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Brazilian Journal of Oceanography, Volume: 64, Número: 3, Publicado: 2016
  • Photosynthetic responses of corals Mussismilia harttii (Verrill, 1867) from turbid waters to changes in temperature and presence/absence of light Original Articles

    Winter, Ana Paula Martins; Chaloub, Ricardo Moreira; Duarte, Gustavo Adolpho Santos; Castro, Clovis Barreira e

    Resumo em Português:

    Resumo Respostas de corais a estresses de mudanças de temperatura são específicas e dependem também da localidade. Como a luz é um componente importante dos estresses induzidos pela temperatura, testamos experimentalmente as respostas de Mussismilia hartii, coral originário de águas turvas, a mudanças de temperatura, na presença e ausência de luz. Parâmetros de fluorescência da clorofila foram medidos com Diving-PAM. Os experimentos foram mantidos a temperaturas distintas. Os pólipos permaneceram no escuro ou foram continuamente expostos a 300 µmol photons m-2.s-1 de irradiância. Nenhum branqueamento visível foi observado entre as temperaturas de 26,5 a 35,0 ºC, mas a maioria dos pólipos expostos a temperaturas elevadas mostraram sinais de necrose do tecido. Houve uma redução de Fv/Fm em resposta ao aumento da temperatura, que foi exacerbada na presença de luz, indicando um efeito sinergético desses fatores. Sugerimos que o fotodano sofrido pelos endossimbiontes de M. harttii, desencadeados nas temperaturas de 33,0 e 35,0 ºC, resultou de uma diminuição do processo de reparação, assim como o efeito da luz sobre o PSII. A recuperação de pólipos mantidos a 31,0 ºC indicou que essa temperatura parece ser limítrofe (dependendo do tempo de exposição); temperaturas acima de 31,0 ºC levaram a danos irreversíveis ou morte de M. harttii.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Responses of corals to climate change stresses are species and locality specific. As light is an important component of temperature-induced stresses, we experimentally tested the responses of a turbid water coral, Mussismilia harttii, to changes in temperature in the presence and absence of light. Chlorophyll fluorescence parameters were measured using a diving-PAM. Experiments were carried out at distinct temperatures. Polyps were kept in the dark or were continuously exposed to 300 µmol photons m-2.s-1 irradiance. No visible bleaching of coral samples was seen in temperatures between 26.5 and 35.0 ºC, but most polyps at higher temperatures showed signs of tissue necrosis. There was a reduction of Fv/Fm as temperature increased, with a further drop in the presence of light, indicating a synergistic effect of these factors. We suggest that the photodamage to M. harttii endosymbionts triggered by temperatures of 33.0 ºC and 35.0 ºC results from a decline of the repair process, as well as the effect of light on the PSII. Recovery data for polyps kept in 31.0 ºC showed that this temperature (depending on time of exposure) seems to be borderline; temperatures higher than 31.0 ºC lead to long-term damage or death of M. harttii.
  • Distribution of the species of Lucifer Thompson, 1829 in the subtropical South Atlantic between parallels 20º and 30ºs Original Articles

    Marafon-Almeida, André; Pereira, Juliano Bicalho; Fernandes, Luiz Fernando Loureiro

    Resumo em Português:

