Composição e variabilidade espaço-temporal da meiofauna de uma praia arenosa na região amazônica (Ajuruteua, Pará)

Este trabalho avalia a variabilidade espaço-temporal da meiofauna do médiolitoral na praia de Ajuruteua, Estado do Pará. As coletas foram realizadas a cada dois meses, entre abril de 2003 a fevereiro de 2004 durante as marés de sizígia, em diferentes zonas da praia. As amostras foram retiradas com um amostrador cilíndrico de 3,14 cm² e fixadas em formalina salina a 5%. Em laboratório, as amostras foram passadas em malha de 0,063 mm de abertura e os organismos retidos identificados em nível de grandes grupos taxonômicos, contados e fixados em álcool etílico a 70%. A meiofauna esteve representada por oito grupos: Turbellaria, Nematoda, Tardigrada, Polychaeta, Oligochaeta, Acari, adultos de Copepoda Harpacticoida e juvenis de Copepoda Harpacticoida. Nematoda foi o grupo dominante, representando 74% do total de indivíduos, seguido de Copepoda (19%). Pôde-se observar clara zonação horizontal da fauna, que se distribuiu em três faixas paralelas à linha de praia, com características significativamente distintas quanto à abundância, riqueza e densidade dos principais grupos taxonômicos. No médiolitoral médio foram observados valores significativamente mais elevados de riqueza e abundância, enquanto os valores mais baixos foram registrados no médiolitoral superior e inferior. A comunidade de meiofauna, ainda que não tenha variado significativamente entre períodos climáticos, foi mais rica e abundante nos meses secos. Os principais fatores responsáveis pelas variações espaço-temporais da meiofauna foram a ação das ondas e das marés e as variações na salinidade da água

Variação espaço-temporal do zooplâncton no estuário do rio Quatipuru-Pará

A partir da hipótese de que a salinidade influencia fortemente a comunidade zooplanctônica, o objetivo deste trabalho é analisar a influência deste fator sobre essa comunidade no estuário do rio Quatipuru, Estado do Pará. Foram realizadas amostragens zooplanctônicas e de variáveis físicas e químicas da água ao longo do estuário, contemplando diferentes faixas de salinidade. As coletas foram realizadas em marés vazantes e enchentes. Os resultados mostraram que este estuário possui uma variação temporal de características física, química e biológica. A salinidade, em especial, sofreu variações decorrentes das mudanças de marés, bem como da variação sazonal da pluviosidade. A salinidade variou de 1,4 a 33,5 ups no período seco e de 0 a 17,9 ups no período chuvoso. Esta amplitude de salinidade possibilitou determinar para área diferentes condições hidrológicas (limnética, oligohalina, meso-polihalina e euhalina). Foram identificados 48 taxa, destacando os Copepoda como o grupo mais importante em termos quali-quantitativos, sendo adultos de Parvocalanus crassirostris, Pseudodiaptomus richardi, Acartia tonsa, Acartia lilljeborgi, Paracalanus quasimodo, Euterpina acutifrons e copepoditos os principais responsáveis pela sua dominância. Mollusca foi o segundo grupo dominante, onde véligeres de gastrópodes representaram 95% do total. A densidade total do zooplancton variou entre 993, 9 e 13254,7 Ind. m^-3 no verão e entre 944, 3 e 35908,8 Ind. m^-3 no inverno. As maiores abundância em maio e novembro foram em ocasião de maré vazante e enchente, respectivamente. Os baixos valores de diversidade e equitabilidade encontrados na faixa zero na condição de enchente mostram o predomínio de determinado grupo sobre os demais (larvas de Gastropoda). A maior diversidade e uniformidade da comunidade zooplanctônica ocorreram no verão. A comunidade zooplanctônica respondeu as variações de salinidade com espécies adaptadas aos maiores valores de salinidade na porção inferior do estuário, no verão, assim como espécies adaptadas as condições de mixohalinização na porção mais a montante, em maio. A maior abundância de copepoditos esteve associada negativamente com a salinidade, demonstrando que as espécies que estão recrutando os copepoditos são mais estuarinas verdadeiras do que costeiras. As análises de agrupamento e de componentes principais revelou grupos definidos, distribuídos em diferentes faixas de salinidade, este parâmetro sozinho explicou 56% (p=0,028) da variação da fauna no estuário do rio Quatipuru. A distribuição dos organismos, de uma maneira geral, esteve de acordo com a hipótese de que a salinidade influencia fortemente a comunidade zooplanctônica no sistema estuarino de Quatipuru - Pará.

