Sinais específicos de processo para recrutamento em ambientes sedimentares: Sinais geoquímicos?

Os sedimentos marinhos mais biologicamente e geoquimicamente ativos são caracterizados por gradientes químicos acentuados dentro dos centímetros superiores do sedimento (Berner, 1980). Uma característica comum desses ambientes é a interrupção dos sedimentos de superfície por forças físicas e bióticas. As taxas de crescimento e mortalidade de novos recrutas são afetadas por muitas dessas perturbações superficiais. Ao mesmo tempo, essas perturbações também impõem uma descontinuidade na concentração na interface sedimento-água e, consequentemente, uma mudança na química da superfície. Neste artigo, apresentamos evidências de que o sinal usado por juvenis para distinguir entre superfícies recentemente perturbadas e não perturbadas pode ser a interrupção dos gradientes geoquímicos típicos de sistemas bentônicos costeiros. Novos juvenis expostos a concentrações de amônio típicas de sedimentos de superfície perturbados exibem comportamentos consistentes com a rejeição do habitat. Por outro lado, novos juvenis colocados em sedimentos contendo níveis de amônio típicos de sedimentos de superfície não perturbados rapidamente iniciam atividades de escavação, um sinal de 'aceitabilidade'. Também apresentamos um modelo numérico, que avalia a dinâmica de mudanças químicas em pequena escala que acompanham a interrupção do sedimento, para determinar (a) qual é a magnitude das mudanças na química da superfície associadas à perturbação (ou seja, qual é a força do sinal)? e (b) quais são as escalas espaciais e temporais associadas ao retorno à condição não perturbada ('recuperação')? Os resultados do modelo mostram que a força do sinal e o retorno a condições 'aceitáveis' são fortemente influenciados pelo gradiente inicial. As previsões do modelo do tempo necessário para 'recuperar' indicam que os tempos para recuperação são mais longos do que o intervalo entre eventos de perturbação, mas estão na mesma escala temporal (minutos a horas). Assim, nossos resultados sugerem que a dinâmica dos gradientes de superfície fornece um forte sinal em escalas de tempo apropriadas que podem revelar a intensidade da perturbação e a probabilidade de mortalidade para juvenis. Assim, os processos de transporte-reação que governam as concentrações de água intersticial em sedimentos de superfície também podem desempenhar um papel nos processos de recrutamento.