Meeresschutzgebiete aus ökologischer Sicht

Die Konzepte für das Fischereimanagement haben in den vergangenen hundert Jahren eine tiefgreifende Wandlung durchgemacht. Sie entwickelten sich in der zweiten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts von monospezifischen Ansätzen, in denen einzelne Populationen oder Bestände weitgehend isoliert betrachtet wurden, zum Multispecies-Management, das auch Wechselbeziehungen zwischen genutzten Arten berücksichtigte. Die stark verbesserten Ortungs- und Fangtechniken und die Nutzung noch unterfischter Fanggründe und Bestände hielten die Anlandungen eine Zeitlang auf hohem Niveau. Die rückläufigen Weltfischereierträge in den letzten Dekaden des vergangenen Jahrhunderts, der Kollaps wichtiger Fischereien und die auch von der Fischerei zu verantwortende fortschreitende Degradierung mariner Ökosysteme zeigten jedoch, dass eine nachhaltige Nutzung der fischereilichen Ressourcen bei gleichzeitiger Erhaltung der Ökosysteme mit diesen Konzepten nicht möglich ist. Angesichts dieses Offenbarungseids und unter dem zunehmenden Druck der Naturschützer wurden daher die Konzepte des ökosystemverträglichen Fischereimanagements (EBFM, ecosystem-based fisheries management) und des räumlichen Fischereimanagements (SM, spatial management) entwickelt, bei denen die Prioritäten umgedreht sind: Das Management geht nicht mehr vom Fischereiobjekt, sondern vom Ökosystem aus, das horizontal und vertikal in Zonen unterteilt wird, die zu verschiedenen Zeiten befischt oder unter Schutz gestellt werden können. EBFM zielt darauf ab, gesunde Ökosysteme inklusive der Fischereien zu erhalten, die von diesen Ökosystemen ohne Schädigung getragen werden. Möglicherweise sind diese neuen Konzepte nur wenig realistischer als die Ideen vom langfristigen Dauerertrag oder dem der nachhaltigen Fischerei, die der realen Welt überdimensionierter Fangflotten, unersättlicher Märkte und zahlreicher politischer Fehlentscheidungen nicht standhielten. Die traurige Tatsache ist, dass nicht nur die Fischerei, sondern auch die marinen Ökosysteme sich in einem sehr schlechten Zustand befinden. Um dem abzuhelfen, sind u.a. Schutzgebiete vorgesehen, in denen die Fischerei eingeschränkt oder verboten ist. Zusammen mit anderen Nutzungen wie Offshore-Windparks bedeutet diese neue Raumordnung einen massiven Eingriff in die bisherigen Rechte und Gewohnheiten der Fischer. In dieser Arbeit werden vor dem Hintergrund der Ökosystem-Degradierung einige grundlegende ökologische Zusammenhänge in natürlichen, befischten und geschützten marinen Systemen diskutiert. Dabei stützen wir uns auf empirische und experimentelle Befunde aus Nord- und Ostsee sowie anderen marinen Ökosystemen. Unter dem Strich sollten Schutzgebiete im Rahmen der neuen Managementkonzepte langfristig auch der Fischerei dienen; inwieweit allerdings eine Fischerei unter der künftigen Raumordnung noch sinnvoll ist, steht dahin.

