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By Cathrine Boerseth Edited by Katyanne M. Shoemaker People don't like having their homes destroyed and neither do animals; bears don’t like it, birds don't like it, fish certainly don't like it and neither do the tiniest planktonic animals that people often forget even exists. Some of these tiny animals are meroplanktonic, which means they only float around in the early stages of their lives, to grow up as adults they need somewhere to settle down, a nice home with a good foundation; for many organisms that means a hard surface like rocks or a coral reef.  Sadly, in the waters of northern Paraná state, many of these nice hard (and already rare) surfaces were destroyed by destructive fishing methods like trawling. The meroplanktonic larvae were still floating around in the water, but there were few places for them to settle down. In the biological world one thing always affects another and so did the lack of appropriate habitat in our case; fish eat the organisms living on and around rocky reefs and so the lack of hard bottom substrates meant a lack of food for the fish, and so the populations declined. But what if we made new homes for these animals and what if those homes were so sturdy and strong that trawlers wouldn't be able to break them? Well, that’s exactly what researchers did between 1997 and 2013 when they deployed a number of artificial reefs along the Paraná coast. But what exactly is an artificial reef? An artificial reef can be made out of rocks, concrete blocks or even sunken ships. They are man-made structures, preferably with different holes and crevasses, placed under water to provide shelter for marine organisms. Bacteria and algae are usually the first organisms to arrive, meroplanktonic larvae settle and grow up to be anything from anemones to crabs; all of these animals attract fish looking for food and they in turn attract larger fish and other predators.  After a while, the ecosystem on the artificial reef grows to become a place with both food and shelter for all kinds of marine organisms. However, even after the artificial reefs were in place, many questions were still unanswered: would meroplanktonic organisms come to settle? Would they attract fish? Would those fishes reproduce? Would the ecosystem of the artificial reefs be anything like a natural rocky reef? The answer to the two first questions was discovered to be a big YES, but what about the other questions? That's what I wanted to find out! Exiting stuff, now what? To answer those questions, we decided to look at fish larvae and fish eggs. To capture them we used a net attached to an underwater scooter (so cool, I know), and a light-trap. With the scooter and light-trap we were able to capture larvae very close to the artificial reef; the net captured eggs and the smallest fish larvae while the trap attracted larger larvae. We also sampled at a distance from the artificial reef (would the abundance of larvae and eggs be different there?) and at a natural rocky reef habitat nearby (the beautiful archipelago of Currais). We collected as many samples as the weather and waves allowed between the July of 2014 and April of 2016. The samples were collected using a light-trap (left) and a net attached to an underwater scooter (right). So what did the data show?   The number of fish larvae and fish eggs was in fact higher on the artificial reef compared to samples taken at a distance from the reef. Furthermore, the fact that the samples contained eggs and very small newly hatched larval fish means that fish are either reproducing on the reefs or close by. Additionally, many of the fish larvae collected on the artificial reefs belonged to species that are known to live on rocky reef habitats; most of the other species found were pelagic, which means they live in the open water. What does it all mean? Well, it means that the artificial reef is beginning to act like a natural reef (great!), but it still has a way to go. Fish are still more abundant on the natural reef and many of the fishes on the artificial reef are more like visitors, like the pelagic species. They are all welcome of course! The artificial reef provides food and shelter; many of the visitors attracted by delicious food become food themselves, but that's ok, it's all part of the food network.  