Rock-pools and limpets: patchiness and connectivity in temperate intertidal reefs

Abstract

This thesis advanced the knowledge of temperate reef ecology by examining the role of rockpools as mosaic microhabitats for intertidal limpets. Five limpet species – Patella ulyssiponensis (PU), P. depressa (PD), P. rustica (PR), P. vulgata (PV), and Siphonaria pectinata (SP) – were studied (distribution, density, and size-structure) inside and outside rock-pools along the Portuguese southwest coast. Recruitment and population dynamics of the three most common species (PU, PD, and SP) were examined across distinct microhabitats near Sines (SW Portugal), including natural and artificial habitats inside the Port of Sines. Juveniles of PU were almost exclusively found in microhabitats dominated by crustose coralline algae (CCA). There was no evidence of CCA-enhanced settlement from an experiment in vitro conditions. CCA are crucial for the early benthic life of PU, likely promoting post-settlement survival. Juveniles of PD and SP were widely distributed in moist microhabitats, and most abundant in rock-pools. PU, PD, and SP recruited into mid-shore rock-pools year-round. Recruitment was lower inside the Port, where artificial structures proliferate. Rock-pools in SW Portugal are nurseries for both patellid and siphonariid limpets. Limpets (PU, PD, and SP) of various sizes co-occurred across rock-pools, pool edges, and openrock; rock-pools extend their vertical distribution upwards. PV occurred most frequently along pool edges; PR was absent from rock-pools and their edges. Patterns of intra-specific density evidenced pool-residency of PU above the low-shore, and gradual migration of PD and SP outwards from rock-pools. Landscape variability (heterogeneity of microhabitats) of shores with different geomorphology influenced the population structure of PD on the mid-shore open-rock. CCA cover predicted the abundance of both patellids inside rock-pools. Over a decade-long experiment on rock-armour structures in the Port of Sines, drill-cored rockpools were found to provide limpet nurseries and source-areas for their ontogenic emigration to open-rock. Effects were species-specific (abundance of PD and SP was enhanced by four and nine times, respectively) and context-dependent (shaped by the colonization of pool assemblages). Eco-engineered rock-pools can generate persistent and cross-microhabitat biodiversity benefits. - Poças-de-maré e lapas: fragmentação e conectividade em litorais rochosos entremarés de regiões temperadas - Resumo: Esta tese contribuiu para o conhecimento da ecologia de litorais rochosos de regiões temperadas ao examinar o papel das poças-de-maré como micro-habitats em mosaico para lapas em ambientes entremarés. Cinco espécies de lapas – Patella ulyssiponensis (PU), P. depressa (PD), P. rustica (PR), P. vulgata (PV) e Siphonaria pectinata (SP) – foram estudadas (distribuição, densidade e estrutura dimensional) dentro e fora de poças-de-maré ao longo da costa sudoeste portuguesa. O recrutamento e a dinâmica populacional foram examinados em microhabitats distintos para as três espécies de lapas mais comuns (PU, PD e SP), na linha de costa perto de Sines (SW Portugal), incluindo habitats naturais e artificiais dentro do Porto de Sines. Os juvenis de P. ulyssiponensis foram encontrados quase exclusivamente em micro-habitats dominados por algas coralináceas incrustantes (CCA). Não houve evidência de assentamento larvar induzido por CCA numa experiência em condições in vitro. As CCA são cruciais para o recrutamento de PU, provavelmente promovendo a sobrevivência dos primeiros estádios de vida bentónica após o assentamento larvar. Os juvenis de P. depressa e S. pectinata distribuíram-se amplamente em micro-habitats húmidos; sendo mais abundantes em poças-de-maré; PU, PD e SP recrutaram durante todo o ano em poças-de-maré no nível médio de maré; o recrutamento foi menor no interior do Porto, onde proliferam as estruturas artificiais. As poças-de-maré no sudoeste de Portugal são berçários de lapas para patelídeos e sifonariídeos. A presença de lapas (PU, PD e SP) de vários tamanhos foi observada em poças-de-maré, margens de poças e rocha emersa circundante. As poças-de-maré estenderam a distribuição vertical destas espécies para cotas superiores. PV ocorreu com maior frequência em redor de margens de poças; P. rustica não ocorreu em poças-de-maré nem nas suas margens. Os padrões de densidade intra-específica evidenciaram a residência de PU em poças-de-maré acima do nível intertidal inferior e uma migração gradual de PD e SP para fora de poças-de-maré. A variabilidade da paisagem (heterogeneidade de microhabitats) de praias com diferente geomorfologia influenciou a estrutura populacional de PD em rocha emersa do nível intertidal