Estudo do envelhecimento de poliuretanos aplicados na indústria de petróleo

A indústria do petróleo é um dos setores com maior número de sistemas produtivos empregando alta tecnologia. O Brasil é mundialmente renomado como um líder na extração de petróleo, em águas profundas e ultraprofundas. Dentro da cadeia produtiva, grande parte do petróleo e do gás produzido é escoado através de dutos flexíveis que conectam os poços de produção com as plataformas. Existem dois segmentos dessas linhas que recebem diferentes denominações de acordo com o seu local de aplicação. Quando estão apoiadas sobre o fundo do mar, em condição de serviço estático, são denominados flowlines e quando se elevam do fundo do mar até a plataforma, em condição de serviço dinâmico, são denominados risers. Os tubos projetados para aplicações dinâmicas são dotados de bends stiffeners, componentes com formato cônico e, em geral, de base uretânica que têm a função de fornecer uma transição de rigidez suave entre a estrutura dos tubos flexíveis e a extremamente rígida, à plataforma, não permitindo que este componente infrinja seu raio mínimo de operação. A adequada compreensão dos enrijecedores de curvatura e do material empregado em sua fabricação vem se tornando cada vez mais importante na indústria devido à sua crescente utilização, bem como à ocorrência de falhas que vem sendo constatada nos últimos anos. Este trabalho abordou a variação das propriedades mecânicas de poliuretanos pela ação da hidrólise, calor e pela ação dos raios-UV por envelhecimento acelerado, assim como variação de massa, considerando que esses materiais são projetados para uma vida útil superior a vinte anos para trabalhos imersos em meio aquoso.

Worsening water quality conditions at Inner Puno Bay, Lake Titicaca, Peru, and their effect on Lemna spp. biomass

Although there have been a number of studies on aquatic conditions and the flora and fauna of Lake Titicaca over many decades, most of this work has been centred on the offshore regions of the main lake. Water quality there has been degrading and abundant growth of Lemna spp. has been developing. Lemna spp., commonly called floating duck-weed or ‘lenteja de agua’ in Puno, occurs perennially in most parts of the inner Puno Bay shore-line. In this article, the authors compare water quality changes over recent decades in shore-line regions of Inner Puno Bay and their possible effects on the distribution, abundance and biomass of Lemna spp..

Source characteristics of recent and historic earthquakes in Central and Southern California: results from forward modeling

The long- and short-period body waves of a number of moderate earthquakes occurring in central and southern California recorded at regional (200-1400 km) and teleseismic (> 30°) distances are modeled to obtain the source parameters-focal mechanism, depth, seismic moment, and source time history. The modeling is done in the time domain using a forward modeling technique based on ray summation. A simple layer over a half space velocity model is used with additional layers being added if necessary-for example, in a basin with a low velocity lid.

The earthquakes studied fall into two geographic regions: 1) the western Transverse Ranges, and 2) the western Imperial Valley. Earthquakes in the western Transverse Ranges include the 1987 Whittier Narrows earthquake, several offshore earthquakes that occurred between 1969 and 1981, and aftershocks to the 1983 Coalinga earthquake (these actually occurred north of the Transverse Ranges but share many characteristics with those that occurred there). These earthquakes are predominantly thrust faulting events with the average strike being east-west, but with many variations. Of the six earthquakes which had sufficient short-period data to accurately determine the source time history, five were complex events. That is, they could not be modeled as a simple point source, but consisted of two or more subevents. The subevents of the Whittier Narrows earthquake had different focal mechanisms. In the other cases, the subevents appear to be the same, but small variations could not be ruled out.

The recent Imperial Valley earthquakes modeled include the two 1987 Superstition Hills earthquakes and the 1969 Coyote Mountain earthquake. All are strike-slip events, and the second 1987 earthquake is a complex event With non-identical subevents.

In all the earthquakes studied, and particularly the thrust events, constraining the source parameters required modeling several phases and distance ranges. Teleseismic P waves could provide only approximate solutions. P_(nl) waves were probably the most useful phase in determining the focal mechanism, with additional constraints supplied by the SH waves when available. Contamination of the SH waves by shear-coupled PL waves was a frequent problem. Short-period data were needed to obtain the source time function.

In addition to the earthquakes mentioned above, several historic earthquakes were also studied. Earthquakes that occurred before the existence of dense local and worldwide networks are difficult to model due to the sparse data set. It has been noticed that earthquakes that occur near each other often produce similar waveforms implying similar source parameters. By comparing recent well studied earthquakes to historic earthquakes in the same region, better constraints can be placed on the source parameters of the historic events.