It may sound like artificial reefs are the solution to all of our problems and you may want to stand up with your hands in the air shouting: let's put artificial reefs in all the seas in all the world! Then everything will be great again, right? That would be amazing, but unfortunately, as with most things in life, it's just not that simple. There are many factors to consider because deploying an artificial reef is in itself a human intervention in nature and could cause more harm than good, careful research in each individual case is essential! What can we learn from all this? Nature finds a way. Humans are destructive; in order to get our way and build our houses, we destroy houses of so many other animals. Fortunately, given time, many ecosystems are resilient enough to come back to life. Artificial reefs may not be the answer to all our problems, but on the coast of Paraná it appears that a tiny piece of a suffering ecosystem may actually be getting back on its feet.  About Cathrine : Biologist and currently preparing to defend my masters’ dissertation in the field of biological oceanography at the University São Paulo. As a true Norwegian I fell in love with the ocean scuba diving in the freezing waters of the north. I have been living in Brazil for four years now and I can't wait to discover where life will take me in the future. What I know with certainty is that I want to work and live close to nature, that being in the beautiful tropics of Brazil or in the wonderful Arctic of Norway (or somewhere in between). #marinescience #cathrineboerseth #artificialreefs #invited #meroplankton #chat

Por Gabrielle Souza A circulação termohalina, também chamada de circulação profunda ou abissal, consiste na circulação de águas no oceano profundo, resultante de variações na temperatura e salinidade (termo - temperatura, halina - salinidade), que causam modificações na densidade da água. Essas variações podem ser provocadas por processos de evaporação, precipitação, descarga de rios e degelo nos polos. Chamamos de termohalina, qualquer circulação que não é gerada pelo vento. Uma parte importante deste processo é a formação da água de fundo que se dá por convecção, quando a água fria na superfície em altas latitudes (nos polos) afunda. A circulação termohalina é importante na dinâmica dos oceanos, pois este fluxo de águas pode até mesmo alterar o clima. Mas é importante lembrar que a circulação termohalina tem velocidades da ordem de 1cm/s e pode levar séculos para redistribuir o calor no planeta. As águas frias da circulação termohalina só voltam à superfície em baixas latitudes, quando ocorre a mistura do calor da superfície com as camadas inferiores. Lembre-se que não existe uma fonte significativa de calor nos oceanos. As imagens abaixo apresentam o ciclo da circulação termohalina e as correntes que resultam deste fenômeno. Na primeira você pode ver como funciona a circulação, enquanto a segunda imagem mostra os locais de formação de águas profundas ( deep water formation ). As correntes de superfície estão em vermelho e as correntes profundas em azul. A água fria mais salgada e mais densa afunda, enquanto a água mais quente e menos salgada, com menor densidade sobe à superfície. Fonte Para saber mais: http://cienciapatodos.webnode.pt/news/o-oceano-e-o-clima/ Referências : SATO, Olga.  Circulação Termohalina:  São Paulo: Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo. Posts relacionados: Como o derretimento das geleiras pode afetar os oceanos e o clima Dinâmica da produção primária e convecção profunda de retorno (overturn) no mar Mediterrâneo: uma abordagem por modelagem 3D de alta resolução #circulaçãotermohalina #descomplicando #gabriellesouza

Por Jana M. del Favero Os jogos olímpicos estão chegando e serão três semanas admirando os atletas que vão superar a dor, bater novos recordes e nos mostrar a beleza de cada esporte. Então, para entrar no clima olímpico, resolvemos eleger os campeões dos nossos mares: Ilustração: Joana Ho Maratona : com 42,195 km, é a prova mais longa de corrida. Os maratonistas são conhecidos por serem esbeltos, porém aqui escolhemos uma gorducha, a baleia-jubarte . Nossa campeã percorre cerca de 4.500 km duas vezes ao ano, entre a Antártica - onde se alimenta - e o Brasil - onde se reproduz. Como já tivemos um post inteirinho sobre essa migração, nem vou me prorrogar muito (releia aqui ). Boxe: neste esporte os boxeadores se enfrentam acertando socos no adversário da cintura para cima na tentativa de dominá-lo.  