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Estrutura e produtividade primária das comunidades de macroalgas e dinâmica de nutrientes no sistema recifal do Atol das Rocas, RN - Brasil

O presente estudo abordou a composição, distribuição espacial e produtividade das macroalgas no recife do Atol das Rocas, RN, avaliando a influência da disponibilidade de nutrientes sobre a estrutura das comunidades de macroalgas do platô recifal. O Atol das constitui o único atol do Atlântico Sul e apresenta características bastante peculiares, já que diferente dos atóis encontrados no Indo-Pacífico e Caribe, cujos principais construtores são os corais hermatípicos, sua formação é composta majoritariamente por algas coralinas incrustantes, que correspondem a mais de 60% da construção recifal. O estudo foi realizado entre os anos de 1999 a 2003, ao longo de sete campanhas de campo com duração de aproximadamente três semanas cada, sendo quatro em meses de inverno (Julho/1999, Junho/2000, Junho/2001 e Junho/2002) e três em meses de verão (Dezembro/2000, Março/2002 e Dezembro/2003). Os resultados obtidos são apresentados em três capítulos, onde no primeiro é analisada a composição e distribuição espacial das comunidades de macroalgas no ambiente recifal, como um todo; no segundo é analisada a estrutura da comunidade bêntica do platô recifal e; no terceiro é analisada a dinâmica de nutrientes no sistema recifal e a produtividade primária das principais espécies de macroalgas no platô recifal. A flora marinha do Atol das Rocas totaliza atualmente, 143 táxons de macroalgas, sendo o Phylum Rhodophyta o grupo dominante. A distribuição e riqueza das espécies de macroalgas nos diferentes habitats recifais ocorre de forma diferenciada, sendo os habitats internos (platô recifal, crista interna e piscinas internas) menos ricos e dominados principalmente por espécies com crescimento crostoso ou em tufos, e os habitats externos (frente recifal, reentrâncias da crista recifal e piscinas externas) mais ricos e dominados principalmente por espécies frondosas. No platô recifal as espécies de algas vermelhas formadoras de tufos Digenea simplex e Gelidiella acerosa, juntamente com a alga verde crostosa Dictyosphaeria ocellata e a coralinácea incrustante Hydrolithon pachydermum são as espécies dominantes. As pequenas variações observadas para o índice de Diversidade de Shannon (2,75 – 3,18), Riqueza taxonômica (13 – 16) e Equitatividade (0,70 - 0,84), ao longo das campanhas de campo, refletem uma alta estabilidade temporal na estrutura da comunidade do platô recifal. Estimativas da produtividade líquida diária das três principais espécies de macroalgas não calcárias, por área do platô recifal, apontaram valores de 15,55g C m-2 d-1 para D. simplex, 11,11g C m-2 d-1 para G. acerosa e 1,92g C m-2 d-1 para D. ocellata. Os dados relativos à dinâmica de nutrientes no sistema recifal indicam que a alta taxa de produtividade primária observada para a comunidade de macroalgas do platô recifal é sustentada pela nutrificação da coluna d’água, devido ao guano das aves marinhas; pelo acúmulo de nutrientes remineralizados dentro dos tapetes algáceos e provavelmente também por elevadas taxas de advecção de nutrientes na coluna d’água, durante condições de maré vazante e enchente. De maneira geral, a estruturação das comunidades de macroalgas no sistema recifal do Atol das Rocas parece ser determinada por fatores ambientais, principalmente dessecação e intensa irradiação solar, associada a uma baixa pressão de herbivoria, que atuam de forma diferenciada nos diferentes habitats recifais. 

Palavras-chave: Comunidade de macroalgas; ambiente recifal; dinâmica de nutrientes, produtividade primária, Atol das Rocas

Ano de Publicação: 2010

Brazilian Coastal and Marine Protected Areas: Importance, Current Status and Recommendations

Brazil's maritime region holds an extraordinary biodiversity with more than 7,400 km of coastline and 3.6 million km² of exclusive economic zone. This area includes 3,000 km of coral reefs and 12% of the world's mangroves. These areas and their natural resources are extremely important for the economy of the country. Around 18 % of Brazilian population lives on the coast and economic activities in this areas account for about 70% of the country’s GDP, resulting in pressures on coastal resources and negative impacts on the biodiversity. The main Brazilian strategy for biodiversity conservation in situ is the establishment and the maintenance of the National System of Protected Areas. Despite efforts to create Protected Areas, the Marine Biome has the smallest percentage of area under protection in Brazil, with about 1.5%. Moreover, the few designated marine protected areas have not been well implemented and managed. Historically, public and political ignores economic benefits of ecosystem services and non-utilitarian benefits, instead considering only the immediate values obtained from direct exploration. Currently, the politics and social context in Brazil are unfavorable to the establishment of new Protected Areas and the fuller implementation and better management of the existing ones.

