Climate-related spatial and temporal variation in bill morphology over the past century in Australian parrots

Aim: Allen's rule posits that the appendages of endothermic organisms will be larger in warmer climates to allow for dumping of heat loads. Given a link between appendage size and climate, we tested the prediction that climate change has driven the evolution of larger bills in birds, resulting in measurable changes over the recent past. Location: Australia. Methods: We explored geographical and temporal variation in bill surface area of five Australian parrot species to determine whether individuals from warmer climates have larger bills, and whether there have been increases in bill surface area over time, consistent with climatic warming. Measurements were obtained from museum specimens dating from 1871 to 2008. These data were then related to geographical location, collection date and locality-specific climate data, in order to construct and compare models of spatio-temporal and climate-related variation in bill morphology. Results: There have been increases in bill surface area in mulga parrots (Psephotus varius), gang-gang cockatoos (Callocephalon fimbriatum), red-rumped parrots (Psephotus haematonotus) and male crimson rosellas (Platycercus elegans), equating to a c. 4-10% increase in bill surface area since 1871. Average maximum summer temperature in the 5 years prior to specimen collection also positively predicted bill surface area in mulga parrots, red-rumped parrots and crimson rosellas, consistent with Allen's rule. With the exception of red-rumped parrots, however, models with geographical location and year of collection were still better predictors of bill surface area than local climate at the date of collection. Main conclusions: Our analysis provides evidence that four species of parrot have exhibited adaptive change in bills over the past century potentially mitigating the thermal stress caused by climatic warming. Although consistent with the predicted effects of climate change, the temporal patterns we observe may have additional causes, however, such as changes in primary productivity, habitat or food availability.

Abundance of sedentary consumers and sessile organisms along the wave exposure gradient of subtropical rocky shores of the south-west Atlantic

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Ecological modeling and pest population management: a possible and necessary connection in a changing world

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Modeling the spatial and temporal heterogeneity of deforestation-driven carbon emissions: the INPE-EM framework applied to the Brazilian Amazon

We present a generic spatially explicit modeling framework to estimate carbon emissions from deforestation (INPE-EM). The framework incorporates the temporal dynamics related to the deforestation process and accounts for the biophysical and socioeconomic heterogeneity of the region under study. We build an emission model for the Brazilian Amazon combining annual maps of new clearings, four maps of biomass, and a set of alternative parameters based on the recent literature. The most important results are as follows: (a) Using different biomass maps leads to large differences in estimates of emission; for the entire region of the Brazilian Amazon in the last decade, emission estimates of primary forest deforestation range from 0.21 to 0.26 similar to Pg similar to C similar to yr-1. (b) Secondary vegetation growth presents a small impact on emission balance because of the short duration of secondary vegetation. In average, the balance is only 5% smaller than the primary forest deforestation emissions. (c) Deforestation rates decreased significantly in the Brazilian Amazon in recent years, from 27 similar to Mkm2 in 2004 to 7 similar to Mkm2 in 2010. INPE-EM process-based estimates reflect this decrease even though the agricultural frontier is moving to areas of higher biomass. The decrease is slower than a non-process instantaneous model would estimate as it considers residual emissions (slash, wood products, and secondary vegetation). The average balance, considering all biomass, decreases from 0.28 in 2004 to 0.15 similar to Pg similar to C similar to yr-1 in 2009; the non-process model estimates a decrease from 0.33 to 0.10 similar to Pg similar to C similar to yr-1. We conclude that the INPE-EM is a powerful tool for representing deforestation-driven carbon emissions. Biomass estimates are still the largest source of uncertainty in the effective use of this type of model for informing mechanisms such as REDD+. The results also indicate that efforts to reduce emissions should focus not only on controlling primary forest deforestation but also on creating incentives for the restoration of secondary forests.

Spatial and temporal distribution of the shrimp nematopalaemon schmitti (Decapoda: Caridea: Palaemonidae) at a subtropical enclosed bay in South America

The spatio-temporal distribution of the soft bottom dwelling shrimp Nematopalaemon schmitti and the effect of environmental conditions (sediment characteristics, temperature, salinity and dissolved oxygen) on its abundance were studied at Ubatuba Bay, south-eastern coast of Brazil. Surveys were conducted monthly from September 1995 to August 1996. Each sampling set comprised eight different transects distributed within the bay. Comparisons of CPUE of shrimp among sampling stations demonstrated that the abundance of N. schmitti was the greatest during winter, when average water temperature within the bay was considerably lower than during the rest of the year. Most shrimps (more than 95%) were collected at a single transect located at the northernmost side of the bay, demonstrating the extremely patchy distribution of this species. A multiple regression analysis using data only from this northernmost transect indicated that temperature was the most relevant factor affecting the abundance of N. schmitti during the year. Copyright © 2009 Marine Biological Association of the United Kingdom.

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

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.

