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- Diving for life in the darkness: a survey of the deep
By Camila Negrão Signori Edited by Katyanne M. Shoemaker Just being involved in a scientific expedition aboard the R/V Atlantis (managed by the prestigious Woods Hole Oceanographic Institution, WHOI) was itself an enriching experience. I was no stranger to ship research, having crossed the South Atlantic from Africa to Brazil, been to the continental shelf of the southern and southeastern coasts of Brazil, and sailed three times in the waters of the Southern Ocean surrounding the Antarctic Peninsula, but my experience on the Atlantis with the submersible Alvin was quite a different experience. This experience was only possible by an invitation by my collaborator Dr. Stefan Sievert who had helped develop part of my PhD research with polar samples in Woods Hole (funded by CAPES-Training Coordination of Higher Education Personnel). Stefan was the scientific coordinator of this cruise with a project funded by the US National Science Foundation (NSF) entitled “Integrated Study: metabolic energy, carbon sequestration, and colonization mechanisms in chemosynthetic microbial communities in deep hydrothermal vents.” My job was to help Stefan and Jesse McNichol (my friend and doctoral student in the MIT-WHOI joint program) in all on-board tasks. There are many reasons this was such a different experience from my other times at sea. This was my first time in the Pacific Ocean. It was my first time aboard a ship run by a research institute, and it had a greatly reduced crew of about 25 (the other ships I have been on have been run by the Navy of Brazil, manned by 50-60). This was an international ship, with 23 researchers from countries including the United States, Canada, Germany, Italy, Spain, Japan, China, and myself from Brazil. Instead of navigating to different oceanographic stations (to spatially explore physical, chemical, biological, and geographical oceanographic features), we remained in the same sample area of 9 degrees N for almost an entire month. Our landscape was an expansive ocean without an end in sight, and we were a 4-5 days steam from the nearest land. The objectives of the project were all related to the deep ocean, at hydrothermal vent sites. Typically, water is collected from different depths, selected according to differences in water mass through the layers of the ocean, using a Niskin bottle, usually coupled to a CTD-rosette system. However, for this journey, we used the famous submersible Alvin, diving daily to more than 2500 m deep to collect our samples. With the help of two robotic arms and a “biological basket” able to carry more than 180 kg of bottom material, we collected samples such as fluid from the vents, microorganisms associated with the sources, invertebrate worms, and near-vent settlers. Instead of using water collected by Niskin bottles on board the ship, we collected fluids for chemical and microbiological analysis with a special piece of equipment known as an Isobaric Gas Tight sampler (IGTs). These IGTs were developed by WHOI to maintain pressure and environmental conditions of the deep when brought to the surface. Despite calm seas, work in the ship’s lab with the samples was not a trivial task. When removing fluids from the IGTs, we needed to be extremely careful with the high-pressure samples when opening and closing the system. Work was done with tools I had not seen before, and this was often morning and night work (after the Alvin returned to the ship). It was very difficult to draw out 150 mL of hydrothermal fluid and then continue with traditional laboratory protocols such as DNA extraction of microorganisms, gas measurement (such as Hydrogen sulfide), measurements of chemosynthesis processes, counts and cultivation of microorganisms, and incubation experiments using different temperatures and nutrient additions. Having the chance to dive so deep was one of my dreams (I thought impossible), but it became a reality on November 14th, 2014. Once the Alvin was released into the water from the giant cable it had been suspended from off of the Atlantis, we felt a slight swing in the surface waters of the Pacific. After a last check by two divers on top of the submersible and a brief goodbye and good luck wave through the portholes, we started our descent to the deep sea. The first 100 m of the water column were a beautiful turquoise color, but shortly after crossing the 300 m depth, everything became completely dark and quiet. As we passed the Oxygen Minimum Zone (300-800 m), bioluminescent organisms appeared floating in contrast to the black water. After a very gentle hour and a half descent (it felt like I was sitting on a sofa!), the pilot, Phil Forte, turned on the Alvin LED spotlight and a new world appeared under my eyes. We landed on the seafloor, which was made up of ocean bottom ~200 million years old and some basaltic rock that shone brighter, indicating a more recent formation of a typically more active area. And so, with the help of our GPS, we began to explore the study area for six hours. After another hour, we had returned to the surface. From all of the scientific papers, pictures, videos on the internet, and stories from those who have plunged to these hydrothermal vents in the Pacific, I expected I would find a bounty of life. But deep down, we always have that nagging in our heads…is this real, did these people actually see these things? And yes! We did see an abundance of life in the deep ocean: many small white crabs that justify the name “Crab Spa”; invertebrates including the annelid Tube worm, a species of giant tube worm that can reach nearly 2 meters in height with reddish color at the tips from the hemoglobin complex adapted to the sulfides present, toxic for us humans; 30 cm long, blind, albino fish swimming about resembling eels with their lack of scales (called Eel pout). We also saw yellow bivalves, small shrimp, and lobsters in the area in addition to the famous microbial mats. I must confess however, that, although a researcher of microbial oceanography, what impressed me the most was the geological structure that seemed artistically carved, surrounded by black smokers rich in metal sulfides. It was simply stunning to see this “step” in the ocean crust, where the Earth was being newly formed, and life abounded. How did I feel after the dive? Well, aside from my amazement at the excess of life and beauty, appreciation for the technology we have developed to explore these new frontiers, and how blessed I felt to have experienced this opportunity with such a great international group of competent people, I felt very little. As small as a drop of water in the vast ocean or a tiny bacterium shining under the microscope! We still have much to learn about the mysteries of the sea. Dive 4769: an experience I will never forget! Sometimes when I find myself thinking about this dive, it pains me to believe that I was there at one time. I am extremely grateful to Dr. Stefan Sievert, who trusted in my work and gave me this chance to ride and learn on board the Atlantis and Alvin. I also thank all of my fellow scientists and competent crew, for sharing this experience with me and for all of the efforts and hard work put in to break into life in the dark. For more information, check out the links below: Expedition blog “Dark Life” to the hydrothemal vents of the East Pacific Rise: http://web.whoi.edu/darklife/ About Woods Hole Oceanographic Institution: http://www.whoi.edu/ An overview of my research career: http://agenciasn.com.br/arquivos/3010 About Camila Negrão Signori : Oceanographer, Master in Biological Sciences/Zoology, and PhD in Sciences/Microbiology, with periods of comings and goings to WHOI (USA). Born in Campinas (Sao Paulo), but has been enchanted by the sea since a childhood spent in Ubatuba Bay. In her spare time, she loves sports and dance, is always surrounded by family, her boyfriend, and wonderful friends. Today she is a Post Doctoral researcher at the Oceanographic Institute at Sao Paulo (USP) and a member of the microbial ecology laboratory where she researches the effects of climate change on microbial communities of the Southern Ocean. Contact: camisignori@hotmail.com #camilanegrãosignori #dive #invited #scientistlife #chat
- Alcatrazes e seus peixes...
Por Natasha Hoff Ilustração de Joana Ho . Para falar sobre Alcatrazes, preciso falar da minha história com este lugar incrível. Começou em 2011, quando ouvimos sobre o arquipélago numa palestra e decidimos investir em um projeto na região, que seria desenvolvido no contexto de uma disciplina. Acabou que nosso projeto não foi selecionado pela disciplina, mas fomos convidados pelo pessoal da ESEC Tupinambás para executá-lo. Assim, iniciou-se uma parceira, um projeto, um TCC (Trabalho de Conclusão de Curso!), um mestrado e, agora, um doutorado. Muitos termos e nomes desconhecidos? Então, calma porque eu vou explicar. Alcatrazes é um arquipélago, predominantemente rochoso, formado por ilhas, ilhotes, lajes e parcéis. Está localizado no litoral norte de São Paulo, no município de São Sebastião, a aproximadamente 43 km da costa, partindo do Porto de São Sebastião (Fig. 1). Sua ilha principal, maior e mais imponente (visível de pontos mais altos de São Sebastião e Ilhabela), também leva este nome – Ilha de Alcatrazes. E por quê Alcatrazes? Alcatraz é o nome popular de aves muitos abundantes por lá: os Alcatrazes ( Fregata magnificens , Fig. 2, esquerda), mas também pode se referir a outra espécie, o Atobá ( Sula leucogaster , Fig. 2, direita). E não é a ilha americana onde se tem aquela prisão de segurança máxima! Já recebi perguntas nessa linha... O segundo termo que possa ser desconhecido ao leitor é “ESEC Tupinambás”. ESEC é a abreviação de Estação Ecológica, que é um tipo de Unidade de Conservação de proteção integral. Ou seja, o objetivo central de uma ESEC é a preservação da natureza e a pesquisa científica, não sendo permitida a visitação pública. A ESEC Tupinambás foi estabelecida em 1987 e possui dois núcleos (Fig. 3). O primeiro é formado pelas ilhas das Cabras e das Palmas, que também compõem o arquipélago da ilha Anchieta, em Ubatuba. O segundo núcleo é composto por porções do arquipélago dos Alcatrazes, em São Sebastião (para saber mais sobre a ESEC Tupinambás e