Variação espaço-temporal do microfitoplâncton na região da foz do rio Guamá (estuário amazônico), Belém, PA

O sistema hidrográfico de Belém é constituído por dois grandes corpos hídricos: a baía do Guajará e o rio Guamá, cujo divisor de águas é quase imperceptível. A importância do rio Guamá para a cidade de Belém deve-se ao fato de que esse juntamente com os lagos Água Preta e Bolonha, faz parte do Complexo Hídrico do Utinga, manancial que abastece a cidade. O estudo visou caracterizar a variação espaço-temporal da comunidade microfitoplanctônica nessa região, durante um ciclo anual, em período de maior e menor precipitação pluviométrica, em cinco estações de coleta. As amostras qualitativas foram coletadas com rede de plâncton de 20 μm. Para o estudo quantitativo, foram coletadas diretamente na sub-superfície da água com frascos de polietileno de 250 ml. O material biológico foi fixado com solução Transeau. Simultaneamente, foram registrados os parâmetros abióticos na superfície da água. Os fatores hidrológicos não apresentaram variações relevantes entre as estações e os períodos sazonais. Foram identificadas 173 espécies, destacando-se as diatomáceas como grupo de maior densidade e que caracteriza o ambiente. Não foram observadas espécies dominantes durante o período estudado. Através da abundância relativa, constatou-se que a maioria dos organismos foi considerada rara. A diversidade específica variou de muito baixa a alta, sendo observados baixos índices de diversidade no período menos chuvoso, destacando-se a ocorrência das espécies Aulacoseira granulata (Ehrenb.) Ralfs, Actinoptychus sp. e Cyclotella sp. Já a densidade fitoplanctônica apresentou variação temporal definida, sendo registrados os maiores florescimentos durante o período mais chuvoso. Quanto à variação espacial, não houve um padrão em relação aos períodos sazonais. As euglenofíceas foram pouco freqüentes ou esporádicas e se restringiram ao período menos chuvoso, já os dinoflagelados estiveram presentes nos dois períodos, embora considerados organismos marinhos, foram registradas duas espécies do gênero Peridinium. A comunidade fitoplanctônica não apresentou diferenças significativas entre as estações de coleta, provavelmente devido à hidrodinâmica e à forte drenagem fluvial do rio Guamá.

Variação temporal do fitoplâncton e dos parâmetros hidrológicos da zona de arrebentação da Ilha Canela (Bragança, Pará, Brasil)

As variações sazonal e nictemeral do fitoplâncton e dos parâmetros hidrológicos foram estudadas em uma estação fixa (00º46'37.2"S-046º43'24.5"W) localizada na Ilha Canela (Bragança-Pará) em setembro e dezembro de 2004 e março e junho de 2005. Amostras subsuperficiais de água foram coletadas para os estudos qualitativos, quantitativos e para a determinação das concentrações de clorofila a. Simultaneamente, foram medidos os parâmetros físico-químicos da água: salinidade, temperatura, pH, oxigênio dissolvido e percentual de saturação. Foram identificados 64 táxons entre Cyanophyta (um táxon), Bacillariophyta (54 táxons) e Dinophyta (nove táxons). A concentração de clorofila a variou de 4,67 mg m^-3 (período seco) a 5,44 mg m^-3 (período chuvoso) e acompanhou a densidade fitoplanctônica, que foi mais elevada durante o período chuvoso (média=1.870 x 10³ cél L^-1). Os fitoflagelados dominaram quantitativamente o fitoplâncton local, seguidos pelas diatomáceas. Dimeregramma minor e Skeletonema sp. constituíram espécies muito freqüentes e muito abundantes. A ressuspensão de sedimentos provocadas pelos intensos ventos e a arrebentação das ondas favoreceram a dominância de D. minor durante o período seco. No período chuvoso, a elevada pluviometria, os moderados ventos, bem como a influência das águas estuarinas do Taperaçu e Caeté, propiciaram a redução da salinidade e o desenvolvimento de outras espécies fitoplanctônicas.

