Diversity and three-dimensional structures of the alpha Mcr of the methanogenic Archaea from the anoxic region of Tucuruí Lake, in Eastern Brazilian Amazonia

ABSTRACT: Methanogenic archaeans are organisms of considerable ecological and biotechnological interest that produce methane through a restricted metabolic pathway, which culminates in the reaction catalyzed by the Methyl-coenzyme M reductase (Mcr) enzyme, and results in the release of methane. Using a metagenomic approach, the gene of the a subunit of mcr (mcrα) was isolated from sediment sample from an anoxic zone, rich in decomposing organic material, obtained from the Tucuruí hydroelectric dam reservoir in eastern Brazilian Amazonia. The partial nucleotide sequences obtained were 83 to 95% similar to those available in databases, indicating a low diversity of archaeans in the reservoir. Two orders were identified -the Methanomicrobiales, and a unique Operational Taxonomic Unit (OTU) forming a clade with the Methanosarcinales according to low bootstrap values. Homology modeling was used to determine the three-dimensional (3D) structures, for this the partial nucleotide sequence of the mcrα were isolated and translated on their partial amino acid sequences. The 3D structures of the archaean mcrα observed in the present study varied little, and presented approximately 70% identity in comparison with the mcrα of Methanopyrus klanderi. The results demonstrated that the community of methanogenic archaeans of the anoxic C1 region of the Tucurui reservoir is relatively homogeneous.

Hydrodynamic modeling and morphological analysis of Lake Água Preta: one of the water sources of Belém-PA-Brazil

The main contribution from this paper includes the hydrodynamic modeling and morphological analysis of Lake Água Preta in Belém city, Pará State, Brazil. The lake bathymetry was taken through the data provided by COSANPA (the local sanitation and water supply company) dating back to 1975, and from a 2009 field study. Both bathymetries produced two terrain elevation models, which were used for morphological analysis and hydrodynamic simulations. The morphological analysis has revealed that, from 1975 to 2009, the annual mean rate of sedimentation varies between 23,065 and 29,081 m3/year. Through this result, the sedimentation time of Lake Água Preta, from 2009, has been calculated, which varies between 295 and 381 years, maintaining the same rate of sedimentation, water consumption and pumping. The hydrodynamic model simulated the depths and velocities, showing a slight flow with velocities ranging from 0 to 33 cm/s. This flow is established between water input and output of the lake, which is used as reservoir of Belém city.

Sanitary quality of the public groundwater supply for the municipality of Belém in northern Brazil

Neste estudo, a qualidade da água foi verificada no manancial de abastecimento Água Preta, do município de Belém (PA). Houve seis amostragens em seis pontos de coleta e a concentração de coliformes foi verificada através da Técnica de Fermentação em Tubos Múltiplos para a determinação do NMP. Os isolados de Escherichia coli obtidos foram submetidos ao teste de sensibilidade aos seguintes antimicrobianos: cefoxitina, ampicilina, imipenem, gentamicina e amicacina. Além disso, foi investigado genes codificadores de fatores de virulência relacionados às variedades diarreiogênicas de E. coli. Não houve ocorrência de genes relacionados à patogenicidade, e as concentrações de coliformes termotolerantes apresentaram-se dentro dos padrões para mananciais de superfície usados para fins de abastecimento público. Contudo, as maiores concentrações de coliformes totais e termotolerantes foram observadas no ponto de coleta próximo à captação no rio Guamá e na área de maior adensamento populacional no entorno do lago. O teste de suscetibilidade dos isolados E. coli indicou uma alta porcentagem de resistência a ampicilina, a presença de seis perfis fenotípicos e a ocorrência de multiresistência. Assim, os resultados reforçam a necessidade do monitoramento sistemático deste manancial, visando a implementação de políticas de preservação e proteção dos mananciais utilizados para fins de abastecimento público, assim como a prevenção de doenças veiculadas pela água.

Soroprevalência para arboviroses humanas de interesse em saúde pública como marcador de impacto ambiental em comunidades ribeirinhas que vivem sob a influência da usina hidrelétrica de Tucuruí-Pará

