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Publication
Restoration of seagrass meadows in Ria Formosa: overcoming and assessing human impact
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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
Seagrass meadows are vital coastal ecosystems providing numerous ecological services, yet they are increasingly threatened by anthropogenic pressures. This study investigates the effectiveness of a transplantation-based restoration strategy for Zostera noltei in the intertidal SE1 meadow of Ria Formosa (Portugal), an area recently impacted by construction activities, mooring infrastructure, and recreational boating. Over a seven-month period, both donor and receiver sites were monitored using field surveys and drone-based imagery to assess seagrass percentage cover, shoot density, shoot height, and daily growth rates. Initial quadrat-level data indicated promising trends in percent cover, however, inclusion of the last three monitorings revealed that no statistically significant increase had occurred (p = 0.1142). Both shoot density and height declined, suggesting limited restoration success at the meadow scale. This was corroborated by UAV-derived monitoring, which documented a decline in total cover from 18.5% to approximately 8%, underscoring the importance of integrating multiscale assessments. Variance in daily growth rates among receiver units revealed both synchronized and heterogeneous growth periods, with no significant influence of plot or patch identity (ANOVA, p > 0.9). In contrast, donor sites exhibited consistent recovery with a significant increase in percent cover (p = 0.0001) and no impact from sediment refill treatments. Mooring assessments revealed significantly reduced seagrass structure in buoyed areas compared to controls, with no correlation between distance from anchor and vegetation parameters. These findings suggest that chronic, small-scale disturbances may suppress recovery below ecological thresholds, even after removal of major stressors. This study highlights the importance of comprehensive disturbance management and multiscale monitoring to improve restoration outcomes and long-term resilience of seagrass ecosystems.
As pradarias marinhas constituem ecossistemas costeiros de elevado valor ecológico, desempenhando funções cruciais como a fixação de carbono, a estabilização de sedimentos, a filtragem de nutrientes e a provisão de habitat para diversas espécies marinhas. Entre as espécies mais dominantes no intertidal europeu está a Zostera noltei, cujas populações têm vindo a regredir substancialmente nas últimas décadas, sobretudo em consequência da intensificação das pressões antropogénicas. A Ria Formosa, um sistema lagunar costeiro no sul de Portugal, constitui um exemplo paradigmático dessa realidade, sofrendo os efeitos cumulativos de atividades como a navegação recreativa, o uso de âncoras e boias de amarração, a construção civil e a apanha de bivalves. O presente estudo teve como principal objetivo avaliar a eficácia da transplantação de Zostera noltei como estratégia de restauro ecológico num trecho degradado de pradaria, situado na zona intertidal da Ria Formosa, fortemente impactado pela construção de uma nova ponte. Ao longo de sete meses, foram monitorizados, em simultâneo, os locais recetores (transplantados) e os locais dadores (de onde foram retiradas as unidades transplantadas), com base na recolha de dados de campo e em imagens captadas por drone. Foram analisados quatro parâmetros principais: percentagem de cobertura, área vegetada, densidade de tufos, altura da folha e taxa de crescimento. Os resultados preliminares, com base nas primeiras monitorizações (M1 a M9), indicavam uma tendência positiva de aumento na cobertura de Z. noltei nas unidades transplantadas. No entanto, com a inclusão dos dados finais, esta tendência deixou de ser estatisticamente significativa (p = 0.1142), revelando apenas um aumento médio de 5.6%. Paralelamente, observaram-se declínios consistentes na densidade de tufos e na altura das folhas, também sem diferenças significativas (p > 0.99). Esta informação sugere que, apesar de alguma recuperação localizada, o sucesso do restauro foi limitado à escala do prado como um todo. Os dados obtidos por drone confirmaram esta conclusão, evidenciando um decréscimo constante da cobertura vegetal ao longo do período de estudo, desde 18.5% no início até cerca de 8% no final. Esta discrepância entre as observações de pequena escala (quadrículas) e os dados de larga escala (UAV) realça a importância de integrar diferentes níveis de monitorização em projetos de restauro ecológico. A análise da variância da taxa de crescimento diário entre unidades transplantadas revelou períodos de crescimento sincronizado (Janeiro– Março), alternando