Eficiência de poliquetas e halófitas na biorremediação de um efluente de uma piscicultura a operar em regime super intensivo

The concept of recirculating aquaculture systems (RAS) is currently considered one of the paradigms of the Blue Revolution, as it allows to “grow fish anywhere”. One of the main constraints impairing the expansion of RAS, acknowledge to be a more environmentally friendly system, concerns the disposal of the organic rich effluent due to its high content in marine salts (circa 5-10% of the circulating water). The organic rich sediments that result from the settlement of suspended particulate matter (SPM) cannot be further used as fertilizer in traditional agriculture farms, being classified, according to Portuguese environmental legislation, as a dangerous waste. Therefore, it represents an economic burden to the fish farm. Integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) has been regarded as a sustainable solution to overcome this constraint, being conceptually framed on an ecosystem-based approach. This concept involves the farming, in proximity, of aquaculture species from different trophic levels with complementary ecosystem functions. In IMTA one species uneaten feed and wastes, including nutrients and by-products, represents a source of energy to the next trophic level, enabling the combination of different extractive species. The present study aimed to test the efficiency of employing polychaete-assisted sand filters and halophytes in aquaponics in the removal of organic-rich SPM and dissolved inorganic nutrients present in a marine RAS effluent. In addition, the potential added value of selected extractive species was evaluated through their fatty acids (FA) profile. To achieve these goals, the present study was divided into four complementary steps: 1) test the capacity of an innovative approach, where Hediste diversicolor-assisted sand filters were combined with the production of Halimione portulacoides in aquaponics, to bioremediate an organic-rich effluent generated by a super intensive marine fish farm operating a land-based RAS; 2) evaluate the potential added value of RAS cultured H. diversicolor, by comparing their fatty acids (FA) profile with that of wild specimens; 3) evaluate, in terms of biosecurity, if high-pressure processing (HPP) of RAS cultured H. diversicolor, promoted significant changes on their FA content; 4) assess and compare FA profiles of RAS cultured halophytes, namely H. portulacoides, Salicornia ramosissima and Sarcocornia perennis with that of wild conspecifics from donor sites. The present study revealed that the proposed IMTA system, combining RAS cultured polychaetes H. diversicolor and the halophyte plants H. portulacoides, contributed to the bioremediation of the marine effluent. In detail, H. diversicolor-assisted sand filters promoted a decrease of particulate organic matter (POM) in 70%. The ability of H. diversicolor (extractive species) to retain high values of essential FA, namely 20:5n-3 e 22:6n-3 was also demonstrated. Moreover, 22:6n-3, an essential FA paramount for marine aquaculture species’ nutrition, is not found in wild specimens of H. diversicolor. The HPP treatment induced a small reduction on polychaetes HUFA levels, but without compromising their FA profile. In this way, HPP treatment ensures both biosecurity and the nutritional quality of polychaetes biomass for high-end products/applications. The halophyte H. portulacoides cultured in aquaponics displayed a pronounced growth of stem and leaves biomass, contributing to a decrease of waste water dissolved inorganic Nitrogen (DIN) in 65%. Furthermore, H. portulacoides cultured downstream from H. diversicolor-assisted sand filters promoted a superior decrease of DIN in effluent water (67%). Although H. portulacoides, S. ramosissima and S. perennis retained high-valued nutrients, their FA profile did not differ significantly from that of wild conspecifics. Both H. diversicolor and H. portulacoides show a high extractive capacity in IMTA systems for the biomitigation of super-intensive marine fish farms effluents. Selected extractive species display a high potential economic value, with their culture simultaneously contributing for reducing the dependence on wild species and promoting the circular economy agenda and more sustainable practices. The IMTA system implemented represents an important tool for the treatment of marine RAS effluents, as it in holds more sustainable management/practices. Overall, the IMTA system tested contributes to the prevention and reduction of marine pollution and to economic growth, in line with the United Nations Sustainable Development Goal 14 (SDG14 – “life below water”) for 2030.Os sistemas de recirculação de aquacultura (RAS) são considerados um dos grandes paradigmas da Revolução Azul, pois permitem "cultivar peixes em qualquer lugar". A expansão destes sistemas RAS, levanta novos desafios face aos custos elevados associados ao tratamento do efluente gerado, existindo assim a necessidade de gestão do efluente orgânico devido ao seu teor de sal (cerca de 5-10% da água circulante). Os sedimentos removidos ricos em matéria orgânica não podem ser utilizados como fertilizantes agrícolas sem tratamento prévio. Deste modo, são encaminhados para estações de tratamento, à semelhança dos resíduos que são rotulados como perigosos para o ambiente de acordo com a legislação Portuguesa do ambiente. Esta imposição legal representa um custo adicional para o modelo produtivo que contemple o uso de RAS para cultivo de peixes marinhos. A aquacultura multi-trófica integrada (IMTA) surge como uma solução sustentável, baseada nos serviços fornecidos pelos ecossistemas. Este conceito envolve a cultura de espécies aquícolas de níveis tróficos diferentes, permitindo assim que os nutrientes presentes no alimento não ingerido e os resíduos produzidos sejam utilizados por outros organismos em cultivo. O presente estudo teve como objetivo testar a eficiência dos poliquetas cultivadas em tanques com filtros de areia e halófitas em aquaponia na remoção da matéria orgânica em suspensão e nutrientes na forma dissolvidos presentes no efluente de uma piscicultura a operar RAS em regime de produção super-intensivo, respetivamente. Pretendeu-se assim avaliar, através do perfil de ácidos gordos, o potencial valor das espécies extrativas escolhidas para este estudo. Este trabalho está dividido em quatro etapas complementares, nomeadamente: 1) testar uma abordagem inovadora de biomitigação com os poliquetas (Hediste diversicolor) cultivadas em filtros de areia combinadas com a produção da halófita Halimione portulacoides em aquaponia, na remediação de um efluente rico em matéria orgânica em suspensão e nutrientes na forma dissolvida; 2) avaliar o potencial valor acrescentado de H. diversicolor cultivado em tanques com filtros de areia abastecidos com o efluente da piscicultura comparando o seu perfil de ácidos gordos com o de conspecíficos selvagens; 3) determinar se o processamento com alta pressão (HPP) altera o teor de ácidos gordos nos poliquetas processados e validar este método para assegurar a biossegurança da biomassa destes organismos para fins comerciais; e 4) comparar os perfis de ácidos gordos de halófitas cultivados em aquaponia com o efluente de piscicultura com espécimes selvagens das áreas doadoras. Este estudo permitiu validar o potencial de H. diversicolor em tanques com filtros de areia e H. portulacoides em aquaponia na remediação do efluente da piscicultura. Os H. diversicolor cultivados em tanques com filtros de areia não só contribuíram para um decréscimo de 70% da matéria orgânica particulada, como também mostraram uma grande capacidade de reter valores elevados de ácidos gordos essenciais, nomeadamente 20:5n-3 e 22:6n-3 Estes ácidos gordos essenciais, considerados importantes para a nutrição das espécies de aquacultura, não foram encontradas em espécimes selvagens de H. diversicolor. O tratamento com altas pressões induziu uma pequena redução nas quantidades de ácidos gordos altamente insaturados nos poliquetas, no entanto não comprometeu o perfil de ácidos gordos. Desta forma, o tratamento HPP assegura tanto a biossegurança quanto a qualidade nutricional do produto final. As halófitas H. portulacoides cultivadas em aquaponia tiveram um crescimento acentuado nos caules e nas folhas, contribuindo para uma diminuição de 65% do azoto inorgânico dissolvido presente nos efluentes, subindo este valor para 67% quando combinadas com H. diversicolor. Estudos complementares com H. portulacoides, Salicornia ramosissima e Sarcocornia perennis revelaram que estas halófitas possuem uma grande capacidade para reter nutrientes, apresentando ainda um perfil em ácidos gordos n-3 e n-6 que não difere significativamente dos espécimes selvagens. As espécies H. diversicolor e H. portulacoides apresentam grande capacidade extrativa quando integradas em sistemas IMTA para a biomitigação de efluentes de pisciculturas a operar em regime super-intensivo. As espécies escolhidas representam um potencial valor económico, contribuindo a sua cultura para a redução da dependência da utilização de organismos selvagens, refletindo princípios de economia circular e práticas mais sustentáveis. O sistema IMTA implementado é assim uma ferramenta importante para o tratamento de efluentes, sendo igualmente uma contribuição positiva para a prevenção e redução da poluição marinha, gestão/práticas mais sustentáveis, segurança e crescimento económico, de acordo com o Objetivo de Desenvolvimento Sustentável 14 (ODS14 - “proteger a vida marinha”) proposto pelas Nações Unidas.SFRH/BD/96037/2013Programa Doutoral em Biologi