outras áreas de proteção marinhas, clique aqui). Mas, por que apenas porções? Acho que foi uma primeira tentativa de mostrar o quanto a região é importante, mas não foi muito aproveitada por nós (sociedade civil e órgãos ambientais), visto que até hoje, as pequenas porções protegidas permanecem as mesmas. Mas isso ainda poderá mudar, e mais para frente eu explico isso! Por último, mas não menos importante, temos a área Delta da Marinha do Brasil. Esta é uma área de 710 km2 delimitada em torno do arquipélago destinada a treinamentos militares. Apesar de ser, teoricamente, importante para o Brasil, os treinos de tiro trouxeram grandes impactos à ilha de Alcatrazes, usada como alvo até 2013. Como exemplos dos impactos causados temos a ocorrência de sucessivos incêndios florestais, a supressão de cerca de 12 % da vegetação original para a construção de estruturas de apoio e a introdução do capim-gordura, espécie exótica invasora. Nenhum trabalho foi feito a fim de averiguar os efeitos na biota marinha. Atualmente, em toda a extensão da área Delta é proibido fundear (lançar âncora; ancorar) e pescar. Apesar de não ser este seu objetivo, a área Delta representa a maior zona de exclusão de pesca da zona costeira do Estado de São Paulo. Tendo isto esclarecido, podemos começar a conversa sobre o trabalho que desenvolvi no meu mestrado. Ao terminar meu TCC, vi que aquele lugar que tanto me fascina é tão carente de informação que eu poderia continuar a gerar informações úteis e relevantes sobre a área. E foi o que eu fiz... eu tive uma ideia que foi muito bem aprimorada pela minha nova orientadora. Eu estava migrando da oceanografia química para a oceanografia biológica (aí está uma das maravilhas de ser oceanógrafa!), e estar aberta a novas proposta foi fundamental! A ideia foi avaliar a integridade biótica dos ecossistemas da região do arquipélago dos Alcatrazes utilizando a ictiofauna marinha demersal (também conhecida como comunidade de peixes marinhos associados à superfície de fundo) como indicadora da qualidade ambiental. E todo mundo me pergunta: o que é integridade biótica? Costumo responder que é o quanto aquele ecossistema consegue se manter saudável, íntegro, apesar das influências externas, como o tráfego de embarcações, atividade portuária, etc. Os dados que utilizei foram provenientes de três fontes diferentes: 1. Um trabalho publicado em 1989, pelo Prof. Alfredo M. Paiva Filho (ex-diretor do Instituto Oceanográfico da USP) e colaboradores. Foi muito interessante saber a história deste trabalho e como o instinto de pesquisador já nasce com a gente: a ideia de coletar lá surgiu durante uma travessia entre Ubatuba e Santos, como se fosse um daqueles “ clicks ” de ideias brilhantes que a gente tem. Foram lá, coletaram, publicaram e este foi o único trabalho utilizando a ictiofauna demersal publicado até então! 2. Em 2011, juntamente com o nosso levantamento abiótico, foi feito uma coleta que auxiliaria na elaboração do Plano de Manejo da ESEC (isso promoveria uma melhor e mais organizada gestão da ESEC). 3. Nova coleta realizada em 2014 para este projeto. Foi a primeira vez do Barco de Pesquisa Alpha Delphini pescando e uma grande experiência para todos nós! Para avaliar os dados, utilizei dois métodos: o Índice de Integridade Biótica (IIB) e as curvas ABC (Abundance Biomass Comparison). Estes métodos foram estabelecidos na década de 1980, mas ainda são extremamente subutilizados no Brasil. O IIB é baseado em características das comunidades que são consideradas indicadores da saúde do ecossistema. Quais seriam essas características num ecossistema dito saudável? Um maior número de espécies, dentre as quais os indivíduos estejam bem distribuídos; com maior ocorrência de predadores de topo, aqui representados pelos elasmobrânquios, e especialistas em relação à alimentação (piscívoros ou invertívoros, por exemplo). A presença também de um maior número de indivíduos jovens (não aptos a reprodução) pode ser considerada uma característica positiva, indicando que determinado habitat pode estar sendo utilizado como área de alimentação e crescimento dos peixes. Já as curvas ABC se baseiam nas características das espécies: por exemplo, quando houver influência de fatores estressores, as espécies dominantes serão, de modo geral, aquelas de menor porte, numerosas e com rápido ciclo reprodutivo e ciclo de vida curto, o que chamamos de espécies r-estrategistas. Assim, percebemos uma maior quantidade de organismos com pequena biomassa, portanto, a curva de distribuição de abundância predominaria sob a curva de biomassa num ambiente impactado e vice-versa (Fig. 4). Registramos 90 espécies de peixes, sendo 12 de elasmobrânquios. Dentre elas, aquelas que ocorreram nos três períodos e estão dentre as mais abundantes foram: Dactylopterus volitans (coió ou voador-de-fundo), Prionotus punctatus (cabrinha) e Pagrus pagrus (pargo; Fig. 5). Essas, juntamente com mais de 30 outras espécies, são apontadas como fauna acompanhante da pesca camaroeira no sudeste brasileiro, podendo ser descartadas, vendidas como mistura ou vendidas separadamente, como a merluza, o peixe-sapo (ou peixe-diabo), cinco espécies de linguado, etc. Os principais resultados apontam para um ambiente que, apesar de protegido, vem ainda se recuperando. Em 1986, ainda não havia a área Delta nem ESEC, ou seja, não havia nada que protegesse de alguma forma a ictiofauna da região, com exceção da distância da costa. O ambiente foi classificado como pobre e a curva de abundância predominou sob a de biomassa. O ecossistema tinha baixa riqueza de espécies, uma espécie de elasmobrânquio (grupo formado pelas raias, tubarões e cações) e baixo número de predadores de topo de cadeia (no caso, seriam os organismos piscívoros, que se alimentam prioritariamente de peixes). Deste momento até 2011, a fiscalização por parte da ESEC era incipiente e, portanto, atribuí à presença da Marinha do Brasil e da área Delta na área à proteção e melhora da qualidade ambiental neste período. Assim, passou-se de uma qualidade ambiental pobre para moderada e as curvas de abundância e biomassa se aproximaram. Muitas espécies mais foram registradas, inclusive de elasmobrânquios, que passou de uma para nove espécies, além de espécies piscívoras, etc. A partir de 2011, aumentou o contingente e as possibilidades de uma maior efetividade de proteção do arquipélago. Isso, associado à presença da área Delta, garantiu uma melhora ainda maior na qualidade ambiental em 2014, que passou de moderada para boa, mas as curvas de abundância e biomassa permaneceram próximas, indicando que há ainda sinais de estresse na comunidade de peixes. Dessa forma, foi possível observar que, apesar das limitações dos métodos e dos dados utilizados, os resultados foram relevantes e condizentes com o histórico de proteção ambiental do arquipélago dos Alcatrazes e da ESEC Tupinambás, que ainda precisa de maior proteção efetiva. Com tão poucas informações sobre o arquipélago, optamos por realizar um grande levantamento bibliográfico e assim mapear o arquipélago, associando essas informações com dados relacionados à susceptibilidade de cada trecho do arquipélago ao óleo (para prevenção caso ocorra algum derrame de petróleo que atinja a região. E eu espero que isso não aconteça!). Esse mapeamento gera o que chamamos de Carta de Sensibilidade Ambiental ao Derramamento de Óleo, ou simplesmente Carta SAO (Fig. 6). A carta contempla informações sobre a biota, correntes marinhas, localização de sítios arqueológicos, pontos históricos e o ISL (Índice de Sensibilidade do Litoral, que varia conforme a capacidade de penetração e permanência do óleo nos diferentes pontos da região em estudo), entre outras informações relevantes. Além do próprio mapeamento, ao realizar a carta, foi apontada uma grande lacuna de conhecimentos sobre fitoplâncton (tema já abordado neste blog ) e produtividade primária, espécies de invertebrados marinhos, algas, etc. Finalmente, quanto à alta biodiversidade que o arquipélago dos Alcatrazes apresenta, espera-se que esta se mantenha protegida pelas restrições de pesca e do tráfego de embarcações na área Delta da Marinha do Brasil, pela existência da Estação Ecológica Tupinambás e pela distância da costa. A pesca demersal, por exemplo, afeta não somente as espécies-alvo, mas aquelas removidas pela captura de pesca acidental (ou bycatch ), além de desestruturar os habitat associados à superfície de fundo. O arquipélago dos Alcatrazes ainda representa um região costeira importantíssima, e ainda muito pouco conhecida. Precisamos compreender suas relações ecológicas, ocupação e uso da área pelos diferentes organismos para, assim, subsidiar sua conservação e manejo. Quer saber mais? Unidades de Conservação: http://www.mma.gov.br/areas-protegidas/unidades-de-conservacao ESEC Tupinambás: Leite, K. L. (2014), Gestão e integração de uma Unidade de Conservação Marinha Federal (Estação Ecológica Tupinambás) no contexto regional de gerenciamento costeiro do Estado de São Paulo, Dissertação de mestrado, Escola Nacional de Botânica Tropical, Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. Minha dissertação: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21134/tde-22092015-135056/pt-br.php Fauna acompanhante e pesca camaroeira: Graça Lopes, R., A. R. G. Tomás, S. L. S. Tutui, E. S. Rodrigues, & A. Puzzi (2002), Fauna acompanhante da pesca camaroeira no litoral do estado de São Paulo, Brasil, B. Inst. Pesca, São Paulo, 28(2), 173–188. Sedrez, M. C., J. O. Branco, F. Freitas Júnior, H. S. Monteiro, & E. Barbieri (2013), Ichthyofauna bycatch of sea-bob shrimp (Xiphopenaeus kroyeri) fishing in the town of Porto Belo, SC, Brazil, Biota Neotrop., 13(1), 165–175. Vianna, M., F. E. S. Costa, & C. N. Ferreira (2004), Length-weight relationship of fish caught as by-catch by shrimp fishery in the southeastern coast of Brazil, B. Inst. Pesca, São Paulo, 30(1), 81–85. Sobre a autora: Possui graduação em Oceanografia pela Universidade de São Paulo, e mestrado em Ciências (Oceanografia, área de concentração Oceanografia Biológica) pela USP. Atualmente, é doutoranda em Ciências pelo programa de pós-graduação em Oceanografia, área de concentração Oceanografia Biológica, pelo Instituto Oceanográfico da USP. #ciênciasdomar #natashahoff #alcatrazes #convidados #joanaho #peixes #unidadesdeconservação
- E quando os parques são marinhos?