Distribuição espaço-temporal da ictiofauna de poças de maré de um estuário amazônico: interação de fatores

A ictiofauna de poças de maré tem sido bem estudada em regiões temperadas e tropicais do Pacifico. No Brasil, ainda é incipiente o conhecimento ecológico das poças de maré e das assembléias de peixes que as habitam. O presente estudo pretendeu investigar a composição e distribuição espaço-temporal das assembléias de peixes associadas às poças de maré em habitats de afloramento rochoso, floresta de mangue e marismas da Ilha do Areuá, estuário inferior do rio Curuçá, Norte do Brasil. Amostragens trimestrais foram realizadas entre fevereiro e novembro de 2009, durante a maré baixa de sizígia (lua nova), utilizando metodologia padronizada. As variáveis ambientais sofreram modificações ao longo do gradiente vertical e foram responsáveis pela distribuição espacial e temporal da ictiofauna no afloramento rochoso. A salinidade, profundidade média e heterogeneidade do substrato foram as variáveis que mais explicaram as variações na distribuição da ictiofauna. A comparação entre os habitats de afloramento rochoso, floresta de mangue e marismas evidenciou que as assembléias de peixes do afloramento rochoso são claramente distintas daquela presente nos habitats vegetados (floresta de mangue e marismas). Os resultados deste estudo sugerem que há preferências pela ictiofauna por determinados habitats em função das variáveis ambientais e heterogeneidade do substrato, porém mais estudos devem ser realizados levando em consideração relações inter e intra-especificas.

Dinâmica espaço-temporal de danos do cancro basal em Eucalyptus grandis

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Multivariate analysis of the temporal variability of sugarcane ripening in south-eastern Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Variação espaço-temporal de atributos ecológicos da ictiofauna de um grande reservatório Neotropical

Pós-graduação em Aquicultura - FCAV

Modelo dinâmico bayesiano multivariado para análise espaço-temporal de dados de área

Pós-graduação em Matematica Aplicada e Computacional - FCT

Environmental factors influencing the distribution of three species within the genus Persephona Leach, 1817 (Crustacea, Decapoda, Leucosiidae) in two regions on the northern coast of Sao Paulo State, Brazil

Patterns of spatio-temporal distribution of Brachyura are determined by the interaction among life history traits, inter and intraspecific relationships, as well as by the variation of abiotic factors. This study aimed to characterize patterns of spatio-temporal distribution of Persephona lichtensteinii, Persephona mediterranea and Persephona punctata in two regions of the northern coast of Sao Paulo State, southeastern region of Brazil. Collections were done monthly from July 2001 to June 2003 in Caraguatatuba and Ubatuba, using a shrimp fishery boat equipped with double-rig nets. The patterns of species distribution were tested by means of redundancy analysis (RDA) and generalized linear mixed models (GLMM) in relation to the recorded environmental factors (BT: bottom temperature, BS: bottom salinity, OM: organic matter and granulometry (Phi)). The most influent environmental factor over the species distribution was the Phi, and the ascendant order of influence was P. lichtensteinii, P. punctata and P. mediterranea. The greater abundance of P. mediterranea showed a conservative pattern of distribution for the genus in the sampled region. The greater occurrence of P. punctata and P. lichtensteinii, in distinct transects than those occupied by P. mediterranea, seems to be a strategy to avoid competition among congeneric species, which is related to the substratum specificity.

