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Brazilian Journal of Oceanography, Volume: 60, Issue: 4, Published: 2012
  • Small time scale plankton structure variations at the entrance of a tropical eutrophic bay (Guanabara Bay, Brazil)

    Guenther, Mariana; Lima, Isabel; Mugrabe, Glenda; Tenenbaum, Denise Rivera; Gonzalez-Rodriguez, Eliane; Valentin, Jean Louis

    Abstract in Portuguese:

    A dinâmica dos vários compartimentos do plâncton foi avaliada durante uma série de curta duração na entrada da baía de Guanabara (SE do Brasil), com o objetivo de estimar suas correlações tróficas. A biomassa e eficiência fotossíntética das três frações do fitoplâncton (picoplâncton: < 2µm, nanoplâncton: 2-20µm e microplâncton: > 20µm), juntamente com a composição e abundância do nano-e microplâncton auto-e heterótrofos e do mesozooplâncton, foram determinadas em uma estação fixa durante 3 dias consecutivos, a intervalos de 3h, nas camadas de superfície e de fundo (20m). A variabilidade de quase todos os compartimentos do plâncton na superfície foi diretamente relacionada à temperatura, indicando forte influência da circulação da entrada da baía na estrutura planctônica. Na camada superficial, o mesozooplâncton parece ser alimentado pelo nano-e picoplâncton autótrofos, esse último sendo sustentado pelo microzooplâncton. Próximo ao fundo, o microplâncton auto-e heterótrofo estão possivelmente sustentando a biomassa mesozooplanctônica. Nossos resultados sugerem, portanto, que na entrada da baía de Guanabara esteja estabelecida uma rede trófica multívora, i.e., uma combinação entre as cadeias microbiana e de pastagem.

    Abstract in English:

    The dynamics of the plankton compartments at the entrance of Guanabara Bay (SE Brazil) were assessed during a short-term temporal survey to estimate their trophic correlations. Size-fractioned phytoplankton (picoplankton: < 2µm, nanoplankton: 2-20µm and microplankton: > 20µm) biomass and photosynthetic efficiency, composition and abundance of the auto-and heterotrophic nano-and microplankton, and mesozooplankton were evaluated at a fixed station for 3 consecutive days at 3-h intervals, in the surface and bottom (20m) layers. The variability of almost all plankton compartments in the surface layer was directly dependent on temperature, indicating the great influence of the circulation at the entrance of the bay on plankton structure. In the surface layer, the mesozooplankton seems to be sustained by both autotrophic nano-and picoplankton, this last being channeled through the microzooplankton. Near the bottom, both auto-and heterotrophic microplankton are probably supporting the mesozooplankton biomass. Our findings thus suggest that the entrance of Guanabara bay presents a multivorous food web, i.e., a combination of both grazing and microbial trophic pathways.
  • Remarks on the morphology and distribution of some rare centric diatoms in southern Brazilian continental shelf and slope waters

    Garcia, Marinês; Odebrecht, Clarisse

    Abstract in Portuguese:

    O trabalho apresenta informações morfológicas e sobre a ocorrência de diatomáceas atuais da família Asterolampraceae e de espécies de Azpeitia encontradas na plataforma continental e talude do extremo sul do Brasil no Oceano Atlântico Sul (28 -34ºS), sob influência de Águas Tropical, Subtropical e Subantártica, bem como do aporte terrestre do Rio La Plata e da Lagoa dos Patos. O plâncton foi amostrado (rede de 20 µm; arrastos verticais) em 27 estações de coleta no inverno de 2005 e verão de 2007. Entre as Asterolampraceae, Asteromphalus flabellatus foi a espécie mais freqüente (57% das amostras), principalmente nas amostras de inverno (92%) em água Subtropical de Plataforma, mas também sob influência da pluma do Rio La Plata (salinidade <35). Asterolampra marylandica, Asteromphalus elegans, Asteromphalus heptactis and Spatangidium arachne ocorreram em menor frequência. Quatro espécies de Azpeitia foram observadas: A. barronii e A. neocrenulata, são citadas pela primeira vez para o Oceano Atlântico Sul, enquanto A. africana e A. nodulifer, já foram reportadas em áreas equatoriais e meridionais brasileiras. Todas as espécies de Azpeitia foram raras (19%) nas amostras de alto-mar (entre as isobatas de 100-200 m). Considerações sobre a morfologia baseada em observações ao microscópio óptico e eletrônico de varredura são fornecidas juntamente com dados de distribuição das espécies na área estudada.