The Lompoc earthquake (M=7) of 1927 is the largest offshore earthquake to occur in California this century. By direct comparison of waveforms and amplitudes with the Coalinga and Santa Lucia Banks earthquakes, the focal mechanism (thrust faulting on a northwest striking fault) and long-period seismic moment (10^(26) dyne cm) can be obtained. The S-P travel times are consistent with an offshore location, rather than one in the Hosgri fault zone.

Historic earthquakes in the western Imperial Valley were also studied. These events include the 1942 and 1954 earthquakes. The earthquakes were relocated by comparing S-P and R-S times to recent earthquakes. It was found that only minor changes in the epicenters were required but that the Coyote Mountain earthquake may have been more severely mislocated. The waveforms as expected indicated that all the events were strike-slip. Moment estimates were obtained by comparing the amplitudes of recent and historic events at stations which recorded both. The 1942 event was smaller than the 1968 Borrego Mountain earthquake although some previous studies suggested the reverse. The 1954 and 1937 earthquakes had moments close to the expected value. An aftershock of the 1942 earthquake appears to be larger than previously thought.

Monitoramento microbiológico e físico-químico de tanques de armazenamento de óleo e água

A injeção da água do mar nos campos marítimos (offshore), processo este conhecido como recuperação secundária de petróleo, gera muitos resíduos e efluentes. Dentre estes, pode-se destacar a água produzida, que consiste de água de formação, água naturalmente presente na formação geológica do reservatório de petróleo, e água de injeção, aquela normalmente injetada no reservatório para aumento de produção. Sete tanques de armazenamento de água/óleo de um terminal foram monitorados quanto à presença de micro-organismos e teores de sulfato, sulfeto, pH e condutividade. Particularmente, as bactérias redutoras de sulfato (BRS), que agem às expensas da atividade de outras espécies, reduzindo sulfato à sulfeto, constituindo-se num problema-chave. Os tanques de óleo codificados como Verde, Ciano, Roxo, Cinza, Vermelho, Amarelo e Azul, apresentaram comportamentos distintos quanto aos parâmetros microbiológicos e físico-químicos. Após este monitoramento, de acordo com valores referência adotados, e levando-se em conta como principais parâmetros classificatórios concentrações de BRS, bactérias anaeróbias totais e sulfeto, os dois tanques considerados mais limpos do monitoramento foram os tanques roxo e ciano. Analogamente, por apresentarem os piores desempenhos frente aos três principais parâmetros, os tanques amarelo e cinza foram considerados os mais sujos de todo o monitoramento. Após esta segregação, esses três principais parâmetros, mais a concentração de sulfato, foram inter-relacionados a fim de se corroborar esta classificação. Foi possível observar que o sulfeto instantâneo não foi o parâmetro mais adequado para se avaliar o potencial metabólico de uma amostra. Por este motivo, foram verificados os perfis metabólicos das BRS presentes nas amostras, confirmando a segregação dos tanques, baseada em parâmetros em batelada

Paraísos fiscales: una aproximación a los agujeros negros de la economía

Este estudio intenta dar a conocer esos territorios calificados como paraísos fiscales, así como su funcionamiento, tamaño, los efectos económicos que ejercen sobre la economía globalizada y los estados; basado en investigaciones previas de diferentes expertos e instituciones. Ha quedado demostrado como las operaciones opacas realizadas en estos territorios han tenido un gran impacto en la actual situación de crisis financiera y económica, de manera que deben tomarse medidas más decisivas y efectivas para su control y regulación con el fin de evitar una próxima crisis global; por lo que en este estudio se presentan dos capítulos que recogen estas preocupaciones. Además he querido averiguar la relación que guardan estos paraísos fiscales con nuestro país, de manera que se hará una especial mención al caso de España teniendo en cuenta el efecto de las operaciones financieras opacas ejercen sobre el país así como la cuantía de los flujos financieros con destino a paraísos fiscales tienen como origen nuestro país. Finalmente, se procede a realizar un resumen de los escándalos financieros más relevantes a nivel mundial relacionados con paraísos fiscales. En español.