A nossa campeã, a tamarutaca ,  também usa o soco, principalmente , para dominar o adversário, no caso sua presa. Não é à toa que uma espécie desse crustáceo (subfilo que abrange, por exemplo, as lagostas e os camarões) é também popularmente conhecida como lagosta-boxeadora. Essa espécie, Odontodactylus scyllarus , profere um golpe com uma aceleração de aproximadamente 12-23 m/s (na água), enquanto um bom soco humano atinge cerca de 10 m/s (no ar)! Esse golpe é tão rápido que a água próxima a ele chega a ferver, em um fenômeno físico conhecido como supercavitação . Vejam no vídeo abaixo o soco da nossa campeã na velocidade real e em câmera lenta: Salto em distância : o objetivo dessa modalidade do atletismo é saltar o mais longe possível, sendo o recorde olímpico de 8,95 m do americano Mike Powell, realizado em 1991. Nosso campeão, o peixe-voador (como Exocoetus volitans , da família Exocoetidae) “voa” até 180 metros em um único “vôo”. Apesar do nome voador, esse peixe não voa como as aves, batendo asas. Na verdade, assim como o atleta do salto em distância,  ele ganha impulso para dar um grande salto e depois abrem as nadadeiras para planar. Esse recurso na verdade não é usado para bater recordes, e sim para fugir de predadores, como atuns, golfinhos e tubarões. Vou aproveitar esse tópico para corrigir um erro comum: a espécie que facilmente avistamos pela costa brasileira em mergulhos, Dactylopterus volitans (família Dactylopteridae), apesar de também ser popularmente conhecida como peixe-voador e de apresentar nadadeiras que parecem asas, elas não realizam os “vôos” citados, usando-as apenas para amedrontar outros organismos que a ameaçam, simulando um maior porte. Peixes-voadores Exocoetus volitans à esquerda ( Fonte ) e Dactylopterus volitans ( Fonte ) Ginástica rítmica : Esse esporte oferece ao público um verdadeiro espetáculo de dança e movimentos. E já que beleza nos movimentos é o forte desse esporte, elegemos os nudibrânquios como os vencedores. Tais animais que possuem as brânquias desprotegidas (fato que legitima seu nome)  são moluscos gastrópodes popularmente conhecidos por lesmas-marinhas (sim, são parentes das lesmas terrestres) e também por dançarinas espanholas, sendo considerados por muitos os animais mais coloridos do mar. Veja no vídeo abaixo uma dançarina espanhola se movimentando e entenda o porquê desse título: Corrida : O jamaicano Usain Bolt é considerado o homem mais rápido do mundo, atingindo a velocidade de 43,9 km/h. Porém nos mares ele perderia feio para o agulhão-vela ( Istiophorus platypterus ) que atinge 109 km/h. O feito fica ainda mais extraordinário se lembrarmos que a água é mais densa do que o ar, o que exige ainda mais força do peixe. A extremidade do focinho longa e pontiaguda ajuda a “cortar” a pressão da água, aumentando a velocidade com que se locomove, enquanto sua vistosa nadadeira dorsal ajuda a direcionar seu corpo. E para você, qual animal marinho merece uma medalha? #ciênciasdomar #janamdelfavero #joanaho #olimpíadas

Por Juliana Marini Marson Ilustração: Joana Ho . Hoje em dia, nós ouvimos falar o tempo todo sobre mudanças climáticas. Embora o foco das manchetes seja o aumento da temperatura do ar, todo o sistema climático – atmosfera, oceano, criosfera, vegetação e superfície terrestre – está sendo afetado, já que suas componentes estão ligadas por complexas interações. Por exemplo, como resultado do atual aquecimento na atmosfera, inúmeras geleiras estão derretendo de forma acelerada. E, como resultado, um grande volume de água doce que estava armazenado sobre o continente entra no oceano. Além do subsequente aumento no nível do mar, uma das questões que surgem deste cenário é: como esta entrada de água doce no oceano pode afetar o clima? Esta foi uma das perguntas que motivaram minha tese de doutorado.  Os oceanos, assim como a atmosfera, estão em constante movimento. Além da energia dos ventos e das marés, uma importante força que gera movimentos no oceano é a diferença de densidade entre massas de água. Observe o experimento no vídeo abaixo. Num tanque cheio de água com temperatura ambiente foi colocado um cubo de gelo (azul) e uma garrafinha aberta contendo água quente (vermelha). Fica claro como o azul se espalha pelo fundo do tanque enquanto o vermelho fica próximo à superfície. Portanto, podemos dizer que águas frias são mais “pesadas” (mais densas) que águas quentes. Além da temperatura, a salinidade também é importante para determinar a densidade no oceano. A salinidade pode diminuir com chuva, neve ou gelo continental entrando no oceano; e pode aumentar com evaporação ou formação de gelo marinho. “Espera,” – você deve estar pensando – “como assim? Primeiro você diz que o gelo diminui a salinidade, depois diz que ele deixa o mar mais salgado?”