Por Barbara de Moura Banzato Na maioria das vezes que me perguntam sobre o meu trabalho, as pessoas não costumam entender logo de cara. Normalmente respondo que trabalho com parques marinhos, já que esse nome soa mais familiar para todos, e então cito alguns parques terrestres famosos no Brasil: Parque Nacional de Foz do Iguaçu, as Chapadas, Fernando de Noronha, etc. Mas, afinal, e quando os parques são marinhos? Então tento explicar. Os ecossistemas costeiros estão entre os mais produtivos e altamente ameaçados no mundo e atualmente tem experimentado mudanças ambientais muito aceleradas. Para tentar conservar estes recursos marinhos de tanta importância, a estratégia mais usada pelo mundo é a criação de Áreas Marinhas Protegidas (AMP). A criação de AMPs potencializa ações fragmentadas de proteção de espécies isoladas (Tamar, Projeto Baleia Jubarte, Peixe-Boi, entre outros), reduzindo o potencial impacto de atividades humanas - como o turismo, porto e a mineração - e protegendo os habitats vulneráveis, uma vez que abrangem o ecossistema como um todo. Além disso, têm grande importância socioeconômica, pois mantêm recursos da pesca inerentes à área protegida e aumentam a produtividade pesqueira protegendo áreas reprodutivas. Por isso essas áreas são importantes para a conservação da biodiversidade marinha e para a restauração de estoques pesqueiros simultaneamente, representando uma possibilidade de garantir a manutenção biológica e a recolonização de áreas vizinhas devido a seu efeito reserva (Norse, 1993; Agardy, 1994; Kelleher, 1999; Fournier & Panizza, 2003). No Brasil as AMPs são estabelecidas principalmente através das Unidades de Conservação (UC), que não necessariamente são parques. Assim como no continente, há diversas outras categorias incluídas nas áreas de Proteção Integral e de Uso Sustentável. (Veja este post que cita o SNUC e as diferentes categorias de UCs). Mesmo reconhecendo a importância das UCs, temos muito que avançar. O Brasil foi o primeiro país signatário que participa de acordos internacionais que visam à conservação dos recursos naturais (como a Convenção de Ramsar e a Convenção sobre Diversidade Biológica – CDB. (Leia mais aqui e aqui ). E em 2010, durante a Conferência das Partes da CDB foram acordadas as Metas de Aichi, entre as quais se inclui o objetivo de melhorar a situação da biodiversidade protegendo ecossistemas através da inclusão de ao menos 10% das áreas marinhas e costeiras, sobretudo em áreas de especial importância para a biodiversidade e provisão de serviços ecossistêmicos. Mesmo assim a criação de novas UCs ainda tem se dado de maneira bastante tímida. Neste mesmo ano foi publicado pelo Ministério do Meio Ambiente um “Panorama da conservação dos ecossistemas costeiros e marinhos no Brasil” (BRASIL, 2010), e desde então nada mudou. Recentemente acessei o site do Cadastro Nacional de Unidades de Conservação, o CNUC, e vi que continuamos com apenas 1,5% do território marítimo brasileiro protegido, sendo 0,1% em áreas de Proteção Integral e 1,4% de Uso Sustentável. (Link para o CNUC ). Este panorama ainda está abaixo do observado no restante dos países há quase dez anos. Mora et. al. (2007) analisaram as AMPs em recifes de coral e observaram que estas representavam cerca de 19% das áreas com recifes de coral do mundo: 17% destinadas ao uso sustentável (US) e 1,5% à proteção integral (PI). Desta última categoria, a maior parte está localizada na Austrália (69%), Pacífico e Índico Oeste (7%) e aproximadamente 2% no Oceano Índico Central. No entanto, os autores demonstraram que os países apresentam estatísticas de criação de AMPs como se isso resultasse em ações efetivas, no entanto a maior parte dessas AMPs não é realmente implantada. No Brasil, além da baixa representatividade, as poucas UC marinhas existentes são carentes de recursos e frequentemente consideradas “parques de papel” (veja o post sobre esse tema aqui ), ou seja, que existem apenas no decreto de criação. Se nas UCs terrestres isto é uma realidade, nas UCs marinhas pode ser ainda pior. A gestão destas áreas foi por muito tempo baseada nas técnicas e manejo adotados em áreas continentais, mas na verdade apresentam características que as diferem. Então qual a diferença das UCs marinhas na prática? Por exemplo, a impossibilidade de estabelecer limites entre AMPs, já que não há barreiras físicas no meio líquido como em uma floresta, o que por um lado garante a conectividade entre populações de espécies pesqueiras e por outro ameaça com a contaminação continental. Também não é possível estar o tempo todo nestes locais e estabelecer sedes na própria UC, o que dificulta a logística de fiscalização e pesquisa. Por isso, em 2011 resolvi estudar a efetividade das três únicas UCs de Proteção Integral marinhas de São Paulo: duas Estações Ecológicas (ESEC) administradas pelo ICMBio, um parque Estadual administrado pela Fundação Florestal: ESTAÇÃO ECOLÓGICA DOS TUPINIQUINS ESTAÇÃO ECOLÓGICA DE TUPINAMBÁS PARQUE ESTADUAL MARINHO DA LAJE DE SANTOS Baseada numa metodologia chamada EMAP -Evaluación del Manejo de Áreas Protegidas (Faria, 2004) selecionei indicadores qualitativos que fossem adequados para analisar se a realidade estava próxima das condições ideais esperadas, adaptando para as condições marinhas. Avaliei estas unidades em cinco aspectos que envolvem a gestão: Administrativo: recursos humanos, financeiros, infraestrutura, equipamentos, entre outros; Planejamento: existência de plano de manejo, zoneamento, programas de educação e divulgação, cumprimento dos planos e metas; Político-Legal: existência e aplicação de regras próprias, parcerias, apoio da sociedade, apoio da instituição gestora; Informações disponíveis: dados atualizados sobre meio físico, biótico e socioeconômico, e; Recursos protegidos: tamanho, presença de espécies raras, ameaças diretas, atividades proibidas, entre outras. A avaliação foi feita através de questionários e conversas com a equipe, análise dos documentos gerenciais e algumas observações de campo com acompanhamento da rotina de cada UC. A soma dos resultados de cada aspecto gerou um resultado final para cada unidade, que foi então classificada de acordo com uma escala de pontuação correspondente a um padrão de eficácia, com a seguinte variação: Quadro 1. Padrões de eficácia de gestão. Fonte: Faria (2004). Resultados encontrados foram de 68,19% para a ESEC dos Tupiniquins, 70,66% para a ESEC Tupinambás e 71,47% para o PEMLS. Em maior ou menor nível, o principal problema observado é a falta de recursos de modo geral, aspecto que as UCs se mostraram mais frágeis, e que resulta na não conclusão de programas e metas propostas. Essa relação fica clara, por exemplo, observando que a falta de recursos financeiros leva a um número insuficiente de funcionários para atender todas as atividades demandadas e à falta de manutenção dos equipamentos (como embarcação) e, sucessivamente, falta operação regular de fiscalização, que por sua vez, deixa de ser utilizada no combate à exploração ilegal de recursos no interior da unidade. Por exemplo, a ESEC dos Tupiniquins, apesar de ser a primeira UC marinha criada em São Paulo, recebeu poucos investimentos financeiros, humanos e administrativos desde sua criação, sempre esteve em sede emprestada e a maior parte dos equipamentos que utilizava para desenvolver as atividades de manejo foi realocada de outros órgãos governamentais por já estarem em desuso devido às más condições de conservação ou impossibilidades de manutenção. A ESEC de Tupinambás, por outro lado, havia adquirido há pouco tempo sua embarcação de apoio e sede administrativa com recursos financeiros destinados à unidade por compensação ambiental. Soma-se a isto a falta de informações disponíveis e falta de planejamento com que estas UCs foram criadas. Por exemplo, a falta de informações pretéritas sobre os usos socioeconômicos destas áreas e falta de informações ambientais resultou no enquadramento das ESECs em categoria que desconsidera uso das comunidades tradicionais e a vocação turística. Além disso, estas UCs possuem núcleos fragmentados e distantes, com tamanho insuficiente. O parque, por sua vez, não possuía Plano de Manejo, com informações sistematizadas da área e zoneamento estabelecido. Mas, prefiro destacar alguns aspectos positivos. Neste sentido, por exemplo, a ESEC dos Tupiniquins havia acabado de estabelecer seu Conselho Gestor em 2012 quando eu estava pesquisando por lá e, para garantir a participação das comunidades de pesca artesanal, realizava reuniões com tais comunidades em Cananeia na véspera das reuniões oficiais de Conselho. Já o PEMLS teve desempenho melhor devido à sua categoria. Por se tratar de um parque, que tem uso público permitido, havia parceria com os mergulhadores, cuja presença ajudava a inibir a atuação irregular de pesca amadora e industrial na área protegida, e também um monitoramento constante das condições ambientais da área. Da mesma forma, a possibilidade da criação de um Parque Nacional Marinho no Arquipélago de Alcatrazes, foi um fator importante que contribui com melhorias na ESEC de Tupinambás, pois proporcionou grande visibilidade (estas áreas são contíguas), despertando interesse de parceria de diferentes atores da sociedade, resultando em expedições em parceria com pesquisadores de universidades que puderam gerar muitas informações para elaboração do Plano de Manejo. Destaco por fim a importância de planejamento territorial integrado, que através da criação das APAs Marinhas de São Paulo permitiu a determinação de uma área de exclusão de pesca adjacente ao Parque, que auxilia no desenvolvimento de uma zona de amortecimento. (Veja mais aqui ). Ainda temos muito pela frente para que garantir a efetividade das UCs marinhas, mas estamos avançando graças ao comprometimento dos gestores que se esforçam na busca de parcerias para conseguirem atingir metas e contornar as dificuldades. Tubarão baleia avistado em 03 de abril de 2016 no Parque Estadual Marinho da Laje de Santos. Fonte: Link Referências Bibliográficas: AGARDY, M. T. 1994 Advances in marine conservation: the role of marine protected areas. Trends in Ecology and Evolution v.9, n.7.p 267-270 BRASIL. Panorama da conservação dos ecossistemas costeiros e marinhos no Brasil. MMA. Gerência de Biodiversidade Aquática e Recursos Pesqueiros. Brasília: MA/SBF/GBA, 2010. 148 p. FARIA, Helder Henrique. Eficácia de gestão de unidades de conservação gerenciadas pelo Instituto Florestal de São Paulo, Brasil. Tese de Doutorado em Geografia - Universidade Estadual de São Paulo: [s.n]401p. Presidente Prudente, 2004. FOURNIER, J. PANIZZA, A. C. (2003). Contribuições das Áreas Marinhas Protegidas para a Conservação e a Gestão do Ambiente Marinho. RA.E GA, Curitiba, 7:55- 62. KELLEHER, G. 1999. Guidelines for marine protected areas. Cambridge: IUCN, 1999. 107p. MORA, C. ANDREFOUET S.; COSTELLO M.; KRANENBURG S.; ROLLO, A.; VERON, J.;GASTON K.J.;MYERS, R.A. (2006) Coral reefs and the global network of Marine Protected Areas. Science 312, 1750-1751. NORSE, E.A. (ed.) 2003. Global Marine Biological Diversity: A Strategy for Building Conservation into Decision Making. Center for Marine Conservation, Island Press, Washington D.C. Sobre Barbara de Moura Banzato: Possui graduação em Oceanografia pelo Centro Universitário Monte Serrat (2008) e mestrado em Ciência Ambiental pela Universidade de São Paulo - PROCAM (2014). Recém aprovada no Doutorado do Programa de Evolução e Diversidade pela Universidade Federal do ABC (Faculdade de Ciências Naturais). Atua há 10 anos com gestão, planejamento e trabalhos de socioeconomia em Unidades de Conservação marinhas. #ciênciasdomar #barbarademourabanzato #ecossistemasmarinhos #gestão #unidadesdeconservação
- A extraordinária vida associada às carcaças de baleias no mar profundo