This paper provides an overview of the Brazilian legal framework for protected areas and current governmental plans and actions. The MPAs’ current situation was analyzed, in terms of number, area, and ecosystems representativeness. Procedures, challenges, and difficulties to the establishment and implementation of MPAs are presented. The paper argues that early stakeholder engagement in planning and enhanced public awareness about MPAs benefits are necessary if more MPAs are to be established and well managed. Concluding, coastal and marine spatial planning and other related strategies that include meaningful public participation, increased financial resources for planning and implementation, and the subsequent increased political support are essential to ensure environmental protection for costal and marine biomes in Brazil.

Ano de Publicação: 2015

Efeitos deletérios de microcistina em matrinxã (Brycon cephalus) e tilápia nilótica (Oreochromis niloticus)

O trabalho teve por objetivo avaliar a qualidade de água em viveiro de piscicultura com florescimento de cianobactérias e a toxicidade aguda (DL50-24h) de microcistina nas espécies matrinxã (Brycon cephalus) e tilápia nilótica (Oreochromis niloticus), bem como as alterações histológicas nas brânquias, rins e fígado nos peixes. Foi realizado o monitoramento da qualidade de água de um empreendimento piscícola localizado na cidade de Espírito Santo do Pinhal/SP, Brasil. Foram realizadas, em datas distintas, duas coletas de amostras de água contendo floração de microalgas, para análise da composição fitoplanctônica, determinação de toxinas e bioensaios toxicológicos em laboratório. Foram realizadas medições das variáveis físicas, químicas e biológicas da água, e determinação do estado trófico do viveiro monitorado. O viveiro apresentava-se hipereutrófico, com presença de cianotoxinas representadas por microcistinas com valores variando entre 229,2 e 147,4 μg/g. O florescimento de cianobactérias apresentou-se de composição mista, representado principalmente pelas espécies Anabaena circinalis, A. spiroides, Aphanocapsa sp., Microcystis aeruginosa, M. panniformis, M. viridis, M. cf. wesembergii, Pseudanabaena mucicola, entre outras espécies. Os resultados dos bioensaios com microcistina obtida do extrato bruto de fitoplâncton do florescimento não apresentaram letalidade para os peixes. Contudo, foram verificadas alterações em órgãos dos peixes testados, como a presença de depósitos hepatocelulares intracitoplasmáticos, degeneração vacuolar observada em epitélio tubular renal, e proliferação de epitélio de revestimento (hiperplasia) das brânquias, com casos de fusão total das lamelas secundárias, tanto para matrinxã como para tilápia nilótica. Extratos brutos de cianotoxina, em concentrações a partir de 125 mg/kg de peso corporal, injetados em peixes provocam efeitos deletérios com expressiva alteração nas brânquias, rins e fígado.

Palavras-chave: piscicultura, floração de algas, cianobactéria, toxicidade, eutrofico, histopatologia.

Ano de Publicação: 2010

Efeitos deletérios de microcistina em matrinxã (Brycon cephalus) e tilápia nilótica (Oreochromis niloticus)

O trabalho teve por objetivo avaliar a qualidade de água em viveiro de piscicultura com florescimento de cianobactérias e a toxicidade aguda (DL50-24h) de microcistina nas espécies matrinxã (Brycon cephalus) e tilápia nilótica (Oreochromis niloticus), bem como as alterações histológicas nas brânquias, rins e fígado nos peixes. Foi realizado o monitoramento da qualidade de água de um empreendimento piscícola localizado na cidade de Espírito Santo do Pinhal/SP, Brasil. Foram realizadas, em datas distintas, duas coletas de amostras de água contendo floração de microalgas, para análise da composição fitoplanctônica, determinação de toxinas e bioensaios toxicológicos em laboratório. Foram realizadas medições das variáveis físicas, químicas e biológicas da água, e determinação do estado trófico do viveiro monitorado. O viveiro apresentava-se hipereutrófico, com presença de cianotoxinas representadas por microcistinas com valores variando entre 229,2 e 147,4 μg/g. O florescimento de cianobactérias apresentou-se de composição mista, representado principalmente pelas espécies Anabaena circinalis, A. spiroides, Aphanocapsa sp., Microcystis aeruginosa, M. panniformis, M. viridis, M. cf. wesembergii, Pseudanabaena mucicola, entre outras espécies. Os resultados dos bioensaios com microcistina obtida do extrato bruto de fitoplâncton do florescimento não apresentaram letalidade para os peixes. Contudo, foram verificadas alterações em órgãos dos peixes testados, como a presença de depósitos hepatocelulares intracitoplasmáticos, degeneração vacuolar observada em epitélio tubular renal, e proliferação de epitélio de revestimento (hiperplasia) das brânquias, com casos de fusão total das lamelas secundárias, tanto para matrinxã como para tilápia nilótica. Extratos brutos de cianotoxina, em concentrações a partir de 125 mg/kg de peso corporal, injetados em peixes provocam efeitos deletérios com expressiva alteração nas brânquias, rins e fígado.

Palavras-chave: piscicultura, floração de algas, cianobactéria, toxicidade, eutrofico, histopatologia.