    Resumo A distribuição das espécies de Lucifer Thompson, 1829 (Decapoda: Luciferidae) no Giro Subtropical do Atlântico Sul foi avaliada pela Comissão Transatlântico Brasil I, entre novembro e dezembro de 2009. As amostras foram coletadas em 83 estações, em dois perfis entre o Brasil e África (20º e 30º Sul). Foram realizados arrastos oblíquos com rede cilindro-cônica, até 150 metros de profundidade. Observou-se uma relação sexual distinta entre as duas espécies encontradas. L. faxoni apresentou número de fêmeas significativamente maior em relação aos machos: 1:0.5 (X2 = 21,77, p = 0,0001), enquanto L. typus, teve proporção sexual de machos significativamente maior que de fêmeas: 1.86:1 (X2 = 50,84, p = 0,0001). A distribuição de L. typus variou entre as porções oeste e leste da cordilheira Mesoceânica. Essa distribuição esteve relacionada significativamente com a salinidade (R2 = 0.13; F(3.79); p = 0,009), mais elevada à oeste da área de estudo. No presente trabalho as duas espécies tiveram seus registros ampliados para o Giro Subtropical do Atlântico. De forma geral, os camarões luciferídeos foram mais frequentes e abundantes nas estações de coleta a oeste da Cordilheira Mesoceância, com L. typus sendo mais representativo tanto em abundância quanto em ocorrência.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The distribution of the species of Lucifer Thompson, 1829 (Decapoda: Luciferidae) in the South Atlantic Subtropical Gyre was assessed by the Brazil Transatlantic Commission in November and December 2009. The samples were collected at 83 stations on two profiles between Brazil and Africa (20 º and 30 ºS). Oblique hauls were performed with a WP-2 net up to 150 meters deep. A distinct sexual relationship was noted between the two species found and L. faxoni presented a significantly higher number of females relative to males 1:0.5 (X2 = 21.77, p = 0.0001). The L. typus sex ratio had significantly more males than females 1.86:1 (X2=50.84, p = 0.0001). The distribution of L. typus occurred in both the western and the eastern portions of the Mid-Oceanic Ridge. This distribution was significantly related to salinity (R2 = 0:13; F = 3.79, p = 0.009), which was higher in the western portion of the study area. In addition, the recordings of the two species were extended to the Atlantic Subtropical Gyre. Overall, Luciferidae shrimp were more common and abundant at the stations west of the Mid-Oceanic Ridge and L. typus was the most frequent and abundant species.
  • Spatiotemporal distribution of the benthic macrofauna in an urbanized subtropical estuary: environmental variations and anthropogenic impacts Original Articles

    Mattos, Pedro Rocha; Almeida, Tito César Marques de

    Resumo em Português:

    Resumo Este estudo foi conduzido no baixo estuário do rio Itajaí-Açu, sul do Brasil, no qual buscamos: (1) determinar a distribuição espaço-temporal da macrofauna (2) relacionar o padrão de distribuição da assembleia com as variáveis ambientais e (3) avaliar a influência das dragagens de aprofundamento sobre a estrutura e composição da assembleia. Duzentas e vinte e oito amostras foram coletadas em quatro estações localizadas no baixo estuário, duas delas afetadas pelas dragagens. A composição do sedimento (areia, silte e argila, matéria orgânica e carbonato) as variáveis da coluna de água (temperatura, salinidade, pH, oxigênio dissolvido e turbidez) também foram analizadas. Utilizou-se de Análise em Componentes Principais para avaliar a variação espaço-temporal das forçantes ambientais, e Agrupamento Hierárquico para a distribuição da assembleia. Correlações entre a matriz de variáveis ambientais e a estrutura multivariada da macrofauna foram testadas por meio da Análise Canônica de Coordenadas Principais. Testamos as variações espaço-temporais das associações por meio de Análise de Variância Multivariada Permutacional. Dos 21.839 organismos coletados, 97% correspondeu ao gastrópode Heleobia australis. Apesar da descarga fluvial mostrar-se uma importante variável reguladora do ecossistema, as dragagens de aprofundamento foram deletérias à macrofauna, favorecendo a dominância de organismos oportunistas tais como H. australis.

    Resumo em Inglês:

    Abstract This study was conducted in the Itajaí-Açu river lower estuary in Southern Brazil, in which we aimed to: (1) analyze spatiotemporal variations on the macrofauna; (2) search for relationships between environmental variables and the assembly and (3) evaluate the influence of capital dredging upon the assembly. Two hundred twenty eight samples were performed in four stations, two of which affected by dredging. Sediment (sand, silt and clay, organic matter and carbonate) and water column´s variables (temperature, salinity, pH, dissolved oxygen, and turbidity) were also assessed. We applied Principal Component Analysis for environmental variables and Hierarchical Clustering for biotic data. Correlations between environmental and biotic matrices were tested by Canonical Analysis of Principal Coordinates. Spatiotemporal variations in the assembly were tested by Permutational Multivariate Analysis of Variance. From the 21.839 organisms sampled, 97% was represented by the gastropod Heleobia australis. Despite the influence of the river discharge on the ecosystem, dredging was deleterious to the assembly, favoring opportunistic organisms such as H. australis.
  • Macrobenthos of the coastal Budi Lagoon, southern Chile: Changes associated with seasonal environmental variation Original Articles

