Gillnet selectivity for juvenile blacktip sharks (Carcharhinus limbatus)

Gillnet mesh selectivity parameters were estimated for juvenile blacktip sharks (Carcharhinus limbatus) by using length data from an experimental fishery-independent gillnet survey in the northeastern Gulf of Mexico. Length data for 1720 blacktip sharks were collected over 17 years (1994–2010) with seven mesh sizes ranging from 7.6 to 20.3 cm. Four selectivity models, a normal model assuming fixed spread, a normal model assuming that spread is proportional to mesh size, a lognormal model, and a gamma model were fitted to the data by using the SELECT (share each length’s catch total) method. Each model was run twice under separate assumptions of 1) equal fishing intensity; and 2) fishing intensity proportional to mesh size. The normal, fixed-spread selectivity curve where fishing intensity is assumed to be proportional to mesh size provided the best fit to the data according to model deviance estimates and was chosen as the best model. Results indicate that juvenile blacktip sharks are susceptible as bycatch in some commercial gillnet fisheries.

Movement patterns of winter flounder (Pseudopleuronectes americanus) in the southern Gulf of Maine: observations with the use of passive acoustic telemetry

Despite its recreational and commercial importance, the movement patterns and spawning habitats of winter flounder (Pseudopleuronectes americanus) in the Gulf of Maine are poorly understood. To address these uncertainties, 72 adult winter flounder (27–48 cm) were fitted with acoustic transmitters and tracked by passive telemetry in the southern Gulf of Maine between 2007 and 2009. Two sympatric contingents of adult winter flounder were observed, which exhibited divergent spawning migrations. One contingent remained in coastal waters during the spawning season, while a smaller contingent of winter flounder was observed migrating to estuarine habitats. Estuarine residence times were highly variable, and ranged from 2 to 91 days (mean=28 days). Flounder were nearly absent from the estuary during the fall and winter months and were most abundant in the estuary from late spring to early summer. The observed seasonal movements appeared to be strongly related to water temperature. This is the first study to investigate the seasonal distribution, migration, and spawning behavior of adult winter flounder in the Gulf of Maine by using passive acoustic telemetry. This approach offered valuable insight into the life history of this species in nearshore and estuarine habitats and improved the information available for the conservation and management of this species.

Seasonal variability in ichthyoplankton abundance and assemblage composition in the northern Gulf of Mexico off Alabama

Multiyear ichthyoplankton surveys used to monitor larval fish seasonality, abundance, and assemblage structure can provide early indicators of regional ecosystem changes. Numerous ichthyoplankton surveys have been conducted in the northern Gulf of Mexico, but few have had high levels of temporal resolution and sample replication. In this study, ichthyoplankton samples were collected monthly (October 2004–October 2006) at a single station off the coast of Alabama as part of a long-term biological survey. Four seasonal periods were identified from observed and historic water temperatures, including a relatively long (June–October) “summer” period (water temperature >26°C). Fish egg abundance, total larval abundance, and larval taxonomic diversity were significantly related to water temperature (but not salinity), with peaks in the spring, spring–summer, and summer periods, respectively. Larvae collected during the survey represented 58 different families, of which engraulids, sciaenids, carangids, and clupeids were the most prominent. The most abundant taxa collected were unidentified engraulids (50%), sand seatrout (Cynoscion arenarius, 7.5%), Atlantic bumper (Chloroscombrus chrysurus, 5.4%), Atlantic croaker (Micropogonias undulatus, 4.4%), Gulf menhaden (Brevoortia patronus, 3.8%), and unidentified gobiids (3.6%). Larval concentrations for dominant taxa were highly variable between years, but the timing of seasonal occurrence for these taxa was relatively consistent. Documented increases in sea surface temperature on the Alabama shelf may have various implications for larval fish dynamics, as indicated by the presence of tropical larval forms (e.g., fistularids, labrids, scarids, and acanthurids) in our ichthyoplankton collections and in recent juvenile surveys of Alabama and northern Gulf of Mexico seagrass habitats.

Emissão de CO2 do solo e sua correlação com a rizosfera de diferentes paisagens de áreas mineradas do município de Santo Antônio de Pádua-RJ

