threatened by human activities. Mangrove forests, saltmarshes, tidal flats and other confined estuarine systems are under increasing stress due to human activities leading to habitat and species loss. Combined changes in estuarine hydromorphology and in climate pose severe threats to estuarine ecosystems on a global scale. The ReBentos network is the first integrated attempt in Brazil to monitor estuarine changes in the long term to detect and assess the effects of global warming. This paper is an initial effort of ReBentos to review current knowledge on benthic estuarine ecology in Brazil. We herein present and synthesize all published work on Brazilian estuaries that has focused on the description of benthic communities and related ecological processes. We then use current data on Brazilian estuaries and present recommendations for future studies to address climate change effects, suggesting trends for possible future research and stressing the need for long-term datasets and international partnerships. AbstrActDescriptors: Estuaries, Benthic ecology, Climate change, Brazil, Impacts Estuários são ecossistemas costeiros que sustentam uma ampla variedade de serviços ambientais para a humanidade. Estuários abrigam muitos ambientes bentônicos com características específicas e seriamente ameaçados globalmente. Manguezais, marismas e planícies de maré são amplamente impactados por poluentes domésticos e industriais, por atividades comerciais que levam à perda de habitat e pela sobrepesca. Os diversos impactos locais, associados a mudanças regionais e globais na hidromorfologia estuarina e potenciais efeitos de mudanças climáticas, colocam sérias ameaças a ecossistemas estuarinos. A rede Bentos foi criada para estudar o efeito de mudanças no clima em ecossistemas bentônicos costeiros brasileiros. Este trabalho faz parte dos esforços iniciais do Grupo de Trabalho Estuários em rever o conhecimento sobre comunidades bentônicas estuarinas no Brasil. Aqui apresentamos uma breve revisão crítica sobre os trabalhos realizados objetivando o estudo, em nível de comunidades, do bentos estuarino e processos ecológicos associados. A partir do cenário atual, realizamos recomendações de estudo para responder questões científicas sobre efeitos de mudanças climáticas em comunidades bentônicas estuarinas, e enfatizamos a necessidade de bases de dados contínuas e de longa duração e o estabelecimento de parcerias internacionais com foco específico nos estuários brasileiros.

Peer Review #1 of "Substrate rugosity and temperature matters: patterns of benthic diversity at tropical intertidal reefs in the SW Atlantic (v0.1)"

“…Episodic upwelling events occur mostly during spring and summer (Pereira et al, 2005). This is a tropical region with an average air temperature of 25 o C that has experienced significant warming trends in the last four decades (Bernardino et al, 2015;Bernardino et al, 2016).…”

Peer Review #1 of "Chronic trace metals effects of mine tailings on estuarine assemblages revealed by environmental DNA (v0.1)"

“…The Rio Doce estuary (19°38′ to 19°45′S, 39°45′ to 39°55′W; Figure 1), is located on the Eastern Marine Ecoregion of Brazil that has two well-defined seasons, dry winter (April to September) and wet summer (October to March), with an average monthly rainfall of 145 mm and temperatures of 24 to 26 °C (Bernardino et al, 2018;Bissoli and Bernardino, 2018). The Rio Doce estuary has been altered by historical human occupation, but ecosystem health of the estuary was poorly known before the Samarco disaster that occurred in November 2015 (Bernardino et al, 2016;Gomes et al, 2017). The initial impacts of the Samarco disaster in the estuary were reported by Gomes et al (2017), and a standard monitoring of benthic assemblages and contamination levels were established in 2017 with a disaster-response program funded by Brazilian government agencies (Fapes, Capes and CNPq).…”

Monitoramento de ecossistemas bentônicos estuarinos

“…O Grupo de Trabalho (GT) Estuários identificou as principais vulnerabilidades de ecossistemas bentônicos estuarinos frente às mudanças no clima e elencou duas variáveis centrais na dinâmica estuarina a serem monitoradas: temperatura atmosférica e salinidade. A priorização desses parâmetros justifica-se pela sua relativa facilidade de monitoramento local e regional, assim como pela disponibilidade de dados históricos através de redes meteorológicas nacionais (Bernardino, et al, 2015;no prelo) Considerando a ampla heterogeneidade climática existente no Brasil, o GT utilizou referências atuais (Marengo et al, 2010;McGlone & Vuille, 2012), que melhor apresentam cenários de alterações climáticas atmosféricas e sua relação com fenômenos de ENSO (El Niño Southern Oscilation) previstos para o Brasil entre os anos de 2071 a 2100, na hipótese de manutenção do cenário de altas emissões de CO 2 feitas pelo IPCC (cenário A2, IPCC, 2007). Além da evidente importância dos parâmetros climáticos de temperatura e pluviometria para o funcionamento de ecossistemas bentônicos estuarinos, o GT identificou a elevação no nível médio do mar como um terceiro importante componente, e que também possui forte suporte científico (e.g.…”