. Primeiro, vamos apontar uma diferença importante aqui. Gelo continental, aquele que forma geleiras, é doce; ele é formado sobre a terra através do acúmulo e compactação da neve, que nada mais é que chuva (água doce) congelada. Gelo marinho é o resultado do congelamento da água do mar. Embora ele seja levemente salgado, a maior parte do sal contido na água do mar é expelida quando ela congela. Portanto, o sal que estava naquela parcela de água congelada vai parar na água abaixo do gelo, fazendo com que ela se torne mais salgada. Porque as moléculas de sal são mais “pesadas” do que as moléculas de água, a mesma quantidade de água salgada é mais “pesada”do  que a de água sem sal (“doce”). Assim, águas quentes e doces são "mais leves" do que águas frias e salgadas, por isso a primeira tende a ficar por cima da última. Nessa busca pela estabilidade (menos denso por cima, mais denso por baixo), o oceano "revolve" como uma esteira: as águas quentes tropicais são transportadas para altas latitudes onde perdem calor e recebem sal (pela formação de gelo marinho), desse modo tornam-se mais densas e afundam. Assim formam-se as massas de água profundas, que são originadas em pontos do Atlântico Norte (próximo à Groenlândia) e do entorno Antártico (especialmente no setor Atlântico). Essas massas de água profundas são exportadas do Atlântico para os outros oceanos e eventualmente voltam para a superfície, onde ganham calor e retornam para os pólos, recomeçando o ciclo. Essa circulação é conhecida como Célula de Revolvimento Meridional (CRM), que tem um papel fundamental na distribuição de calor pela Terra (Figura 1). Por isso, como muitas geleiras próximas aos pontos de formação de águas profundas estão perdendo massa rapidamente, a água de degelo (doce) que vai para o oceano torna a superfície menos salgada e diminui a densidade das águas nessas regiões-chave, o que pode afetar a quantidade de água profunda formada. Se pouca água densa é formada nas altas latitudes, a CRM enfraquece e, consequentemente, a distribuição de calor pela Terra é afetada: o calor recebido nos trópicos não é eficientemente transportado para os pólos, o que faz com que regiões em altas e médias latitudes (Europa, por exemplo) passem a experimentar temperaturas mais baixas. Por isso é importante estudarmos o impacto da água de degelo na circulação oceânica. Mas como podemos fazer isso? Mudanças climáticas sempre ocorreram no planeta. A variabilidade em parâmetros astronômicos, tais como a inclinação do eixo da Terra e a excentricidade orbital, a quantidade de gelo cobrindo a Terra, a variação nos tipos de vegetação, a concentração de gases estufa na atmosfera (de origem natural) são alguns dos fatores que fazem o clima da Terra mudar em longas escalas de tempo. Portanto, podemos usar as mudanças climáticas passadas para entender e tentar prever as respostas naturais do planeta a estas mudanças. Há 21.000 anos, período conhecido como Último Máximo Glacial, a América do Norte e parte da Europa estavam cobertas por grandes mantos de gelo. A temperatura média da Terra era de aproximadamente 4°C (comparados aos 14°C médios de hoje). A partir daí, devido a um aumento na insolação recebida na Terra, a última glaciação chegou ao fim e esses mantos começaram a derreter. Desde lá até hoje, toda essa água de degelo causou um aumento de aproximadamente 120 m no nível do mar. Ou seja, MUITA água doce entrou no oceano. Portanto, este é um bom cenário para entender como a circulação oceânica responde à entrada de água de degelo. Assim, o objetivo do meu trabalho foi diagnosticar as mudanças na circulação oceânica sob a influência da entrada de água doce proveniente do derretimento de gelo continental. Para atingir esse objetivo, usamos resultados de um modelo numérico (como aqueles usados na previsão do tempo) que simulou a variação do clima da Terra nos últimos 21 mil anos, gerados pelo cientista Feng He na Universidade de Wisconsin-Madison (EUA). Esse modelo engloba a atmosfera, o oceano, a superfície da terra, a cobertura de gelo e a cobertura vegetativa. Na simulação, Feng He informou ao modelo como e quando variaram os parâmetros astronômicos, a concentração de gases estufa, e também onde, quando e em que quantidade a água de degelo pode ter entrado no oceano. Tudo isso é estimado usando-se dados obtidos através da análise de registros geológicos (como por exemplo, bolhas de gases aprisionadas em camadas profundas de gelo na Antártica e na Groenlândia). É importante ressaltar que uma simulação numérica, por mais detalhada que seja, não é a representação exata do que aconteceu no passado. No entanto, simulações refletem leis físicas e condições conhecidas do passado – portanto não são, da mesma forma, “adivinhações ou “chutes”. Nesta simulação, em particular, a evolução da temperatura do ar assemelha-se bem àquela reconstruída à partir dos registros geológicos. Pode, assim, ser considerada uma boa aproximação do ocorrido. Neste cenário numérico, nós observamos que a introdução de água de degelo no norte do Atlântico Norte realmente enfraquece a CRM. Esse enfraquecimento está associado à períodos frios no Hemisfério Norte. Contrariamente, quando a entrada de água doce era abruptamente interrompida, a CRM se intensificava e períodos de aquecimento eram observados. Além disso, as massas de água do Atlântico eram bem diferentes há 21.000 anos atrás. As águas formadas no entorno Antártico eram