A abordagem fractal em Geociencias

This is a synthesis of the use of fractal approaches in geosciences. It presents references and a list of publications, taking into account sectors of many fields, including geophysics, petrology, mineralogy, sedimentology, tectonics, meteorology, climatology, geomorphology, hydrogeology, oceanography, geomechanics, geochemistry and soil studies. -English summary

Variação diária e caracterização morfológica das larvas de peixes do complexo estuarino do Rio Amazonas - PA

A grande importância dos recursos pesqueiros para a Amazônia, aliada à necessidade de ampliar os conhecimentos básicos sobre identificação das larvas de peixes (coletadas em ambiente natural), justifica o desenvolvimento deste trabalho, que tem como objetivo expandir as informações sobre o ictioplâncton, relacionando as com as tendências de variação diária e entre marés, do complexo estuarino do rio Amazonas – PA. As coletas foram realizadas durante o período diurno e noturno, no segundo semestre de 2007, pelo Projeto PIATAM mar II, sob ponto fixo na subárea 1 (estuário do rio Paracauari) e na subárea 2 (baía do Guajará) nas marés de sizígia e quadratura, em arrastos horizontais na sub-superfície da coluna d‟água com rede de plâncton cônico-cilíndrica e malha de 300μm. As amostras foram acondicionadas em recipientes contendo formalina a 4%. Os fatores hidrológicos foram obtidos in situ pelo Grupo de Oceanografia Química do Museu Paraense Emilio Goeldi. As amostras foram triadas e identificadas por meio de características morfológicas, morfométricas e merísticas, baseando-se na técnica de sequência regressiva de desenvolvimento e em bibliografias especializadas. As principais estruturas e características das fases iniciais dos peixes foram descritas e ilustradas, facilitando assim futuros estudos ictioplanctônicos para região. A temperatura superficial da água, potencial hidrogeniônico e oxigênio dissolvido não apresentaram diferenças significativas nas áreas estudadas. Os valores de salinidade não apresentaram diferença significativa entre as estações de coleta e marés, registrando apenas variação horizontal com aumento gradativo em direção à foz com valores máximos (12) e mínimos (0) para as subárea 1 e subárea 2, respectivamente. As maiores densidades de ovos foram registradas na subárea 1, em relação à subárea 2, com as maiores densidades para o período diurno (163,29 ovos/100m³) na subárea 1 e noturno (19,70 ovos/100m³) na subárea 2. As larvas foram distribuídas em 22 taxa representados por 13 famílias e 21 espécies, sendo os taxa dominantes: P. flavipinnis (46,29%), R. amazonica (19,75%), Engraulidae (10,70%), P. squamosissimus (7,55%), A. lineatus (5,19%), O. saurus (3,30%) e Gobiosoma sp. (2,15%), com elevada participação relativa dos Clupeiformes (76,75%). Quanto aos estágios de desenvolvimento, foi observada maior abundância de larvas em pré-flexão nas subáreas 1 e 2, sendo o estágio larval vitelino e pós-flexão os menos representativos. O período noturno apresentou as maiores densidade de larvas e número de taxa, evidenciando uma possível migração nictemeral do ictioplâncton. Apenas M. furnieri apresentou abundância significativamente maior nas amostras diurnas. A grande maioria dos taxa não apresentaram diferenças significativas entre as abundâncias diurnas e noturnas. Logo, a densidade de larvas e o número de taxa diferem entre o período diurno e noturno e entre maré. Portanto, as características morfológicas descritas no presente trabalho permitem uma adequada identificação das larvas, ampliando o conhecimento biológico das espécies estuarinas do litoral paraense, uma vez que as informações sobre larvas de peixes ainda são escassas, fazendo-se necessária uma intensificação nas pesquisas. Além disso, a compreensão da ecologia dos organismos, sobre tudo daqueles que apresentam seu ciclo de vida associado aos estuários, e as variações no transporte das larvas entre os períodos do dia e da noite e entre as marés são questões fundamentais para aprimorar o manejo e a conservação destes recursos renováveis.