Objetivando avaliar o comportamento das emissões de CO2 do solo em áreas mineradas do município de Santo Antônio de Pádua-RJ e sua correlação com a rizosfera, este presente estudo utilizou uma câmara fechada com sensor de infravermelho em três diferentes paisagens, a saber: A-1 (área reflorestada há 10 anos), A-2 (área desmatada) e A-3 (área em processo de recuperação). Em cada área foi instalada três cilindros para efeitos de repetição. O monitoramento foi realizado durante os meses representativos de cada estação do ano de 2013, sendo a análise realizada durante dois dias consecutivos. Concomitantemente as coletas de CO2 foram realizadas coletas de dados de temperatura e umidade do solo, sendo também avaliadas informações pedológicas através das análises de granulometria, porosidade, pH, carbono orgânico e matéria orgânica. Informações meteorológicas e microclimatológicas também foram extraídas através de uma estação meteorológica automática e através de sensores portáteis. Os resultados permitem concluir que existe uma variação sazonal dos fluxos de CO2, havendo uma tendência de máximos de emissão durante o verão e de mínimas durante o inverno, sendo o outono e a primavera marcados por valores medianos. A correlação das áreas entre os dois dias monitoramento indicam que as emissões foram semelhantes ao da análise em dia anterior, apresentando uma correlação significativa a 5% para A-1 e A-2 e de 1% para A-3. A-1 e A-2 apresentaram emissões de CO2 mais homogêneas que A-3, havendo, entretanto, um maior fluxo de CO2 durante o verão para todas as áreas. Os dados de MOS, COS e pH demonstraram não haver uma correlação direta com as emissões de CO2. Os dados de porosidade e densidade, porém, apontam para uma possível correlação com as menores emissões de CO2 em A-3 devido a menor porosidade e maior densidade de seus solos. A temperatura do solo foi a variável que mais se correlacionou com as emissões de CO2, havendo um índice igual a r =0,68 para A-1 e de r =0,74 para A-2, sendo que em A-3 esta correlação não foi significativa. A temperatura do ar demonstrou uma correlação somente na área descampada de A-2. No que se refere à correlação da umidade do solo não houve correlações diretas significativas, sendo que somente houve uma correlação negativa (r=-0,50) significativa a 5% em A-3 com a umidade do ar. O diagnóstico ambiental das áreas de monitoramento revela que estas possuem baixos indicadores de qualidade, sendo afetados também pela escassez hídrica da região durante oito meses do ano. A-1 apresenta os melhores indicadores biológicos, químicos e microclimáticos, seguidos por A-2 e A-3 que apresentam diversas deficiências e problemas em termos de estrutura e atividade biológica dos solos. Neste estudo permite-se concluir que áreas próximas, porém com características distintas podem produzir diferentes padrões de emissão de CO2, dificultando, portanto, estimativas globais de emissão de CO2. Os elementos mais associados às emissões de CO2 parecem estar relacionados à temperatura do solo e do ar, umidade do ar e estrutura do solo, havendo, entretanto, outros fatores que podem estar indiretamente relacionados e que exercem diferentes influências de acordo com o ambiente analisado.

Weight-fecundity relationships of Nigerian fish populations

Parameters a and b of the power body weight (W) - fecundity (F=a W super(b)) are presented for 25 populations comprising 15 species of Nigerian fishes. Estimates of b varied between 0.511 (Parauchenoglanis akin) and 1.654 (Periophthalmus barbarus) with a mean of 1.087 (s.d.=0.520). The maximum weight of populations examined did not significantly influence the relative magnitude of b. The parameters proportional to and beta of the linear weight-fecundity relationship (F= proportional to + beta W) are also presented for 27 fish populations from 22 species. Estimates of beta ranged from 4.22 (Chromidotilapia guntheri) to 2,062.94 (Pellunula min), with a mean of 243.80 (s.d.=477.89). The magnitude of beta declined with increasing maximum weights of fishes examined.

Reproductive biology of carpenter seabream (Argyrozona argyrozona) (Pisces: Sparidae) in a marine protected area

The carpenter seabream (Argyrozona argyrozona) is an endemic South African sparid that comprises an important part of the handline fishery. A three-year study (1998−2000) into its reproductive biology within the Tsitsikamma National Park revealed that these fishes are serial spawning late gonochorists. The size at 50% maturity (L50) was estimated at 292 and 297 mm FL for both females and males, respectively. A likelihood ratio test revealed that there was no significant difference between male and female L50 (P>0.5). Both monthly gonadosomatic indices and macroscopically determined ovarian stages strongly indicate that A. argyrozona within the Tsitsikamma National Park spawn in the astral summer between November and April. The presence of postovulatory follicles (POFs) confirmed a six-month spawning season, and monthly proportions of early (0−6 hour old) POFs showed that spawning frequency was highest (once every 1−2 days) from December to March. Although spawning season was more highly correlated to photoperiod (r = 0.859) than temperature (r = −0.161), the daily proportion of spawning fish was strongly correlated (r= 0.93) to ambient temperature over the range 9−22oC. These results indicate that short-term upwelling events, a strong feature in the Tsitsikamma National Park during summer, may negatively affect carpenter fecundity. Both spawning frequency and duration (i.e., length of spawning season) increased with fish length. As a result of the allometric relationship between annual fecundity and fish mass a 3-kg fish was calculated to produce fivefold more eggs per kilogram of body weight than a fish of 1 kg. In addition to producing more eggs per unit of weight each year, larger fish also produce significantly larger eggs.