consideravelmente mais salgadas (possivelmente devido à maior formação de gelo marinho, incentivada pelas baixas temperaturas daquela época). Essas águas ocupavam boa parte do Atlântico. Em compensação, as águas formadas no Atlântico Norte não atingiam grandes profundidades como hoje, e nem eram transportadas tão longe ao sul: o núcleo da massa de água originada no Atlântico Norte chegava a 1000-2000 m de profundidade e ficava essencialmente contida no Hemisfério Norte, enquanto hoje ela atinge 3500-4000 m de profundidade e alcança latitudes próximas a 40°S (Figura 2). Os efeitos da entrada da água de degelo no Atlântico Norte também foram observados longe dali, no Oceano Índico tropical: a descarga de água de degelo está associada a mudanças na circulação atmosférica, o que leva a variações na intensidade das monções típicas da região. Assim, nós concluímos que o derretimento de gelo continental provocado pelo aumento de temperatura do ar (e também do oceano em contato com as margens das geleiras) leva a mudanças na circulação oceânica e na distribuição das massas de água do Atlântico, o que eventualmente pode refletir na temperatura do ar, formando um ciclo. De fato, Rahmstorf e colaboradores publicaram um artigo na revista Nature Climate Change mostrando um enfraquecimento na CRM no século 20, especialmente após 1970. Eles apontam o derretimento acelerado do manto de gelo da Groenlândia como um dos responsáveis por esse enfraquecimento. (É importante salientar que essas relações de causa-e-efeito no sistema climático são muito complexas e estão longe de ser dadas como definitivas. Muitas relações ainda não são claras, e o que podemos fazer é inferir estas relações da maneira mais lógica de acordo com o que os dados nos mostram. Informações mais detalhadas sobre esse estudo pode ser encontradas em: Marson, J.M., Wainer, I., Mata, M.M., and Liu, Z. (2014). The impacts of deglacial meltwater forcing on the South Atlantic Ocean deep circulation since the Last Glacial Maximum. Climate of the Past, 10(5), 1723-1734. http://www.clim-past.net/10/1723/2014/ Marson, J.M., Mysak, L.A., Mata, M.M., and Wainer, I. Evolution of the deep Atlantic water masses since the Last Glacial Maximum based on a transient run of NCAR-CCSM3. Climate Dynamics, DOI: 10.1007/s00382-015-2876-7. http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00382-015-2876-7 Stefan Rahmstorf, Jason E. Box, Georg Feulner, Michael E. Mann, Alexander Robinson, Scott Rutherford & Erik J. Schaffernicht, 2015. Exceptional twentieth-century slowdown in Atlantic Ocean overturning circulation. Nature Climate Change, DOI: 10.1038/NCLIMATE2554). Link para o artigo: http://www.nature.com/nclimate/journal/vaop/ncurrent/full/nclimate2554.html Sobre Juliana Marini Marson: Nascida numa cidade pequena, longe do litoral, apaixonei-me pelas ciências do mar aos 12 anos, após participar de um curso intensivo sobre os oceanos e conservação ambiental. Graduei-me como Bacharel em Oceanologia e Mestre em Oceanografia Física pela Universidade Federal do Rio Grande (FURG), e obtive meu título de Doutorado pela Universidade de São Paulo (USP). Meu foco sempre foi estudar a física dos oceanos polares e suas interações com o clima. Durante minha formação, a Antártica foi minha região de estudo principal. Atualmente, sou Pós-Doutoranda na Universidade de Alberta (Canadá), onde passei a conhecer mais a fundo o oceano do outro lado do mundo – o Ártico. #ciênciasdomar #julianamarinimarson #circulaçãooceânica #convidados #joanaho #mudançasclimáticas #oceano

Por Cláudia Namiki Você já quis saber qual a idade de um peixe? Se ele nasce em um aquário, isso é fácil de saber, mas e se ele é capturado na natureza? Como você saberia quantos anos o bicho tem? Os peixes ósseos possuem estruturas chamadas otólitos que são localizadas no ouvido interno, e estão relacionadas com os mecanismos de equilíbrio e audição. Em Portugal, também são conhecidos como “pedras do juízo”, o que faz muito sentido, já que estão encontrados na cabeça  dos peixes! São três pares de otólitos e cada um possui um nome diferente: sagitta , lapillus e asteriscus . (Gostaria de saber por que cada um deles recebeu esse nome, mas ainda não encontrei a resposta…). O crescimento dos otólitos ocorre através da deposição alternada de carbonato de cálcio e proteína, formando anéis que podem ser observados em um corte transversal, assim como aqueles observados nos troncos das árvores.  