Por Joan Manel Alfaro Lucas Esta história começa em 1987 quando, em uma expedição oceanográfica liderada pelo Dr. Craig Smith, da Universidade do Havaí, na Bacia de Santa Catalina, California, o submersível de pesquisa Alvin achou uma carcaça de baleia no assoalho marinho a 1240 metros de profundidade (Smith et al. 1989). Esta descoberta reforçou uma ideia que já tinha sido sugerida anteriormente... Mesmo sendo comum a morte de baleias nas zonas costeiras, muitas morrem em regiões bem afastadas das praias afundando-se até as profundezas do oceano, no que é conhecido como o mar profundo. O mar profundo ocupa 63% da superfície do planeta sendo considerado o maior bioma da Terra. É um ambiente único e extremo, pela baixa temperatura, alta pressão e escuridão (a luz não penetra mais de 200 metros de profundidade, onde de fato começa o mar profundo). A ausência de luz impossibilita a produção de matéria orgânica a partir da energia solar, ou seja, a fotossíntese. Por causa disto os ecossistemas são muito pobres em recursos alimentares e dependem quase exclusivamente do afundamento de matéria orgânica produzida na superfície do oceano. Por exemplo, as partes mais extensas do mar profundo, as planícies abissais, são autênticos desertos escuros e frios, onde baixíssimas abundâncias de organismos sobrevivem filtrando água e sedimento, aproveitando a pouca matéria orgânica que chega da superfície. Voltemos para a baleia da Califórnia do Dr. Smith. Alguns indícios, como a total ausência de carne, apontavam que a carcaça encontrava-se a vários anos no assoalho marinho. Mesmo assim, tanto o esqueleto como os sedimentos ao redor, “fervilhavam” de vida. Vermes, caramujos, lapas (gastrópodes), densos tapetes de bactérias, bivalves como amêijoas e mexilhões... Aquela carcaça era realmente um oásis de vida no profundo e deserto fundo da bacia. Foi então que os cientistas começaram a entender que para um ambiente tão pobre em alimento a chegada de uma carcaça de baleia é um evento extraordinário. As baleias são os maiores animais que habitam a Terra. A baleia azul, por exemplo, pode atingir 30 metros de comprimento e 120 toneladas de peso, sendo o maior animal que já habitou nosso planeta. Para as desertas profundezas do assoalho oceânico as carcaças de baleia são as maiores fontes de matéria orgânica que chegam da superfície. Só uma carcaça de baleia de 40 toneladas significa 2000 anos de queda de matéria orgânica! Alguns dos organismos achados na carcaça pelo time do Dr. Smith tornaram-se muito mais relevantes quando identificados. É o caso, por exemplo, das espécies de bivalves que pertencem a grupos conhecidos por ter simbiose com bactérias quimiossintetizantes. Estes mexilhões, então, alimentam-se da matéria produzida por estas bactérias, um processo parecido com o que os corais de águas rasas fazem com organismos fotossintéticos. Além disso, os densos tapetes bacterianos achados na carcaça também pertenciam a este tipo de bactéria. De fato, semelhante aos vegetais nos ambientes terrestres, as bactérias quimiossintetizantes no mar profundo formam a base da cadeia alimentar, onde a disponibilidade de certos compostos inorgânicos é abundante, originando o que é conhecido como comunidades quimiossintéticas de mar profundo. É o caso das fontes hidrotermais, formadas em partes do assoalho onde a atividade vulcânica é elevada e as exsudações são frias, resultado do fluxo de hidrocarbonetos provenientes de reservatórios do subsolo, descobertas anteriores à carcaça do Dr. Smith (saiba mais sobre fontes hidrotermais neste post ). As espécies de bivalves associadas à carcaça também foram descobertas pela primeira vez em fontes hidrotermais e exsudações frias! Todas estas similaridades levaram a sugerir que as carcaças de baleia atuam como trampolins para habitantes comuns entre diferentes comunidades quimiossintéticas se dispersarem, pois normalmente estão separadas por distâncias gigantescas impossíveis de serem alcançadas pela dispersão de suas larvas (Smith et al. 1989). Este descobrimento, além de revolucionar a ecologia das comunidades quimiossintéticas, levou várias equipes de cientistas a pesquisarem mais sobre estes ambientes. Para não ter que achar a agulha no palheiro, ou seja, uma carcaça no imenso fundo oceânico, os cientistas começaram a afundar carcaças nas praias utilizando lastro. Assim eles conseguiam afundar em um determinado ponto do oceano e fazer as amostragens como e quando precisar. Depois destes experimentos foi possível compreender que comunidades de carcaça de baleia no mar profundo desenvolvem não só comunidades quimiossintéticas, mas sucessivas comunidades extremamente diversas e abundantes que exploram as carcaças de maneiras surpreendentes… por quase um século! As carcaças de baleia desenvolvem principalmente três estados ecológicos sucessivos, ou seja, três comunidades mais ou menos diferenciadas no tempo (Smith et al., 2015). O primeiro, o estado dos necrófagos móveis, começa com a chegada da carcaça no assoalho. Centenas de animais, como peixes-bruxa, perfuram a carne da baleia enquanto que tubarões de profundidade mordem grandes pedaços da carcaça. Estas comunidades, análogas aos urubus na savana, removem várias dezenas de quilogramas por dia e podem consumir toda a carne em até 2 anos dependendo do tamanho da carcaça. O segundo estado, o estado de enriquecimento e oportunistas, também pode durar até 2 anos. Durante este período altíssimas densidades de invertebrados, vermes e crustáceos, colonizam o sedimento ao redor do esqueleto exposto por causa do consumo da carne. Estes invertebrados alimentam-se diretamente dos restos de gordura e carne deixados pelos necrófagos assim como dos ossos, muito ricos em proteína e gordura. O último estado, aquele da baleia do Dr. Smith quando descoberta, é o estado sulfofílico. Alguns microorganismos conseguem penetrar na densa e dura matriz óssea e entrar facilmente nas grandes quantidades de gordura do interior dos ossos. Estes organismos utilizam o enxofre dissolvido na água para digerir a gordura gerando compostos inorgânicos reduzidos como produto secundário. Um processo parecido pode acontecer também no sedimento ao redor impactado pela matéria orgânica da própria carcaça. Isto gera um fluxo suficiente para desenvolver uma comunidade baseada na quimiossíntese. É o estado mais longo de todos podendo atingir mais de 80 anos. As descobertas ao redor das carcaças de baleia no mar profundo não terminaram aqui. Desde que em 1987 o Dr. Smith estudou a primeira carcaça no mar profundo, 129 espécies novas têm sido descobertas, muitas delas só se encontram nestas comunidades. A mais surpreendente aconteceu no ano 2002 quando Osedax, um novo gênero de vermes, foi descoberto no Canyon de Monterrey, Califórnia, a 2891 metros de profundidade (Rouse et al., 2004). As espécies deste gênero são sésseis e não possuem nem boca nem ânus, nem nenhum tipo de sistema digestório… e alimentam-se dos ossos das baleias! Osedax possui uma estrutura chamada de raiz e é lá onde encontra-se a resposta aos múltiplos mistérios que envolvem estes organismos. Esta estrutura, com ramificações globulares e que fixa o organismo nos ossos, possui bombas de prótons que acidificam a matriz óssea. A “sopa” produzida por este processo é ingerida pela própria raiz e transportada às estruturas internas chamadas de bacteriocistos onde se encontram bactérias simbiontes não quimiossinteticas responsáveis pela digestão. Estes vermes são capazes de degradar completamente um esqueleto de baleia juvenil, menos calcificados e gordurosos que os dos adultos, em uma década. Impressionante, não é? espere… Todas estas estruturas e forma de vida só se aplicam às fêmeas de Osedax. Os machos são anões, microscópicos, e vivem dentro das fêmeas atuando como simples reservatórios de esperma. Acontece que as larvas de Osedax que se encontram em um esqueleto se desenvolvem como fêmeas; porém se estas larvas encontram uma fêmea elas são absorvidas se desenvolvendo como machos pedomórficos, ou seja, apenas se desenvolvem sexualmente e não morfologicamente, retendo muitos caracteres de larva. Cada fêmea pode ter centenares de machos no que acredita-se ser uma estratégia para assegurar o sucesso reprodutivo. Organismos como Osedax demonstram que as carcaças de baleia não só são oásis de vida no mar profundo mas também uma fonte de novidades evolutivas, sendo capazes de sustentar formas de vida únicas e especializadas. Mas… Será que as carcaças de baleia no mar profundo sustentam comunidades parecidas em todas as bacias oceânicas? Ou, como nas fontes hidrotermais, cada bacia sustenta comunidades com histórias evolutivas diferentes? Este tipo de pergunta ainda é muito difícil de responder pois praticamente todas as carcaças naturais e implantadas tem sido estudadas no oceano Pacífico Norte. Só em 2010 uma carcaça natural foi descoberta na Antarctica e, mais recentemente, em 2013, no Atlântico Sudoeste profundo na costa do Brasil, também foi encontrada uma carcaça natural. Esta última, descoberta e estudada por pesquisadores brasileiros e japoneses, e tema do meu projeto de mestrado na Universidade de São Paulo, foi a primeira comunidade a ser estudada em todo o Atlântico profundo. Os resultados das pesquisas estão começando a sair reforçando algumas hipóteses prévias e esclarecendo ainda o funcionamento de alguns processos ecológicos… Muitas são as perguntas a serem respondidas e muitas mais serão geradas no futuro pois parece que estas extraordinárias comunidades, desconhecidas há menos de 30 anos, são uma fonte inesgotável de surpresas. Referências, links de interesse e vídeos: Smith, C.R., Kukert, H., Wheatcroft, R.A, Jumars, P.A., Deming, J.W. (1989) Vent fauna on whale remais. Nature, 341. Pp 27-28. Rouse, G.W., Goffredi, S.K., Vrijenhoek, R.C. (2004) Osedax: Bone-Eating Marine Worms with Dwarf Males. Science, 305.Pp 668-671. Smith, C.R., Glover, A.G., Treude, T., Higgs, N.D., Amon, D.J. (2015) Whale-Fall Ecosystems: Recent Insights into Ecology, Paleoecology, and Evolution. Annual Review of Marine Science, 7. Pp 571-596. Sobre Joan Manel Alfaro Lucas: Biólogo formado pela Univeristat Autònoma de Barcelona, Barcelona, fiz um ano de intercâmbio na Universidade Federal de Minas Gerais, o que me permitiu, entre outras coisas, conhecer o Brasil e aprender português. Apaixonado pela ecologia das comunidades de mar profundo, especialmente as quimiossintéticas, cursei o meu mestrado no Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo, onde tive a oportunidade de estudar a primeira carcaça de baleia no oceano Atlântico profundo. Além disso, possuo experiência em cruzeiros oceanográficos, tendo navegado 2800 milhas náuticas pelo Atlântico Sudoeste, fazendo amostragem, triagem e identificação de invertebrados bênticos, análise de isótopos estáveis e linguagem R para pesquisas ecológicas. #ciênciasdomar #baleias #convidados #joanmanelalfarolucas #marprofundo #carcaçasddebaleia
- Os sons do oceano
