Emissões atmosféricas e implicações potenciais sobre a biota terrestre devido as atividades antrópicas na Baía do Almirantado/ Ilha Rei George Antártica

Neste trabalho foi realizado um estudo sobre o impacto sobre a atmosfera e a biota terrestre devido às emissões antrópicas na Baia do Almirantado/Ilha Rei George Antártica. Foram monitoradas as emissões dos compostos orgânicos voláteis e semi-voláteis, tanto nas fontes emissoras como no entorno da Estação Antártica Comandante Ferraz e estimadas as emissões dos navios, dos geradores a diesel e da incineração de lixo. Na avaliação do entorno, coletaram-se amostras de ar, neve e penas de aves. Com os resultados das emissões, do estudo topográfico e da meteorologia, realizou-se uma modelagem de plumas gaussiana para avaliar os impactos. Quatro cenários foram avaliados: dois com a presença dos navios NApOc Ary Rongel e Maximiano apresentaram concentrações máximas de até 356 g m-3 de COV e 18 g m-3 de material particulado, enquanto os demais, sem a presença dos navios, apenas considerando as estações de pesquisa EACF e Arctowski, apresentaram concentrações máximas de até 2,5 g m-3 de COV e 1,3 g m-3 de material particulado. Amostras de COV coletadas foram compatíveis com o cenário mais crítico. O estudo de correlação para carbonilas e HPA atmosférico e Carbono elementar e HPA, depositados em neve, apontaram a EACF como a principal fonte de emissão. As concentrações de levoglucosano detectadas a aproximadamente 2 km da EACF apontaram para a prática de incineração de lixo da EACF. Todas as áreas de interesse biológicos, anteriormente mapeados, dentro da AAEG, são vulneráveis às emissões antrópicas, como sugeriu o modelo de dispersão e a sobreposição dos resultados encontrados.

Leptina e grelina na regulação do comportamento alimentar da tartaruga Eretmochelys imbricata (Linnaeus 1766)

Durante a temporada de nidação, fêmeas de tartarugas marinhas costumam reduzir ou cessar por completo a ingestão de alimentos. Este fato sugere que o armazenamento de energia e nutrientes para a reprodução ocorra durante o período que antecede a migração para os sítios reprodutivos, enquanto estes animais ainda se encontram nas áreas de alimentação. Do ponto de vista fisiológico, tartarugas em atividade reprodutiva são capazes de permanecer longos períodos em jejum. Fatores neuroendócrinos vêm sendo recentemente apontados como os mais relevantes para a manutenção da homeostase energética de todos os vertebrados; entre eles, a leptina (hormônio anorexígeno) e a grelina (peptídeo orexígeno). Com o objetivo de compreender o mecanismo de fome e saciedade nas tartarugas marinhas, investigamos os níveis séricos destes hormônios e de outros indicadores nutricionais em fêmeas de Eretmochelys imbricata desovando no litoral do Rio Grande do Norte, Brasil. Foram coletadas amostras de sangue de 41 tartarugas durante as temporadas reprodutivas de 2010/2011 e 2011/2012. Os níveis séricos de leptina diminuíram significativamente ao longo do período de nidação, de modo a explicar a busca por alimentos ao término da temporada. Ao mesmo tempo, registramos uma tendência crescente nos níveis séricos de grelina, fator este que também justifica a remigração para as áreas de alimentação no fim do período. Não foram observadas tendências lineares para alguns dos parâmetros avaliados, entre eles: hematócrito, alanina aminotransferase (ALT), aspartato aminotransferase (AST), fosfatase alcalina (FA), gama glutamil transferase (GGT), lipoproteínas de baixa densidade (LDL) e lipoproteínas de alta densidade (HDL). É possível que a maior parte dos indicadores nutricionais tenha apresentado redução gradativa devido ao estresse fisiológico decorrente da vitelogênese e de repetidas oviposições. No entanto, é valido ressaltar que o quadro de restrição calórica por tempo prolongado é o principal responsável pelas alterações em índice de massa corpórea e padrões bioquímicos nestes animais.

