Padrões biogeográficos da dieta de Sula Leucogaster (Suliformes: Sulidae) no Brasil

Abstract

A dieta de espécies com ampla distribuição geográfica está sujeita a variações na disponibilidade e diversidade de alimentos, promovidas pela heterogeneidade de ambientes. Assim, populações de uma mesma espécie podem apresentar diferentes padrões de dieta, os quais podem ser associados a padrões biogeográficos. O atobá-marrom (Sula leucogaster) é uma ave marinha piscívora que ocorre em regiões tropicais e subtropicais. No Brasil, suas colônias localizam-se das Ilhas Moleques do Sul (MS) até o Arquipélago de São Pedro e São Paulo (SPSP), abrangendo 27º de latitude. Nesse contexto, o estudo buscou avaliar a variação da dieta de S. leucogaster na costa brasileira e testar sua relação com zoneamentos biogeográficos marinhos pré estabelecidos. Espera-se que a dieta da espécie apresente variações espaciais e que sua composição esteja enquadrada com zoneamentos biogeográficos marinhos. Para isso, foram revisadas publicações que descreveram a dieta da espécie através de análises de material regurgitado e de isótopos estáveis de carbono (δ 13C) e nitrogênio (δ 15N). A partir das informações obtidas, foram estimadas diferenças entre as colônias em relação ao nicho isotópico das aves e às comunidades de presas ingeridas, através do cálculo de frequência de ocorrência (FO%), abundância relativa por colônia e diversidade alfa. Por fim, as similaridades de presas utilizadas pelos atobás-marrons entre as colônias foram confrontadas com os limites dos zoneamentos biogeográficos: Large Marine Ecosystems (LME), Províncias Biogeoquímicas de Longhurst (PBL) e Províncias e Ecorregiões de Spalding (PESP). Foram compilados dados de 12 estudos publicados entre 2003 e 2019 referentes a nove arquipélagos: MS; Currais (CU); Cagarras (CA); Cabo Frio (CF); Santana (ST); Abrolhos (AB); Atol das Rocas (RO); Fernando de Noronha (FN) e SPSP. Adicionalmente, dados não publicados de FN foram incluídos nas análises. No total, foram avaliados dados isotópicos de 372 amostras e 878 regurgitos, somando 4201 presas, 42 famílias e 105 espécies. A maior diversidade alfa nas colônias costeiras e maior abundância relativa e ocorrência de presas de famílias tipicamente demersais, sugerem a exploração de descartes provenientes da pesca de arrasto no entorno dessas ilhas, com exceção de CA. Adicionalmente, as análises isotópicas indicaram padrão similar de diferenças nos valores de δ 15N, sugerindo que nas colônias costeiras são explorados recursos de posições tróficas maiores do que FN e RO. No entanto, esse padrão pode variar em AB, que apresenta nicho isotópico mais amplo, e em SPSP, cuja população difere geneticamente e fenotípicamente das demais colônias. Tanto as análises de regurgitos como de isotópos indicaram maior similaridade da dieta de ST com as colônias ao sul, dando maior suporte aos modelos biogeográficos LME e PBL em comparação com PESP, pois essa classificação agrupa ST com colônias ao norte. Os resultados sugerem uma ampla plasticidade trófica do atobá-marrom ao longo da costa brasileira, de modo que a dieta da espécie é potencialmente moldada pela oferta de recursos alimentares no entorno das colônias. Além disso, o presente estudo demonstra o potencial de uso da dieta para estudos biogeográficos, mesmo em organismos altamente móveis, como as aves marinhas.

Diet of widely distributed species is influenced by variations in food availability and diversity, promoted by environmental heterogeneity. Therefore, dietary patterns can be found at the population level, which can be associated with biogeographic patterns. The brown booby (Sula leucogaster), is a piscivorous seabird that occurs in tropical and subtropical regions. In Brazil, its colonies are located from Moleques do Sul Islands (MS) to São Pedro and São Paulo Archipelago (SPSP), covering 27º of latitude. In this context, the present study aimed to evaluate the variation in the diet of S. leucogaster along Brazilian coast and to test its relationship with pre established marine biogeographical regions. It is expected that the brown bobby presents spatial variations in the diet, and the prey composition fits previously published biogeographical zoning schemes. For this, publications describing the brown booby diet based on regurgitated material analysis and stable isotopes analysis of carbon (δ 13C) and nitrogen (δ 15N) were reviewed. Between-colony differences were estimated concerning the isotopic niche of the seabirds and the communities of ingested prey, by calculating the frequency of occurrence (FO%), relative abundance per colony, and alpha diversity. Moreover, similarities of prey explored by brown boobies between colonies were compared with the limits of biogeographical regions: Large Marine Ecosystems (LME), Longhurst’s Biogeochemical Provinces (PBL) and Spalding’s Provinces, and Ecoregions (PESP). Data from 12 studies published between 2003 and 2019 for nine archipelagos were collected: MS; Currais (CU); Cagarras (CA); Cabo Frio (CF); Santana (ST); Abrolhos (AB); Atol das Rocas (RO); Fernando de Noronha (FN) and SPSP. Unpublished data from FN were also included in the analyses. Isotopic data from 372 samples and 878 regurgitates were evaluated, adding up to 4201 prey, 42 families and 105 species. The highest alpha diversity, relative abundance and occurrence of prey of demersal families in coastal colonies, compared to offshore colonies, suggest the exploitation of trawl fishery discards from around these islands, except for CA. In addition, isotope analyses indicated a similar pattern of differences in δ 15N values, suggesting that resources of trophic positions higher than FN and RO are explored in coastal colonies. However, this pattern can vary in AB, which had a wider isotopic niche, and in SPSP, where boobies differ genetically and phenotypically from the remaining colonies.. Both the analysis of regurgitates and isotopes indicated greater similarity between ST diet and the southern colonies, best supporting LME and PBL biogeographic models compared to PESP, as this classification clusters ST with the northern colonies. Results suggest wide trophic plasticity of the brown booby along the Brazilian coast, showing that the species' diet is potentially shaped by the food resources supplies around the colonies. Furthermore, the present study highlights the potential use of diet for biogeographical studies, even in highly mobile organisms such as seabirds.