Compilation of scientific results of the OASIS project

Seamounts are of great interest to science, industry and conservation because of their potential role as 'stirring rods' of the oceans, their enhanced productivity, their high local biodiversity, and the growing exploitation of their natural resources. This is accompanied by rising concern about the threats to seamount ecosystems, e.g. through over-fishing and the impact of trawling. OASIS described the functioning characteristics of seamount ecosystems. OASIS' integrated hydrographic, biogeochemical and biological information. Based on two case studies. The scientific results, condensed in conceptual and mass balanced ecosystem models, were applied to outline a model management plan as well as site-specific management plans for the seamounts investigated. OASIS addressed five main objectives: Objective 1: To identify and describe the physical forcing mechanisms effecting seamount systems Objective 2: To assess the origin, quality and dynamics of particulate organic material within the water column and surface sediment at seamounts. Objective 3: To describe aspects of the biodiversity and the ecology of seamount biota, to assess their dynamics and the maintenance of their production. Objective 4: Modelling the trophic ecology of seamount ecosystems. Objective 5: Application of scientific knowledge to practical conservation.

Changes in coral reef communities across a natural gradient in seawater pH

Ocean acidification threatens the survival of coral reef ecosystems worldwide. The negative effects of ocean acidification observed in many laboratory experiments have been seen in studies of naturally low-pH reefs, with little evidence to date for adaptation. Recently, we reported initial data suggesting that low-pH coral communities of the Palau Rock Islands appear healthy despite the extreme conditions in which they live. Here, we build on that observation with a comprehensive statistical analysis of benthic communities across Palau's natural acidification gradient. Our analysis revealed a shift in coral community composition but no impact of acidification on coral richness, coralline algae abundance, macroalgae cover, coral calcification, or skeletal density. However, coral bioerosion increased 11-fold as pH decreased from the barrier reefs to the Rock Island bays. Indeed, a comparison of the naturally low-pH coral reef systems studied so far revealed increased bioerosion to be the only consistent feature among them, as responses varied across other indices of ecosystem health. Our results imply that whereas community responses may vary, escalation of coral reef bioerosion and acceleration of a shift from net accreting to net eroding reef structures will likely be a global signature of ocean acidification.

South Pacific dissolved Nd isotope compositions, rare earth element and nutrient concentrations from SONNE cruise SO213

Despite its enormous extent and importance for global climate, the South Pacific has been poorly investigated in comparison to other regions with respect to chemical oceanography. Here we present the first detailed analysis of dissolved radiogenic Nd isotopes (epsilon-Nd) and rare earth elements (REEs) in intermediate and deep waters of the mid-latitude (~40°S) South Pacific along a meridional transect between South America and New Zealand. The goal of our study is to gain better insight into the distribution and mixing of water masses in the South Pacific and to evaluate the validity of Nd isotopes as a water mass tracer in this remote region of the ocean. The results demonstrate that biogeochemical cycling (scavenging processes in the Eastern Equatorial Pacific) and release of LREEs from the sediment clearly influence the distribution of the dissolved REE concentrations at certain locations. Nevertheless, the Nd isotope signatures clearly trace water masses including AAIW (Antarctic Intermediate Water) (average epsilon-Nd = -8.2 ± 0.3), LCDW (Lower Circumpolar Deep Water) (average epsilon-Nd = -8.3 ± 0.3), NPDW (North Pacific Deep Water) (average epsilon-Nd = -5.9 ± 0.3), and the remnants of NADW (North Atlantic Deep Water) (average epsilon-Nd = -9.7 ± 0.3). Filtered water samples taken from the sediment-water interface under the deep western boundary current off New Zealand suggest that boundary exchange processes are limited at this location and highlight the spatial and temporal variability of this process. These data will serve as a basis for the paleoceanographic application of Nd isotopes in the South Pacific.