Planejamento ambiental da bacia hidrográfica do Rio Guapi-Macacu: estudo da paisagem e qualidade ecológica

Os estudos de relação entre a paisagem e a água doce vêm sendo aprofundados pela comunidade científica e pelos propositores de políticas públicas, principalmente, para atender às demandas sobre as maneiras que este sistema ambiental pode ser alterado e na identificação das implicações políticas e ecológicas destas mudanças. Quanto mais se torna intenso e diversificado o uso dos corpos hídricos e da paisagem em bacias hidrográficas maior é a necessidade de se definir formas de planejamento, gerenciamento e gestão ecológica desses ecossistemas. O completo entendimento do funcionamento e dos processos ecológicos que ocorrem em uma bacia hidrográfica exige conhecimento simultâneo de seus sistemas aquáticos e terrestres, da biodiversidade, da fisiografia, da geologia e de sua conservação, temporal e espacial. Este entendimento e conhecimento da área de interesse são vitais para proposições de instrumentos ambientais legais, como Unidades de Conservação (UCs). É muito importante que a fundamentação destas propostas tenha como eixo principal o funcionamento dos ecossistemas e das paisagens, de forma a garantir uma maior conectividade e integração entre água (doce, salobra e salgada) e terra, e seus múltiplos usos. A presente tese foi desenvolvida com base neste contexto, apresentando e aplicando metodologias integradoras, seja na ecologia de paisagem (EP), seja na relação entre os ambientes dulcícola e terrestre. O objetivo principal deste trabalho foi o desenvolvimento de processos para planejamento ambiental em BHs, através do diagnóstico, compreensão e análise do funcionamento e dinâmica da paisagem e de ecossistemas de rios e córregos, apoiados no uso de geotecnologias. De acordo com os resultados obtidos, a BHGM ocupa uma área de 1260,36 km e 204,69 km de perímetro. É uma bacia com forma mais alongada que circular (KC = 1,6144e IC =0,4747 km/km) que indica uma menor susceptibilidade a enchentes em condições normais de precipitação exceto em eventos de intensidades anômalas. O mapeamento base (2007) realizado indicou que a bacia possuía 34,86% de uso antrópico e 64,04 % de remanescente florestal. Os dados de fitofisionomia potencial indicaram predominância da classe Florestas Ombrófila Densa Submontana (40%) e de Terras Baixas (39%). Foram estabelecidas para bacia 269 unidades de paisagem (integração da geomorfologia, geologia, fitofisionomia e uso da terra e cobertura vegetal (2007)) que junto com os dados de métrica de paisagem constituíram a proposta integrativa da tese para ecologia de paisagem. Em relação à qualidade ambiental foram adotados o índice de avaliação visual (IAV), o índice multimétrico físico-químico bacteriológico e o índice biótico estendido (IBE). A comparação entre estes índices demonstrou a confirmação entre os seus resultados para a maioria dos pontos amostrados nas áreas de referência e de pelo menos dois índices para os pontos intermediários e impactados. Foram propostos também dois cenários para a bacia: um considerando as condicionantes e medidas compensatórias vinculadas à licença prévia do complexo petroquímico do Estado do Rio de Janeiro (COMPERJ); e outro, sem considerar estas condições. O primeiro indicou a realização da restauração ecológica, seguindo as diretrizes do mapa síntese, integrada para restauração da paisagem.