Studies on the submerged plant community in Lake Biwa. I. Distribution and productivity of Egeria densa. A submerged plant invader in the south basin [Translation from: Physiol.Ecol.Japan 17, 283-290, 1976]

Egeria densa (PLANCH.) ST. JOHN, a submerged plant invader, forms a wide submerged plant zone, particularly along the west coast of the south basin, Lake Biwa. The macrophyte occupies over 82% of the plant zone in the basin and its biomass reaches 93% of the total. The estimated annual net production was approximately 1 kg dry wt./m2 in a dense area, which is about 4.5 times as much as the net production by phytoplankton in an offshore area of the basin. Although the area covered by the macrophyte is only 5.8% of the total of the basin, it produced about one-tenth of the total annual primary production. In the most productive season Egeria produced 46% of the total primary productivity. Thus, the macrophyte never be neglected when one considers the energy flow or material circulation in the basin. This study was initiated in order to clarify the role of submerged macrophytes, particularly E. densa, in Lake Biwa. The following points are reported in this paper: the distribution of macrophytes in the south basin; seasonal change in standing crop of E. densa; seasonal change in values related to production, utilizing a model proposed by Ikushima with its parameters experimentally determined.

Invertebrate communities in northern Lake Victoria, with reference to their potential for fishery production

The zooplankton and macrobenthic communities of Lake Victoria were sampled by lift net and Ponar grab, respectively. The zooplankton comprised copepods and cladocerans, rotifers and aquatic insect larvae. Most taxa exhibited wide distribution in the lake, with the exception of rotifers which were rare in deep offshore waters. The main components in the macro-benthos were chaoborid and chironomid larvae and molluscs. Caridina nilotica (Roux) and other groups were rare in the samples. Zooplankton density ranged from 100000 or more to 4 million ind. m2 and increased from the shallow inshore to deep offshore waters. Numerical dominance of cyclopoids and nauplius larvae was a common feature at all stations sampled. Most macrobenthic taxa were also widely distributed, although chaoborid and chironomid larvae were rare in the samples. Rastrineobola argentea (Pellegrin) and larval Lates niloticus (L.) ate mainly cyclopoid copepods, while cichlids showed a strong preference for adult insects. High ecological stability of the cyclopoids, and the zooplankton community in general, despite radical ecosystem changes in recent years, coupled with what appears to be high predation pressure, offers good prospects for the pelagic fishery in the lake.

Species composition and relative abundance of zooplanktivorous haplochromines in the northern portion of Lake Victoria (Uganda)

Recent surveys have indicated an increase in haplochromine biomass recorded from the bottom trawl and in the beam trawl. The haplochromines recovering in the offshore waters belong to three species in the zooplanktivorous trophic group: Yssichromis laparogramma (Greenwood and Gee), Yssichromis fusiformis (Greenwood and Gee) and Astatotilapia lacrimosa (Boulenger). In this paper, the species composition and relative abundance of the zooplanktivorous haplochromines recorded from the bottom and frame trawl surveys in the various parts of the Ugandan waters of Lake Victoria are discussed.

From the individual to the community and beyond: water quality, stress indicators and key species in coastal waters

This review examines water quality and stress indicators at levels of organisation from the individual to the community and beyond by means of three case studies concentrating on rocky shores within the north-east Atlantic. Responses of dogwhelks (Nucella) to tributyltin pollution from antifouling paints is examined as the main case study. There are effects at the individual level (development of male sexual characteristics in the female leading to effective sterility) and population level (reduction in juveniles, few females and eventual population disappearance of dogwhelks in badly contaminated areas) but information on community level effects of dogwhelk demise is sparse. Such effects were simulated by dogwhelk removal experiments on well studied, moderately exposed ledges on shores on the Isle of Man. The removal of dogwhelks reduced the size and longevity of newly established Fucus clumps that had escaped grazing. Removal of dogwhelks also increased the likelihood of algal escapes. In a factorial experiment dogwhelks were shown to be less important than limpets \{Patella) in structuring communities but still had a significant modifying effect by increasing the probability of algal escapes. Community level responses to stress on rocky shores are then explored by reference to catastrophic impacts such as oil spills, using the Torrey Canyon as a case study. Recovery of the system in response to this major perturbation took between 10-15 years through a series of damped oscillations. The final case study is that of indicators of ecosystem level change in response to climate fluctuations, using ratios of northern \{Semibalanus balanoides) and southern (Chthamalus spp.) barnacles. Indices derived from counts on the shore show good correlations with inshore sea-water temperatures after a 2-year lag phase. The use of barnacles to measure offshore changes is reviewed. The discussion considers the use of bioindicators at various levels of organisation.