    Bertrán, Carlos; Fierro, Pablo; Encalada, Elizabeth; Peña-Cortés, Fernando; Tapia, Jaime; Hauenstein, Enrique; Vargas-Chacoff, Luis

    Resumo em Português:

    Resumo O objetivo do presente estudo foi investigar a relação sazonal entre macrobentos e características do sedimento, tais como textura e material orgânico, na lagoa costeira Budi Lagoon, sul do Chile. Medidas físico-químicas e amostragem do macrobentos foram realizadas durante um ano em nove localidades. Sedimento arenoso-lodoso foi o mais comum na lagoa, e percentagens elevadas de material orgânico foram registradas, variando significativamente entre as estações e locais de coleta. Em relação a fauna, foram identificados 28 taxas bentônicos e 7092 indivíduos, que apresentaram variação temporal e espacial. As espécies mais abundantes durante todo o ano foram os moluscos Littoridina cumingii e Kingiella chilenica, e o poliqueta Prionospio patagonica. Os resultados obtidos evidenciaram o importante impacto da matéria orgânica sobre o macrobentos, com riqueza e abundância da fauna diminuindo em presença de alto teor de matéria. As variações encontradas para os diferentes taxons indicaram resposta da fauna ao uso da terra ao redor de Budi Lagoon, que intensamente utilizada para agricultura e atividades turísticas.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The purpose of the present study was to investigate the seasonal relationship of macrobenthos richness and abundance with sediment characteristics (i.e. texture and organic material) for the coastal Budi Lagoon in southern Chile. Physicochemical measurements and macrobenthos samples were taken over the course of a year at nine sampling stations. Sandy-muddy sediment was the most common, and high percentages of organic material were registered, varying significantly between seasons and stations. The recorded organic material was related to natural (resident wild birds) and anthropogenic (agriculture) sources. Regarding fauna, 28 benthonic taxa and 7092 individuals were identified, with temporal and spatial variations. The most abundant taxa year-round were the molluscs Littoridina cumingii and Kingiella chilenica and the bristle worm Prionospio patagonica. Together, the obtained results evidence the important impact of organic material on the macrobenthos, with macrobenthic richness and abundance decreasing in conditions of high organic material content. The recorded variations for different taxa may indicate a response to the land use around the Budi Lagoon, which is intensely subjected to agricultural and tourist activities.
  • Comparative performance of the mussels Perna perna and Perna viridis, cultivated at four different depths Original Articles

    García, Marielyn; Seijo, César Lodeiros; Freites, Luis; Córdova, Henry; Suástegui, José Manuel Mazón; Babarro, José

    Resumo em Português:

    Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da variabilidade ambiental sobre o crescimento e a sobrevivência de mexilhões subtropicais e tropicais Perna perna e Perna viridis em quatro profundidades de cultivo no Golfo de Cariaco, durante um ciclo anual. Juvenis de P. perna (39,1±1,88 mm em comprimento de concha) e P. viridis (36,7±1,87 mm) foram semeados em cordas de nylon (3/4") e suspensos de uma jangada em 1, 3, 6 e 9 m de profundidade. A cada seis semanas, foram amostradas três repetições de cada espécie em cada profundidade. Os parâmetros de crescimento determinados foram: massa e comprimento de concha, massa seca dos tecidos moles, bem como incrustação (fouling) e as taxas de sobrevivência. Temperatura, transparência, clorofila a, oxigênio, salinidade e matéria orgânica e inorgânica particulada foram registados a cada profundidade de cultura com o objetivo de relacionar crescimento e sobrevivência às alterações ambientais. O crescimento de ambas as espécies foi analisado em relação ao ambiente, especialmente à influência dos alimentos e da temperatura. Um período de estagnação do crescimento de P. perna foi associado à maior temperatura e menor biomassa de fitoplâncton, características da temporada com prevalente estratificação da coluna de água (agosto a novembro de 2007). Em contraste, o crescimento do P. viridis não estagnou, embora tenha sido gradual e relativamente inferior. Ao final, P. perna alcançou taxas de crescimento mais elevadas do que P. viridis. Possíveis estratégias de cultivo para melhorar a produção de ambas as espécies de mexilhão são discutidas.

