Efeitos de um gradiente térmico sobre comunidades de macroinvertebrados em riachos geotermais tropicais

dc.contributor.advisor1Saito, Victor
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3312862423985585
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-6112-7249
dc.contributor.authorSiqueira, Alexandre
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/5683489798219016
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-5995-3960
dc.contributor.refereeMontoya, Calorina
dc.contributor.refereeBarbosa, Gedimar
dc.contributor.refereeBrasil , Leandro
dc.contributor.refereeBarros , Tadeu
dc.contributor.refereeSaito, Victor
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/5171685489598372
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/2837592495798413
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/1908629101039803
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/3312992120803629
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/3312862423985585
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-0680-219X
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0003-2181-2369
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-2725-9181
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0001-5069-2904
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0001-6112-7249
dc.date.accessioned2026-01-14T17:51:59Z
dc.date.issued2025-10-31
dc.description.abstractThe warming causes multifaceted impacts on aquatic biodiversity, especially in tropical ecosystems. We investigated the responses of macroinvertebrate communities in tropical geothermal streams to natural temperature increases, focusing on compositional, trophic, and evolutionary components to understand the effect of thermal variation. In the first chapter, we analyzed the stability of size spectra and biomass distribution, as well as changes in the trophic levels of several species. Despite increased metabolic demands, biomass and body size structure were maintained, demonstrating trophic plasticity by species that adjust their feeding habits by consuming at lower trophic levels where biomass is more abundant. This trophic flexibility acted as a compensatory mechanism to meet the higher energy demands imposed by warming and was identified as a key factor for ecosystem resistance and functional maintenance under warming. In the second chapter, we explored taxonomic and phylogenetic diversity patterns of macroinvertebrate assemblages, assessing the effects of the thermal gradient on the phylogenetic structure of communities. Using relatedness metrics such as the Net Relatedness Index (NRI) and Nearest Taxon Index (NTI), we identified sensitive patterns of phylogenetic clustering related to thermal variation, resulting from niche conservatism. This clustering in a few streams suggests environmental filtering selecting lineages adapted to high temperatures, which restricts taxonomic and phylogenetic diversity in certain locations. However, along the thermal gradient, no systematic changes in alpha and beta diversity were detected, indicating that multiple environmental factors beyond temperature influence community assembly. These results highlight the complexity of ecological and evolutionary processes shaping biodiversity in tropical environments exposed to climate change, contributing to an integrated understanding of aquatic community resistance and vulnerability to environmental stress. Therefore, this study reinforces the complexity of warming effects on macroinvertebrate communities, evidencing nonlinear patterns and multifaceted responses. Although temperature increases impose high metabolic demands, community responses do not translate into linear declines in biomass or diversity, but rather into behavioral and structural adjustments such as trophic plasticity and shifts in trophic levels to compensate for energetic variations. Moreover, the thermal impact acts as a selective environmental filter, shaping the phylogenetic structure of assemblages and promoting uneven clustering that reflects local ecological heterogeneity and the spatiotemporal variability of habitats. These findings emphasize that aquatic communities respond to warming in a complex and nonlinear manner, resulting in responses that challenge simplistic predictions and point to the need for integrative approaches to understand and conserve biodiversity under climate change.eng
dc.description.resumoO aquecimento promove impactos multifacetados sobre a biodiversidade aquática, especialmente em ecossistemas tropicais. Investigamos as respostas das comunidades de macroinvertebrados em riachos geotermais tropicais ao aumento natural da temperatura, enfocando componentes de composição, tróficos e evolutivos para compreender o efeito da variação térmica. No primeiro capítulo, analisamos a estabilidade dos espectros de tamanho e da distribuição da biomassa, assim como mudanças nos níveis tróficos de várias espécies. Apesar do aumento das demandas metabólicas, observou-se manutenção da biomassa e da estrutura de tamanho corporal, evidenciando plasticidade trófica por parte das espécies, que ajustam seus hábitos alimentares ao consumir em níveis tróficos inferiores, onde a biomassa é mais abundante. Essa flexibilidade trófica funcionou como mecanismo compensatório para suprir as maiores demandas energéticas do aquecimento e apontamos como fator-chave para a resistência e manutenção do funcionamento do ecossistema diante do aquecimento. No segundo capítulo, exploramos padrões de diversidade taxonômica e filogenética das assembleias de macroinvertebrados, avaliando os efeitos do gradiente térmico na estrutura filogenética das comunidades. Utilizando métricas de parentesco como o Net Relatedness Index (NRI) e o Nearest Taxon Index (NTI), identificamos padrões sensíveis de agrupamento filogenético relacionados à variação térmica, resultado do conservadorismo de nicho. Esse agrupamento em poucos riachos sugere filtragem ambiental para seleção de linhagens adaptadas a altas temperaturas, restringindo a diversidade taxonômica e filogenética em determinados locais. Entretanto, ao longo do gradiente térmico, não foram detectadas alterações sistemáticas na diversidade alfa e beta, sugerindo que múltiplos fatores ambientais, além da temperatura, influenciam a montagem das comunidades. Esses resultados ressaltam a complexidade dos processos ecológicos e evolutivos que moldam a biodiversidade em ambientes tropicais submetidos a mudanças climáticas, contribuindo para uma compreensão integrada da resistência e vulnerabilidade das comunidades aquáticas ao estresse ambiental. Portanto, este estudo reforça a complexidade dos efeitos do aquecimento sobre as comunidades de macroinvertebrados, evidenciando padrões não lineares e respostas multifacetadas. Embora o aumento da temperatura imponha demandas metabólicas elevadas, as respostas das comunidades não se traduzem em declínios lineares em biomassa ou diversidade, mas sim em ajustamentos comportamentais e estruturais, como a plasticidade trófica e alterações nos níveis tróficos para compensar as variações energéticas. Além disso, o impacto térmico atua como filtro ambiental seletivo, modelando a estrutura filogenética das assembleias e promovendo agrupamentos não uniformes que refletem a heterogeneidade ecológica local e a variabilidade espaço-temporal dos habitats. Esses achados sublinham que as comunidades aquáticas respondem de forma complexa e não linear ao aquecimento, resultando em respostas que desafiam previsões simplistas e apontam para a necessidade de abordagens integrativas para compreender e conservar a biodiversidade frente às mudanças climáticas.por
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipId153654/2021-0
dc.identifier.citationSIQUEIRA, Alexandre. Efeitos de um gradiente térmico sobre comunidades de macroinvertebrados em riachos geotermais tropicais. 2025. Tese (Doutorado em Ecologia e Recursos Naturais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/23412.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/23412
dc.language.isopor
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais - PPGERN
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectRiachos Geotermaispor
dc.subjectGradiente de temperaturapor
dc.subjectPlasticidade tróficapor
dc.subjectPadrões de diversidades complexospor
dc.subjectRelações não linearespor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA APLICADA
dc.subject.ods13. Ação contra a Mudança Global do Clima
dc.subject.ods14. Vida na Água
dc.titleEfeitos de um gradiente térmico sobre comunidades de macroinvertebrados em riachos geotermais tropicaispor
dc.title.alternativeEffects of a thermal gradient on macroinvertebrate communities in tropical geothermal streamseng
dc.typeTese

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Alexandre Sampaio de Siqueira Tese de Doutorado.pdf
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