Anadromous fish as marine nutrient vectors

The tidal freshwater of Virginia supports anadromous herring (Alosa spp.) spawning runs in the spring; however, their importance as nutrient delivery vectors to the freshwater fish food web remains unknown. The stable isotope signatures of fishes from 21 species and four different guilds (predators, carnivores, generalists, and planktivores) were examined in this study to test the hypothesis that marine derived nutrients (MDNs) brought by anadromous fish would be traced into the guilds that incorporated them. Spawning anadromous fish were 13C and 34S-enriched (δ13C and δ34S of approximately 18‰ and 17.7‰, respectively) relative to resident freshwater fish. Of the guilds examined, only predators showed 13C and 34S-enrichment similar to the anadromous fish; however, some generalist catfish also showed enriched signatures. Specific fatty acid δ13C signatures for gizzard shad (Dorosoma cepedianum), blue catfish (Ictalurus furcatus), and alewife (Alosa pseudoharengus), show a 10‰ range among fishes, clearly reflecting isotopically distinct dietary sources. The δ13C and δ34S distribution and range among the freshwater fishes suggest that both autochthonous and allochthonous (terrestrial C3 photosynthetic production and MDN) nutrient sources are important to the tidal freshwater fish community.

Evaluating methods for estimating rare events with zero-heavy data: a simulation model estimating sea turtle bycatch in the pelagic longline fishery

Estimating rare events from zero-heavy data (data with many zero values) is a common challenge in fisheries science and ecology. For example, loggerhead sea turtles (Caretta caretta) and leatherback sea turtles (Dermochelys coriacea) account for less than 1% of total catch in the U.S. Atlantic pelagic longline fishery. Nevertheless, the Southeast Fisheries Science Center (SEFSC) of the National Marine Fisheries Service (NMFS) is charged with assessing the effect of this fishery on these federally protected species. Annual estimates of loggerhead and leatherback bycatch in a fishery can affect fishery management and species conservation decisions. However, current estimates have wide confidence intervals, and their accuracy is unknown. We evaluate 3 estimation methods, each at 2 spatiotemporal scales, in simulations of 5 spatial scenarios representing incidental capture of sea turtles by the U.S. Atlantic pelagic longline fishery. The delta-log normal method of estimating bycatch for calendar quarter and fishing area strata was the least biased estimation method in the spatial scenarios believed to be most realistic. This result supports the current estimation procedure used by the SEFSC.

Evaluation of a Pound Net Leader Designed to Reduce Sea Turtle Bycatch

Offshore pound net leaders in the southern portion of Chesapeake Bay in Virginia waters were documented to incidentally take protected loggerhead, Caretta caretta, and Kemp’s ridley, Lepidochelys kempii, sea turtles. Because of these losses, NOAA’s National Marine Fisheries Service (NMFS) in 2004 closed the area to offshore pound net leaders annually from 6 May to 15 July and initiated a study of an experimental leader design that replaced the top two-thirds of the traditional mesh panel leader with vertical ropes (0.95 cm) spaced 61 cm apart. This experimental leader was tested on four pound net sites on the eastern shore of Chesapeake Bay in 2004 and 2005. During the 2 trial periods, 21 loggerhead and Kemp’s ridley sea turtles were found interacting with the control leader and 1 leatherback turtle, Dermochelys coriacea, was found interacting with the experimental leader. Results of a negative binomial regression analysis comparing the two leader designs found the experimental leader significantly reduced sea turtle interactions (p=0.03). Finfish were sampled from the pound nets in the study to assess finfish catch performance differences between the two leader designs. Although the conclusions from this element of the experiment are not robust, paired t-test and Wilcoxon signed rank test results determined no significant harvest weight difference between the two leaders. Kolmogorov-Smirnov tests did not reveal any substantive size selectivity differences between the two leaders.