Por Diogo Barcellos Não há dúvidas quanto à importância dos predadores do topo da cadeia alimentar para o nosso planeta, e muito menos de quão valioso é cada elo que compõe uma determinada cadeia para o equilíbrio de diversos ecossistemas. Os predadores de topo de cadeia, quando representados por uma modelagem (através de uma representação simplista, como um desenho) em formato de gráfico de pirâmide trófica, estão posicionados no topo, ocupando menor área da representação por serem consumidores finais, afinal, já não há tanta energia disponível em relação aos outros níveis tróficos, os quais compõem os degraus da pirâmide. Lembrem-se que a energia conquistada com o alimento serve para muitas coisas, além de perdemos grande parte dessa energia simplesmente como calor. Estes animais são menos numerosos, quando comparados à população de suas presas, mas não menos importantes. A vulnerabilidade de populações de predadores naturalmente pequenas tem levado muitos pesquisadores a investigarem os mais diversos temas da biologia destes animais com fins de conservação, já que cada organismo do ambiente marinho, como exemplo, os mamíferos marinhos da ordem dos cetáceos (baleias e golfinhos), possuem particularidades em relação à sua importância e contribuições no ecossistema marinho. Este grupo de mamíferos, além de consumidores, vetores de nutrientes, são prestadores de serviços ecossistêmicos. Contribuem com a produtividade biológica, com o enriquecimento de nutrientes através da defecação, muitas vezes provocando a ressuspensão de nutrientes ao se movimentarem pela coluna de água, contribuindo com os ciclos biogeoquímicos e aumentando a intensidade da fotossíntese com a dispersão dos nutrientes. Quando morrem, efetuam a transferência de carbono da superfície até águas profundas onde em regiões abissais fornecem as carcaças como habitat e estrutura de apoio de assembleias bióticas. Além desses aspectos, são considerados como sentinelas dos ecossistemas aquáticos por acumular todos os compostos químicos orgânicos e inorgânicos da teia trófica local. Os cetáceos se destacam também entre os grupos de organismos que evoluíram dependentes do uso do som em meio aquático. Ou seja, os golfinhos e baleias emitem sons com diferentes propósitos, por exemplo, para atrair parceiros para cópula, para expressões de alerta entre predadores e presas e delimitação de território. Este grupo de mamíferos usufrui das propriedades físicas do som quando se considera que a energia acústica, quando emitida em meio aquático, se propaga de forma mais eficiente do que em ambiente aéreo. Dependendo da taxa de frequência e energia acústica investida, o som pode atingir longas distâncias, propagando-se em velocidade 4,3 vezes mais rápido do que no meio aéreo. Além disso, o som pode ser utilizado como um processo de percepção ativa, envolvendo a produção e a recepção de ondas, ou seja, a ecolocalização. Neste caso o som é utilizado como referência geográfica. Este processo envolve a produção de som, geralmente emitido em um curto intervalo de tempo e em alta frequência, cujo eco ou reverberação no ambiente é interpretado e utilizado como auxílio na orientação ou na captura de uma presa. Resumidamente, o som pode ser utilizado pelos cetáceos com funções de comunicação e sociabilidade, assim como em um sistema de georreferenciamento. Cliques de ecolocalização da baleia cachalote ( Physeter macrocephalus) . Entretanto, nem todos os cetáceos ecolocalizam. Entre os cetáceos viventes há dois grupos principais: os misticetos (comumente reconhecidos como baleias) e os odontocetos (golfinhos), os quais podem ser diferenciados, por exemplo, pelos seus aparatos bucais e utilização destes para captura de alimento. Outra maneira de diferenciar esse dois grupos é por meio das características do repertório sonoro. Apesar dos misticetos e dos odontocetos emiterem sons, apenas os odontocetos são reconhecidos como ecolocalizadores. Assobios do golfinho nariz de garrafa (Tursiops truncatus). Além dos cliques de ecolocalização, os odontocetos emitem sons para comunicação, por exemplo, os assobios. Os assobios são emitidos em taxas de frequência sonora entre 500 Hz e 5 kHz, em curta duração, entre segundos e milisegundos, e podem ser emitidos com repetições. Por outro lado, os misticetos emitem sons mais prolongados, podendo durar de minutos a horas e, em geral, utilizam espectro de baixa frequência sonora (aproximadamente 1 kHz) para se comunicarem. O repertório sonoro de misticetos pode ser dividido em duas categorias gerais, conhecidos como melodias/canções e chamados ( calls ). Muitas das emissões sonoras emitidas pelos cetáceos não são audíveis ao ouvido humano, já que a faixa audível para o ser humano em meio aéreo se encaixa entre 20 Hz (sons considerados graves) e 20 kHz (sons considerados de timbre agudo), dependendo da intensidade emitida pela fonte emissora. Estudos de acústica de cetáceos são geralmente realizados com a gravação de sons emitidos com uso de hidrofones: sensores que funcionam da mesma maneira que um microfone, com diferença que os hidrofones foram desenvolvidos para serem utilizados imersos em água. Estes dispositivos captam e convertem as vibrações sonoras em sinais elétricos, os quais são registrados em gravador ou computador, gerando arquivos digitais que podem ser analisados com apoio de programas computacionais específicos. O Monitoramento Acústico Passivo (MAP) tem sido utilizado como ferramenta para a detecção e estimativa de abundância de cetáceos, podendo relacionar sua ocorrência com sazonalidade, comportamento e uso de área. O equipamento utilizado para realizar o MAP é composto por um hidrofone acoplado a uma placa eletrônica e um conjunto de baterias e pode ser programado previamente em computador para efetuar gravações sonoras contínuas ou em intervalos de tempo. Através de sua aplicação, é possível monitorar a presença de cetáceos continuamente, independentemente das condições climáticas e oceanográficas, tendo apenas como fator limitante o consumo do cartão de memória e das baterias. Canto da baleia Jubarte ( Megaptera novaeangliae ). Chamado da baleia jubarte ( Megaptera novaeangliae ). Monitorar o uso de área de cetáceos através da acústica é uma tarefa desafiadora quando considerado que esta linha de pesquisa encontra-se nos primeiros passos no Brasil. Como doutorando nesta área interdisciplinar, posso dizer que a experiência e o aprendizado são constantes e cada etapa é incrivelmente motivadora, desde o aprendizado sobre a biologia dos cetáceos, o estudo da história da bioacústica, as propriedades do som, a acústica de cetáceos e seus repertórios, a escolha do local de estudo, a projeção de fundeios e técnicas para anexar o hidrofone, as coletas de dados e triagens e por fim a identificação do som dos cetáceos nas gravações. Não deixo de mencionar a ansiedade em detectar o os sons dos cetáceos nas gravações obtidas a cada mês. Em geral, os sons mais frequentes que obtenhosão sons de crustáceos, de bexiga natatória de peixes e ruídos gerados por embarcações. Como mencionado anteriormente, “em menor número, mas não menos importante”, no mundo sonoro subaquático os sons de cetáceos não são tão frequentes, mas quando obtidos e quando se torna possível a identificação das espécies, todo o esforço é recompensado. Referências: Au, W.W.L.; Hastings, M.C. 2008. Principles of Marine Bioacoustics. Springer, p. 670. Castro, P. & Huber, M.E. Biologia Marinha. Ed. Artmed, 8 edição. Griffin, D.R.; Novick, A. 1955. Acoustic orientation of neotropical bats. Journal of Experimental Zoology, v. 130, p. 251-300. Payne, R.S. & McVay, S. 1971. Songs of humpback whales. Science, v. 173, p. 585-597. Pershing, A.J.; Christensen, L.B; Record, N.R. 2010. The impact of whaling on the ocean carbon cycle: why bigger was better. PlosOne, v. 5, n. 8,p. 1-9. Roman, J.; Estes, J.A.; Morissette, L.; Smith, C.; Costa, D.; McCarthy, J.; Nation, J.B.; Nicol, S.; Pershing, A.; Smetacek, V. 2014. Whales as marine ecosystem engineers. Frontiers in Ecology and the Environment, v. 12, n. 7, p. 377-385. Roman, J.; McCarthy, J.J. 2010. The whale pump: marine mammals enhance primary productivity in a coastal basin. PlosOne, v. 5, n. 10, p. 1-8. Urick, R.J. 1983. Principles of underwater sound. 3rd ed. McGraw-Hill, New York, p. 17-30. Sobre Diogo Barcellos Sou biólogo (graduado e licenciado) pela Universidade Presbiteriana Mackenzie (2011). Durante a graduação desenvolvi estudo da dieta de três espécies de peixes do estuário de Itanhaem, litoral sul do Estado de São Paulo e fiz um estudo de revisão bibliográfica a respeito das modificações morfológicas de vertebrados durante a transição do meio aquático para o meio terrestre. Em 2014 conclui Mestrado em Ciências pelo Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IO-USP). Durante o mestrado desenvolvi estudo sobre a morfologia dos estatólitos, crescimento e longevidade da lula Doryteuthis plei . Durante a minha transição entre o final do mestrado e início do doutorado, iniciei estudos relacionados com acústica de cetáceos. Sempre carreguei dúvidas e curiosidades a respeito do ambiente marinho e da música. Em Julho de 2015 iniciei o meu doutorado no IO-USP. Desenvolvo um estudo de monitoramento de cetáceos via acústica em duas áreas no Estado de São Paulo: Canal de São Sebastião e na Ilha Anchieta, em Ubatuba. #ciênciasdomar #diogobarcellos #baleias #comportamento #ecolocalização #golfinhos #convidados
- The ship’s balance...
By Izadora Mattielo Edited by Katyanne M. Shoemaker Have you ever asked how ships are balanced at sea? Or how it can carry people and merchandise without tipping over? It is easy to imagine that there is an ideal maximum weight, designed and calculated by engineers, that the ship can support without sinking. OK. But how does how can this keep its balance when it is empty? The answer is easy: it needs to add weight when it is empty and then release the weight while loading it with people or merchandise. In the beginning, there were several attempts with stones and pieces of wood, but due to the effort required to add and remove these materials, a better thought was to use the seawater! Pumps could be used to pull in and throw out the water when ship was docked. This method is the method we still use today; ships have a ballast tank, which can hold ballast water that is pumped in and released. That is where my story begins! Imagine an empty ship going from China to Brazil, where it will be loaded with merchandise. As already explained, the ship would have to pump water from the Chinese coast to keep balance while traveling. The water pumped in however, is not pure and has a lot of organisms that who are trapped inside the ballast tank. You might be asking: isn’t there a mesh filter that can be used to avoid trapping these organisms? Yes, but it’s not efficient, especially for microorganisms. A second problem is, according to International Maritime Organization (IMO), ships are to exchange water in the open sea, because there are different physical and biological conditions in port that the organisms from the open ocean cannot survive. However, this does not happen. Aside from many ships not changing water at sea, there are several organisms that can resist both the travel and different environmental conditions. When arriving at the destination port, these non-native organisms are discharged along with the ballast water, causing serious problems for the local fauna and flora, as well as public health. Can you imagine the environmental impact? Because of this, there are many countries that belong to IMO doing research to solve this problem. One of these solutions is the treatment of the ballast water inside of the tank. There are many treatment proposals: mechanic, physical, and chemical. These are currently either in testing, generate waste, or are not completely efficient. I did work with phytoplankton, marine microalgae explained here . These microscopic organisms can be resistant to many treatments, and some species are toxic to animals. In fact, red tide is caused by a microalgae group. My challenge was then, to find ways to eradicate these microscopic algae from the ship ballast water. I tested three treatments: exposure to UV, ozone, and Peraclean, a chemical with characteristics similar to hydrogen peroxide. As I developed this project, I knew that these treatments were of huge importance and needed further studies done. The most interesting stage of this project was the partnership with the company Brasil Ozonio (a company that works with the University of São Paulo). Don’t be afraid to make university-industry partnerships; much of our knowledge doesn’t go forward because the researchers don’t want to expose their work and ideas. This partnership was essential to my work. The most interesting stage of this project was the partnership with the company Brasil Ozonio (a company that works with the University of São Paulo). Don’t be afraid to make university-industry partnerships; much of our knowledge doesn’t go forward because the researchers don’t want to expose their work and ideas. This partnership was essential to my work. After conducting a series of experiments, my best result was with the ozone! I was able to eradicate even the most resistant microalgae (the dinoflagellates), which no other treatment had managed to kill. In addition to being effective, this treatment doesn’t generate waste into the treated water, so it may be safely discharged overboard. In future posts, I will discuss my results in more detail, but if you want to know a little more about it, follow the links about my dissertation: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21134/tde-02022015-135423/pt-br.php http://www.usp.br/aun/exibir.php?id=6118&edicao=1076 See you! #ballastwater #environmentalimpact #microalgae #ozone #chatizadoramattielo #marinescience #chat
- O “sexo” realmente importa?
