Observatory of Coastal Conservation of Paraná - OC2 : a tool to support regional development

En la actualidad la región costera paranaense (sur de Brasil) pasa por un momento crítico en lo que concierne a la conservación del patrimonio natural y cultural remanente. Creado en 2012 el Observatorio de Conservación Costera de Paraná (OC2) es una instancia que reúne profesionales de diversas áreas del conocimiento, promoviendo el intercambio y la generación de informaciones técnico-científicas para subsidiar la toma de decisiones en la gestión territorial del litoral. Al considerar la reciente creación del OC2, su actuación ya demostró un importante papel en la calificación de los proyectos de infraestructura, promoviendo el diálogo en los procesos de planificación y permisos ambientales corrigiendo inconsistencias técnicas y jurídicas y cobrando de los gestores públicos transparencia y mayor rigor técnico en esos procesos de éstos. Muchas perspectivas, sugerencias y soluciones presentadas a través del OC2 son componentes esenciales de una macro estrategia para el desarrollo sostenible del litoral de Paraná, considerando las relaciones costo-beneficio económico-social-ambiental. A partir de eso, pautado en informaciones que pueden ayudar a los tomadores de decisión, los planes de desarrollo y la protección de áreas naturales, es posible planificar el desarrollo regional contribuyendo como herramienta de gestión en las esferas municipal, estatal y federal.The coastal region of Paraná (southern Brazil) is currently going through a critical moment regarding the conservation of the remaining natural and cultural heritage. Created in 2012, the Observatory of Coastal Conservation of Paraná (OC2) is an entity that brings together professionals from different knowledge areas, promoting the exchange and generation of technical-scientific information to subsidize decision-making in the territorial management of the coast. When considering the recent creation of the OC2, its performance has already demonstrated an important role in the qualification of infrastructure projects, promoting dialogue in planning processes and environmental permits, correcting technical and legal inconsistencies, and charging transparency and greater technical rigor from public managers. Many perspectives, suggestions, and solutions presented through the OC2 are essential components of a macro strategy for the sustainable development of the Paraná coast, taking into account the economic-social-environmental cost-benefit relationships. Based on information that can help decision-makers, development plans, and the protection of natural areas, it is possible to plan regional development by contributing as a management tool in the municipal, state and federal spheres.Fil: Paula, Eduardo Vedor de. Universidad Federal de Paraná (Brasil)Fil: Silva, Ariel Scheffer da. Itaipu Binacional (empresa hidroeléctrica)Fil: Ficher, Dailey.Fil: Schrappe Borges, Clóvis Ricardo

Estrutura e dinâmica de comunidades epilíticas de habitats artificiais e suas relações com os fatores ambientais na plataforma rasa do estado do Paraná