Otólitos de larvas de Myctophum affine . Fotos: Cláudia Namiki. Em peixes adultos o otólito é grande, e é preciso cortar, lixar e polir até que os anéis estejam visíveis. Nas larvas de peixes os otólitos são muito pequenos e não é preciso fazer nada disso, pois os anéis são visíveis através dos otólitos quando utilizamos o microscópio. Nesse caso, o maior trabalho é retirar os otólitos das larvas que medem entre 2,0 mm até no máximo 2,0 cm. Se a larva é tão pequena, imagine o tamanho do otólito!! Dá um certo trabalho realizar essa tarefa, dizem até que é coisa para pessoas com paciência oriental. Eu acho que utilizei os 25% do meu DNA japonês quando estudei o crescimento das larvas de uma espécie de peixe lanterna muito abundante na costa brasileira: Myctophum affine . Vou ficar devendo um nome popular, porque, apesar de abundante e muito apreciada como alimento por outros peixes, não é utilizada para consumo humano e, portanto é uma ilustre desconhecida para a maioria de nós. Mas e aí? O que isso tem a ver com o tema? Como podemos saber a idade de um peixe? Acontece que a formação dos anéis dos otólitos é diária em larvas de peixes e anual em peixes adultos, na maioria dos casos. Dessa forma, contando o número de anéis presentes em um otólito, podemos saber qual a idade do peixe, em anos ou em dias, dependendo do momento da vida em que o peixe se encontra. Mas, o mais interessante é que podemos relacionar a idade com o comprimento e, com dados de vários peixes em mãos, podemos saber em quanto tempo uma espécie atinge um certo tamanho. Por exemplo, as larvas da ilustre desconhecida M. affine podem aumentar  seu tamanho em mais de quatro vezes em menos de um mês! É muito rápido! Larvas de outras espécies mais populares como sardinha e chicharro também crescem com uma velocidade parecida.  Conhecer qual é a velocidade de crescimento das larvas e juvenis de peixes é importante para saber quanto tempo cada espécie demora até se tornar um adulto e poder reproduzir. Essa velocidade de crescimento pode ser influenciada por diversos fatores. Entre eles a temperatura parece ser um dos mais importantes, pois temperaturas mais altas aceleram o metabolismo e tornam o crescimento mais rápido. Olha que interessante, se nós fôssemos parecidos com os peixes, cresceríamos mais rapido no Brasil do que na Rússia! Por exemplo, os peixes lanterna podem demorar desde apenas 27 dias para se tornar um jovem (espécies de clima tropical) até 80 dias (espécies de clima frio). Quando comecei os estudos com otólitos eu estava interessada somente na idade e no crescimento das larvas de peixes, mas descobri que essas estruturas são ainda mais fascinantes, porque são bastante resistentes (no caso dos peixes adultos) e sua forma é única para cada espécie. Essas características permitem utilizar os otólitos encontrados no estômago de outros indivíduos e em sítios arqueológicos para identificar a espécie que foi consumida, ou que habitava determinado local há milhares de anos. A forma é tão importante que muitos trabalhos são dedicados à descrever os otólitos, e entre eles está um atlas de identificação de otólitos publicado recentemente na Brazilian Journal of Oceanography, por pesquisadores do Instituto Oceanográfico da USP  (e que contém ilustrações lindíssimas da nossa ilustradora e oceanógrafa Silvia Gonsales ).  Além de tudo isso, os otólitos ainda carregam informações do ambiente por onde o peixe andou (ou seria melhor dizer nadou?). Sabendo quais elementos químicos estão presentes nos otólitos é possível saber onde o peixe esteve ao longo de sua vida.  Assim, enquanto para os peixes os otólitos podem ser simples instrumentos de orientação, para nós é um mundo de informação sobre a história de vida desses organismos tão importantes. Se quiser saber mais, acesse: 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. #biologiamarinha #equilíbrio #larvas #otólitos #peixes #cláudianamiki #ciênciasdomar

By Cássia G. Goçalo Edited by Katyanne M. Shoemaker Most fish in the world’s oceans reproduce by releasing their reproductive cells (oocytes and sperm) into the marine environment, where the two meet and fertilization occurs. Fish like sardines, groupers, tuna and cobias use this strategy to spawn millions of eggs. About 24 hours after (more or less, depending on species) the end of embryonic development, baby fish are hatched, called larvae. For a tiny larva to survive in the marine environment, a large amount of quality food is necessary (such as zooplankton, see "For plankton, size matters" ). Babies need to be well fed to guarantee fitness and growth until they reach adulthood. In the ocean, there are many animals that feed on small organisms, and eggs and fish larvae have high nutritional value. Fish and other marine animals, such as jellyfish, consume millions of eggs and larvae each season, as just another step in the marine food chain. It was once believed this little fish lived floating in the seawater for days or even weeks until its eyes, mouth and fins were completely developed. In my doctoral project, I studied the behavior of these small larvae