Produção biogênica de sulfetos em amostras de água e óleo

Durante a exploração de petróleo offshore (fora da costa), a injeção de água do mar no processo de recuperação secundária de petróleo, ocasiona a produção de sulfeto de hidrogênio (H2S) pela presença das bactérias redutoras de sulfato (BRS), que reduzem o sulfato presente na água em sulfeto. A produção intensiva de H2S tem sido um dos maiores problemas das indústrias petrolíferas, pois constitui-se uma das principais causas de corrosão em linhas de produção (tubulações), equipamentos e tanques metálicos. Os principais micro-organismos presentes em amostras salinas provenientes de tanques de armazenamento de água e óleo da indústria do petróleo são as bactérias anaeróbias heterotróficas totais (BANHT) e as bactérias redutoras de sulfato (BRS). Atualmente, a quantificação desses grupos microbianos é realizada através da técnica do Número Mais Provável (NMP) que estima o resultado em aproximadamente 28 dias. Neste trabalho foi utilizada a metodologia de produção semi-contínua de sulfetos biogênicos por 15 dias, numa tentativa de correlacionar com os resultados de quantificação de BANHT e BRS através da técnica convencional do NMP. Nesse caso, avaliou-se as condições mais adequadas para a produção biogênica de sulfetos em tanques, alterando-se parâmetros tais como salinidade, temperatura e composição do meio de cultura. Verificou-se que os aumentos da salinidade e da temperatura do meio implicaram na diminuição da atividade biogênica semi-contínua de geração de sulfetos. E conforme dilui-se o meio de cultura, o crescimento de bactérias foi reduzido, assim como a geração de sulfetos. A quantificação de BRS e BANHT foi avaliada pela técnica do NMP de acordo com o método do FDA em 2011 e de Harrigan em 1998. Este último subestima a população microbiana, desconsiderando os limites e erros provenientes da técnica

O sistema fluvio-estuarino da Baía de Sepetiba preservado na estratigrafia rasa da plataforma continental interna adjacente (RJ)

A análise de dados de reflexão sísmica monocanal boomer (Hz ~ 700-4,000; penetração ~ 70 ms) adquiridos na plataforma continental interna-média (até ~ 50-60 m de profundidade) ao largo do sistema estuarino baía de Sepetiba, no Estado do Rio de Janeiro, Brasil, revelou a ocorrência de uma sucessão sedimentar preservada 15-20 m, sismicamente interpretada como representando ambientes fluvio-estuarinos para marinhos rasos. Estas séries são sotopostas à inconformidade regional mais superior reconhecida na escala de plataforma, chamada superfície S3. Esta superfície é erodida por numerosas incisões fluviais, que sugerem processos erosivos associados à prolongada exposição subaérea da plataforma continental durante o estágio isotópico marinho 2 (MIS 2), globalmente datada em ~ 20 ka A.P.. A preservação de tais unidades de corte e preenchimento estuarinho presumíveis Pleistoceno Superior-Holoceno na plataforma interna-média (até ~ 30 km da costa) evidencia pela primeira vez na área a existência de um paleo sistema fluvial bastante desenvolvido e processos dominantes de denudação na bacia hidrográfica a montante que atualmente alimenta a baía de Sepetiba. Bem como que, uma série de elementos arquiteturais sísmicos dentro desta sucessão estuarina, como canais de maré retrogradantes, registram a evolução do paleo sistema estuarino de um sistema aberto à um sistema parcialmente protegido durante a transgressão Holocênica. A formação e erosão de uma sucessão de ilhas barreira isoladas e canais de maré durante a transgressão persistiu até o desenvolvimento de uma superfície estratigráfica superior na área, interpretada como a superfície de máxima inundação (MFS) no registro estratigráfico. A ilha barreira atual (restinga da Marambaia) prograda sobre a MFS como uma feição deposição regressiva, apontando para uma idade mais jovem do que cerca de ~ 5 ka A. P., idade da transgressão máxima na área, de acordo com a literatura disponível.