com momentos de forte variabilidade, sobretudo em Outubro e Novembro. Os testes ANOVA não mostraram efeitos significativos da identidade do patch ou do plot (p > iv 0.9), sugerindo que as diferenças não são explicadas pela distribuição espacial das unidades mas antes por fatores ambientais e antrópicos externos. No caso dos locais dadores, os resultados foram substancialmente mais positivos. A análise do crescimento ao longo do tempo revelou um aumento estatisticamente significativo da cobertura de Z. noltei entre MD1 e MD7 (p = 0.0001), com uma diferença média de 14%. A comparação entre técnicas de colheita (com ou sem reposição de sedimento) não demonstrou diferenças significativas na taxa de crescimento diário (p = 0.516), o que sugere que ambas as metodologias são válidas, não comprometendo a integridade do prado dador. A baixa variabilidade nas taxas de crescimento ao longo do tempo também confirma a resiliência destas zonas, que não foram expostas a perturbações fixas, como boias ou estruturas de ancoragem. A componente do estudo relativa às boias de amarração revelou impactos negativos claros. As áreas com boias (Buoy sites) apresentaram valores consistentemente inferiores de cobertura, densidade e altura das plantas, quando comparadas com áreas de controlo (NoBuoy sites). Apesar de não ter sido observada uma correlação significativa entre a distância à âncora e os parâmetros estruturais das plantas, o efeito negativo foi evidente nas zonas mais próximas da amarração, confirmando observações de estudos anteriores (e.g. Paling et al., 2003; Unsworth et al., 2017). Estas estruturas mecânicas, ao gerarem distúrbios contínuos e localizados, limitam fortemente a capacidade de regeneração das pradarias afetadas. A análise global dos resultados levou à consideração do conceito de limiar ecológico. Mesmo após a remoção de um fator de stress significativo (neste caso a plataforma de construção), a persistência de pequenas perturbações, como a atividade náutica e recreativa, ou a pesca artesanal, poderá ter impedido a recuperação total do ecossistema. Quando um sistema ultrapassa um certo ponto crítico, pode entrar num estado degradado que se mantém estável e resistente à recuperação, mesmo que os fatores iniciais de perturbação sejam eliminados. No caso em estudo, é possível que a combinação de vários fatores de stress de baixa intensidade tenha mantido o sistema num estado subótimo, abaixo do limiar necessário para se regenerar de forma natural. A comparação entre os locais transplantados e os locais doadores reforça esta ideia. As pradarias doadoras, não expostas a distúrbios permanentes, conseguiram recuperar de forma rápida e eficaz após a extração. Já as pradarias transplantadas, embora tenham recebido um esforço ativo de restauro, permaneceram vulneráveis, sem sinais de estabilização ecológica a longo prazo. Este trabalho evidencia a complexidade dos processos de restauro ecológico em ambientes costeiros altamente impactados. Mostra que não basta remover as grandes fontes de v perturbação; é fundamental identificar e controlar também os fatores crónicos e difusos que, acumulando-se ao longo do tempo, impedem que os ecossistemas ultrapassem o limiar necessário à sua recuperação. O sucesso de projetos futuros dependerá da capacidade de integrar múltiplas escalas de monitorização, de escolher cuidadosamente os locais para transplante e de adotar uma abordagem que considere o conjunto de pressões existentes.
As pradarias marinhas constituem ecossistemas costeiros de elevado valor ecológico, desempenhando funções cruciais como a fixação de carbono, a estabilização de sedimentos, a filtragem de nutrientes e a provisão de habitat para diversas espécies marinhas. Entre as espécies mais dominantes no intertidal europeu está a Zostera noltei, cujas populações têm vindo a regredir substancialmente nas últimas décadas, sobretudo em consequência da intensificação das pressões antropogénicas. A Ria Formosa, um sistema lagunar costeiro no sul de Portugal, constitui um exemplo paradigmático dessa realidade, sofrendo os efeitos cumulativos de atividades como a navegação recreativa, o uso de âncoras e boias de amarração, a construção civil e a apanha de bivalves. O presente estudo teve como principal objetivo avaliar a eficácia da transplantação de Zostera noltei como estratégia de restauro ecológico num trecho degradado de pradaria, situado na zona intertidal da Ria Formosa, fortemente impactado pela construção de uma nova ponte. Ao longo de sete meses, foram monitorizados, em simultâneo, os locais recetores (transplantados) e os locais dadores (de onde foram retiradas as unidades transplantadas), com base na recolha de dados de campo e em imagens captadas por drone. Foram analisados quatro parâmetros principais: percentagem de cobertura, área vegetada, densidade