    Abstract in English:

    This paper provides information on the morphology and occurrence of extant diatoms of the family Asterolampraceae and Azpeitia species of the southernmost Brazilian continental shelf and slope waters in the Southwestern Atlantic Ocean (28 -34ºS), under the influence of Tropical, Subtropical, Subantarctic Waters, terrestrial discharges from La Plata River and Lagoa dos Patos lagoon. Plankton was sampled (20 µm net; vertical hauls) at the same 27 stations in winter 2005 and summer 2007. Among Asterolampraceae, Asteromphalus flabellatus was the most frequent species (57% of samples) observed mainly in winter samples (92%) in Subtropical Shelf Water but also under the influence of La Plata River plume (salinity <35). Lower frequencies were observed for Asterolampra marylandica, Asteromphalus elegans, Asteromphalus heptactis and Spatangidium arachne. Four species of Azpeitia were observed: A. barronii and A. neocrenulata for the first time in the South Atlantic Ocean while A. africana and A. nodulifer had already been registered in equatorial and southern areas of Brazil. All Azpeitia species were rare (19%) in offshore samples (100-200 m depth. Remarks on the morphology based on light and scanning electron microcopy observations are provided along with their distribution in the study area.
  • Tide distortion and attenuation in an Amazonian tidal river

    Freitas, Paulo T. A.; Silveira, Odete F. M.; Asp, Nils Edvin

    Abstract in Portuguese:

    O presente estudo teve como objetivo investigar a propagação da maré no sistema fluvial Guamá-Capim, na região amazônica, considerando aspectos hidrológicos e geomorfológicos. Os métodos empregados incluem dados históricos de vazões fluviais e níveis d'água, além de medições próprias de maré em diferentes locais e períodos ao longo do sistema. Os principais pontos defendidos no presente trabalho incluem a vazão fluvial como principal fator para a distorção da maré e consequente formação de pororoca no sistema, assim como o baixo relevo da área seria responsável por incremento na incursão da maré para o continente. Os resultados revelam uma penetração da maré de mais de 200 km, ocorrendo também uma forte deformação da maré, se intensificando gradualmente a montante, resultando em uma vazante até 5 horas mais longa que a enchente 161 km a montante, apresentando também velocidades de enchente levemente superiores, incluindo o decaimento contínuo da altura da maré, intensificado a partir desse ponto. Sazonalmente, a vazão fluvial aumenta 10 vezes no rio Guamá e 4 vezes no rio Capim. Durante períodos de alta descarga, combinados com marés equinociais (e.g. março-abril), o fenômeno da pororoca ocorre no sistema, em associação ao baixo relevo da área. Desta forma as principais conclusões são de que a forte deformação da maré relacionada a altas descargas fluviais e o baixo relevo da área são os fatores preponderantes na propagação da maré no sistema e formação de pororoca. Mais além, o sistema foi classificado como tidal river, onde a enorme descarga de água doce na região costeira amazônica resulta na prática ausência de salinidade no sistema estudado. Assim, seu estudo vem contribuir na definição e classificação de sistemas estuarinos.