Os arbovírus constituem um importante problema de saúde pública no Brasil, especialmente na Amazônia por sua capacidade de causar epidemias com indices consideráveis de morbi-mortalidade tanto em humanos quanto em animais. Quatro, Vírus, dengue (VDEN), Vírus da febre amarela (VFA), Vírus Mayaro (VMAY) e Vírus Oropouche (VORO) tem especial relevância para a região, principalmente naqueles ambientes onde os impactos ambientais são iminentes. Estudos de prevalência de anticorpos para arboviroses nessa região são limitados. Este estudo teve como objetivo estimar a prevalência de anticorpos para as principais arboviroses de interesse em saúde pública nas comunidades que vivem sob a influência da Usina Hidrelétrica de Tucuruí no estado do Pará. O estudo foi observacional do tipo transversal analítico, realizado em indivíduos de ambos os sexos, maiores de 18 anos, residentes à margem esquerda e direita do lago UHE de Tucuruí e proveniente das RDS de Alcobaça e Pucuruí-Ararão. A coleta das amostras de sangue e o preenchimento do questionário foram realizados em dois momentos distintos, cheia e vazante do lago. Todas as amostras foram analisadas pelo Instituto Evandro Chagas onde foram submetidas ao teste de Inibição da Hemaglutinação para a pesquisa de anticorpos contra 19 tipos de Arbovírus e teste de MAC-ELISA para detecção de anticorpos IgM. A análise dos dados foi descritiva e analítica, sendo empregado o cálculo de razão de chances com intervalo de confiança de 95% para verificar a associação entre as variáveis do estudo e o teste qui-quadrado e/ou exato de Fisher a fim de verificar a significância das associações estatísticas entre as variáveis do estudo com um nível alfa de 0,05. Ao todo, foram estudados 635 indivíduos e a pesquisa de anticorpos para arbovírus teve associação estatisticamente significante com as características sociodemográficas dos indivíduos, como sexo, profissão e tempo de residência na área do estudo. Não foi observada associação estatisticamente significante entre a presença de anticorpos arbovirais e as demais características estudadas.

Composição e riqueza de espécies de anuros (Amphibia) em fragmentos florestais no Lago de Tucuruí, Pará

A perda e fragmentação de habitats representam sérios riscos à manutenção das espécies de anfibios na Amazônia. Neste estudo, determinamos a composição, a riqueza e abundância das espécies de anuros em fragmentos florestais nas Zonas de Proteção da Vida Silvestre (ZPVS) estabelecidas no Lago de Tucuruí, leste do Pará. Os anuros foram amostrados através de transectos em doze fragmentos de diferentes tamanhos distribuídos igualmente entre as duas ZPVS, uma na margem direita (ZPVS-D) e outra na margem esquerda (ZPVS-E) do Lago. Os animais foram registrados através dos métodos de procura ativa e armadilhas de interceptação e queda. De janeiro a julho de 2005 registramos 2370 indivíduos de 35 espécies de anuros. Destas espécies, 30 foram encontradas na ZPVS-E (13 exclusivas) e 22 na ZPVS-D (cinco espécies exclusivas). Sete estimadores de riqueza de espécies foram obtidos com o auxílio do Programa EstimateS®. Para a maioria dos estimadores, as curvas de acumulação de espécies tenderam a uma certa estabilidade. Entretanto, as estimativas de riqueza de espécies variaram entre os estimadores, sendo a estimativa Bootstrap a mais baixa (38 espécies) e Jackknife a mais alta (45 espécies). A combinação das espécies de anuros observadas neste estudo com nove espécies registradas na Coleção Herpetológica do Museu Paraense Emílio Goeldi, resultaram num total de 44 espécies, indicando que os estimadores de riqueza de espécies tiveram um bom desempenho. A similaridade de espécies de anuros, foi maior entre os fragmentos de uma mesma ZPVS do que entre fragmentos do mesmo tamanho. A riqueza de espécies foi positivamente e significativamente relacionada com o tamanho, mas não com o grau de isolamento dos fragmentos. Não houve relação significativa do número de indivíduos observados por fragmento e o tamanho dos fragmentos. A diferença na composição e riqueza de espécies encontrada entre as duas ZPVS indica certa complementariedade entre as duas unidades para a conservação da anurofauna local, assim como a necessidade de maior esforço de amostragem de anuros, principalmente através da ampliação da área de estudo, para uma melhor compreensão destas diferenças e suas implicações.

Modelagem hidrodinâmica e estudo morfológico do Lago Água Preta: um dos mananciais da Grande Belém

As condições naturais dos recursos hídricos podem ser modificadas com o uso insustentável dos mesmos. Por exemplo, em Belém, capital do Estado do Pará, o lago Água Preta, apresenta uma história de degradação que põe em risco o abastecimento de água potável em Belém. Nesse contexto, a principal contribuição do presente trabalho, é a realização de um estudo sobre a modelagem hidrodinâmica e a morfologia do lago Água Preta. Tal estudo foi efetuado a partir de duas fontes de dados. A primeira é um mapa topobatimétrico de 1975, que faz parte dos arquivos da COSANPA. A segunda foi uma batimetria realizada com um ADCP em 2009. A modelagem iniciase com a elaboração dos modelos de elevação de terreno de 1975 e 2009, também utilizados para o estudo morfológico do lago. Para a utilização do modelo hidrodinâmico, são necessários os modelos de elevação de terreno supracitados; o modelo de rugosidade do relevo subaquático do lago, para o cálculo do coeficiente de Manning; e as condições de contorno. As simulações hidrodinâmicas de velocidade e profundidades foram realizadas utilizando o modelo de Saint-Venant do tipo águas rasas. No caso das profundidades, as mesmas foram comparadas com dados disponíveis na literatura, a fim de validá-las. Os resultados das simulações hidrodinâmicas, ou seja, profundidades e velocidades, associadas ao estudo morfológico, são peças chave na análise dos padrões de escoamento e de tendências de assoreamento do lago.

