Técnicas laboratoriais relacionadas ao estudo da ecologia dos microorganismos marinhos e suas aplicações na aquicultura

TCC (graduação em Engenharia de Aquicultura ) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, 200

Comparação biossedimentológica entre sítios de cultivo de moluscos marinhos sob influência de diferentes condições hidrodinâmicas: estudo aplicado à Baía Sul, Ilha de Santa catarina (SC)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas. Programa de Pós-Graduação em Geografia.O presente trabalho teve como objetivo comparar a distribuição de descritores biossedimentológicos no sedimento superficial de duas fazendas de cultivo de moluscos marinhos localizadas na Baía Sul, Ilha de Santa Catarina (SC/Brasil). Procurou-se avaliar a influência das condições hidrodinâmicas sobre a distribuição destes descritores nas áreas do cultivo e seu entorno, bem como, analisar algumas respostas do ambiente na assimilação e acumulação dos biodetritos liberados pelos cultivos. A metodologia empregada compreendeu técnicas amostrais e analíticas ajustadas às diferentes escalas de trabalho. Foram utilizados três grupos de descritores oceanográficos: hidrodinâmicos e batimétricos (correntes e geomorfologia de fundo); sedimentológicos (granulometria e constituintes orgânicos) e ecológicos (composição e distribuição de espécies de foraminíferos indicadoras de enriquecimento orgânico). A representação gráfica e integração dos dados foram realizadas com auxílio de técnicas de geoestatística e estatística multivariada. Como produtos desta pesquisa foi possível obter: (1) mapas de distribuição representando o substrato de fundo dos sítios estudados; e (2) proposta de seleção de variáveis eficientes na caracterização e delimitação da área sob influência direta do aporte do cultivo. As variáveis que melhor sintetizaram as caraterísticas do ambiente e identificaram a área sob influência direta do aporte do cultivo foram: a porcentagem de lama, a frequência relativa de buliminídeos e bolivinídeos, a biometria das testas, a frequência relativa da Ammonia tepida e a razão vivos/total. Os resultados obtidos permitiram concluir que, embora ambos os sítios de cultivo encontrem-se sob influência das correntes de maré e ondas geradas pelo vento, a localização mais abrigada de um deles levou a diferenças significativas na resposta do substrato à presença do cultivo. A menor intensidade destes agentes hidrodinâmicos no sítio Alto Ribeirão propicia um maior acúmulo do aporte do cultivo na área abaixo do mesmo, evidenciado pelas características de enriquecimento orgânico dos sedimentos e pela fauna de foraminíferos. Em contrapartida, no sítio mais exposto, Praia do Museu, tal resposta não foi encontrada e as influências do cultivo foram menores. Assim, sugere-se que locais sob circulação restrita, principalmente em áreas rasas, não sejam recomendados à implementação de sistemas de cultivo de moluscos, pois estes são mais susceptíveis aos efeitos negativos desta atividade no ambiente bentônico. Já áreas sob efeito de correntes de maior intensidade, ainda que moderadas, podem minimizar os impactos gerados pelo cultivos, evitando o acúmulo de biodetrítos no fundo. Estas são, portanto, áreas mais propícias à instalação desses sistemas

Suspended shellfish culture impacts on the benthic layer: a case study in Brazilian subtropical waters