Orientador: Prof. Dr. Frederico Pereira BrandiniTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Curso de Pós-Graduação em Ciências Biológicas - ZoologiaInclui bibliografiaÁrea de concentração: ZoologiaResumo: As águas quentes e oligotróficas da costa sudeste do Brasil formam uma estrutura hidrográfica estratificada com pouca circulação vertical. A produtividade orgânica na coluna de água é baixa e consequentemente a pesca é uma atividade econômica pouco representativa. O assoalho da plataforma continental é formado, em sua maioria, por sedimento arenoso e lodoso, pouco estável para a fixação e crescimento algal, apesar das condições adequadas de luz até 40 metros e das intrusões sazonais de águas frias e nutricionalmente ricas da Água Central do Atlântico Sul (ACAS). O aumento de substratos consolidados, restritos às regiões costeiras e às ilhas oceânicas, como habitats apropriados à fixação, desenvolvimento e proteção dos organismos marinhos, associado às condições hidrográficas no fundo ao nível da ACAS, podem ter reflexos positivos na produtividade de comunidades bênticas. Estudos descritivos ou experimentais da fauna epilítica na área de plataforma são raros, e ainda não foram estudadas as comunidades ao longo de gradientes batimétricos da plataforma rasa. O objetivo geral deste trabalho é estudar a variação sazonal do padrão de circulação de massas d'água da plataforma costeira paranaense (drenagem continental, Água Tropical e Água Central do Atlântico Sul) e sua influência sobre a estrutura das comunidades macrobênticas de substratos consolidados artificiais, como subsídio ao uso de recifes artificiais. Foram usados métodos destrutivos (coleta de painéis) e não destrutivos (fotografia sub-aquática) de coleta de macrobentos e cruzeiros, durante 22 meses consecutivos, para caracterização oceanográfica, ao longo de uma transecção costa-oceano, onde foram instalados recifes artificiais. As características hidrográficas na plataforma rasa do Estado do Paraná, variaram entre padrões sazonais bem definidos, com gradientes físico-químicos relacionados ao regime hidrográfico. Os ventos têm papel fundamental na hidrografia do setor externo e a pluviosidade, na área costeira. A análise dos dados indica a setorização hidrográfica da área de estudo. Foram observados padrões distintos de colonização da comunidade epilítica em recifes artificiais ao longo de um transecto costa-oceano, associados às condições hidrográficas. As espécies dominantes nas áreas costeiras (10 m de profundidade) foram Chthamalus bicinuatus, um didemnídeo não identificado, Ostrea puelchana e uma esponja não identificada. Nas áreas intermediárias (20 m), com maior biodiversidade, esponjas e antozoários, principalmente Astrangia rathbuni foram dominantes. Nas áreas externas, mais profundas (30 m) Balanus spongicola, esponjas e briozoários dominaram. Três fases distintas foram observadas no processo de sucessão da comunidade epilítica: inicial de ocupação, estruturação e estabilização. Em fase adiantada de colonização, percebe-se a estrutura tridimensional e complexa da comunidade, com pelo menos três camadas bem definidas. A Ostrea puelchana foi dominante na camada basal, enquanto que Didemnum granulatum e Didemnum rodriguesi dominaram a segunda camada. Na camada superior os padrões de dominância não foram significativos. Padrões sazonais de recrutamento foram bem definidos nos grupos dominantes (bivalves, ascídias, poríferos) com picos na primavera e verão. Padrões irregulares, sem época definida de recrutamento foram observados nos demais grupos. Os resultados deste estudo são inéditos e podem servir de base para novos trabalhos neste gradiente batimétrico. De um ponto de vista aplicado, estes resultados sugerem a seleção de áreas e épocas para o desenvolvimento de programas de habitats artificiais visando o gerenciamento dos recursos biológicos da plataforma rasa do Estado do Paraná.Abstract: The Brazilian southern coast is dominated by warm oligotrophic waters, forming a hydrographic structure vertically stratified, with low vertical circulation. The reduced organic productivity in the water column and the limited fisheries stocks, make the fishing production not economically representative when compared with upwelling areas or temperate coasts. Moreover, the bottom of the continental shelf in the Brazilian southern region is mostly composed by sandy sediments, not feasible for algal growth, despite good light conditions until 40 meters deep and cold and rich waters from the South Atlantic Central Water (SACW). Hard bottom habitats, which are shelter, feeding and reproduction grounds for many benthic invertebrates and fish, are restricted to shallow coastal regions and oceanic islands. The increase of hard bottom habitats feasible for attachment, development and protection of marine life in such areas, added to the SACW, can have positive effects on benthic productivity. Despite of the biological potential of costal areas, there is a lack of experimental and descriptive studies on epilithic fauna in the coastal shelf of this region. The main objective of this study is to identify seasonal patterns in the coastal shelf water masses circulation of Parana State (continental drainage, Tropical Water, and SACW), and their influence on the macrobenthic community structure of artificial substrates, in order to subsidize artificial habitat programs. Destructive and non destructive methods were applied for macrobenthic fauna data collection, as well as, 22 monthly hydrographic cruises were conduced for oceanographic characterization, along a cross-shelf transect, where artificial reefs were installed. The results show that well defined seasonal hydrographie patterns exist, related to physical chemical gradients. Winds have a fundamental role in the hydrography of the external sector of the shelf, and, the rain regime, in the coastal area. Data analysis indicates a sectorization of the study area. In the artificial reefs installed along the transect, distinct patterns of epilithic colonization were observed, associated to different hydrographic conditions. In the shallow areas (10 meters), Chthamalus bicinuatus, a not identified didemnid, Ostrea puelchana and a not identified sponge, were the dominant species. In the middle shelf waters (20 meters), sponges and anthozoans, mainly Astrangia rathbuni were dominant. This was the site with higher diversity and abundance of organisms. In the external and deeper area (30 meters), Balanus spongicola, sponges and bryozoans dominated. Seasonal patterns of epibenthic recruitment were well defined for dominant groups such as bivalves, ascidians and porifera, with peaks in the spring and summer. Irregular patterns, without defined recruitment season, were observed for the other groups identified. Three main defined stages were observed during the succession process of the epilithic community: initial occupation, structuring and stabilization. In a more developed colonization stage, a three dimensional structure was detected, with at least three layers. Ostrea puelchana was dominant in the basal layer, while Didemnum granulatum and Didemnum rodriguesi dominated the second layer. In the upper layer the dominance patterns were not significant. The results of this study suggest that suitable areas and seasons for development of artificial habitat programs should be considered for the management of living resources of the coastal shelf of Parana State

Epilithic community development on artificial reefs deployed along a cross-shelf environmental gradient off Paraná state, southern Brazil