Dinâmica do mercúrio bioacumulado na parte subterrânea de plantas de sapal

Mestrado em Química Analítica e Controlo de QualidadeO mercúrio é considerado, ao nível global, um dos mais perigosos contaminantes presentes em sistemas aquáticos, ocupando o terceiro lugar na lista de substâncias perigosas apresentada pela ATSDR – “Agency for Toxic Substances and Disease Registry”. Os sapais fazem parte dos ecossistemas mais produtivos da biosfera, desempenhando funções bastante importantes no ecossistema. No entanto, os sapais encontram-se entre os ecossistemas mais vulneráveis, devido a acções antropogénicas, nomeadamente a descarga de contaminantes num passado recente, denominada contaminação histórica. O complexo sistema que constitui os sedimentos estuarinos, é fortemente influenciado pela actividade das plantas de sapal, pois estas têm a capacidade de alterar o ambiente químico do sedimento circundante – rizosedimento – podendo ainda imobilizar (fito-estabilização) e/ou armazenar (fito-acumulação) metais ao nível do rizosedimento e/ou da biomassa. Torna-se assim importante obter mais conhecimentos sobre a dinâmica do mercúrio ao nível do rizosedimento de espécies chave de sapais, com ampla distribuição geográfica e ciclos de vida diferentes, nomeadamente Juncus maritimus e Scirpus maritimus. Assim, este trabalho tem por objectivo dar a conhecer a dinâmica da transferência de mercúrio bioacumulado na parte subterrânea de Juncus maritimus e de Scirpus maritimus para o rizosedimento durante o processo de decomposição da biomassa subterrânea. O diferente ciclo de vida da parte aérea pode condicionar o ambiente químico do rizosedimento, i.e., o rizosedimento de Juncus maritimus apresentou o pH comparativamente mais baixo, ao longo do ano, sendo o Eh significativamente mais alto. A produção anual de biomassa da parte subterrânea não apresentou diferenças significativas e correspondeu a uma produção de 8% da produção total anual. As taxas de decomposição (k) da biomassa da parte subterrânea, após 6 meses de decomposição, foram mais rápidas em Juncus maritimus (k=0,0033 e k=0,0008 em Scirpus maritimus) assim como as taxas de renovação de biomassa (0,53 ano-1 e 0,33 ano-1, respectivamente). Na biomassa subterrânea das plantas de sapal, os valores de mercúrio variaram entre 0,24 e 1,50 ng mg-1 em Juncus maritimus e 0,24 e 1,06 ng mg-1 em Scirpus maritimus e não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas (Mann-Whitney U Statistic, p > 0,05, n=18). No entanto, os resultados mostraram que diferentes espécies têm diferentes respostas na dinâmica e acumulação do mercúrio na biomassa subterrânea, ou seja, que o processo é específico para cada espécie. No estudo de decomposição, a concentração inicial de mercúrio na biomassa subterrânea foi respectivamente 0,54 ng mg-1 para Juncus maritimus e 1,25 ng mg-1 para Scirpus maritimus. Após os 180 dias de decomposição a percentagem de mercúrio na biomassa remanescente de Juncus maritimus foi de 94% e de 49% na biomassa remanescente de Scirpus maritimus.Mercury is one of the most hazardous contaminant that may be present in aquatic environment, ranking the third in the list of hazardous substances by ATSDR – Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Salt marshes are among the most productive natural ecosystems on earth; providing several known ecological functions. However, salt marshes are also vulnerable systems due to anthropogenic pressures and activities, like the loading of contaminants in the past, known as historic contamination. The complex systems that constitute the estuarine sediments can be strongly influenced by salt marsh plants, since they are able to promote the system auto-remediation through metals rhizofiltration (rhizosphere accumulation of metals through plants absorption, concentration and precipitation of contaminants from polluted aqueous sources), phytostabilization (reduction of mobility and bioavailability of metals in the sediment by plant roots - complexation) or phytoaccumulation (accumulation of metals in plants biomass). Thus, it is very important to increase the knowledge on mercury dynamics in the rhizosediment of salt marshes key species, namely with a wide geographic distribution and different life cycles, like Juncus maritimus and Scirpus maritimus.In this study special attention is given to mercury dynamics and sequestration in the belowground biomass of Juncus maritimus and Scirpus maritimus, two common salt marsh halophytes with different life cycles and colonizing an Hg-contaminated salt marsh. Differences in life cycles of the aboveground can condition the chemical environment of the rhizosediment, i.e., J. maritimus rhizosediment had lower pH and significantly higher Eh. The annual belowground biomass was not significantly different and the belowground primary productions corresponded to 8% of the total annual production. The belowground biomass decomposition rates, after six months, were faster for Juncus maritimus (k=0,0033 and k=0,0008 in Scirpus maritimus), as well as the biomass turnover rates (0,53 y-1 e 0,33 y-1, respectively). In the belowground biomass the concentrations of Hg ranged between 0,24 and 1,50 ng Hg mg-1 in Juncus maritimus, and between 0,24 and 1,06 ng Hg mg-1 in S. maritimus rhizosediment, and no significant differences were found (Mann-Whitney U Statistics p>0.05). Nevertheless, results show that species-specific factors have implications in the mercury dynamics and sequestration in belowground biomass. In the decomposition study, the initial concentration of mercury in the belowground biomass is respectively 0,54 ng mg-1 for Juncus maritimus and 1,25 ng mg-1 for Scirpus maritimus. After 180 days of decomposition the relatively remaining percentage of mercury in belowground biomass was much higher in J. maritimus (94%) comparatively to Scirpus maritimus (49%)