Por Jana M. del Favero Ilustração: Silvia Gonsales Uma releitura e atualizações do texto de Ben A. Barres: “Does gender matter?” (O gênero importa?), publicado na revista Nature (volume 442) em 2006. No meu primeiro post aqui no blog Desafios antigos para mulheres atuais apresentei brevemente algumas dificuldades que as mulheres sofrem nas ciências marinhas. Mas minha pergunta neste post é: o gênero realmente importa? E foi pesquisando sobre essa pergunta que encontrei um trabalho na revista Nature escrito por Ben A. Barres, professor da Universidade de Stanford (EUA) e transgênero (mudou de mulher para homem, então segundo o próprio autor ele tem propriedade para discutir o assunto), e é a partir dessa publicação que me inspirei para esse post. Ben Barres começa seu trabalho apresentando a hipótese, cada vez mais defendida por grandes acadêmicos de que as mulheres não avançam na carreira científica por serem naturalmente menos capazes e não por discriminação ou qualquer outra razão. Eu não interpretei errado (infelizmente), mas segundo alguns pesquisadores, homens são, “em média”, biologicamente melhores em sistematizar, analisar e em competir, enquanto as mulheres não gostam de competir, não se arriscam e são muito emotivas, e isso estaria prejudicando suas carreiras (veja detalhes em: Lawrence, 2006; Mansfield, 2006). Eu particularmente compartilho da idéia do Ben Barres de que a curiosidade e a criatividade são os pilares que sustentam grandes cientistas, e não a aptidão para competição. Além disso, é comum escutarmos que homens são biologicamente melhores em matemática do que mulheres (vamos lembrar aqui que oceanografia é considerada uma ciência exata). Porém, um estudo com mais de 20.000 notas de matemática de crianças de 4 a 18 anos não mostrou diferenças entre as notas de homens e mulheres (Leahey & Guo, 2001). Então, se habilidade intelectual inata não é a culpada da morosidade do avanço das mulheres na carreira científica, o que seria? Nosso autor conta que quando “ela” (na época ele ainda era ela, então tratarei por “ela”) era uma aluna de graduação do MIT (Massachusetts Institute of Technology) “ela” era a única da sala de um monte de homens a resolver problemas difíceis de matemática, e ainda tinha que escutar do professor que provavelmente era o namorado dela que tinha resolvido. Ele lembra também de quando perdeu uma colocação para um homem, mesmo depois do diretor de Harvard ter avisado que “ela” tinha seis publicações de alto-impacto, enquanto seu concorrente apenas uma. E ainda foi obrigado a ouvir de um professor, depois da mudança de sexo, que o seu trabalho era muito melhor do que o “da sua irmã” (então mudar de mulher para homem deixa a pessoa mais inteligente? Estou confusa...). Mas o caso do nosso autor não é um caso isolado, um estudo mostrou que mulheres aplicando para um financiamento acadêmico precisam ser 2,5 vezes mais produtivas do que os homens para serem consideradas igualmente competentes (Wenneras & Wold, 1997). E, mesmo depois de conseguirem uma boa colocação, as mulheres ainda passam por diversas dificuldades. Lembram do caso do MIT que eu cito em meu primeiro post, em que havia uma diferença salarial entre os professores e as professoras? Ou ainda um caso ocorrido recentemente, no qual uma pesquisadora recebeu a avaliação do seu trabalho submetido a uma revista de grande impacto nas ciências biológicas, sugerindo que co-autores do sexo masculino fossem adicionados para melhorá-lo (difícil acreditar né? Veja detalhes aqui ). Então, se a discriminação não tem nenhuma parcela de culpa na baixa representatividade de mulheres cientistas, o que poderia explicar os fatos citados acima? O que explicaria um estudo recente que relata que os professores (homens) tendem a aceitar menos estudantes do sexo feminino e pós-doutorandas em seus laboratórios, enquanto professoras não apresentam preferências de gênero na seleção de um orientado (detalhes em Sheltzer & Smith, 2014)? Ressalto ainda que esse estudo foi feito em laboratórios de biologia, fugindo daquele mito que mulheres são piores em ciências exatas (ou somos piores em biologia também?). Mas não quero que esse post alimente a guerra dos sexos, pois como já dizia Henry Kissinger “ Nobody will ever win the battle of the sexes; there’s just too much fraternizing with the enemy ” (Ninguém nunca vencerá a batalha entre os sexos, há simplesmente muita confraternização entre os inimigos). O que eu desejo com essa postagem é mostrar que há fatos concretos de discriminação de gênero na academia, e que tanto mulheres quanto homens deveriam lutar para diminuir as diferenças existentes. Um primeiro passo para a diminuição das diferenças seria que ambos os sexos parassem de negar que o problema persiste. Inexplicavelmente as mulheres negam tanto quanto os homens que o viés genérico exista (Rhode, 1997). Um outro passo seria aumentar a autoconfiança do sexo feminino (o tão falado empoderamento), pois ao escutar repetitivamente que somos menos capazes que os homens, a autoconfiança diminui e a ambição é ofuscada, aumentando o número de mulheres que desistem de suas carreiras na ciência (Feels, 2004). E um terceiro passo, que é exatamente o que tentamos fazer neste blog, é conhecer e discutir o problema, pois apenas com conhecimento da causa, ela poderá ser ganha. E então, vamos falar de sexo?! Referências: Fels, A. 2004. Necessary Dreams. Pantheon Press, New York. Lawrence, P. A. 2006. Men, Women, and Ghosts in Science. PLoS Biol. 4, 13–15. Leahey, E. & Guo, G. 2001. Gender Differences in Mathematical Trajectories. Soc. Forces. 80 (2), 713–732. Mansfield, H. 2006. Manliness. Yale Univ. Press, New Haven. Rhode, D. L. 1997. Speaking of Sex: The Denial of Gender Inequality. Harvard Univ. Press, Cambridge. Sheltzer, J. M. & Smith, J. C. 2014. Elite male faculty in the life sciences employ fewer women. PNAS, 111 (28), 10107–10112. Wenneras, C. & Wold, A. 1997. Nepotism and sexism in peer-review. Nature 387, 341–343. #carreira #comportamento #gênero #sexo #silviagonsales #janamdelfavero #mulheresnaciência
- Para o plâncton tamanho é documento, parte II.
Por Catarina R. Marcolin Olá a todos os queridos leitores do Bate-papo com Netuno! Hoje falaremos mais uma vez sobre tamanhos, plâncton e até sobre comida. Lembram do plâncton? A gente gosta tanto desses pequeninos, que já tivemos algumas postagens sobre eles (clique aqui e aqui ). Para chegarmos no assunto de hoje, precisamos primeiro relembrar algumas informações. O plâncton é constituído por organismos muito pequenos. Uma típica espécie fitoplanctônica (vide postagens anteriores mencionadas acima para saber mais sobre o fitoplâncton) que habita nossa região costeira tem menos que 0,3 mm de comprimento. A relação entre organismos desse tamanho e o ambiente em que eles vivem (a água) é regida pelo número de Reynolds, que é uma medida que indica se há predominância de forças inerciais ou viscosas (forças de resistência). Para organismos dessa faixa de tamanho o número de Reynolds é muito baixo. Isso quer dizer que a água é extremamente viscosa para o plâncton, ou seja, se fôssemos do tamanho de uma microalga, sentiríamos como se estivéssemos flutuando em um mar de piche (ou em um pote de mel!). Então você deve imaginar como pode ser difícil encontrar comida nesse cenário...hummmm que fome! Diatomáceas marinas. Fonte Dinoflagelados marinhos. Fonte Outras informações importantes para compreendermos o comportamento alimentar destes microorganismos vem das aulas de física e matemática da escola. Lembram da tal razão superfície/volume? Vamos relembrar: Para calcular a área de um quadrado, por exemplo, basta multiplicar um lado pelo outro, certo (A = L x L = L2)? E para calcular o volume, multiplicamos a área por mais um lado (V = L x L x L = L3). Então enquanto a área é uma grandeza que aumenta ao quadrado, o volume é uma grandeza que aumenta ao cubo! Portanto, a razão superfície/volume (L2/L3) tende a diminuir quanto maior for o tamanho do quadrado (ou organismo), concorda? Se deu um nó na sua cabeça, basta dar uma olhada na imagem ao lado, que mostra diferentes formas, que logo você vai entender. Fonte Essa informação é muito importante, pois tem implicações diretas sobre como o plâncton consegue saciar sua fome e se nutrir. Para entendermos melhor, vamos falar mais especificamente do fitoplâncton. Uma diatomácea (organismos fitoplanctônicos conhecidos por possuírem uma “teca” ou “carapaça” constituída por sílica), por exemplo, apesar de fazer fotossíntese, precisa de nutrientes para sobreviver. Esses organismos adquirem nutrientes principalmente por difusão, ou seja, quando começa a faltar nutriente dentro da célula cria-se um gradiente e essas moléculas passam a se mover em direção ao organismo, até o momento em que o nutriente se esgote no entorno da célula. Como as diatomáceas não tem flagelos para se mover, elas dependem inteiramente da turbulência para que se renove o gradiente dos nutrientes ao seu redor. Cocolitoforídeos (outro grupo fitoplanctônico conhecido por possuir uma teca constituída por carbonato de cálcio), por outro lado, são bem menores, ou seja, possuem mais superfície em relação ao seu volume, e portanto conseguem adquirir nutrientes com mais facilidade por difusão. Você deve estar pensando que ser um cocolitoforídeo é bem mais fácil que ser uma diatomácea! Você está certo e errado ao mesmo tempo! Cada um desses organismos poderá dominar o ambiente, ou seja, ocorrer em maiores densidades, em diferentes situações. Quando há pouco nutriente na água (ambientes oligotróficos), especialmente em regiões estratificadas (onde há pouca mistura da coluna de água), os cocolitoforídeos tendem a dominar, pois são mais eficientes nisso. Quando há bastante turbulência ou em situações de ressurgência (quando o padrão de ventos remove a camada superficial da água do mar e águas mais profundas, ricas em nutrientes literalmente sobem à superfície - observe a figura abaixo), os nutrientes vem com tudo e as diatomáceas fazem a festa, pois elas tem um grande vacúolo onde conseguem guardar esses nutrientes até mesmo para consumir depois. Desenho esquemático de uma ressurgência. Fonte Mas o que temos a ver com isso? Além de ser super interessante simplesmente saber como as coisas acontecem no mundo marinho, podemos entender um pouco do que nos espera no futuro, considerando que vivemos um período de mudanças climáticas. Em um futuro com altas concentrações de gás carbônico (ops, infelizmente já vivemos isso no presente), onde temos um aumento da temperatura e, consequentemente, aumento de regiões estratificadas (e,portanto, diminuição dos nutrientes disponíveis nas águas superficiais), observamos uma mudança na comunidade do fitoplâncton onde cocolitoforídeos passam a dominar ao invés das diatomáceas. Isso é grave porque já existem estudos que demonstram que em regiões dominadas por cocolitoforídeos, o fluxo de carbono para o fundo dos oceanos (a bomba biológica, clique aqui e saiba mais) tende a ser menor do que em regiões onde a comunidade dominante são diatomáceas. Isso significa que nossos queridos oceanos irão ficar menos eficientes em remover carbono da atmosfera. Você lembra que a bomba biológica é um dos principais mecanismos de manutenção do equilíbrio do clima no nosso planeta? Relembre aqui . Já estamos passando pelo período de El-Niño que pretende ser o mais forte dos últimos 100 anos, durando até a primavera de 2016. Ou seja, temos previsão de altas temperaturas superficiais em diversas regiões dos oceanos, o que tende a aumentar a probabilidade de zonas estratificadas. Aproveite essa leitura para pensar se você tem feito algo para diminuir suas emissões de carbono. Num próximo post podemos te ajudar com isso. Até o próximo bate-papo! #ciênciasdomar #catarinarmarcolin #biologiamarinha #bombabiológica #plâncton #zooplâncton
