The structure of rocky reef fish assemblages across a nearshore to coastal islands' gradient in Southeastern Brazil

Local assemblages of fishes associated with reefs are influenced by interactions among the availability of larvae and survival of recruits with subsequent biotic and abiotic forcing, as well as by periodic and episodic disturbances of varying natures and magnitudes. Therefore, besides being structurally heterogeneous and patchily distributed, reef systems are strongly context-dependent due to the influence of a broad array of ecological processes. In order to assess interactions of local factors that influence the distribution and abundance of reef fishes within a coastal mosaic of rocky reefs, we tested the null hypothesis of no significant variation in fish assemblage structure, by comparing 33 sites along the northern coast of the São Paulo State, Southeastern Brazil. Replicated stationary visual census samples (n = 396) were obtained at different distances from the coast, depths and wave exposures, including the mainland, three relatively small coastal islands, and the two margins of a wide channel between the mainland and the large São Sebastião Island (~350 km²), totaling 225 h of SCUBA diving. The regional rocky shore fish fauna comprised 106 species (41 families), with preponderance of diurnal mobile-invertebrate feeders. Samples from the outer margin of the São Sebastião Island, together with those from Alcatrazes, Búzios, and Vitória islands were significantly dissimilar from samples from the coastal sites at the São Sebastião Channel. Species richness tended to increase in a gradient from the coast to the more offshore islands. Local conditions such as depth and other habitat characteristics also influenced fish assemblages' structure. Distance from coast and depth were the main predictors for fish assemblages, followed by water transparency, temperature and benthic cover. This study represents the first regional-scale assessment of fish assemblages associated with rocky reefs in the São Paulo State coast, filling a major geographic knowledge gap in the South Atlantic. As the study region is experiencing fast coastal development and growing threats from seaport expansion, oil and gas exploitation, as well as increasing fishing and tourism pressure, the understanding of the underlying factors that influence the distribution and abundance of the reef-associated biota comprises a relevant baseline for monitoring, conservation planning and management.

Assembleias locais de peixes associados a recifes são influenciadas pela interação entre a disponibilidade de larvas e recrutas e as forças bióticas e abióticas que operam após o recrutamento, assim como por perturbações periódicas e episódicas de diversos tipos e magnitudes. Dessa forma, além de serem estruturalmente heterogêneos e irregularmente distribuídos, os sistemas recifais são altamente dependentes do contexto em que se inserem. Com o objetivo de compreender interações de fatores locais que influenciam a distribuição e abundância de peixes recifais em um mosaico costeiro de recifes rochosos, testamos a hipótese nula de inexistência de variação significativa na estrutura dessas assembleias através da comparação de 33 sítios da costa norte do Estado de São Paulo, Sudeste do Brasil. Foram obtidas amostras replicadas de censos visuais (n = 396) em diferentes distâncias da costa, profundidades e exposições ao batimento de ondas, incluindo o continente, as duas margens do Canal de São Sebastião, a Ilha de São Sebastião (~350 km²) e três ilhas costeiras menores e mais afastadas da costa, totalizando 225 h de amostragens subaquáticas. Foram registradas 106 espécies (41 famílias) de peixes recifais, com preponderância de invertívoros diurnos. Amostras da margem externa da Ilha de São Sebastião, juntamente com as das ilhas de Alcatrazes, Búzios e Vitória foram significativamente diferentes das da costa e do Canal, com uma clara tendência de aumento na riqueza de espécies do continente para as ilhas. A distância da costa e a profundidade foram as variáveis com maior influência sobre as assembleias de peixes, seguidas pela transparência da água, temperatura e cobertura bentônica. Este é o primeiro levantamento das assembleias de peixes associados a recifes rochosos no Estado de São Paulo, preenchendo uma grande lacuna geográfica no conhecimento sobre peixes recifais no Atlântico Sul. Além disso, como a região estudada está sob ampliação da infra-estrutura portuária e de exploração de petróleo e gás, bem como sob forte pressão de pesca comercial e recreativa, a compreensão dos fatores que influenciam a distribuição e abundância de organismos recifais é essencial para o planejamento de ações de monitoramento, conservação e gestão costeira.