This study aimed to assess benthic impacts of suspended shellfish cultures in two marine farms located in South Bay, Florianópolis (SC, Brazil). The goal was to detect changes in the benthic layer and evaluate the influence of local conditions, such as hydrodynamics and geomorphology, on the degree of impact at each site. The method included analysis of three groups of oceanographic descriptors: hydrodynamic; morpho-sedimentological (bathymetry, grain size and organic content), and ecological (foraminiferal fauna). Data sets were analyzed using geostatistical and multivariate techniques. Ecological descriptors seemed to be more effective under different environmental conditions than sedimentological variables. Those that best identified culture-related biodeposits, were: dominance of Ammonia tepida; test size; and living: total population ratio. Only slight differences were observed within and outside the culture structures. However, a greater alteration was observed at the site with weaker hydrodynamics and located in shallower depths. The conclusion is that biodeposition at studied still causes little alteration in the local benthic environment. However, local factors such as hydrodynamics and geomorphology were shown to be important in minimizing these impacts. These are criteria that should be considered in site selection programs for the development of this productive activity.O presente trabalho investigou os impactos de cultivos suspensos de moluscos sobre a camada bêntica em duas fazendas marinhas na Baía Sul, Florianópolis (SC, Brasil). O objetivo foi detectar mudanças no ambiente de fundo e avaliar a influência de condições locais, como a hidrodinâmica e geomorfologia, no grau de impacto em cada sítio. O método empregado compreendeu análises de três grupos de descritores oceanográficos: hidrodinâmicos, morfossedimentológicos (batimetria, granulometria e constituintes orgânicos) e ecológicos (fauna foraminífera). Os dados foram analisados com técnicas geoestatísticas e multivariadas. Os descritores ecológicos aparentemente foram mais representativos sob diferentes matrizes ambientais que os sedimentológicos. Os que melhor identificaram áreas sob influência dos cultivos foram: dominância de Ammonia tepida, tamanho das testas e razão foraminíferos vivos: totais. Somente pequenas diferenças foram encontradas dentro e fora das áreas de cultivo. Não obstante, maiores graus de alteração foram observados no sítio com menor hidrodinâmica e profundidades mais rasas. Concluiu-se que o aporte dos cultivos nos sítios estudados ainda ocasiona poucas alterações no ambiente bentônico. No entanto, os fatores locais de hidrodinâmica e geomorfologia foram importantes na minimização dos impactos. Estes devem ser considerados com critérios em programas de seleção de áreas propícias para o desenvolvimento da atividade

Variabilidade bio-óptica no Atlântico Sul Subtropical e Pacífico Sudoeste

The chlorophyll-a concentration (Chla) of surface waters can be retrieved from space using an empirical polynomial function of the maximum band ratio (MBR), i.e., the maximum ratio of remote sensing reflectance between blue and green bands. Recent studies have revealed significant deviations in the relation between MBR and Chla across the oceans. The present work aimed to access the main sources of MBR variability across the Sub-tropical South Atlantic and Southeast Pacific, using in situ data. The data was collected at 19 bio-optical CTD stations and 40 flow-through stations during a cruise onboard the R/V Melville, from South Africa to Chile (February-March, 2011). The MBR was derived from modeled remote sensing reflectance using absorption and backscattering measurements. Multivariate analyses were used to explain the variations with bio-optical properties and phytoplankton pigments. Chla overestimations were associated to high specific phytoplankton absorption, specific particle backscattering coefficient and colored dissolved and particle organic matter (CDM) absorption normalized by non-water absorption, and vice-versa. The overestimations occurred at stations with dominance of small picoplankton, high concentration of bacteria, and high CDM, while underestimations were in microplankton dominated waters and low CDM. The results reveal important relations of the MBR* with the specific coefficient and associated phytoplankton community structure across the different biogeographical provinces of the study region.Pages: 5840-584

Suspended shellfish culture impacts on the benthic layer: a case study in Brazilian subtropical waters

This study aimed to assess benthic impacts of suspended shellfish cultures in two marine farms located in South Bay, Florianópolis (SC, Brazil). The goal was to detect changes in the benthic layer and evaluate the influence of local conditions, such as hydrodynamics and geomorphology, on the degree of impact at each site. The method included analysis of three groups of oceanographic descriptors: hydrodynamic; morpho-sedimentological (bathymetry, grain size and organic content), and ecological (foraminiferal fauna). Data sets were analyzed using geostatistical and multivariate techniques. Ecological descriptors seemed to be more effective under different environmental conditions than sedimentological variables. Those that best identified culture-related biodeposits, were: dominance of Ammonia tepida; test size; and living: total population ratio. Only slight differences were observed within and outside the culture structures. However, a greater alteration was observed at the site with weaker hydrodynamics and located in shallower depths. The conclusion is that biodeposition at studied still causes little alteration in the local benthic environment. However, local factors such as hydrodynamics and geomorphology were shown to be important in minimizing these impacts. These are criteria that should be considered in site selection programs for the development of this productive activity.O presente trabalho investigou os impactos de cultivos suspensos de moluscos sobre a camada bêntica em duas fazendas marinhas na Baía Sul, Florianópolis (SC, Brasil). O objetivo foi detectar mudanças no ambiente de fundo e avaliar a influência de condições locais, como a hidrodinâmica e geomorfologia, no grau de impacto em cada sítio. O método empregado compreendeu análises de três grupos de descritores oceanográficos: hidrodinâmicos, morfossedimentológicos (batimetria, granulometria e constituintes orgânicos) e ecológicos (fauna foraminífera). Os dados foram analisados com técnicas geoestatísticas e multivariadas. Os descritores ecológicos aparentemente foram mais representativos sob diferentes matrizes ambientais que os sedimentológicos. Os que melhor identificaram áreas sob influência dos cultivos foram: dominância de Ammonia tepida, tamanho das testas e razão foraminíferos vivos: totais. Somente pequenas diferenças foram encontradas dentro e fora das áreas de cultivo. Não obstante, maiores graus de alteração foram observados no sítio com menor hidrodinâmica e profundidades mais rasas. Concluiu-se que o aporte dos cultivos nos sítios estudados ainda ocasiona poucas alterações no ambiente bentônico. No entanto, os fatores locais de hidrodinâmica e geomorfologia foram importantes na minimização dos impactos. Estes devem ser considerados com critérios em programas de seleção de áreas propícias para o desenvolvimento da atividade