    Abstract in English:

    The present study seeks to evaluate tidal propagation in the Guamá-Capim river system, in the Amazonian region, considering hydrodynamic and geomorphological aspects. Available data sets on fluvial discharge and water level variations were considered, besides several methods of measuring the tides (currents, water levels and discharges) recorded at different stations and in different periods. The main point argued is that fluvial discharge is the key-factor in tidal distortion and tidal bore formation in the system investigated, whereas the low relief of the area would be the main factor contributing to landward tidal incursion. The results show an impressive upward tidal incursion of more than 200 km, including substantial distortion -increasing upstream -of the tidal wave, of which the ebb phase lasts up to 5 hours longer than the flood, including higher flood current velocities as far as 161 km upstream. Generally, only hyposynchronous tidal response was observed. Seasonally, the fluvial discharge varies about 10 times in the Guamá and 4 times in the Capim River. The increase of the fluvial discharge results in an increasing distortion of the tide, besides a weak increase of the attenuation. During high fluvial discharge periods in conjunction with equinoctial tides (e.g. March-April), a tidal bore occurs in the system, also increased by the generally low relief. Therefore, the conclusions include: low relief and the distortion related to high fluvial discharges are the main factors controlling tidal propagation along the system and tidal bore formation. Furthermore, the system could be classified as a tidal river, in which massive regional fresh water input results in virtually non-existent salinity throughout the Guamá-Capim system.
  • Macrofauna assemblages in a XVIIth century shipwreck: comparison with those on natural reefs and sandy bottoms

    Coelho, Rui; Monteiro, Pedro; Abecasis, David; Blot, Jean Yves; Gonçalves, Jorge M. S.

    Abstract in Portuguese:

    As comunidades de macrofauna de um naufrágio do século XVII ocorrido ao largo da costa Sul de Portugal, foram estudadas e comparadas com recifes naturais e fundos de areia através de census visuais subaquáticos. Foram registados 11 173 espécimes pertencentes a 224 taxa faunísticos e 12 phyla. Os recifes naturais apresentaram a maior densidade de espécimes (35 122 / 1000 m²) seguidos do naufrágio (21 392 / 1000 m²) e dos fundos de areia (3771 / 1000 m²). Foram calculados três índices de biodiversidade (Margalef, Shannon-Wiener e Pielou), com os recifes naturais que apresentarem os valores mais elevados. No entanto, o naufrágio mostrou valores relativamente semelhantes aos fundos rochosos nos índices de Shannon-Wiener e Pielou. Os três habitats foram separados por estatística multivariada, com a dissimilaridade média entre areia e naufrágio, e entre areia e recifes naturais sendo muito superior à dissimilaridade entre os recifes naturais e o naufrágio. O naufrágio apresentou elevada abundância de algumas espécies comercialmente importantes, como a faneca Trisopterus luscus, o safio Conger conger e a santola Maja squinado, assim como de espécies vulneráveis e ameaçadas como a gorgonia rosa Eunicella verrucosa. Os resultados apresentados realçam a importância desse habitat para a costa Sul de Portugal.

    Abstract in English:

    The macrofauna assemblages of a XVIIth century shipwreck off southern Portugal were studied and compared with those of nearby natural reefs and sandy bottoms, by underwater visual census. A total of 11 173 specimens of 224 different fauna taxa and 12 phyla were recorded. Natural reefs had the highest density of specimens (35 122 / 1000 m²) followed by the shipwreck (21 392 / 1000 m²) and the sandy bottoms (3771 / 1000 m²). Three biodiversity indices were estimated (Margalef, Shannon-Wiener and Pielou), with the natural reefs showing the highest values. However, the shipwreck presented values relatively similar to those of the natural reefs for the Shannon-Wiener and Pielou indices. The three habitats were clearly distinguishable by multivariate statistical analysis, with the average dissimilarity between sand and shipwreck, and between sand and natural reefs being much higher than that between the shipwreck and the natural reefs. The shipwreck had higher abundances of some commercially important species, such as the pouting Trisopterus luscus, European conger Conger conger, and common spider crab Maja squinado, as well as some vulnerable and threatened species such as the pink seafan Eunicella verrucosa. The results presented emphasize the importance of this habitat on the southern Portuguese coast.
  • Accumulation and distribution of metals in the tissues of two catfish species from Cananéia and Santos-São Vicente estuaries