- How to tell the age of a fish and other things
By Cláudia Namiki Edited by Katyanne M. Shoemaker Have you ever wondered how to tell the age of a fish? If it was born in an aquarium, it is easy to know, but what if it was caught in the wild? The teleost fishes have structures located in the inner ear called otoliths, which are used for balance and hearing. In Portugal, these structures are also known as "stones of judgment," which makes sense, since they are in the head of the fish! There are three pairs of otoliths and each has a different name: sagitta, lapillus and asteriscus. Otolith growth occurs through the alternating deposition of calcium carbonate and a protein that forms rings that can be observed in a cross section, much like those observed in the trunks of trees. Otoliths of Myctophum affine larvae. Photo: Claudia Namiki. In adult fish the otolith is big, thus it is necessary to cut, sand, and polish the otolith until the rings become visible. In larval fish the otoliths are small enough to see through and can simply be glued to a microscope slide. In the case of larval fish, the real work is to remove the otolith from from a fish between 2.0 mm and 2.0 cm length. If the larvae are so small, imagine the size of otoliths!! It is a difficult task that requires much patience. In Brazil we used to say that it requires the discipline and patience of a Japanese elder. I think I used the full 25% of my Japanese DNA while studying the larval growth of an abundant lanternfish species on the Brazilian coast ( Myctophum affine ). This species does not have a popular name in Brazil, because, although abundant and consumed by other fishes, it is not consumed by humans. In English they are called metallic lanternfish, but only fishermen or ichthyologists know of it. So what does this have to do with the topic? How do we know the age of a fish? In most cases, the formation of the otolith rings is daily in the fish larvae and annual in the adult fishes. Thus, counting the number of rings present in a otolith, we can know the age of the fish in years or days, depending on its life stage. The most interesting thing is that we can relate the age to the length of the fish; with data from various fish, we can know how long it takes a species to reach a certain size. For example, the larvae of the metallic lanternfish can increase their size more than four times in less than a month! Now that is a fast growth rate! Larvae of other popular species such as sardines and mackerel also grow at a similar rate. Knowing the growth rate of larval and juvenile fish is important because it helps us determine how long each species takes to become a reproductively active adult. This growth rate may be influenced by several factors with temperature as one of the most important. Higher temperatures speed up the fish metabolism, which helps the animal grow more quickly. This means that if we were a fish, we would grow faster in Brazil than in Russia! For example, lantern fish larvae can take between 27 days (tropical species) to 80 days (cold climate species) to become a juvenile. When I first started to study otoliths, I was only interested in the age and growth rate of fish larvae. However, I discovered that these structures are even more fascinating than I first thought. Because they are quite resilient (in the case of adult fish), the otoliths can be found almost intact in the stomach content of other animals and at archaeological sites. Additionally, otolith shape is unique to each species, so it is possible to identify the species that has been consumed, or that inhabited certain place thousands of years ago. The otolith shape is so important that many works are devoted to describing them, and among them is one otolith identification guide recently published in the Brazilian Journal of Oceanography, by researchers of the Oceanographic Institute of São Paulo University (http://dx.doi.org/10.1590/S1679-875920140637062sp1) (which contains wonderful illustrations by our illustrator and oceanographer Silvia Gonsales). Moreover, the otoliths carry information from the environment where the fish lived (or should I say swam?). If we know which chemical elements are present in the otoliths, it is possible to know where the fish was throughout its life. So, while otolith may be just a simple guidance instrument for the fish, for us it gives us access to a world of information about the life history of these important organisms. To find out more you may visit: http://www.usp.br/cossbrasil/doc_labic.php Campana, S.E. 2011. Otolith Microstructure Preparation. Available at: http://www.marinebiodiversity.ca/otolith/english/preparation.html Campana, S. E. & Jones, C. M. 1992. Analysis of otolith microstructure data. In Otolith Microstructure Examination and Analysis (Stevenson, D. K. & Campana, S. E., eds), pp. 73–100. Canadian Special Publication of Fisheries and Aquatic Sciences 117. Conley, W. J. & Gartner, J. V. 2009. Growth among larvae of lanternfishes (Teleostei: Myctophidae) from the Eastern Gulf of Mexico. Bulletin of Marine Science 84, 123–135. Katsuragawa, M. & Ekau, W. 2003. Distribution, growth and mortality of young rough scad, Trachurus lathami, in the south-eastern Brazilian Bight. Journal of Applied Ichthyology, 19, 21–28. Namiki, C.; Katsuragawa, M.; Zani-Teixeira, M. L. 2015. Growth and mortality of larval Myctophum affine (Myctophidae, Teleostei). Journal of Fish Biology, 86, 1335-1347. doi: 10.1111/jfb.12643 , Available at: wileyonlinelibrary.com Rossi-Wongtschowski, C.L.D.B., Siliprandi, C.C., Brenha, M.R.,Gonsales, S.A., Santificetur, C., Vaz-dos-Santos, A.M. 2014.Atlas of marine bony fish otoliths (sagittae) of Southeastern- Southern Brazil Part I: Gadiformes Macrouridae, Moridae, Bregmacerotidae, Phycidae And Merlucciidae); Part II: Perciformes (Carangidae, Sciaenidae, Scombridae And Serranidae). Brazilian Journal of Oceanography, 62(special issue):1-103. Available at: http://dx.doi.org/10.1590/S1679-875920140637062sp1 Zavalla-Camin, L. A., Grassi, R. T. B., Von Seckendorff, R.W. & Tiago, G. G.1991. Ocorrência de recursos epipelágicos na posição 22°11’S - 039°55’W, Brasil. Boletim do Instituto de Pesca 18, 13–21. #chatcláudianamiki #marinescience #age #fish #otoliths #chat
- O vírus nem sempre é o vilão!
Por Catarina R. Marcolin Quem nunca ficou de cama por causa de uma "virose"? De modo geral, os vírus são sempre associados a situações ruins nas nossas vidas, a mal estar e doenças (perigosas ou não). Mas nos oceanos, os vírus tem um papel muito importante. Em primeiro lugar, você precisa saber que os vírus podem infectar praticamente todas as formas de vida, incluindo bactérias, archaea e microeucariontes, os quais são a base das redes tróficas dos oceanos. E vocês sabiam que um determinado grupo de bactérias marinhas (SAR11) é considerado o grupo de organismos mais abundante do nosso planeta? As SAR11 conseguem habitar lugares onde a maioria dos outros organismos não consegue sobreviver. Essas bactérias marinhas tem uma distribuição tão fantástica que antes acreditava-se que elas eram invulneráveis. Mas há apenas dois anos, descobriu-se que um grupo de vírus marinhos (“pelagiphages”, ou pelagifagos, termo em português) conseguem infectar e matar milhões dessas bactérias SAR11 por segundo. Já já você vai descobrir porque isso é tão importante. SAR11: As bactérias de maior sucesso no planeta são marinhas. Fonte Estudos da década de 90 e anos 2000 já demonstravam que a infecção viral, ao provocar a morte do hospedeiro, libera material celular (ou seja, nutrientes e carbono) de volta na alça microbiana dos oceanos. Mas um momento, o que é alça microbiana? Antes ainda de falarmos de alça microbiana, precisamos falar sobre a rede trófica, que representa as relações de alimentação entre os organismos. É através da rede trófica que a energia emitida pelo sol consegue chegar a todos os seres vivos, inclusive nós, simples humanos. A energia solar é absorvida e convertida em carbono pelos produtores primários (fitoplâncton), que são consumidos pelo zooplâncton, que é então consumido por peixes, que são consumidos por peixes maiores, aves e/ou baleias. Mas essa clássica descrição da rede trófica (fitoplâncton-zooplâncton-peixe) é apenas um componente de um ciclo mais complexo. E apesar de a alça microbiana ser muito menos conhecida, ela não é menos importante. Voltamos então para o que é essa tal alça microbiana. É simplesmente o processo pelo qual a comunidade microbiana (especialmente bactérias) degrada matéria orgânica. Essa matéria orgânica pode ser derivada da excreção dos organismos, do sloppy feeding do zooplâncton (quando o zoo não consome sua comida por inteiro, liberando partes não consumidas deste alimento para o oceano ao seu redor), bem como pela quebra e dissolução de materiais de plantas, entre outros. Essa matéria orgânica não está inicialmente disponível para absorção direta pela maioria dos organismos. O grande papel das bactérias é reintroduzir esse carbono de volta no ciclo, ou seja, na rede trófica. E isso representa uma fonte adicional de energia muito importante no sistema. Saiba mais sobre estes processos acompanhando a legenda do esquema abaixo, publicado na revista Nature. O termo alça microbiana foi criado por um cientista paquistanês muito famoso chamado Farooq Azam, e por seus colaboradores. Eu pude assistir uma palestra belíssima do Dr. Azam no congresso da ASLO (uma associação que reúne cientistas das áreas de limnologia e oceanografia) em 2013, em New Orleans. Ele tinha apenas um slide e estourou o tempo que tinha para falar, mas ninguém teve coragem de interromper, pois era como escutar um conto de fadas, onde os micróbios eram o personagem principal, contada pelo próprio escritor da fábula. Imperdível! Quer saber mais sobre o trabalho deste pesquisador, acesse sua página ( http://azamlab.eng.ucsd.edu/publications ). Mas vamos voltar ao personagem principal desta história, os vírus! Como falei no início do post, os vírus tem um papel importante na alça microbiana. Experimentos em laboratório indicaram que essa liberação de material celular pelos vírus pode ter o efeito de estimular o crescimento da comunidade microbiana. E já existem evidências de que os vírus são responsáveis pelo turn over (ou seja, pela renovação) de 20-50% da comunidade bacteriana por dia. Se essas estimativas representam bem a realidade, então os vírus devem aumentar o fluxo de matéria orgânica (carbono) para o fundo dos oceanos, quando comparados com ecossistemas sem vírus. E isso é importante porque o clima do nosso planeta é regulado, em grande parte, pelo fluxo de carbono para o fundo dos oceanos, que é mediado por organismos vivos (a tão famosa bomba biológica, descrita na imagem acima). Ou seja, o fato de este ano estar quente pra chuchu na sua cidade, tem uma certa associação com o equilíbrio dos fluxos de carbono em diferentes partes dos oceanos no mundo. Ainda sabemos pouco muito pouco sobre os vírus marinhos. Os vírus da foto ao lado foram isolados durante a expedição TARA Oceans . Eles são tão pequenos, que precisaríamos alinhar 250 deles para termos a espessura de um fio de cabelo. Os estudos mais recentes indicam que esses pelagifagos sejam quase tão abundantes quanto as bactérias SAR11, as "invulneráveis" descritas acima. Portanto, saber mais sobre os vírus marinhos nos ajudará a entender melhor sobre como o carbono é estocado e liberado nos oceanos. Apesar da minha gripe da semana passada não ter relação nenhuma com esses organismos fantásticos, eles tem tudo a ver com o equilíbrio do nosso planeta. Um tipo de vírus marinho coletado durante a expedição Tara Oceans. Fonte Se você gostou do post de hoje, deixe um comentário! Assim poderemos buscar convidados para explorar melhor os tema de interesse do nosso público. Até a próxima! Artigos consultados e notícias interessantes: Shelford EJ, Middelboe MM, Møller EF, Suttle CAS. (2012). Virus-driven nitrogen cycling enhances phytoplankton growth. Aquat Microbial Ecol, 66: 41–46 Weitz J. S. et al., 2014. A multitrophic model to quantify the effects of marine viruses on microbial food webs and ecosystem processes. The ISME Journal, 1–13 Buchan, A.; LeCleir, G. R.; Gulvik, C. A.; Gonzalez, J. M. (2014). Master recyclers: features and functions of bacteria associated with phytoplankton blooms. Nature Reviews Microbiology, 12, 686 - 698 http://uanews.org/story/ua-scientists-help-discover-most-abundant-ocean-virus #alçamicrobiana #bactérias #biologiamarinha #ciênciasdomar #plâncton #vírus #catarinarmarcolin