Desenvolvimento de monitoramento remoto em um sistema híbrido isolado de pequeno porte

Este trabalho visa avaliar as dificuldades e utilidades do monitoramento remoto de um sistema para o atendimento de cargas isoladas da rede elétrica, envolvendo sistemas reais em operação que podem ajudar a identificar os principais fatores que influenciam na vida útil desses dispositivos, tornando possível propor estratégias e tecnologias que melhorem a confiabilidade do sistema, possibilitem uma configuração mais adequada e reduzam os custos globais do sistema ao longo de sua vida útil. Para isso foi incorporado um sistema de monitoramento remoto via LabVIEW a um sistema híbrido isolado insta-lado em flutuante localizada as margens do lago da cidade de Tefé-AM. O sistema de geração foi composto inicialmente por um gerador fotovoltaico (FV) com potência de 2,08 kWp, dois subgeradores 1,04 kWp cada, e depois ampliado para 2,6 Wp mais 350 Wp de geração eólica. Além disso, um banco de acumuladores eletroquímicos com tensão nominal de 24 V e composto por 20 baterias de 150 Ah cada, Dois controladores de carga 24 V / 40 A e um inversor de onda senoidal de 1.500 VA. Resultados de operacionais apresentados neste trabalho ajudam a entender melhor o funcionamento desses sistemas e avaliar as barreiras encontradas no monitoramento remoto dessas unidades. Esse expe-rimento foi realizado em parceria do laboratório do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas na Universidade Federal do Pará com o Núcleo de Inovação tecnológica do Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá.

Evolução de um sistema lacustre árido Permiano, parte superior da Formação Pedra de Fogo, borda oeste da Bacia do Parnaíba

Análise faciológica e estratigráfica realizada na região de Filadélfia, TO, borda oeste da Bacia do Parnaíba, permitiu redefinir o paleoambiente da parte superior da Formação Pedra de Fogo, de idade permiana. Os depósitos estudados constituem uma sucessão de aproximadamente 100 m de espessura, predominantemente siliciclástica, com carbonatos e evaporitos subordinados, onde foram definidas 21 fácies sedimentares agrupadas em seis associações de fácies (AF): AF1) Lacustre com rios efêmeros; AF2) Lago influenciado por ondas de tempestade; AF3) Sabkha continental; AF4) Lago central; AF5) Dunas eólicas; e AF6) Lago/oásis com inundito. Estas associações indicam que durante o Permiano, um extenso sistema lacustre de clima árido, desenvolveu-se adjacente a campos de dunas eólicas e sabkha continental, com contribuições de rios efêmeros. Incursões fluviais nos lagos propiciavam a formação de lobos de suspensão e fluxos em lençol (AF1). Planícies de sabkha (AF3) formaram-se nas porções marginais do lago que, eventualmente eram influenciados por ondas de tempestades (AF2), enquanto zonas centrais eram sítios de intensa deposição pelítica (AF4). O baixo suprimento de areia eólica neste sistema propiciou a formação de um campo de dunas restrito (AF5), com desenvolvimento de lagos de interdunas (oásis), onde proliferavam núcleos de samambaias gigantes, inundados esporadicamente por rios efêmeros (AF6). Os dados faciológicos, corroborados pela paleogeografia da região durante o Permiano Superior, indicam que a sedimentação da parte superior da Formação Pedra de Fogo ocorreu sob condições climáticas quentes e áridas.

Cenários de mudanças de uso da terra na Amazônia: explorando uma abordagem participativa e multi-escala no PAE Lago Grande, em Santarém-Pará

A criação de Projetos de Assentamento Agroextrativistas (PAE) vem possibilitando a regularização fundiária de apossamentos praticados por comunidades tradicionais na Amazônia. Em 2005, foi criado pelo INCRA no município de Santarém-PA, o PAE Lago Grande, que com seus 290.000 hectares e seus 30.000 habitantes corresponde a um dos maiores assentamentos de reforma agrária já criado no Brasil. Nesse contexto, este trabalho teve por objetivo adaptar métodos participativos de elaboração de cenários para a realidade da Amazônia. Cenários são narrativas sobre o futuro, que podem ser construídos com uma variedade de técnicas e objetivos e têm sido utilizados em diferentes contextos, desde planejamento de negócios por empresas a análises ambientais. Buscou-se analisar se este processo pode ser efetivo como ferramenta de apoio a consolidação de diferentes unidades territoriais da região. Para tanto, o PAE Lago Grande foi utilizado como estudo de caso. Os resultados da pesquisa demonstram que existe grande potencial para a replicação da metodologia adotada em outras modalidades de assentamentos de reforma agrária e em unidades de conservação de uso sustentável.