    Azevedo, Juliana de Souza; Hortellani, Marcos Antônio; Sarkis, Jorge Eduardo de Souza

    Abstract in Portuguese:

    Concentrações de Pb, Cd, Zn e Cu e sua distribuição no fígado, brânquias e músculo dos bagres Cathorops spixii e Genidens genidens foram determinadas visando fornecer informações sobre os processos de bioacumulação desses metais nas espécies. Os peixes foram coletados no estuário de Cananéia e em duas regiões do estuário de Santos-São Vicente, ambos em São Paulo, Brasil. Esses estuários apresentam distintas influências antropogênicas, sendo o primeiro deles submetido a impacto industrial e o segundo a impacto doméstico. Em geral, as maiores concentrações de Cu, Zn, Cd e Pb foram obtidas no tecido hepático. No músculo foram encontrados os menores valores de acumulação para todos os elementos investigados. Quanto à distribuição dos metais e ao seu índice de poluição (Índice de Poluição por Metais-IPM), os níveis diminuíram na seguinte ordem: fígado>brânquias>músculo. Resultados do IPM sugerem que as brânquias e o fígado são importantes órgãos para indicar processos de bioacumulação, sendo também os melhores para refletir exposições crônica e recente a metais.

    Abstract in English:

    Pb, Cd, Zn, and Cu concentrations and their distribution in liver, gill, and muscle tissues of the catfish Cathorops spixii and Genidens genidens were investigated in order to provide information concerning the bioaccumulation processes in these species. Fish were collected in one estuary subject to slight human influence (Cananéia) and in two regions within the Santos-São Vicente estuary, São Paulo, Brazil, subject to distinct anthropogenic influences: 1) industrial and 2) domestic. In general, the highest concentrations of Cu, Zn, Cd, and Pb were found in the liver tissue. Muscle showed the lowest values of metal accumulation for all the elements investigated. Regarding the distribution and the metal pollution index (MPI), the levels of the metals analyzed decreased in the following order: liver>gill>muscle. MPI results suggest that gill and liver are important organs to exemplify the bioaccumulation process and are also better able to reflect both recent and chronic exposure to metals.
  • Brazilian sandy beach macrofauna production: a review

    Petracco, Marcelo; Cardoso, Ricardo Silva; Corbisier, Thais Navajas; Turra, Alexander

    Abstract in Portuguese:

    O estado da arte dos estudos de produção da macrofauna de praias arenosas brasileiras foi analisado a partir de informações disponíveis na literatura. Para essa finalidade, a representatividade dos dados de produção foi examinada de acordo com a distribuição latitudinal, grau de exposição e estado morfodinâmico das praias, grupos taxonômicos e métodos empregados. Além disso, foi realizada uma análise descritiva para investigar tendências da produção dos grupos taxonômicos e das espécies mais representativas da macrofauna de praias arenosas. Um total de 69 estimativas de produção referentes a 38 populações da macrofauna foi obtido a partir de 35 estudos realizados entre 22º56'S e 32º20'S. Estimativas de produção foram restritas a populações de praias situadas no sul e sudeste da costa brasileira. A maior parte das populações estudadas habita praias arenosas expostas dissipativas e é representada principalmente por moluscos e crustáceos, com um número menor de poliquetas. As tendências da produção entre os grupos taxonômicos seguiram um padrão similar ao observado em praias ao longo do mundo, com altos valores para bivalves e decápodes. A alta taxa de renovação (razão P/B) dos decápodes foi devido à presença de diversas estimativas para populações do caranguejo Emerita brasiliensis, as quais alcançam altos valores de produtividade. A maior parte dos estudos aborda a comparação da produção e, especialmente, da razão P/B, de acordo com características da história de vida de populações da mesma espécie e/ou com grupo taxonômico. Apesar da importância de estudos com esse enfoque, outras abordagens, tais como o efeito de distúrbios induzidos pelo homem sobre a macrofauna, deveriam ser empregadas nesses ambientes ameaçados.