- Um “mar” de algas
Por Cássia Goçalo e José Eduardo Martinelli Filho Você já deve ter ido a uma praia e se decepcionado quando viu muitas algas marrons boiando na água do mar. Além do mal cheiro, uma grande dificuldade ao nadar... Pois é, essas algas são geralmente inofensivas aos seres humanos e podem ser fontes de substâncias anticoagulantes, antioxidantes, antipiréticos e analgésicos, além de funcionarem como biofiltros da poluição marinha causada pelos seres humanos. Está ocorrendo um aumento na frequência e na intensidade das algas encalhadas nas praias ao redor do mundo. O fenômeno chamado de “marés de algas” seria explicado pela eutrofização costeira (aumento de nutrientes no ambiente marinho, relacionado a poluição). As “marés de algas” podem prejudicar as economias locais baseadas no turismo, aquicultura e a pesca artesanal tradicional, impedindo pequenos barcos de navegarem e entupindo tanques de cultivo. Há algumas semanas houve uma invasão de Sargassum (um tipo de algas marrons ou pardas) no litoral do estado do Pará. As algas também foram registradas em grandes quantidades em Fernando de Noronha e no estado do Maranhão. Como relatado pelo Prof. Martinelli da Universidade Federal do Pará “Elas são transportadas pelo oceano através das correntes marinhas por quilômetros de distância. A floração de algas que ocorreu no Brasil, possivelmente é provinda do mar do Sargaço e do Caribe. Essas algas podem ser utilizadas como fertilizante, sendo colhidas antes de atingir a costa, processadas e distribuídas aos agricultores tradicionais”. Confira a reportagem completa aqui . Algas pardas do gênero Sargassum encalhadas na praia do Atalaia, em Salinópolis, Estado do Pará, durante o mês de maio de 2015. As algas do gênero Sargassum são encontradas em bancos de algas nos mares tropicais e subtropicais e conseguem flutuar pois possuem “bolsas” de ar. Servem como habitat de muitos organismos marinhos e espécies de peixes como o “porquinho”, até mesmo golfinhos e tartarugas foram observados entre as algas. No post Algas flutuantes: o meio de transporte dos invertebrados marinhos vimos como os animais são transportados por macroalgas flutuantes do gênero Macrocystis , da mesma forma que ocorre com o Sargassum . O encalhe de algas no litoral do Pará é um fenômeno recente, só chamou a atenção quando em 2013, grandes quantidades foram relatadas uma vez no município de Salinópolis. Já em 2014, pilhas de algas se acumularam durante dois períodos no mês de maio. Em 2015, até o momento, já foram três eventos. Para ilustrar o tamanho do problema, para uma única praia (Atalaia, município de Salinópolis) o professor estimou cerca de 174 e 234 toneladas de alga para os dois encalhes ocorridos em 2014. Tais eventos duram entre 2 a 5 dias, período em que as praias ficam lotadas de algas. O turismo é afetado uma vez que, expostas ao sol, as plantas entram em rápida decomposição, liberando um cheiro desagradável para a maioria dos banhistas. Já as crianças que moram no local se divertem com a pilha de algas, enquanto pescadores reclamam da grande quantidade do material em suas redes de arrasto. Algas pardas do gênero Sargassum encalhadas na praia do Atalaia, em Salinópolis durante o mês de maio de 2015. Descrevendo assim, as algas até parecem nocivas para o ambiente e para as atividades humanas, mas tais organismos podem ser benéficos, inclusive para a economia local se forem utilizadas as estratégias necessárias. Outras espécies de Sargassum são utilizadas em países como o Japão e a China na alimentação e também como fertilizantes, além de matéria-prima para a extração de gelatina e até mesmo de álcool. Para a região afetada na costa paraense, o mais viável, num primeiro momento, seria a coleta das algas e distribuição para os agricultores locais, para a produção de adubo. Vale lembrar que o complexo de espécies Sargassum natans/fluitans são algas que podem fechar seu ciclo de vida na coluna de água, ou seja, independente do fundo marinho. As algas encontradas nas praias da região Norte do Brasil e em Fernando de Noronha pertencem justamente a tais espécies. As mesmas também são responsáveis pela formação do mar de Sargassum no Caribe. O professor Martinelli apresenta duas explicações sobre a origem das algas: a primeira é de que essas algas se desprendam do mar de Sargaço e sejam transportadas até a costa norte do Brasil. A segunda é de que uma população dessas algas já esteja se desenvolvendo recentemente na costa da região norte do Brasil. Amostras de algas foram enviadas para as professoras Maria Teresa Széchy e Beatriz de Barros Barreto, na Universidade Federal do Rio de Janeiro, para sequenciamento do DNA e assim dar subsídios para as explicações levantadas. Estudos sobre as marés de algas são considerados essenciais para se obter reais perspectivas ambientais e econômicas futuras para o Brasil, em termos de viabilidade e aproveitamento deste recurso natural ao invés de apenas considerá-las como "ervas daninhas". Saiba mais em: http://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/03edge/background/sargassum/sargassum.html Artigos e sites recomendados: Montes, R. C. Estudo Ficoquímico da alga marinha Sargassum vulgare var. nanum E. de Paula (Sargassacea) do litoral paraibano. Universidade Federal da Paraíba. Dissertação de Mestrado, João Pessoa, 2012. 115 p. Smetacek, V.; Zingone, A. 2013. Seaweed tides on the rise. Nature. Vol 504 p. 84-88. http://g1.globo.com/pa/para/jornal-liberal-1edicao/videos/t/edicoes/v/toneladas-de-algas-marinhas-invadiram-as-praias-de-salinas-no-nordeste-do-para/4111340/ Sobre o convidado: O professor José Eduardo Martinelli Filho (também conhecido como Zé Du) foi aluno de mestrado e doutorado do Instituto Oceanográfico da USP e colega das editoras deste blog. Foi professor substituto na UNESP São Vicente em 2008, professor assistente na UFPA campus de Altamira entre 2009 a 2012 e professor adjunto da Faculdade de Oceanografia da UFPA em Belém, desde 2012. Formado em Biologia, atua principalmente nos temas Oceanografia Biológica, Ecologia Marinha e Zoologia de Invertebrados. #algas #convidados #floração #cássiaggoçalo #joséeduardomartinellifilho #ciênciasdomar
- Pelo nosso imenso amor...... ao mar!!!!
Por Cássia Gôngora Goçalo Cássia e Newton, biólogos e amantes do mar. Trocamos nossos primeiros olhares em uma comemoração de defesa de mestrado que acontecia no Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo e, deste dia em diante, nos apaixonamos cada vez mais. Acreditem... foi amor à primeira vista!!! A cada dia, mês e ano que passava o nosso relacionamento se tornava mais intenso e a necessidade de fazer as coisas do dia a dia juntos aumentava. Foi assim que conseguimos administrar nosso tempo como casal em casa e como equipe em laboratórios do IOUSP e em embarques científicos. Após anos de relacionamento ficamos noivos e o mar continuou a nos acompanhar. Mudamos para o litoral norte de São Paulo para desenvolver um projeto de pesquisa juntos e então tínhamos que fazer coletas mensais, sendo a equipe praticamente nós dois, daí nos tornamos cada vez mais um só. Conseguimos conciliar o trabalho, o lazer e o lar. A parceria em ter uma pessoa de confiança te apoiando e auxiliando nas atividades em laboratório ou em campo fazia a nossa relação se fortalecer mais. Poder viajar e participar de congressos também era um ponto forte a nosso favor, assim como o auxílio nas correções de trabalhos e elaboração de pôsteres. Montamos um micro laboratório em casa, onde conseguimos analisar amostras e ensinar um ao outro os nossos conhecimentos, eu de ictioplâncton e Newton de zooplâncton marinho. Essa parceria nos rendeu diversos trabalhos de consultoria ambiental juntos, pois o conhecimento e os trabalhos se completavam. A minha mãe sempre dizia a todos: “a Cássia só poderá casar com um biólogo, para poder compreendê-la na sua dedicação à ciência”. Na mosca... praga de mãe pega kkkkk... e assim se sucedeu, eu e Newton resolvemos casar e celebrar nossa união, junto à quem???? Ao mar... só poderia ser o MAR. Nos casamos em Ubatuba - SP, sendo a cerimônia e a festa realizadas na praia, pé na areia. E claro, a lua de mel não poderia ser longe “dele”! Mas toda essa experiência que vivemos foi fundamental para que eu pudesse concluir meu doutorado, com dedicação de 24 horas à tese, uma fase muito intensa para quem está na elaboração do trabalho e mais intensa para as mulheres, que precisam deixar de lado algumas tarefas de casa, o marido, o cachorro e até mesmo as festas de família... Não é NADA fácil... O apoio do Newton e sua compreensão neste momento era o que me dava forças para continuar na frente do computador, lendo artigos e escrevendo os parágrafos (veja aqui sobre meu trabalho de doutorado). Atualmente Newton está trabalhando offshore (embarcado em navios de apoio às plataformas de petróleo), desenvolvendo um projeto de monitoramento ambiental, o que exige que ele fique 14 dias embarcados e 14 dias em terra. Esse trabalho permitiu que vivêssemos uma nova fase do nosso relacionamento, pois acostumados a estar juntos em todos os períodos do dia, agora estamos ligados pelo coração em alto mar (e pelo WhatsApp kkkk ...). Como todo relacionamento, também tivemos momentos de tempestades e calmarias, assim como no mar, mas aprendemos a lidar com as situações e a enfrentar as tempestades, para ser sincera tivemos mais momentos de boas pescarias!!! Aprendemos que o RESPEITO é a base do relacionamento. A AMIZADE é a sustentação e viver intensamente a vida é o AMOR. Dedico este post a todos os casais que se conheceram através do mar... e que esse gigante possa inspirar mais pessoas a se apaixonarem. Feliz Dia dos Namorados!!! #amor #apaixonados #diadosnamorados #oceano #mulheresnaciência #cássiaggoçalo