during the first days of life, and I observed that, in addition to floating, they have an amazing swimming ability. Larvae are able to achieve extremely high speeds while swimming to capture food, up to 40 times their body size per second. Note: the world’s fastest man swims only 1.5 times his body size per second! In general, the swimming of marine organisms is related to feeding, breeding, and the escape from predators. To get food, fish larvae need to coordinate their bodies to move their fins, interpret prey movement, open their mouths, and then capture the prey. To get away from predators, they need to bend their bodies and change swimming direction to successfully escape. These behavioral patterns were recorded for grouper ( Epinephelus marginatus ) and cobia ( Rachycentron canadum ) larvae, in my studies. To perform this research we (Laboratory of Plankton Systems team and me, http://laps.io.usp.br/index.php/en/ ) set up an optical system with a similar configuration to a microscope but in a horizontal position, to study organisms 2-5 millimeters in size in a small aquarium. We filmed with a video camera that captures a high rate of frames per second (also known as "high speed camera"). See more at https://www.facebook.com/lapsiousp Even with all this skill, survival rate of individuals is only 1% from egg to adulthood. This high mortality rate is due to predation and/or starvation. A small larva faces many challenges, but if successful, one day it will become a mature adult fish and produce a new generation of eggs and larvae, maintaining a natural balance between species and the marine ecosystem. In the marine environment there are about 16,000 species of fish, many of which we know little about the larval behavior of. An example similar to the research done in my doctoral work is the study conducted on adult fish behavior through, which can be seen in documentaries presented by the National Geographic Channel ( http://natgeotv.com/uk/hunters-of-the-deep/galleries/super-fast-fish ). The researchers offered different prey and filmed the swimming and feeding behavior of different species of marine fish. For the curious: access the page and watch the video "Blink of an Eye." Questions and comments? Contact us or leave a response below! See you on the next post! References: FUIMAN, L. A. Special considerations of fish eggs and larvae. In: Fuiman, L. A.; Werner, R. G. (eds).  Fishery Science: The unique contributions of early life stages . Blackwell Science. p. 1- 32, 2002. GOÇALO, C.G.; AQUINO, N. A. de; KERBER, C. E.; NAGATA, R. M.; LOPES, R. M. Swimming behavior of cobia larvae ( Rachycentron canadum ) facing prey and predator.  38th Annual Larval Fish Conference,  Quebéc, Canadá. 2014 HOUDE, E. D. Emerging from Hjort’s shadow.  J. Northwest Atl. Fish. Sci. , v. 41, p. 53-70, 2008. #eggs #larvae #fish #marinebabyfish #chatcássiaggoçalo #marinescience #behavior #chat

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

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

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

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

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

Por Carolina Maciel Ilustração de Joana Ho Quando apresentamos algum sintoma de doença, ou passamos por situações que poderiam nos deixar doentes, recorremos (ou deveríamos recorrer) ao médico, profissional capacitado para nos ajudar a solucionar aquilo que tira nossa saúde. No ambiente marinho não é muito diferente. Todos os ecossistemas (definição que integra os seres vivos, suas relações e características físicas e químicas do ambiente) podem ser diagnosticados quanto à sua “saúde” através de um dos exames mais eficazes, que é a ciência que chamamos de ecotoxicologia. Dentro da ecotoxicologia são realizados alguns testes com animais que funcionam como exames que fazemos em laboratório, dando resultados sobre como os organismos estão reagindo ao ambiente “doente”. Os animais empregados nos testes podem variar desde o (meu amado) plâncton, peixes, morcegos, aves (sim!)  até mamíferos marinhos de grandes grupos como as baleias, sem esquecer das algas e das plantas.  