Avaliação quantitativa da dinâmica espaço-temporal da precipitação na região hidrográfica Tocantins-Araguaia

A análise do comportamento da precipitação em uma bacia hidrográfica é fundamental para a engenharia e gerenciamento dos recursos hídricos. A Região Hidrográfica Tocantins-Araguaia (RHTA) pela sua ocupação recente e potencialidades econômicas, ganha destaque no cenário nacional. Este trabalho avalia quantitativamente a dinâmica espaço-temporal da precipitação anual nesta região durante um período de 30 anos de dados. A dinâmica da precipitação pode ser analisada pelo cálculo da precipitação média em uma dada área, compondo assim mapas de isoietas de precipitação anual. No entanto, a confecção destes mapas requer um método de interpolação que melhor represente as características pluviométricas em locais não amostrados para posterior análise quantitativa do comportamento da precipitação. Para tanto, foram realizados análises exploratórias descritivas amostral e espacial como requisito de estacionaridade do método de interpolação geoestatístico, ajuste e validação do modelo teórico que se adéque ao variograma de precipitação anual. Após a confecção do mapa de isoietas pelo método de Krigagem Ordinária (sem tendência) e Krigagem Universal (com tendência) foi realizado o cálculo do volume precipitado na região hidrográfica pelo método dos contornos. A dinâmica espacial da precipitação foi realizada com base na análise da estatística descritiva, mapa de isoietas, mapa hipsométrico, Índice de Irregularidade Meteorológica (IMM) e Coeficiente de Variação. A dinâmica temporal foi analisada pela distribuição dos totais anuais de precipitação volumétrica para cada sub-bacia da RHTA, pelo Índice de Anomalia Padronizada, na variação interanual de precipitação e teste de tendência e magnitude representados respectivamente pelo Teste de Mann Kendall e Sen’s. Os resultados correlacionados com as anomalias meteorológicas do Oceano Atlântico (Dipolo) e Pacífico (ENOS) indicam o comportamento da precipitação bastante heterogêneo e com grande variabilidade temporal principalmente na sub-bacia Tocantins-Alto (TOA) (14%). Diminuição da amplitude pluviométrica, em anos de anomalia meteorológica intensa ocasionando um incremento de precipitação ao sul das sub-bacias TOA e ARA e diminuição da precipitação na sub-bacia TOB, em eventos de El Niño. Não se pode comprovar pelo teste de Mann Kendall que há uma tendência estatisticamente significativa no volume precipitado na RHTA, mas o estimador Sen’s dá indícios de queda na precipitação na sub-bacia TOA (-1,24 Km^³/ano) e Araguaia (ARA) (-1,13 Km^³/ano) e aumento da precipitação na sub-bacia do Tocantins Baixo (TOB) (0,53 Km^³/ano) e para a RHTA (-1,5 Km^³/ano). Assim a variabilidade espacial e temporal nas sub-bacias está intimamente relacionada aos eventos de anomalia meteorológica, na qual, a sua ação ocorre de maneira irregular ao longo da área de estudo e pode influenciar as diversas atividades sócio-econômicas na RHTA de acordo com sua magnitude e área de ocorrência.

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

Pós-graduação em Matematica Aplicada e Computacional - FCT

Análise espaço-temporal do escoamento fluvial nas bacias hidrográficas dos rios Aguapeí e Peixe, Oeste Paulista, Brasil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Padrões de distribuição espacial e temporal em comunidades de ácaros em seringueira (Hevea SPP.) no Brasil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Community-wide spatial and temporal discordances of seed-seedling shadows in a tropical rainforest

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Feeding and reproductive dynamics of the damselfish, Stegastes fuscus in the coastal reefs of northeastern Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Seeking a Second Opinion: Uncertainty in Disease Ecology

Analytical methods accounting for imperfect detection are often used to facilitate reliable inference in population and community ecology. We contend that similar approaches are needed in disease ecology because these complicated systems are inherently difficult to observe without error. For example, wildlife disease studies often designate individuals, populations, or spatial units to states (e.g., susceptible, infected, post-infected), but the uncertainty associated with these state assignments remains largely ignored or unaccounted for. We demonstrate how recent developments incorporating observation error through repeated sampling extend quite naturally to hierarchical spatial models of disease effects, prevalence, and dynamics in natural systems. A highly pathogenic strain of avian influenza virus in migratory waterfowl and a pathogenic fungus recently implicated in the global loss of amphibian biodiversity are used as motivating examples. Both show that relatively simple modifications to study designs can greatly improve our understanding of complex spatio-temporal disease dynamics by rigorously accounting for uncertainty at each level of the hierarchy.

Population biology of Stellifer rastrifer, S. brasiliensis and S. stellifer in Caraguatatuba Bay, northern coast of São Paulo, Brazil

Ecosystems may reflect environmental changes in many respects, from the debilitation of individuals to alterations in community composition. Equally, population parameters may provide reliable indications of environmental changes. Members of the sciaenid fish genus Stellifer are usually very abundant where they occur, often with two or more species living in sympatry. Here, the population dynamics of three Stellifer species from southeastern Brazil were assessed. Sampling was carried out in shallow marine areas of Caraguatatuba Bay, from August 2003 to October 2004. The species evaluated were Stellifer rastrifer (n=3183), S. brasiliensis (n=357) and S. stellifer (n=116). The area under greater continental influence tended to support more, but smaller individuals. Size variations over time were similar among species and negatively correlated with Krel, which showed smooth fluctuations. The general length-frequency distribution was concentrated between 6.0 and 9.0 cm, and the great majority of females did not present mature gonads during the sampling period. The findings support the existence of a stratification by size for these species, indicating that the area is essential for the development of younger fish. Failure to consider these characteristics for the management of similar areas may have serious implications for these environments.