Associações entre as biomassas de peixes Sciaenidae (Teleostei: Perciformes) e de camarões Penaeoidea (Decapoda: Dendrobranchiata) no litoral norte do Estado de São Paulo / Relationships among Sciaenidae fish (Teleostei: Perciformes) and Penaeoidea shrimp (Decapoda: Dendrobranchiata) biomass from the north coast of São Paulo State, Brazil

Visando analisar as associações entre as biomassas de peixes Sciaenidae e de camarões Penaeoidea, foram feitas amostragens com barco de arrasto nas quatro estações do ano de 2001, em um gradiente de profundidade, nas regiões de Ubatuba, Caraguatatuba e São Sebastião. Em cada transecto, foram obtidas amostras de água e de sedimento. As hipóteses de que os fatores ambientais foram diferentes entre as estações do ano e profundidades foram testadas por ANOVAs. A dependência estatística entre as biomassas de peixes (variável resposta) e as biomassas de camarões (covariável) nas três regiões, foi testada por um modelo de ANCOVA. Para quantificar as relações entre as biomassas de cada espécie foi utilizada a CCA. A importância das estações do ano e das regiões no resultado da CCA foi avaliada pelo teste de Kruskal-Wallis e da profundidade pelo teste de Spearman. Nas estações do ano, as temperaturas e salinidades foram significativamente diferentes, o que não ocorreu com matéria orgânica (MO) e o diâmetro médio do sedimento (phi = fi). Foram amostrados 378.618 g de peixes e 79.338 g de camarões, com maiores capturas no inverno e nas menores profundidades. Em Caraguatatuba foram coletadas as maiores biomassas de ambos os grupos e a correlação entre as capturas de peixes e de camarões foi negativa. Já nas demais regiões, a correlação foi positiva. Assim, os dados de Caraguatatuba foram retirados do modelo final da ANCOVA, onde 47 por cento da variabilidade na biomassa dos peixes Sciaenidae pôde ser explicada pela presença dos camarões Penaeoidea. Xiphopenaeus kroyeri foi o único fator importante na distribuição de Sciaenidae no eixo 1, enquanto o eixo 2 evidenciou indiretamente o gradiente de profundidade. Os resultados sugerem que, possivelmente, muitas espécies de peixes busquem as mesmas áreas de ocorrência dos camarões em função dos fatores abióticos ou para utilizá-los como recurso alimentar.

To study the relationships among Sciaenidae fish and Penaeoidea shrimp biomass, fieldwork was carried out in the north coast of São Paulo state, Brazil, during the four seasons of 2001. Samples were collected in transects from different depths at Ubatuba, Caraguatatuba, and São Sebastião cities. Water and sediment were collected from each transect. The hypotheses that the environmental factors were different among the seasons and depths were tested by ANOVAs. The statistical dependence among the biomasses of fishes (response variable) and the biomasses of shrimps (covariable) in the three sections was tested by an ANCOVA model. CCA was used to quantify the relationships among each species' biomass. The seasons and sections important at the CCA results were evaluated by Kruskal-Wallis test and depth by Spearman's test. The temperatures and salinities were significantly different among seasons but organic matter and phi were not. A total of 378,618 g of fish and 79,338 g of shrimp were collected and the majority was captured during the winter and in shallow transects. The greatest biomass of both groups was captured at Caraguatatuba and the correlation between fish and shrimp captures was negative. A positive correlation was found in the other areas. Therefore, data from Caraguatatuba was removed from the final ANCOVA model, in which 47 percent of Sciaenidae biomass variability was explained by the presence of Penaeoidea shrimps. Xiphopenaeus kroyeri was the only important factor in Sciaenidae distribution in the axis 1, while axis 2 indirectly evidenced the depth gradient. The results suggest that many fish species search for the same areas where shrimp occurs, related to abiotic factors, and use them as food resource.