Interactions Between Platform Terminal Transmitters and Turtle Excluder Devices

Satellite telemetry is a common tool for examining sea turtle movements, and many research programs have successfully tracked adults. Relatively short satellite track durations recorded for juvenile Kemp’s ridley sea turtles, Lepidochelys kempii, in the northwestern Gulf of Mexico raised questions regarding premature transmission loss. We examined interactions between juvenile sea turtles outfitted with platform terminal transmitters (PTT’s) and turtle excluder devices (TED’s) and the potential for transmission loss due to this interaction. A pilot study was conducted with eight 34-month-old, captive-reared loggerhead sea turtles, Caretta caretta; a larger trial the following year used twenty 34-month-olds. Half of the turtles in each trial were outfitted with dummy PTT’s (8×4×2 cm), and all turtles were sent through a trawl equipped with a bottom-opening Super-Shooter TED. No apparent damage was sustained by any PTT, but four of five PTT-outfitted loggerheads encountering the TED carapace-first exhibited increased escape times when the PTT wedged between the TED deflector bars (10.2 cm apart). Overall, 15 loggerheads (54%) impacted the TED carapace-first. Attachment of PTT’s to smaller sea turtles may slow or, in worst cases, inhibit escape from TED’s. Likewise, loose or poorly secured PTT’s could impede escape or be shed during such an interaction. Researchers tracking small turtles in or near regions with trawling activity should consider PTT size and shape and the combined PTT/adhesive profile to minimize potentially detrimental interactions with TED’s.

Skimmer Trawl Fishery Catch Evaluations in Coastal Louisiana, 2004 and 2005

Fishery observers collected data from 307 tows during 96 trips aboard skimmer trawl vessels in Louisiana’s coastal waters from September 2004 through June 2005 to estimate catch rates of target and nontarget species, including sea turtles (Cheloniidae and Dermochelyidae), by area and season during commercial shrimping operations. About 16,965.7 kg of total catch were recorded during 517.0 hours of fishing operations. Based on weight extrapolations from species composition samples, penaeid shrimp (Penaeidae) dominated the catch at 66%, followed by finfish at 19%, nonpenaeid shrimp crustaceans at 7%, discarded penaeid shrimp at 6%, and debris at 3%. Noncrustacean invertebrates comprised less than 1%. Catch rates in kilograms per hour by category was 21.6 for penaeid shrimp, 6.2 for finfish, 2.2 for nonpenaeid crustaceans, 1.8 for discarded penaeid shrimp, and 0.9 for debris. White shrimp, Litopenaeus setiferus, other penaeid shrimp, and Gulf menhaden, Brevoortia patronus, were the top three dominant species by weight. Seasonally, a higher catch rate was observed from May through August 2005 for penaeid shrimp as compared with the September through December 2004 period. Conversely, the September through December 2004 period experienced a higher catch rate for finfish than during May through August 2005. No sea turtle interactions were documented.

Estimates of Marine Mammal, Sea Turtle, and Seabird Mortality in the California Drift Gillnet Fishery for Swordfish and Thresher Shark, 1996–2002

Estimates of incidental marine mammal, sea turtle, and seabird mortality in the California drift gillnet fishery for broadbill swordfish, Xiphias gladius, and common thresher shark, Alopias vulpinus, are summarized for the 7-year period, 1996 to 2002. Fishery observer coverage was 19% over the period (3,369 days observed/17,649 days fished). An experiment to test the effectiveness of acoustic pingers on reducing marine mammal entanglements in this fishery began in 1996 and resulted in statistically significant reductions in marine mammal bycatch. The most commonly entangled marine mammal species were the short-beaked common dolphin, Delphinus delphis; California sea lion, Zalophus californianus; and northern right whale dolphin, Lissodelphis borealis. Estimated mortality by species (CV and observed mortality in parentheses) from 1996 to 2002 is 861 (0.11, 133) short-beaked common dolphins; 553 (0.16, 103) California sea lions; 151 (0.25, 31) northern right whale dolphins; 150 (0.21, 27) northern elephant seals, Mirounga angustirostris; 54 (0.41, 10) long-beaked common dolphins, Delphinus capensis; 44 (0.53, 6) Dall’s porpoise, Phocoenoides dalli; 19 (0.60, 5) Risso’s dolphins, Grampus griseus; 11 (0.71, 2) gray whales, Eschrichtius robustus; 7 (0.83, 2) sperm whales, Physeter macrocephalus; 7 (0.96, 1) short-finned pilot whales, Globicephala macrorhychus; 12 (1.06, 1) minke whales, Balaenoptera acutorostrata; 5 (1.05, 1) fin whales, Balaenoptera physalus; 11 (0.68, 2) unidentified pinnipeds; 33 (0.52, 4) leatherback turtles, Dermochelys coriacea; 18 (0.57, 3) loggerhead turtles, Caretta caretta; 13 (0.73, 3) northern fulmars, Fulmarus glacialis; and 6 (0.86, 2) unidentified birds.