Estudo in vitro do efeito antibacteriano de cimentos de ionômero de vidro incorporados com diacetato de clorexidina

O objetivo deste trabalho foi o de avaliar in vitro o efeito da ação antibacteriana de cimentos de ionômero de vidro (CIVs) convencionais incorporados com diacetato de clorexidina (DCHX) sobre o Streptococcus mutans. Foram testados os CIVs Maxxion R e Vitro Fil R com a incorporação dos percentuais de 0,5%, 1% e 2% de DCHX através de difusão em ágar e pela exaustão do DCHX por até 40 dias, a fim de observar a longevidade de sua ação inibitória. Foi também avaliado o efeito do fluoreto de sódio na ação antibacteriana do DCHX. Para determinar a diferença entre a média dos halos de inibição Os resultados foram analisados por análise de variância e pelo teste Student-Newman-Keuls (SNK). Todos os corpos de prova com DCHX apresentaram halo para os CIVs variando de 2,29mm a 6,82mm para o Maxxion R e de 1,73mm a 8,97mm para o Vitro Fil R. A capacidade de inibição foi proporcional à concentração de DCHX. Através do teste SNK apenas os grupos Vitro Fil R 0,5% e1% não variaram significativamente entre si. O 15o dia foi o de maior atividade antibacteriana para ambos os CIVs. Os grupos Maxxion R 1% e 2% foram os que menos apresentaram diferenças ao longo do tempo. Não houve crescimento de S mutans para os períodos de 7 e 15 dias de exaustão, sendo verificado o crescimento de colônias apenas na superfície do meio após o período de 96hs de incubação. Não foi observado efeito antagônico na capacidade antibacteriana do DCHX na presença de fluoreto de sódio. A incorporação de DCHX aos CIVs Maxxion R e Vitro Fil R, nas concentrações testadas e por um período de até 40 dias, apresentam resultados positivos no controle bacteriano de S mutans. Dentro das limitações deste estudo é lícito concluir que: efeito da inibição ao S mutans é dependente da concentração do DCHX; o fluoreto por si só não é capaz de inibir o crescimento de S mutans; a associação do DCHX com os CIVs não alterou a capacidade da ação antibacteriana da CHX; a ação antibacteriana da CHX incorporada aos CIVs se mantém eficaz por 15 dias, independente do CIV testado.

Implementação distribuída de auto-cura em redes inteligentes de distribuição de energia elétrica utilizando árvores de extensão mínima.

A propriedade de auto-cura, em redes inteligente de distribuição de energia elétrica, consiste em encontrar uma proposta de reconfiguração do sistema de distribuição com o objetivo de recuperar parcial ou totalmente o fornecimento de energia aos clientes da rede, na ocorrência de uma falha na rede que comprometa o fornecimento. A busca por uma solução satisfatória é um problema combinacional cuja complexidade está ligada ao tamanho da rede. Um método de busca exaustiva se torna um processo muito demorado e muitas vezes computacionalmente inviável. Para superar essa dificuldade, pode-se basear nas técnicas de geração de árvores de extensão mínima do grafo, representando a rede de distribuição. Porém, a maioria dos estudos encontrados nesta área são implementações centralizadas, onde proposta de reconfiguração é obtida por um sistema de supervisão central. Nesta dissertação, propõe-se uma implementação distribuída, onde cada chave da rede colabora na elaboração da proposta de reconfiguração. A solução descentralizada busca uma redução no tempo de reconfiguração da rede em caso de falhas simples ou múltiplas, aumentando assim a inteligência da rede. Para isso, o algoritmo distribuído GHS é utilizado como base na elaboração de uma solução de auto-cura a ser embarcada nos elementos processadores que compõem as chaves de comutação das linhas da rede inteligente de distribuição. A solução proposta é implementada utilizando robôs como unidades de processamento que se comunicam via uma mesma rede, constituindo assim um ambiente de processamento distribuído. Os diferentes estudos de casos testados mostram que, para redes inteligentes de distribuição compostas por um único alimentador, a solução proposta obteve sucesso na reconfiguração da rede, indiferentemente do número de falhas simultâneas. Na implementação proposta, o tempo de reconfiguração da rede não depende do número de linhas nela incluídas. A implementação apresentou resultados de custo de comunicação e tempo dentro dos limites teóricos estabelecidos pelo algoritmo GHS.

Estudo Experimental de Gases em Camadas de Cobertura no Aterro de Nova Iguaçu - RJ.