    Abstract in English:

    The state of the art of the studies on the production of Brazilian sandy beach macrofauna was analyzed on the basis of the data available in the literature. For this purpose, the representativeness of the production dataset was examined by latitudinal distribution, degree of exposure and morphodynamic state of beaches, taxonomic groups, and methods employed. A descriptive analysis was, further, made to investigate the trends in production of the more representative taxonomic groups and species of sandy beach macrofauna. A total of 69 macrofauna annual production estimates were obtained for 38 populations from 25 studies carried out between 22º56'S and 32º20'S. Production estimates were restricted to populations on beaches located on the southern and southeastern Brazilian coast. Most of the populations in the dataset inhabit exposed dissipative sandy beaches and are mainly represented by mollusks and crustaceans, with a smaller number of polychaetes. The trends in production among taxonomic groups follow a similar pattern to that observed on beaches throughout the world, with high values for bivalves and decapods. The high turnover rate (P/B ratio) of the latter was due to the presence of several populations of the mole crab Emerita brasiliensis, which can attain high values of productivity, in the dataset. Most of the studies focus on the comparison of production and, especially, of P/B ratio according to life history traits in populations of the same species/taxonomic group. Despite the importance of life history-production studies, other approaches, such as the effect of man-induce disturbances on the macrofauna, should be undertaken in these threatened environments.
  • Temporal variability of chlorophyll-a in the São Vicente estuary

    Bucci, André Francisco; Ciotti, Áurea Maria; Pollery, Ricardo Cesar Gonçalves; Carvalho, Renan de; Albuquerque, Heitor Cavalcanti de; Simões, Leonardo Tomida Spalletti

    Abstract in Portuguese:

    Estuários são ambientes dinâmicos e susceptíveis a alterações antropogênicas. Nesses ambientes, torna-se imprescindível monitoramento do fitoplâncton na previsão da eutrofização e de seus efeitos para o ecossistema. No estuário de São Vicente (Brasil) a biomassa fitoplanctônica, como clorofila-a, varia sazonalmente em resposta às chuvas e marés. O presente estudo visa apresentar dois programas de monitoramento para detectar florações fitoplanctônicas em relação a turbidez da água guiada pelas marés e chuvas. Métodos. As observações foram semanais na porção rasa (Fevereiro a Setembro de 2008; área 1) e observações em dias alternados no canal (verão de 2010; área 2). Os resultados mostram que a área 1, turbidez acima de 3000 RU manteve níveis de clorofila-a médios (4 mg.m-3) e duas florações ocorreram apenas em baixa turbidez, sendo esta diferente entre marés alta e baixa. Na área 2, a turbidez manteve-se entre 1500 RU, os nutrientes foram maiores durante as marés de quadratura, e as florações tiveram frequência de aproximadamente 15 dias, no final da quadratura, predominando diatomáceas em cadeia e eventualmente flagelados e diatomáceas penadas. A composição taxonômica variou entre florações e o padrão quinzenal foi significativamente alterado durante eventos com alta descarga de água doce oriundos da usina hidroelétrica Henry Borden (> 9*106.m³) o que impediu o acúmulo de fitoplâncton no período das quadraturas.