Observations on Fisheries Activities at Navassa Island

Unmanaged and unquantified artisanal fishing is ongoing at Navassa Island, a small oceanic island about 70 km west of Haiti that is part of the U.S. Caribbean Islands National Wildlife Refuge. Concern has been expressed regarding the possible impact of these fishing activities on reef resources, and no quantitative catch or effort data are available. However, informal qualitative observations made during a cruise in November 2002 suggest that escalation in fishing activity (and impact) has occurred since previous observations made in April 2000. Namely, size structure of fish was markedly reduced and the adoption of net fishing has allowed the exploitation of queen conch, Strombas gigas, and hawksbill turtles, Eretmochelys imbricata.

Carboxilesterase como biomarcador de hipoxia em peixes

Quando as esterases acetilcolinesterase (AChE), butirilcolinesterase (BChE) e carboxilesterase (CarbE) hidrolisam ésteres de fosfato seus sítios ativos sofrem fosfatação inibitória. Por isto, tal fosfatação pode proteger seres vivos contra o espalhamento de xenobióticos organofosforados dentro de seus corpos, já que estas enzimas têm a capacidade de captar moléculas de pesticidas organofosforados estequiometricamente. Os organismos terrestres vivem em um ambiente com mais oxigênio do que os organismos aquáticos. Na água, quando o nível de oxigênio atinge aproximadamente 2,6 mg/L o ambiente está em hipoxia. Este fenômeno afeta ecossistemas aquáticos, uma vez que muitos organismos não conseguem se adaptar à baixa do oxigênio. Estudamos peixes em hipoxia e hiperoxia para entender melhor a bioquímica do funcionamento de suas enzimas captadoras de organofosforados quando eles estão expostos às variações físico-químicas de seus habitats. Dois grupos de no mínimo seis pacus (Piaractus mesopotamicus), seis peixes dourados (Carassius auratus auratus), seis tilápias (Oreochromis niloticus niloticus), seis piavussus (Leporinus macrocephalus), seis apaiaris (Astronotus ocellatus), ou seis carpas (Cyprinus carpio carpio) foram aclimatados à temperatura ambiente em dois aquários de 250 L. No primeiro aquário, pelo menos três animais ensaio de cada espécie sofreram hipoxia por diminuição da concentração de oxigênio até 0,5 mg/L através de borbulhamento de nitrogênio na água. Quando estes animais atingiram a hipoxia foram mantidos a 0,5 mg/L de oxigênio por 6, 8, 24 ou, no máximo, por 42 horas. Três peixes controle de cada espécie foram mantidos em normoxia (4,5 até 7,0 mg/L de oxigênio). Após estes tempos houve a retirada de cerca de 3,5 mL de sangue e dos fígados. Depois de coagular, o sangue foi centrifugado para retirada do soro sobrenadante, que foi usado como amostra para ensaios das esterases. Os fígados foram armazenados em freezer a -70 C e, no momento do ensaio, homogeneizados e centrifugados para obter as frações citosólica e microssomal. As atividades das esterases foram ensaiadas em espectrofotômetro com os substratos acetiltiocolina, butiriltiocolina ou p-nitrofenilacetato. As atividades sobre p-nitrofenilacetato (CarbE) do soro e do fígado sofreram queda em todos os exemplares das espécies submetidos à hipoxia. Tipicamente, esta atividade caiu cerca de 50% nos soros de pacus mantidos por 42 h sob concentrações de oxigênio abaixo de 1,0 mg/L. O tempo para que ocorresse a queda desta atividade enzimática variou de espécie para espécie.