Vale ressaltar que no caso de organismos que possuem a coluna vertebral ou vertebrados, os testes devem ser realizados com a aprovação de um Conselho de Ética que tem como função regulamentá-los. Assim como a medicina, que pode transmitir aos seus pacientes diagnósticos sobre doenças, a ecotoxicologia tem como principal objetivo detectar qual é o problema para se chegar à cura do ambiente debilitado, sempre visando a preservação das espécies que lá vivem. Dessa forma,os testes indicam o quão “doente” o ecossistema está e qual é a gravidade dessa “doença” e, em muitos casos, auxiliam em seu tratamento. Mas o resultado dos testes não saem magicamente e é necessário muito trabalho para conseguir os organismos que vão ser testados e, depois, interpretar os “exames” do ambiente. Os organismos testados devem ser adquiridos diretamente da natureza ou podem vir de cultivos feitos dentro de um laboratório, para que então sejam realizados os testes. Apesar do título do texto se referir ao ambiente marinho, a ecotoxicologia não atua somente no mar, pois os poluentes que vão parar no mar, geralmente tem origem na água doce. De forma semelhante, a ecotoxicologia faz testes com organismos de água doce para atestar a qualidade do ambiente, tanto em desastres naturais como para efeito de “ check up ” ambiental (ou o que chamamos de monitoramento ambiental). Para ficar mais fácil, cito um exemplo bem simples e atual de como a ecotoxicologia é importante para auxiliar o diagnóstico de um ambiente “doente” ou impactado pela ação do homem: o incidente do rompimento das barragens de rejeitos da Samarco, em novembro do ano passado em Mariana (MG), despejou no ambiente grandes quantidades de substâncias que poderiam causar efeitos drásticos aos animais e vegetais que viviam nos rios próximos, sendo que a lama chegou até mesmo no ambiente marinho. Nesse caso do rompimento da barragem, o desastre ambiental conseguiu deixar o ambiente “doente”, fora do seu equilíbrio natural, contaminando-o com lama e rejeitos de mineração e é aí (que felizmente) entra a ecotoxicologia. Outro exemplo bem familiar (e que já foi publicado aqui no blog ) foi um estudo de doutorado realizado por uma aluna que pretendia quantificar os níveis de metais pesados (arsênio, selênio, chumbo, cromo, etc) no tecido muscular de linguados. Além de muito importante, o interessante também neste estudo é que foi empregada uma técnica de física nuclear para diagnosticar o nível destes metais nos tecidos! Nessa situação, utiliza-se um vertebrado para diagnosticar o grau de contaminação por metais em um ambiente (na baía de Santos, no litoral de São Paulo). A importância de se estudar níveis de contaminação em organismos é revelar para a sociedade os danos que aqueles metais estão provocando nos seres vivos e tentar prevenir a degradação do ambiente.  Os danos da poluição de rios e mares podem ser estimados através dos testes em animais (que expliquei um pouquinho aí em cima), onde são analisados os efeitos daquela carga tóxica na mortalidade, crescimento e/ou reprodução daqueles organismos presentes no ambiente poluído. O mais importante disso tudo é que se sabendo o grau de toxicidade ambiental (o quão tóxico substâncias podem ser para organismos vivos) é possível agir para salvar as espécies que vivem no ambiente poluído e cobrar das autoridades pertinentes a devida punição pela poluição de um sistema natural quando constatada. Entretanto, a ecotoxicologia também atua em casos felizes, como por exemplo o monitoramento de áreas que recebem uma carga de substâncias constantemente, porém sem causar danos aos organismos que vivem naquele ambiente. Nesse sentido, é como se o “exame” ecotoxicológico confirmasse que aquele ambiente está saudável.  Mas por que testar a “saúde” de um ambiente utilizando seres vivos? Ora, essa é fácil! Justamente porque são eles que estão em contato direto com aquele ambiente e estão adaptados a viver em determinadas situações ecológicas  e qualquer mudança pequena em seu ecossistema pode ser detectada através dos danos que os seres vivos sofrem com essas mudanças. E agora você se pergunta: quais danos? Diminuição ou ausência de reprodução, imobilidade, mortalidade etc. O ambiente serve como casa para os organismos e utilizar os moradores da casa para atestar qual o estado dela seria uma opção justificável para obter diagnósticos a respeito do estado de sua casa. Por conta dos testes, normalmente, a ecotoxicologia é vista como “cruel” por alguns, mas é extremamente necessária para garantir a vida equilibrada de muitos! Sobre Carolina Maciel : Bióloga graduada pela Universidade Santa Cecília (Santos, SP), caiçara e amante do mar. No meio de todos os seres marinhos incríveis, escolhi trabalhar com o zooplâncton. Tive experiência na identificação dos principais grupos animais do plâncton e sua distribuição no estuário de Santos. Além do mar, a educação também é uma das minhas paixões: já dei aulas de biologia em um cursinho comunitário para jovens carentes e para crianças do fundamental em escola pública. Em 2016 comecei o meu mestrado no Instituto Oceanográfico de São Paulo (IOUSP) e estou trabalhando com comportamento natatório do plâncton em Ubatuba (SP), tentando entender como esses organismos tão pequenininhos se comportam nesse imenso e complexo oceano. #ciênciasdomar #carolinamaciel #convidados #ecotoxicologia #joanaho