de tufos, altura da folha e taxa de crescimento. Os resultados preliminares, com base nas primeiras monitorizações (M1 a M9), indicavam uma tendência positiva de aumento na cobertura de Z. noltei nas unidades transplantadas. No entanto, com a inclusão dos dados finais, esta tendência deixou de ser estatisticamente significativa (p = 0.1142), revelando apenas um aumento médio de 5.6%. Paralelamente, observaram-se declínios consistentes na densidade de tufos e na altura das folhas, também sem diferenças significativas (p > 0.99). Esta informação sugere que, apesar de alguma recuperação localizada, o sucesso do restauro foi limitado à escala do prado como um todo. Os dados obtidos por drone confirmaram esta conclusão, evidenciando um decréscimo constante da cobertura vegetal ao longo do período de estudo, desde 18.5% no início até cerca de 8% no final. Esta discrepância entre as observações de pequena escala (quadrículas) e os dados de larga escala (UAV) realça a importância de integrar diferentes níveis de monitorização em projetos de restauro ecológico. A análise da variância da taxa de crescimento diário entre unidades transplantadas revelou períodos de crescimento sincronizado (Janeiro– Março), alternando com momentos de forte variabilidade, sobretudo em Outubro e Novembro. Os testes ANOVA não mostraram efeitos significativos da identidade do patch ou do plot (p > iv 0.9), sugerindo que as diferenças não são explicadas pela distribuição espacial das unidades mas antes por fatores ambientais e antrópicos externos. No caso dos locais dadores, os resultados foram substancialmente mais positivos. A análise do crescimento ao longo do tempo revelou um aumento estatisticamente significativo da cobertura de Z. noltei entre MD1 e MD7 (p = 0.0001), com uma diferença média de 14%. A comparação entre técnicas de colheita (com ou sem reposição de sedimento) não demonstrou diferenças significativas na taxa de crescimento diário (p = 0.516), o que sugere que ambas as metodologias são válidas, não comprometendo a integridade do prado dador. A baixa variabilidade nas taxas de crescimento ao longo do tempo também confirma a resiliência destas zonas, que não foram expostas a perturbações fixas, como boias ou estruturas de ancoragem. A componente do estudo relativa às boias de amarração revelou impactos negativos claros. As áreas com boias (Buoy sites) apresentaram valores consistentemente inferiores de cobertura, densidade e altura das plantas, quando comparadas com áreas de controlo (NoBuoy sites). Apesar de não ter sido observada uma correlação significativa entre a distância à âncora e os parâmetros estruturais das plantas, o efeito negativo foi evidente nas zonas mais próximas da amarração, confirmando observações de estudos anteriores (e.g. Paling et al., 2003; Unsworth et al., 2017). Estas estruturas mecânicas, ao gerarem distúrbios contínuos e localizados, limitam fortemente a capacidade de regeneração das pradarias afetadas. A análise global dos resultados levou à consideração do conceito de limiar ecológico. Mesmo após a remoção de um fator de stress significativo (neste caso a plataforma de construção), a persistência de pequenas perturbações, como a atividade náutica e recreativa, ou a pesca artesanal, poderá ter impedido a recuperação total do ecossistema. Quando um sistema ultrapassa um certo ponto crítico, pode entrar num estado degradado que se mantém estável e resistente à recuperação, mesmo que os fatores iniciais de perturbação sejam eliminados. No caso em estudo, é possível que a combinação de vários fatores de stress de baixa intensidade tenha mantido o sistema num estado subótimo, abaixo do limiar necessário para se regenerar de forma natural. A comparação entre os locais transplantados e os locais doadores reforça esta ideia. As pradarias doadoras, não expostas a distúrbios permanentes, conseguiram recuperar de forma rápida e eficaz após a extração. Já as pradarias transplantadas, embora tenham recebido um esforço ativo de restauro, permaneceram vulneráveis, sem sinais de estabilização ecológica a longo prazo. Este trabalho evidencia a complexidade dos processos de restauro ecológico em ambientes costeiros altamente impactados. Mostra que não basta remover as grandes fontes de v perturbação; é fundamental identificar e controlar também os fatores crónicos e difusos que, acumulando-se ao longo do tempo, impedem que os ecossistemas ultrapassem o limiar necessário à sua recuperação. O sucesso de projetos futuros dependerá da capacidade de integrar múltiplas escalas de monitorização, de escolher cuidadosamente os locais para transplante e de adotar uma abordagem que considere o conjunto de pressões existentes.
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Zostera noltei Pressões antropogénicasI Impacto das bóias Resiliência ecológica