    Resumo em Inglês:

    Abstract This study aims to evaluate the effect of environmental variability on the growth and survival of the subtropical and tropical mussels Perna perna and Perna viridis at four different culture depths in the Gulf of Cariaco during an annual cycle. Juveniles of P. perna (39.1±1.88 mm in shell length) and P. viridis (36.7±1.87 mm) were sown on nylon ropes (3/4") and suspended from a raft at 1, 3, 6 and 9 m depths. Every six weeks, three replicates of each species were sampled (10 individuals per replicate) at each depth. Growth parameters were determined: mass and shell length, dry mass of soft tissues as well as fouling and survival rates. Temperature, transparency, chlorophyll a, oxygen, salinity and particulate organic and inorganic matter were recorded at each culture depth for the purpose of relating growth and survival to environmental change. The results show that the growth of both species was linked to the environment, especially with regard to the influence of the food and temperature. A period of stagnant growth of P. perna was associated with the higher temperature and lower phytoplankton biomass that is characteristic of the season with prevalent water column stratification (August-November 2007). By contrast, the growth of P. viridis did not stagnate, although it was gradual and relatively lower. At the end, P. perna achieved higher growth rates than P. viridis. Possible culture strategies to improve the production of both mussel species are discussed.
  • The circulation of the lower Capibaribe Estuary (Brazil) and its implications for the transport of scalars Original Articles

    Schettini, Carlos Augusto França; Miranda, Josineide B. de; Valle-Levinson, Arnoldo; Truccolo, Eliane C.; Domingues, Ernesto C.

    Resumo em Português:

    Resumo O estuário do Rio Capibaribe é um corpo de água que atravessa a Região Metropolitana de Recife (RMR), um dos maiores centros populacionais do Brasil, o que causa grande quantidade de carga de poluentes e baixa qualidade da água. A entrada de água doce a partir das águas residuais da RMR pode contabilizar mais de três vezes a contribuição fluvial durante o período de baixa descarga. Este artigo investiga a hidrodinâmica e o potencial transporte de escalares particulados e dissolvidos neste estuário. Um experimento de campo foi realizado para registrar nível da água, velocidade de corrente, salinidade, temperatura e material particulado em suspensão (MPS) durante um ciclo de maré semidiurno completo. O experimento foi realizado em condições de baixa descarga e em condições de maré de sizígia. O estuário apresentou padrão de circulação parcialmente estratificado. O transporte residual de água e sal foi estuário acima, enquanto que o transporte residual de MPS foi estuário abaixo. Os primeiros são entendidos como o efeito da complexa circulação ao redor das ilhas que formam o baixo estuário, enquanto que o último foi interpretado como devido a efeitos morfológicos que induzem à ressuspensão durante a vazante, a despeito da simetria entre correntes de enchente e vazante. Este mecanismo pode produzir transporte para a plataforma adjacente, mesmo durante períodos dominados pela maré, quando o oposto seria esperado.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The Capibaribe Estuary is a water body that crosses the Recife Metropolitan Area (RMA), one of the largest population centers in Brazil, and causes large pollutant loads and poor water quality. The fresh water inflow of wastewater from the RMA can account for three times the volume of the river discharge during the low discharge period. This article assesses the hydrodynamics and potential transport of particulate and dissolved scalars in this estuary. A field experiment was conducted to record the water level, current velocity, salinity, temperature and suspended particulate matter (SPM) contents during a full semi-diurnal tidal cycle. This experiment was performed during low river discharge and spring tide conditions. The estuary showed a partially mixed circulation pattern. The residual transport of water and salt were up estuary, while the SPM residual transport was down estuary. The former were understood as the effect of the residual circulation around the islands, while the latter was interpreted as a morphological factor inducing greater resuspension during the ebb, despite the symmetrical ebb and flood currents. This mechanism may transport SPM to the inner shelf, even under tide-dominated conditions when the opposite would be expected.
  • From regional to local scale modelling on the south-eastern Brazilian shelf: case study of Paranaguá estuarine system Original Articles