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear understanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5,6,7 vast areas of the tropics remain understudied.8,9,10,11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world's most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepresented in biodiversity databases.13,14,15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may eliminate pieces of the Amazon's biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological communities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple organism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region's vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most neglected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lost

The LoCALL App: learning to “read” the world while playing with linguistic landscapes

No abstract available.publishe

Orientações para a integração de paisagens linguísticas na aprendizagem de línguas (estrangeiras) e na formação de professores

Sem resumo disponível.publishe

Resumos concluídos - Enfermagem

Resumos concluídos - Enfermage

Aplicación de las Tecnologías para la enseñanza de la matemática, física, química y biología: implicaciones didácticas. Experiencias en América Latina

Por fortuna una buena parte de los profesores en Colombia y en América Latina han mantenido su incertidumbre viva y su capacidad crítica como parte de la esencia que orienta su ejercicio profesional en la enseñanza de las ciencias, es así como esta obra presenta una compilación de experiencias que articulan la investigación, la tecnología y la sociedad como una triada sinérgica en el desarrollo de competencias básicas y científicas en los procesos educativos en diferentes niveles de formación, estas experiencias sin duda alguna enriquecen el discurso que alimenta la reflexión crítica y permanente sobre la didáctica de las Ciencias y que en el marco del Simposio Internacional De La Aplicación De La Tecnología Para La Enseñanza De La Matemática, La Física, La Química Y La Biología. El problema es tan complejo como compleja es la humanidad misma, pero definitivamente la creación e implementación de políticas educativas debe estar iluminada por la investigación, por la inversión efectiva de recursos que garanticen la equidad, su implementación, reconocimiento y resignificación del papel del maestro desde su formación inicial

NEOTROPICAL XENARTHRANS: a data set of occurrence of xenarthran species in the Neotropics

Xenarthrans—anteaters, sloths, and armadillos—have essential functions forecosystem maintenance, such as insect control and nutrient cycling, playing key roles as ecosys-tem engineers. Because of habitat loss and fragmentation, hunting pressure, and conflicts withdomestic dogs, these species have been threatened locally, regionally, or even across their fulldistribution ranges. The Neotropics harbor 21 species of armadillos, 10 anteaters, and 6 sloths.Our data set includes the families Chlamyphoridae (13), Dasypodidae (7), Myrmecophagidae(3), Bradypodidae (4), and Megalonychidae (2). We have no occurrence data onDasypus pilo-sus(Dasypodidae). Regarding Cyclopedidae, until recently, only one species was recognized,but new genetic studies have revealed that the group is represented by seven species. In thisdata paper, we compiled a total of 42,528 records of 31 species, represented by occurrence andquantitative data, totaling 24,847 unique georeferenced records. The geographic range is fromthe southern United States, Mexico, and Caribbean countries at the northern portion of theNeotropics, to the austral distribution in Argentina, Paraguay, Chile, and Uruguay. Regardinganteaters,Myrmecophaga tridactylahas the most records (n=5,941), andCyclopessp. havethe fewest (n=240). The armadillo species with the most data isDasypus novemcinctus(n=11,588), and the fewest data are recorded forCalyptophractus retusus(n=33). Withregard to sloth species,Bradypus variegatushas the most records (n=962), andBradypus pyg-maeushas the fewest (n=12). Our main objective with Neotropical Xenarthrans is to makeoccurrence and quantitative data available to facilitate more ecological research, particularly ifwe integrate the xenarthran data with other data sets of Neotropical Series that will become available very soon (i.e., Neotropical Carnivores, Neotropical Invasive Mammals, andNeotropical Hunters and Dogs). Therefore, studies on trophic cascades, hunting pressure,habitat loss, fragmentation effects, species invasion, and climate change effects will be possiblewith the Neotropical Xenarthrans data set. Please cite this data paper when using its data inpublications. We also request that researchers and teachers inform us of how they are usingthese data