Integration of spatial and temporal models to predict extreme water table depths

The objective of this work was to evaluate extreme water table depths in a watershed, using methods for geographical spatial data analysis. Groundwater spatio-temporal dynamics was evaluated in an outcrop of the Guarani Aquifer System. Water table depths were estimated from monitoring of water levels in 23 piezometers and time series modeling available from April 2004 to April 2011. For generation of spatial scenarios, geostatistical techniques were used, which incorporated into the prediction ancillary information related to the geomorphological patterns of the watershed, using a digital elevation model. This procedure improved estimates, due to the high correlation between water levels and elevation, and aggregated physical sense to predictions. The scenarios showed differences regarding the extreme levels - too deep or too shallow ones - and can subsidize water planning, efficient water use, and sustainable water management in the watershed.

Changes in intrapopulation resource use patterns of an endangered raptor in response to a disease-mediated crash in prey abundance

1. A long-standing question in ecology is how natural populations respond to a changing environment. Emergent optimal foraging theory-based models for individual variation go beyond the population level and predict how its individuals would respond to disturbances that produce changes in resource availability. 2. Evaluating variations in resource use patterns at the intrapopulation level in wild populations under changing environmental conditions would allow to further advance in the research on foraging ecology and evolution by gaining a better idea of the underlying mechanisms explaining trophic diversity. 3. In this study, we use a large spatio-temporal scale data set (western continental Europe, 19682006) on the diet of Bonellis Eagle Aquila fasciata breeding pairs to analyse the predator trophic responses at the intrapopulation level to a prey population crash. In particular, we borrow metrics from studies on network structure and intrapopulation variation to understand how an emerging infectious disease [the rabbit haemorrhagic disease (RHD)] that caused the density of the eagles primary prey (rabbit Oryctolagus cuniculus) to dramatically drop across Europe impacted on resource use patterns of this endangered raptor. 4. Following the major RHD outbreak, substantial changes in Bonellis Eagles diet diversity and organisation patterns at the intrapopulation level took place. Dietary variation among breeding pairs was larger after than before the outbreak. Before RHD, there were no clusters of pairs with similar diets, but significant clustering emerged after RHD. Moreover, diets at the pair level presented a nested pattern before RHD, but not after. 5. Here, we reveal how intrapopulation patterns of resource use can quantitatively and qualitatively vary, given drastic changes in resource availability. 6. For the first time, we show that a pathogen of a prey species can indirectly impact the intrapopulation patterns of resource use of an endangered predator.

A comprehensive study of the 26th December 2004 Sumatra earthquake: possible implications on Earth rotation and investigations on the coseismic and postseismic stress diffusion associated with the seismic rupture

In this work a multidisciplinary study of the December 26th, 2004 Sumatra earthquake has been carried out. We have investigated both the effect of the earthquake on the Earth rotation and the stress field variations associated with the seismic event. In the first part of the work we have quantified the effects of a water mass redistribution associated with the propagation of a tsunami wave on the Earth’s pole path and on the length-of-day (LOD) and applied our modeling results to the tsunami following the 2004 giant Sumatra earthquake. We compared the result of our simulations on the instantaneous rotational axis variations with some preliminary instrumental evidences on the pole path perturbation (which has not been confirmed yet) registered just after the occurrence of the earthquake, which showed a step-like discontinuity that cannot be attributed to the effect of a seismic dislocation. Our results show that the perturbation induced by the tsunami on the instantaneous rotational pole is characterized by a step-like discontinuity, which is compatible with the observations but its magnitude turns out to be almost one hundred times smaller than the detected one. The LOD variation induced by the water mass redistribution turns out to be not significant because the total effect is smaller than current measurements uncertainties. In the second part of this work of thesis we modeled the coseismic and postseismic stress evolution following the Sumatra earthquake. By means of a semi-analytical, viscoelastic, spherical model of global postseismic deformation and a numerical finite-element approach, we performed an analysis of the stress diffusion following the earthquake in the near and far field of the mainshock source. We evaluated the stress changes due to the Sumatra earthquake by projecting the Coulomb stress over the sequence of aftershocks taken from various catalogues in a time window spanning about two years and finally analyzed the spatio-temporal pattern. The analysis performed with the semi-analytical and the finite-element modeling gives a complex picture of the stress diffusion, in the area under study, after the Sumatra earthquake. We believe that the results obtained with the analytical method suffer heavily for the restrictions imposed, on the hypocentral depths of the aftershocks, in order to obtain the convergence of the harmonic series of the stress components. On the contrary we imposed no constraints on the numerical method so we expect that the results obtained give a more realistic description of the stress variations pattern.