Catch and Bycatch in the Shark Drift Gillnet Fishery off Georgia and East Florida

An observer program of the shark drift gillnet fishery off the Atlantic coast of Florida and Georgia was begun in 1993 to define the fishery and estimate bycatch including bottlenose dolphin, Tursiops truncatus, and sea turtles. Boats in the fishery were 12.2-19.8 m long. Nets used were 275-1,800 m long and 3.2-4.1 m deep. Stretched-mesh sizes used were 12.7-29.9 cm. Fishing trips were usually <18 h and occurred within 30 n.mi. of port. Fishing with an observer aboard occurred between Savannah, Ga., and Jacksonville, Fla., and off Cape Canaveral, Fla. Nets were set at least 3 n.mi. offshore. Numbers of boats in the fishery increased from 5 in 1993 to 11 in 1995, but total trips decreased from 185 in 1994 to 149 in 1995. During 1993-95, 48 observer trips were completed and 52 net sets were observed. No marine mammals were caught and two loggerhead turtles, Caretta caretta, were caught and released alive. A total of 9,270 animals (12 shark, 21 teleost, 4 ray, and 1 sea turtle species) were captured. Blacknose, Carcharhinus acronotus; Atlantic sharpnose, Rhizoprionodon terraenovae; and blacktip shark, C. limbatus), were the dominant sharks caught. King mackerel, Scomberomorus cavalIa; little tunny, Euthynnus alleteratus; and cownose ray, Rhinoptera bonasus, were the dominant bycatch species. About 8.4% of the total catch was bycatch. Of the totals, 9.4% of the sharks and 37.3% ofthe bycatch were discarded.

Potencial de energia solar e de geração com sistemas fotovoltaicos conectados à rede em Moçambique.

A energia solar fotovoltaica é uma alternativa de energia limpa que está se tornando uma importante opção para se utilizar eletricidade em regiões desprovidas de energia elétrica. Um estudo das condições energéticas da região através de consulta às concessionárias de energia elétrica (Eletricidade de Moçambique - EDM no caso de Moçambique) e do Ministério de Energia do Governo, são fontes importantes de dados para se conhecer o cenário energético de cada região. Outra fonte de dados importante para se estimar o potencial de geração de energia solar fotovoltaico sãoos indices de irradiação da região. Estes podemser obtidos através do órgão meteorológico da região (INAM no caso de Moçambique) que forneceesses dados para as principais cidades através de suas estações meteorológicas espalhadas na região. Laboratórios de pesquisa internacionais sãooutra importante fonte de dados solarimétricos, pois utilizam satélites capazes de cobrir todo globo terrestre e os dados obtidos são publicados e permitem, a partir das coordenadas do local, identificar a irradiação solar em diversos locais do mundo. Os dados desses laboratórios podem ser comparados com dados de órgãos oficiais da região. Utilizando o banco de dados solarimétricospode-se calcular o potencial fotovoltaico de geração de energia de cada localização e também definir qual região seria mais propícia a utilização de energiasolar fotovoltaica conectada à rede.

The Origin, Evolution, and Demise of the U.S. Sea Turtle Fisheries

Fishing was America's first industry, and turtling played an important role in the nation's developing fisheries. However, before the European settlers arrived in the New World, Native Americans had already developed spiritual and gastronomic relationships with sea turtles. There are indications that ancient Florida tribes had eaten sea turtles and then placed the skulls in burial mounds (Johnson, 1952).

Sea Turtle Observations at Explosive Removals of Energy Structures

Observers were placed at offshore sites to monitor and protect sea turtles during explosive removals of oil and gas structures in the Gulf of Mexico off Louisiana and Texas. Data collected during more than 6,500 hours of monitoring at 106 structure removals in 1992 provided information on sea turtle distribution. Eighteen individuals were observed including 10 loggerheads, 2 leatherbacks, 1 hawksbill, and 5 unidentified sea turtles. The observation rate (individuals per monitoring hour) of sea turtles was about 30 times higher during aerial surveys than during day or night suiface surveys.