Environmental characterization of the stagno longu of posada, sardinia: assessing the benthic community and ecological quality status

Os invertebrados macrobentónicos foram investigados em seis locais na Stagno Longu, uma lagoa costeira do nordeste da Sardenha (Itália), a fim de realizar a primeira caracterização ambiental de sua fauna bentónica. Apesar da lagoa pertencer à Rede Natura 2000, à lista da Convenção de Ramsar das zonas húmidas de importância internacional e de ter sido recentemente adicionada ao Programa Homem e Biosfera (MAB) da UNESCO, ainda falta um plano de gestão especifico, bem como programas de avaliação e monitorização ambiental. Em 2000, a Diretiva-Quadro da Água da União Europeia (DQA) estabeleceu uma estrutura jurídica para a proteção e melhoria de todas as massas de água europeias, através de uma abordagem holística baseada no ecossistema. A DQA exigiu que todos os Estados-Membros (EM) protegessem e melhorassem a qualidade em todas as suas massas de água e definiu como objetivo final alcançar pelo menos um “bom estado” até 2015 ou, o mais tardar, até 2027. A diretiva requer, de todos os EM, a avaliação do Estado da Qualidade Ecológica (EQS) para todas as massas de água. A composição e a abundância de macroinvertebrados bentónicos, além do seu papel central no funcionamento do ecossistema aquático, é um Elemento de Qualidade Biológica (BQE) amplamente utilizado na avaliação do estado da qualidade ecológica em águas costeiras e de transição. Muitos estudos descreveram como as biocenoses macrobentónicas respondem de forma relativamente rápida a perturbações de origem antropogénica. Deste modo, está bem documentado que atividades humanas que resultem na emissão de esgotos urbanos ou industriais, as atividades agrícolas e a destruição de habitats aumentam as concentrações de compostos orgânicos e de nutrientes, provocam alterações em todo o ecossistema e em particular nas comunidades de macroinvertebrados bentónicos. Para cumprir a implementação da DQA e determinar a integridade biológica, houve necessidade de aplicar metodologias que incorporassem respostas bióticas através da avaliação de todos os processos, desde os indivíduos aos ecossistemas. Em particular, numerosos índices baseados nos macroinvertebrados foram desenvolvidos para avaliar o EQS em lagoas costeiras europeias. Através do recente exercício europeu de intercalibração, diferenças significativas na classificação do EQS entre os EM foram harmonizadas, comparando e ajustando os limites de “Bom estado ecológico” em grandes unidades geográficas com tipos semelhantes de massas de água. Para as águas de transição italianas no Mediterrâneo, os índices adotados foram derivados de AMBI multivariado (M-AMBI) (Muxika et al., 2007) e usados em conjunto com o Índice Biótico Marinho (AMBI). Estes índices dependem das características das comunidades de macroinvertebrados bentónicos, como riqueza de espécies, diversidade de espécies, abundância e sensibilidade das espécies a perturbações antropogénicas. A estrutura taxonómica da comunidade bentónica de Stagno Longu foi caracterizada como típica de lagoas de água salobra com fauna de meios mesohalinos, comparável à de outras lagoas do Mediterrâneo. Apesar do pequeno tamanho e baixa profundidade média da lagoa, a sua comunidade bentónica era numericamente dominada por crustáceos, poliquetas e bivalves. Os taxa predominantes incluíram o poliqueta depositívoro Neanthes nubila, e organismos que se alimentam de detritos e restos de matéria orgânica à superfície do sedimento, de pequeno tamanho, como o poliqueta Streblospio sp. e os anfípodes Corophium ascherosicum, Gammarus sensibilis e Corophium sextonae. Os filtradores foram quase exclusivamente representados pelo bivalve Scrobicularia plana. O poliqueta depositívoro Neanthes nubila foi a espécie mais abundante na bacia norte (estações 1 e 2) durante as amostragens de inverno e verão. A comunidade desta bacia apresentou a menor abundancia e riqueza de espécies. A bacia oeste mostrou uma estrutura diferente da comunidade: durante o inverno, a parte interna (estacão 3) foi dominada por Scrobicularia plana, enquanto a parte externa (estacão 4) por Streblospio sp.. Durante o verão, Scrobicularia plana continuou a dominar toda a bacia, juntamente com Corophium. A bacia leste, a mais próxima do canal do mar, apresentou a maior abundancia e riqueza de espécies (estações 5 e 6) e caracterizou-se pela dominância do poliqueta Streblospio sp. e dos crustáceos Corophium ascherosicum, C. sextonae, Gammarus insensibilis e Cyathura carinata. Essas espécies são geralmente inteiramente marítimas, encontradas em estuários e águas costeiras (Levin, 2001), mas provavelmente colonizam também áreas lagunares que estão em contato imediato com o mar. Entre as variáveis espaciais e temporais medidas, a localização da bacia e a composição dos sedimentos foram os fatores que mais contribuíram para a estrutura e distribuição das comunidades de macroinvertebrados bentónicos. Estas comunidades foram submetidas à variabilidade espacial das variáveis físicas da lagoa, sobretudo no nível de confinamento relacionado com a distância à entrada do mar. Os resultados da análise multivariada n-MDS, com base nas semelhanças da fauna betónica, confirmaram que a lagoa Stagno Longu é caracterizada por três comunidades distintas, altamente correlacionadas com sua localização na bacia. A composição dos sedimentos (das camadas superficiais e sub-superficiais) da entrada em direção à ligação marítima de cada bacia influenciou a composição e a estrutura da comunidade de macrofauna betónica ao longo da lagoa. A bacia