Analisi climatica ad alta risoluzione delle precipitazioni sul nord Italia (1961-2005)

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è di ottenere un’analisi climatica giornaliera ad alta risoluzione della precipitazione sul territorio del nord Italia realizzata con tecniche di controllo statistico, di analisi e di strumenti di descrizione dei risultati presentati nella recente letteratura. A tal fine, sono stati utilizzati i dati dell’Archivio ARCIS. In seguito alle fasi di controllo qualità, omogeneità e sincronicità i dati sono stati utilizzati per realizzare un’analisi giornaliera su grigliato regolare a 10 km di risoluzione utile alla rappresentazione della variabilità spazio-temporale della precipitazione sul Nord Italia per il periodo 1961-2005. I risultati di tale analisi mettono in evidenza dei valori medi di precipitazione annuale abbastanza intensi sulla parte centrale dell’arco Alpino, con massimi (oltre 2000 mm) sull’estremità orientale e sull’Appennino Ligure. Valori minimi (500 – 600 mm) sono osservati lungo le aree prospicienti il fiume Po, in Val d’Aosta ed in Alto Adige. La corrispondente analisi del trend temporale indica la presenza di lievi cali statisticamente significativi solo in aree limitate del territorio. In coerenza con questi risultati, la variazione nel tempo della precipitazione annuale mediata su tutto il territorio mette in evidenza un’intensa variabilità decennale, ma solo una lieve flessione lineare sull’intero periodo. Il numero annuo di giorni piovosi ed il 90° percentile della precipitazione giornaliera presentano invece trend lineari un po’ più pronunciati. In particolare, sul periodo considerato si nota un calo del numero di giorni piovosi su gran parte del territorio e solo su alcune aree del territorio un aumento dell’intensità del 90° percentile, sia a scala annuale che stagionale. Nell’ultima parte di questo lavoro è stato realizzato uno studio della relazione fra la forzante climatica e l’evoluzione della morfologia dell’Appennino Emiliano-Romagnolo. I risultati mostrano che a parità di quota, di pendenza e di litologia, la franosità è influenzata dalle precipitazioni.

Temporal dynamics of benthic assemblages along a gradient of ocean acidification at a CO2 vent’s system of the Ischia Island

Global warming and ocean acidification, due to rising atmospheric levels of CO2, represent an actual threat to terrestrial and marine environments. Since Industrial Revolution, in less of 250 years, pH of surface seawater decreased on average of 0.1 unit, and is expected to further decreases of approximately 0.3-0.4 units by the end of this century. Naturally acidified marine areas, such as CO2 vent systems at the Ischia Island, allow to study acclimatation and adaptation of individual species as well as the structure of communities, and ecosystems to OA. The main aim of this thesis was to study how hard bottom sublittoral benthic assemblages changed trough time along a pH gradient. For this purpose, the temporal dynamics of mature assemblages established on artificial substrates (volcanic tiles) over a 3 year- period were analysed. Our results revealed how composition and dynamics of the community were altered and highly simplified at different level of seawater acidification. In fact, extreme low values of pH (approximately 6.9), affected strongly the assemblages, reducing diversity both in terms of taxa and functional groups, respect to lower acidification levels (mean pH 7.8) and ambient conditions (8.1 unit). Temporal variation was observed in terms of species composition but not in functional groups. Variability was related to species belonging to the same functional group, suggesting the occurrence of functional redundancy. Therefore, the analysis of functional groups kept information on the structure, but lost information on species diversity and dynamics. Decreasing in ocean pH is only one of many future global changes that will occur at the end of this century (increase of ocean temperature, sea level rise, eutrophication etc.). The interaction between these factors and OA could exacerbate the community and ecosystem effects showed by this thesis.