    Franz, Guilherme Augusto Stefanelo; Leitão, Paulo; Santos, Aires dos; Juliano, Manuela; Neves, Ramiro

    Resumo em Português:

    Resumo A aplicabilidade de um modelo numérico seguindo uma metodologia de downscaling foi avaliada para a plataforma sudeste brasileira (modelo regional) e o sistema estuarino de Paranaguá (modelo local). Esta abordagem permite simular fenômenos de escalas diferentes, como maré meteorológica e ressurgência costeira, e é apropriada para fins de previsão operacional. Quando grandes áreas são cobertas por modelos regionais, a propagação da maré no interior do domínio pode ser afetada significativamente pelo potencial local da maré, principalmente onde o fenômeno de ressonância é observado. A plataforma sudeste brasileira é conhecida pela ressonância da constituinte da maré lunar principal terci-diurna (M3), com as maiores amplitudes encontradas no sistema estuarino de Paranaguá. Por este motivo, a significância do potencial local da maré foi verificada neste estudo para as constituintes da maré mais importantes dentro do sistema estuarino (incluindo a M3). A validação do modelo foi realizada com dados de marégrafos, perfis de boias Argo e medições de satélite da temperatura da superfície do mar. A metodologia descrita neste estudo pode ser replicada para outros sistemas estuarinos importantes localizados na plataforma sudeste brasileira. Além disso, o modelo numérico foi desenvolvido na perspectiva de simulações operacionais em nowcast/forecast, úteis para diversas atividades, como navegação e resposta a emergências (e.g., derrames de petróleo).

    Resumo em Inglês:

    Abstract The applicability of a numerical model following a downscaling methodology was evaluated for the south-eastern Brazilian shelf (regional model) and Paranaguá estuarine system (local model). This approach permits the simulation of different scale processes, such as storm surges and coastal upwelling, and is suitable for operational forecasting purposes. When large areas are covered by regional models, the tidal propagation inside the domain can be significantly affected by the local tidal potential, mainly where the resonance phenomenon is observed. The south-eastern Brazilian shelf is known for the resonance of the third-diurnal principal lunar tidal constituent (M3), the largest amplitudes being found in the Paranaguá estuarine system. Therefore, the significance of the local tidal potential was assessed in this study for the most important tidal constituents inside the estuarine system (including M3). The model validation was performed with tidal gauge data, Argo float profiles and satellite measurements of Sea Surface Temperature. The methodology described in this study can be replicated for other important estuarine systems located on the south-eastern Brazilian shelf. Furthermore, the numerical model was developed within a perspective of operational nowcast/forecast simulations, useful for several activities such as navigation and response to emergencies (e.g., oil spills).
  • Fish assemblages in a coastal bay adjacent to a network of marine protected areas in southern Brazil Original Articles

    Cattani, André Pereira; Jorge, Fábio Gonçalves Daura; Ribeiro, Gisela Costa; Wedekin, Leonardo Liberali; Lopes, Paulo César de Azevedo Simões; Rupil, Gabriel Martín; Spach, Henry Louis

    Resumo em Português:

    Resumo A Baía Norte em Santa Catarina, é considerada como uma típica baía costeira, rodeada por uma rede de Áreas Marinhas Protegidas. Este estudo teve como objetivos descrever a composição e estrutura da comunidade de peixes, testar a influência dos padrões espaciais e sazonais e avaliar a influência das variáveis abióticas nos padrões de abundância. Amostragens sazonais foram realizadas por meio de arrasto de fundo em seis áreas predefinidas da Baía Norte no verão, outono, inverno e primavera no ano de 2005. Simultaneamente, foram coletados dados do ambiente com uma sonda multiparâmetro. Diferenças temporais e espaciais na abundância de peixes foram testados por uma análise PERMANOVA. Para visualizar graficamente as diferenças encontradas na PERMANOVA, foi realizada a análise canônica de coordenadas principais (CAP). Para avaliar a influência de variáveis ambientais sobre a fauna de peixes, foi aplicado um DISTLM usando critério de informação de Akaike (AIC). Foram coletados 9.888 espécimes, distribuídos em 27 famílias e 62 espécies. Citharichthys spilopterus foi a espécie dominante. A PERMANOVA detectou diferenças na abundância entre estações, áreas e interação entre todos os fatores. O DISTLM selecionou a temperatura e pH. Os resultados enfatizam a sazonalidade como um fator importante para a estruturação da fauna de peixes do local de estudo.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Baía Norte (North Bay) in Santa Catarina State is considered a typical coastal bay and is surrounded by a network of Marine Protected Areas. The objectives of this study were to describe the composition of the demersal fish assemblage, identify seasonal and spatial structures on a fine scale and evaluate the role of habitat descriptors and abiotic variables affecting the fish assemblage structure. Seasonal samplings were conducted in 2005, using bottom trawls in six pre-established areas in Baía Norte in summer, fall, winter and spring. Simultaneously with each trawl, environmental data were collected with a multiparameter probe. Temporal and spatial differences in fish abundance were tested by a PERMANOVA. To illustratethe differences detected graphically we ran a canonical analysis of principal coordinates (CAP). The influence of environmental variables on the fish fauna was evaluated using a Distant Based Linear Model (DistLM) with Akaike's information criterion (AIC). A total of 9,888 specimens, distributed in 27 families and 62 species, were collected. Citharichthys spilopterus was the most abundant species. PERMANOVA detected differences for abundance between seasons, areas and interaction among all the factors. The DISTLM selected temperature and pH. The results highlight seasonality as an important factor in the structuring of fish fauna of the study place.
  • Coastal Vulnerability Assessment using geoindicators: case study of Rio Grande do Sul coastline Original Articles

    Souza, Priscila Emerich; Nicolodi, João Luiz

    Resumo em Português:

    Resumo Geoindicadores são medidas de processos e fenômenos geológicos que ocorrem perto ou sobre a superfície da Terra e que variam significantemente durante um período de até 100 anos. Nas últimas três décadas, o uso de geoindicadores foi direcionado para avaliações de impactos e riscos geológicos. Seu uso, porém, ainda é pouco difundido e explorado em relação aos demais indicadores ambientais. Este estudo tem por objetivo contribuir à difusão de informação e aplicabilidade dos geoindicadores. Definimos como geoindicador um parâmetro ou aspecto comumente estudado ou monitorado nos ambientes costeiros. Os geoindicadores aqui propostos foram testados com vistas à avaliação da vulnerabilidade física costeira das praias do Rio Grande do Sul, Brasil. Quatro geoindicadores foram definidos e aplicados: altura e estado morfo-ecológico de dunas frontais, posição de linha de costa e concentração de sangradouros. Além destes indicadores de caráter físico, outro de caráter socioambiental foi incluído, qualidade sanitária. Os indicadores foram agregados para gerar um Índice de Vulnerabilidade Física para sete localidades ao longo do litoral costeiro do Rio Grande do Sul. Um mapa cartográfico de linguagem acessível ao público comum e aos tomadores de decisão foi gerado a partir dos indicadores e do Índice.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Geoindicators are means adopted for the measurement of geological processes and phenomena that occur at or near the Earth's surface and vary significantly over periods of 100 years or less. These tools have focused on assessing geological impacts and risks over the last three decades. However, the use of geoindicators is not widely known and has not been as greatly exploited as have most environmental indicators. The objective of this study is to contribute to the diffusion of information about and the application of geoindicators. We have defined, in terms of geoindicators, parameters and aspects of coastal environments that are commonly studied or monitored. The geoindicators proposed were designed for assessing coastal physical vulnerability in the case of the coastal beaches of Rio Grande do Sul, Brazil. Four geoindicators were defined and tested: the height and morpho-ecological state of the foredunes, shoreline position, and washout concentrations. An additional sócio-environmental indicator was included, sanitary quality. These indicators were brought together to constitute a Physical Vulnerability Index that represented seven locations along the coastline assessed. In addition, the indicators and Index values were used to generate a cartographic map that could be understood by the public and used by decision makers.
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