Concrete modules were deployed on the bottom of the 11, 18 and 30 meters isobaths along a cross-shelf hydrographic gradient off Paraná State, Southern Brazil, with the purpose of studying the colonization of sessile epilithic macroinvertebrates on artificial surfaces. After one year of submersion a total of 63 species of epilithic organisms were identified, dominated by Ostrea puelchana, Chthamalus bisinuatus, Balanus cf spongicola, Astrangia cf rathbuni, Didemnum spp, poryphers and bryozoans. Diversity index and percent cover at reef stations placed at 11, 18 and 30 meters isobaths were respectively 2.28 and 66.7%, 2.79 and 96.6% and 1.66 and 77.4%. Differences of general community structure among the three assemblages were not clearly related to the general environmental conditions at the bottom layers near the reef stations. Turbidity and larval abundance are discussed as important factors affecting colonization processes. Results indicate that depths between 15-20 meters are more suitable for the implementation of large scale artificial reef systems in the inner shelf off Paraná and, possibly, throughout the inner shelves off southern Brazil with similar hydrographic conditions.<br>Blocos quadriláteros de concreto foram assentados no fundo marinho nas isóbatas de 11, 18 e 30 metros ao longo de um transecto na plataforma interna perpendicular a costa do estado do Paraná, Região sudeste do Brasil, com o objetivo de analisar a colonização de macroinvertebrados epilíticos em superfícies artificiais em relação ao gradiente ambiental. Após um ano de submersão foram identificadas 63 espécies de organismos epilíticos dominados por Ostrea puelchana, Chthamalus bisinuatus, Balanus cf spongicola, Astrangia cf rathbuni, Didemnum spp, esponjas e briozoários. Os índices de diversidade e porcentagens de cobertura da macrofauna epilítica nos recifes artificiais assentados sobre as isóbatas de 11, 18 e 30 metros foram respectivamente 2.28 and 66.7%, 2.79 and 96.6% and 1.66 and 77.4%. As diferenças entre a estrutura da comunidade epilítica nas tres isóbatas não foram claramente relacionadas com as condições ambientais no fundo próximo aos recifes artificiais. Turbidez e abundância de larvas do meroplâncton foram considerados fatores importantes no controle da colonização epilítica e nas diferenças entre a estrutura das comunidades observada nos tres recifes experimentais. Os resultados indicam que profundidades entre 15 e 20 metros são mais adequadas para a instalação de sistemas de recifes artificiais em larga escala na plataforma do estado do Paraná e, possivelmente, em toda a região Sudeste do Brasil com características hidrográficas semelhantes

Sources of nutrients and seasonal dynamics of chlorophyll in the inner shelf off Paraná State-South Brazil Bight

The seasonal dynamics of phytoplankton chlorophyll and nutrients were studied between August 1997 and March 1999 along a cross-shelf section of the inner coastal of Paraná State, southern Brazil. Vertical thermohaline stratifications in the rainy summer alternated with winter homogeneities. Nitrate-N varied from 0.17 to 1.13 µM, nitrite-N from 0.04 to 1.10 µM, phosphate-P from 0.37 to 0.73 µM, and silicate-Si from 2.5 to 10.2 µM, all presenting maximum concentrations at the bottom layers at the outer stations. Chlorophyll concentrations varied from <0.02 to 10.8 µg·L−1 throughout the study period, with maxima at subsurface and bottom layers depending on the season. Seasonal differences in the distributional patterns of nutrients and chlorophyll were caused by two main wind-driven physical processes: (i) onshore intrusions of South Atlantic Central Waters and (ii) remote continental runoff from La Plata River. These were considered the main sources of new nutrients in summer and winter periods, respectively. Phytoplankton biomass (indicated by chlorophyll concentrations) tends to accumulate at subsurface layers, representing the primary source of organic matter for pelagic and benthic habitats in the inner shelf off Paraná State

Biofouling e biodeterioração química de argamassa de cimento portland em reservatório de usina hidroelétrica Biofouling and chemical biodeterioration in hydroeletric power plant portland cement mortar

Last decade Brazilian rivers experimented progressive biofouling of Limnoperna fortunei communities and Cordylophora caspia hydroids. The microhabitat is so favorable that in around 1.5 years L. fortunei increased from 0.39 to nearby 149,000 units/m². Ten Portland cement mortar samples were produced with 1: 3.5: 0.4 dosages and installed for 1 year at Salto Caxias Brazilian Power Plant reservoir in 0.5 m and 1.0 m deep to investigate the biofouling influence on hydraulic civil structures. SEM, EDS, visual investigation and XRF results indicate none direct chemical interrelationships between L. fortunei and the mortar samples. However C. caspia diminished the mortar surface resistance and caused cement paste leaching