    Abstract in English:

    Estuaries are extremely dynamic environments that are vulnerable to anthropogenic alterations. Thus, monitoring phytoplankton abundances and composition is an essential tool for the prediction of eutrophication and its effects on coastal ecosystems. Phytoplankton biomass, as chlorophyll-a, in the São Vicente estuary (Brazil) varies in response to tidal cycles and seasonal rainfall. Objectives. To present two datasets designed to assess the relationship between chlorophyll-a and changes in water turbidity driven by tide and rain. Methods. Weekly observations were made in the shallow embayment (February to September 2008; site 1) and observations recorded on alternate days (summer 2010, site 2). Results. At site 1, turbidity differed between high and low tides, but on most days was over 3000 RU, maintaining moderate chlorophyll-a levels (4 mg.m-3) and only two blooms developed during low turbidity. Site 2 mean turbidity was 1500 RU, nutrient level was higher during neap tides and phytoplankton blooms were mainly observed at the end of neap tides at 15-day intervals, dominated by chain-forming diatoms and occasionally flagellates and pennate diatoms. Conclusions. Taxonomic composition of the blooms was different and their frequency altered by events characterized by intense freshwater discharges from the Henry Borden Hydroelectric Dam (> 9*106.m³), inhibiting phytoplankton accumulation during neap tide periods.
  • Numerical simulation of wind waves on the Río de la Plata: evaluation of four global atmospheric databases

    Martin, Paula; Dragani, Walter; Cerne, Bibiana; Alonso, Guadalupe; Pescio, Andrés; Prario, Bárbara

    Abstract in Portuguese:

    Na região do Rio de la Plata, o desempenho das reanálises globais do NCEP/NCAR I, NCEP/DOE II, JRA-25 e ERAInterim implementadas como forçantes atmosféricas do modelo SWAN foram quantitativamente acessados através do viés, erro quadrático médio, coeficiente de determinação e inclinação da reta. Estes índices foram obtidos dos parâmetros de ondas observados e simulados (alturas significativas de ondas, período principal e direção). Embora as estimativas estatísticas não mostrem diferenças evidentes para períodos e direções, algumas diferenças notáveis foram obtidas para altura de ondas simuladas, dependendo do vento utilizado. O menor viés para altura significativa (0.22 m) foi obtido quando o SWAM foi forçado com a ERAInterim, enquanto o NCEP/NCAR I (0.16 m) e NCEP/DOE II (0.19 m) forneceram menor erro quadrático médio. A melhor inclinação da reta entre simulação e observação de altura significativa (0.79) foi obtida usando NCEP/DOE II. No período de estudo, o maior episódio de onda registrado na boca do Río de la Plata foi analisado e discutido. Neste evento de condições atmosféricas energéticas o melhor ajuste foi alcançado utilizando os ventos do NCEP/DOE II como forçante. Conclui-se que a base de dados NCEP/DOE II é forçante atmosférica mais adequada para simular alturas significativas de ondas com o modelo SWAN na região estudada.

    Abstract in English:

    The performance of NCEP/NCAR I, NCEP/DOE II, JRA-25 and ERA-Interim global databases, implemented as atmospheric forcings of the SWAN model in the Río de la Plata region, was quantitatively tested by calculating the bias, the mean square root error, the determination coefficient and the slope of the line fitted between observed and simulated wave parameters (significant wave height, mean period and direction). Even though statistical estimators showed no evident differences for wave periods and directions some noticeable differences were observed for simulated significant wave heights depending on the forcing used. The lowest bias (0.22 m) was obtained when the SWAN model was forced by ERA-Interim. With regard to the mean square root errors, the lowest values were obtained when NCEP/NCAR I (0.16 m) and NCEP/DOE II (0.19 m) were used as forcing. In addition, the best slope for simulated heights (0.79) was obtained using NCEP/DOE II. Computed determination coefficients for heights, periods and directions were very similar (0.89-0.93) for all the simulations carried out in this study. Energetic and severe wave events were given special consideration. The most energetic wave episode recorded in the Río de la Plata mouth (24 August, 2005) was analyzed and discussed in particular. It was concluded that during energetic atmospheric conditions the best agreement is achieved by implementing NCEP/DOE II as forcing. In the light of these results it is concluded that NCEP/DOE II is the most suitable atmospheric forcing to simulate wave heights with the SWAN model in the Río de la Plata region.
  • Errata

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