Comparação de produtos MODIS-Aqua de cor do oceano com dados in situ em águas costeiras de Ubatuba (SP), plataforma continental sudeste brasileira

Ocean colour remote sensing is an important tool for environmental monitoring, especially involving climate change and anthropogenic impacts. Besides the chlorophyll a concentration (Chla) and the remote sensing reflectance (Rrs) of the oceans surface layers, new products, such as, the diffuse attenuation coefficient ((Kd(490)), Coloured Dissolved Organic Matter (CDOM) index, and particulate organic matter concentration (POC), have multiplied remote sensing applications for oceanographic researches. However, the estimation of these parameters in coastal zones, with optically complex waters, is still a great challenge. In this context, the present work aimed to evaluate the performance of MODIS-Aqua ocean colour products in coastal waters of Ubatuba (SP/Brazil), with in situ validation at the ANTARES-Ubatuba station. The station is characterized by a mixture of Case 1 and 2 waters. The Rrs (412, 443, 490, 510 e 555 nm) showed higher errors associated to the 412 and 443 nm bands, which have greatest challenges in the atmospheric correction. Anyway, the Chla and Kd(490) showed very good association with in situ data (R 2 = 0.81 and 0.82, respectively). The CDOM index did not work, because the dependency relationship between CDOM and Chla, used in the index model, wasnt encountered in the study area. Other models that derive the constituents separately (e.g. semi-analytical) should be tested for the CDOM retrieval. The POC, on the other hand, showed a reasonable performance (R2 = 0.44), with good potential of application for the Ubatuba coastal waters.Pages: 7168-717

Classificação de águas da planície de inundação do Rio Amazonas, com uso do Spectral Angle Mapper (SAM) e uma bibioteca espectral

Classification of water types in optically complex waters is a great challenge for remote sensing. Optically active substances (OAS) are present in various qualities and quantities, having complex interactions with the submersed light field. Nevertheless, remote sensing imagery is an important tool for environmental monitoring, and bio-optical researches are in development to provide appropriate means to map the OAS present in aquatic systems. The Amazonian basin is especially a complex environment with highly differing hydrogeochemical systems. With the aim to analyze the water types present in two sectors of the Amazonian floodplain, 57 samples of radiometric and limnological measurements were collected during the flooding period (june/2009) in the Mamirauá Sustainable Development Reserve (MSDR) and in the medium and low course of the Amazon River. The Spectral Angle Mapper (SAM) was used to classify the water types based on a spectral library, built for the Amazon region according to Lobo (2009). Mainly, three water types were identified: black, clear and low concentrated white waters. The SAM classification had a relatively good agreement with the limnological properties: the black water class had 0% of error, while the others had 39%. The Mamirauá Reserve was characterized by dominance of black waters with high concentration of dissolved organic matter, while the medium and low course of the Amazon River were characterized by clear and white waters with low concentrations of suspended inorganic sediments. Despite some limitations, the classification was considered successful, with potential applications for imagery hyperspectral monitoring of the Amazon aquatic system.Pages: 8631-863