Ano de Publicação: 2010

Advancing conservation planning for persistence: design of a conservation strategy for Brazilian coral reefs

Multiple stressors threaten coral reefs globally, causing severe declines of biodiversity and detrimental changes in the provision of associated ecosystem services. To counteract the ongoing biodiversity loss, systematic conservation planning provides a powerful framework to foster conservation and optimise allocation of conservation resources. However, conservation planning in the marine realm has focused mostly on representation of static elements of biodiversity within a system of marine protected areas (MPAs). The general failure of conservation planning to directly address persistence might impair the effectiveness of conservation plans. To ensure the efficacy of MPAs for future benefit, conservation planning must be capable of addressing ecological processes amenable to spatial management and mitigating threats to the long-term maintenance of biodiversity.

The overarching objective of my thesis is to enhance the procedures by which conservation features related to processes - those both promoting and threatening the persistence of biodiversity - can be incorporated into MPA design. To enhance this integration, I focus on two influences on biological persistence, which are particularly important for fostering coral-reef conservation, but not yet well developed and interpreted in terms of conservation planning: connectivity and climate warming. By using Brazilian coral reefs as a case study, I developed methodological approaches to MPA network design that improve upon previous approaches to marine conservation for persistence in several ways: (i) by demonstrating how to formulate conservation objectives to specifically address connectivity and climate warming (Chapters 2-5); (ii) by interpreting and combining modelling tools with MPA network design that help make conservation planning more effective in addressing processes (Chapters 4 and 5); and (iii) by showing the value of setting these conservation objectives from the outset of planning (Chapter 6).

I first quantified the spatial extent of Brazilian MPAs to protect coral reefs and investigated their spatial and geographic attributes (Chapter 2). Based on the bias in the distribution of MPAs, my study highlights that a systematic expansion of MPAs in Brazil is urgently needed to move toward an ecologically representative and functioning MPA system. Because I interpreted principles of connectivity and climate warming through generic design criteria, I next investigated more specific and tailored recommendations to formulate better conservation requirements for persistence (Chapter 3). By reviewing the conservation literature, I outlined a framework for setting marine conservation planning objectives. The framework describes six key approaches to more effectively integrating connectivity and climate warming into conservation plans, aligning opportunities and minimizing trade-offs between both goals. (...)

Ano de Publicação: 2015

Regulações Ambientais Perante A Paisagem Social Do Mar: Em Busca De Uma Transição Rumo Ao Co-Manejo Da Pesca E Da Biodiversidade Marinha Em São Paulo.

Áreas marinhas protegidas e outras regulações ambientais espacialmente embasadas devem garantir a proteção da biodiversidade, dos processos ecossistêmicos e dos estoques pesqueiros. Nosso objetivo neste estudo foi avaliar a congruência entre a legislação ambiental e as dinâmicas espacial e temporal da atividade pesqueira em escala regional para subsidiar potenciais estratégias de co-manejo da biodiversidade marinha e estoques pesqueiros. Usamos dados de 196.521 viagens ao longo da faixa costeira do Estado de São Paulo (Brasil) no período entre 2009 e 2014. Especificamente, estudamos os padrões geográficos de mobilidades das frotas e a variação espaço-temporal no uso de artes de pesca e nas espécies-alvo. A região de estudo representa a principal fonte de pesca para vários municípios da região. As frotas artesanais operam principalmente nas adjacências da faixa costeira, enquanto as frotas industriais prevalecem em maior profundidade. As espécies mais frequentemente capturadas foram Xiphopenaeus kroyeri, Sardinella brasiliensis e Micropogonias furnieri. Dados de biomassa mostram que as populações dessas espécies experimentam forte variações interanuais e geográficas. X. kroyeri predominam ao longo da faixa costeira, M. furnieri a distâncias intermediárias da costa e S. brasiliensis em blocos mais distantes do continente. Emalhes foram as artes de pesca mais frequentes, porém restritas às áreas próximas ao continente. Arrasto duplo foi a segunda arte mais frequente, sendo recorrente nas áreas mais distantes e na parte nordeste da região. As capturas foram maiores em áreas próximas ao continente. A região tem um total de 52 frotas. Embarcações artesanais compõem a maioria (87%) das frotas, com uma mobilidade mediana de 10 km, enquanto as frotas industriais têm distâncias medianas por viagem entre 30 km e 100 km. A lista de peixes registradas em nosso estudo tem apenas 16 espécies em comum com uma das áreas protegidas (Estação Ecológica dos Tupiniquins), acrescentando aos registros da ictiofauna local 65 espécies em 25 famílias e sugerindo uma alta reposição (turnover) de espécies entre ambientes recifais e os de águas abertas e fundos não-consolidados. Nós discutimos quatro estratégias para promover o co-manejo da biodiversidade e estoques pesqueiros em escala regional: (i) a adaptação de regulações gerais perante a dinâmica da pesca em pequena escala, (ii) o fortalecimento das bases ecológicas das regulações ambientais, (iii) o delineamento de uma rede funcional de áreas protegidas na escala regional e (iv) o diálogo entre instituições e comunidades para promover a qualidade dos dados, a aprendizagem social e a governança participativa.

Ano de Publicação: 2016