Distúrbios afetam metacomunidades aquáticas dependendo da estrutura espacial e da intensidade de dispersão

Abstract

Um dos desafios atuais da ecologia é compreender os efeitos de distúrbios antrópicos nas comunidades biológicas em diferentes escalas. Através de experimentos simulando distúrbios em metacomunidades planctônicas com o pesticida agrícola fipronil, revelamos que a contaminação por agrotóxicos impacta a estrutura e reorganização das comunidades aquáticas em níveis local e regional. Investigamos as respostas de comunidades e metacomunidades ao pesticida para entender como a contaminação e a dispersão afeta a diversidade e a dinâmica das metacomunidades. As metacomunidades perturbadas pelo pesticida responderam de maneira distinta de acordo com grupos biológicos, dispersão e estruturas espaciais de contaminação ao longo do tempo. Observamos um aumento na diversidade beta em metacomunidades poluídas, refletindo maior variação na abundância e incidência das espécies ao longo do tempo. Trajetórias temporais e espaciais da composição das espécies foram sincronizadas nas comunidades totalmente poluídas, destacando a capacidade de algumas comunidades-chave compensarem os efeitos de distúrbios em escala regional. Contudo, nossa análise sobre o papel da dispersão demonstrou que, embora ela tenha afetado a estrutura das metacomunidades aquáticas após o distúrbio, essa influência não foi suficiente para provocar uma mudança significativa nos efeitos da contaminação. Demonstramos a importância de abordagens integrativas em diferentes escalas para compreender os impactos de distúrbios na diversidade e composição das comunidades. Encontramos que diferentes distúrbios e fatores ambientais influenciam a reorganização de metacomunidades, ressaltando a importância de abordagens integrativas para compreender a dinâmica das comunidades em diversas escalas. Além disso, destacamos o potencial de novas abordagens para melhorar nossa compreensão das mudanças na estrutura das comunidades local e regionalmente, especialmente em relação às modificações no ambiente causadas por ações antrópicas.

One of the current challenges in Ecology is understanding how anthropogenic disturbances, such as the use of agricultural pesticides, impact biological communities at different scales. Our experiments simulating disturbances in planktonic metacommunities revealed that pesticide contamination significantly influences the structure and reorganization of aquatic communities at both local and regional levels. As we investigated community and metacommunity responses to the pesticide, we observed distinct reactions among biological groups, dispersal patterns, and spatial structures of contamination over time. In polluted metacommunities, there was a noticeable increase in beta diversity, indicating greater variation in species abundance and incidence over time. Interestingly, temporal and spatial trajectories of species composition were synchronized in fully polluted communities, underscoring the contribution of certain key communities to compensate for the effects of regional-scale disturbances. However, our analysis of the role of dispersal showed that, while it affected the structure of aquatic metacommunities post-disturbance, its influence was not sufficient to cause a significant change in the effects of contamination. This study emphasizes the importance of integrative approaches at different scales for understanding the impacts of disturbances on community diversity and composition. We found that different disturbances and environmental factors influence the reorganization of metacommunities, highlighting the need for integrative approaches to comprehend community dynamics at various scales. Furthermore, our results suggest potential avenues for further research to improve our understanding of changes in community structure, both locally and regionally, especially in the context of modifications to the environment resulting from anthropogenic actions.