norte, mais confinada, apresenta sedimentos com elevado conteúdo de finos (areia fina, silte e argila) e matéria orgânica, sendo a comunidade bentónica dominada por um elevado número de depositívoros de superfície (Neanthes nubila) e de espécies oportunistas como Streblospio sp. e Polydora hoplura. Indo em direção ao centro, a bacia oeste – composta por carbonato de cálcio (principalmente conchas de bivalves), cascalho e argila – mostrou-se dominada por filtradores; e a bacia leste, por sua vez, apresentou maior diversidade de depositivores de superfície e de sub-superfície e de filtradores, sendo composta principalmente por areia. Um facto interessante é a alteração sazonal da dominância dos poliquetas sobre os crustáceos, durante o inverno, para a relação inversa durante o verão. Além disso, as espécies de crustáceos (Corophium ascherosicum, Corophium sextonae e Melita palmata), mesmo que em pequeno número, estão entre as que mais contribuíram para distinções entre bacias, nas duas estações do ano. Quanto ao padrão espacial, foram obtidos valores mais altos do Índice de Diversidade de Shannon-Winner em estações próximas ao canal do mar (bacia leste e oeste) e valores mais baixos nas estações mais internas (bacia norte). Com base nos resultados de AMBI, todos as estações, tanto no inverno quanto no verão, foram classificadas como levemente perturbadas (BI-2), enquanto através da aplicação do M-AMBI se concluiu que o estado ecológico da maioria dos estações – tanto no inverno como no verão – era moderado exceto no estação 5, que apresentou um bom estado no inverno, mas moderado no verão; e na estação 6, que foi sempre classificada como tendo um bom estado ecológico. De particular interesse é o facto das estações na parte interna da lagoa apresentarem valores mais altos do valor do AMBI em comparação às externas, o que aponta para ambientes ligeiramente perturbados. Há que realçar que faltam os valores das condições de referência da lagoa, o que faz com que os resultados do M-AMBI devam ser avaliados com precaução, sendo necessário mais estudos para confirmar o estado ecológico da lagoa. Este estudo representa uma primeira caracterização ambiental e análise quantitativa de comunidades macrobentónicas e as relações com a composição de sedimentos no Stagno Longu da Posada. Foi demonstrado que as comunidades de macroinvertebrados bentónicos foram influenciadas por variações temporais e espaciais. Este trabalho fornece conhecimentos fundamentais sobre as características básicas da área acima mencionada, sobre a sua fauna betónica e o estado ecológico. Essas informações representam referências básicas para futuros programas de monitorização, que serão essenciais para garantir a gestão dos recursos hídricos e a implementação de outras ações politicas. No caso da lagoa costeira de Stagno Longu, este estudo oferece as informações necessárias para realizar com êxito pesquisas futuras, sobretudo com foco em programas de monitorização das condições ambientais, da hidrologia da área assim como das suas comunidades, o que permitirá uma gestão baseada nos ecossistemas, no uso sustentável de recursos e, por fim, promover a conservação e a proteção de modo eficaz, necessárias para melhorar a coerência entre os objetivos económicos, sociais e ambientais.Macrobenthic invertebrate assemblages were investigated at six sites in Stagno Longu, northeastern Sardinian costal lagoon (Italy), in order to perform the first environmental characterization of the benthic fauna and to assess the ecological quality status. Despite the fact that this coastal lagoon belongs to Nature2000 sites, Ramsar list of wetlands of international importance and recently was added to the Man and Biosphere program (MAB), it still lacks specific management plan as well as environmental assessment and monitoring programs. Benthic assemblages comprised 32 taxa, of which Streblospio sp., Neanthes nubila, Corophium ascherusicum and Scrobicularia plana contributed the most to the abundance. Multivariate analysis showed the role of seasonal variations (higher species richness during summer season and more abundance during winter), basin’s location and its relative location into the lagoon in influencing benthic assemblages composition. This study also explored the relationship between macrobenthos community and sediment composition which was found to influence abundance, diversity and richness of benthic assemblages. Sediments from the North basin of the lagoon was mostly muddy (rich in OC (organic matter content), H2O content and fine sands) presenting high numbers of sub-surface deposit feeders (Neanthes nubila); the West basin comprised calcium carbonate (CC) (mostly death hard-shell of Bivalvia), gravel and clay and, dominated by filter feeders, while the East basin was mainly composed by sand and showed higher diversity of surface, sub-surface deposit feeders and filter feeders. Recently, several indices have been proposed to be used as ecological indicators in estuarine and coastal waters. The ecological quality of the Stagno Longu was assessed using biotic indices AMBI and M-AMBI which revealed the lagoon to be in a moderate and moderate to good status, respectively. In conclusion, our results provide fundamental knowledge on the basic characteristics of the above-mentioned area, its benthic fauna and the current EQS. Altogether, those information represents basic references for further monitoring programs, which will be essential to ensure management of water resources and implementation of further policy action in order to improve the coherence between economic, societal and environmental goals