Hypoxic and low pH water in the nearshore marine environments of Monterey Bay, California: characterizing a decade of oxygen and pH, and drivers of variability.

A decade-long time series recorded in southern Monterey Bay, California demonstrates that the shallow, near-shore environment (17 m depth) is regularly inundated with pulses of cold, hypoxic and low pH water. During these episodes, oxygen can drop to biologically threatening levels, and pH levels were lower than expected. Weekly water chemistry monitoring revealed that the saturation state of aragonite (the more soluble form of calcium carbonate) was often below saturation and had a moderate positive relationship with pH, however, analytical and human error could be high. Pulses of hypoxia and low pH water with the greatest intensity arise at the onset of the spring upwelling season, and fluctuations are strongly semidurnal (tidal) and diurnal. Arrival of cold, hypoxic water on the inner shelf typically occurs 3 days after the arrival of a strong upwelling event and appears to be driven by upwelling modulated by internal tidal fluctuations. I found no relationship between the timing of low-oxygen events and the diel solar cycle nor with terrestrial nutrient input. These observations are consistent with advection of hypoxic water from the deep, offshore environment where water masses experience a general decline of temperature, oxygen and pH with depth, and inconsistent with biochemical forcing. Comparisons with concurrent temperature and oxygen time series taken ~20 km away at the head of the Monterey Canyon show similar patterns but even more intense hypoxic events due to stronger semidiurnal forcing there. Analysis of the durations of exposure to low oxygen levels establishes a framework for assessing the ecological relevance of these events. Increasing oceanic hypoxia and acidification of both surface and deep waters may increase the number, intensity, duration and spatial extent of future intrusions along the Pacific coast. Evaluation of the resiliency of nearshore ecosystems such as kelp forests, rocky reefs and sandy habitats, will require consideration of these events.

Projeto de redes neurais para determinar os ganhos PID de um sistema de posicionamento dinâmico de uma embarcação.

As sintonias dos Controladores PID existentes em um Sistema de Posicionamento Dinâmico, utilizado em embarcações e plataformas a fim de manter uma posição fixa em alto-mar ou de realizar determinada manobra, sempre tem sido um desafio a ser vencido. Trata-se de uma tarefa demorada, dependente das condições ambientais e com um elevado custo financeiro, uma vez que as horas dedicadas do profissional habilitado são caras. Além disso, a embarcação deve-se manter estabilizada durante o período de tempo no qual determinada função é realizada, como por exemplo, perfuração, abastecimento, ou lançamento de dutos. Foi utilizado um software para simular o posicionamento de uma embarcação em alto-mar sob diversas condições de vento e correnteza, com o qual foi possível verificar a influência da sintonia dos parâmetros PID do Controlador no desempenho do sistema de controle. O Sistema dinâmico abordado possui um comportamento não linear e sujeito a fortes distúrbios não medidos, o que são apenas alguns exemplos de questões avaliadas deste trabalho. Neste contexto, foram projetadas Redes Neurais com o intuito de aprimorar a técnica utilizada para determinar os ganhos de um dos Controladores PID de um Sistema de Posicionamento Dinâmico. Os melhores resultados foram obtidos através da avaliação de desempenho de diversas simulações de Redes Neurais que revelam a viabilidade da implementação da sintonia automática de Controladores em Sistemas de Posicionamento Dinâmico.