Esta pesquisa apresenta uma revisão bibliográfica sobre as emissões de metano em aterros sanitários, os conceitos de geração de gases em aterros sanitários, movimentações de gases em aterro, apresenta os métodos de medição de gases in situ, tipos de cobertura finais para aterros e a oxidação do metano na camada de cobertura. A pesquisa também tem como objetivo medir as emissões de gases e avaliar a infiltração das águas pluviais através da camada de cobertura do aterro sanitário da CTR Nova Iguaçu. As medições foram realizadas nos meses de julho a novembro de 2010, na camada de cobertura monolítica existente e em outra construída sobre uma barreira capilar. Sensores para medir temperatura e umidade foram instalados em profundidade nas duas camadas. Foram realizados ensaios de placa de fluxo para medir a composição dos gases e o fluxo através dos dois tipos de camadas, e avaliadas duas situações: com os poços de extração de gás ativos e desligados. Os sensores indicaram que em período de baixa pluviosidade, a barreira capilar apresenta uma eficácia superior à camada monolítica, e com a intensificação das chuvas, as umidades medidas nos dois tipos de camadas aumentam, e na barreira capilar o gradiente estabelecido entre os sensores diminui, indicando uma possível tendência à saturação desta barreira capilar. Porém, com a paralisação das chuvas, recupera e retoma sua condição inicial. Os resultados de medidas dos gases demostraram a eficiência do sistema de extração de gás quando ativado, resultando em emissões quase nulas de metano e gás carbônico nos dois tipos de camadas. No entanto, quando o sistema está desativado, as emissões através da camada monolítica são cerca de 3 vezes maiores do que através da barreira capilar.

Otimização da co-pirólise de gasóleo pesado com embalagens de PEAD pós-uso utilizando planejamento fatorial

A co-pirólise é uma rota promissora, uma vez que minimiza o impacto ambiental causado pela disposição do plástico de maneira inadequada, evita seu acúmulo em lixões e permite um melhor aproveitamento de um recurso natural não-renovável, o petróleo, matéria prima importante para a geração de energia e obtenção de produtos químicos. O presente trabalho teve como objetivo a definição das condições experimentais mais propícias à obtenção de líquidos pirolíticos com alta fração de óleo diesel, resultantes da co-pirólise de polietileno de alta densidade (PEAD) pós-consumo com gasóleo pesado tilizando-se catalisador de FCC (Fluid Catalytic Cracking). Como instrumento de otimização das condições experimentais, optou-se pela Metodologia Planejamento Fatorial. Foi também estudado o efeito das condições experimentais, como: a temperatura de reação, a relação gasóleo/polietileno e a quantidade de catalisador no meio reacional. As amostras de polietileno, gasóleo e catalisador foram submetidas à co-pirólise em sistema de leito fixo, sob fluxo constante de nitrogênio, variando-se a temperatura entre 450 C a 550 C, a quantidade de PEAD no meio reacional foi de 0,2 a 0,6 g, e a quantidade de catalisador foi de zero a 0,06 g, mantendo-se fixa a quantidade de gasóleo em 2 g. Foram efetuadas as caracterizações física e química do gasóleo, polietileno pós-uso e do catalisador. Como resultado, obteve-se a produção de 87% de fração de óleo diesel em duas condições diferentes: (a) 550 0C de temperatura sem catalisador; (b) 500 0C de temperatura e 25% de catalisador FCC. Em ambos os casos, a quantidade de gasóleo pesado e PEAD foram constantes (2 g Gasóleo; 0,2 g PEAD), assim com o tempo de reação de 15 minutos. A fração de óleo diesel obtida neste estudo alcançou o poder calorífico de 44,0 MJ/Kg que é similar ao óleo diesel comercial. É importante ressaltar que em ambos os casos nenhum resíduo foi produzido, sendo uma rota ambientalmente importante para reciclagem de embalagens plásticas contaminadas com óleo lubrificante originárias de postos de serviço, visando à recuperação de ambos conteúdo energético e orgânico dos resíduos de embalagens plásticas pós-uso

Temperatura atmosférica e internações hospitalares por doenças cardíacas no município do Rio de Janeiro.

Os efeitos das temperaturas elevadas na saúde humana representam um problema de grande magnitude na saúde pública. A temperatura atmosférica e a poluição do ar são fatores de risco para as doenças crônicas não transmissíveis, em particular as doenças isquêmicas do coração. O estudo teve como objetivo analisar a associação entre a temperatura atmosférica e internações hospitalares por doenças cardíacas isquêmicas no município do Rio de Janeiro entre os anos de 2009 e 2013. Utilizaram-se modelos de séries temporais, via modelos aditivos generalizados, em regressão de Poisson, para testar a hipótese de associação. Como variáveis de controle de confusão foram utilizadas as concentrações de poluentes atmosféricos (ozônio e material particulado) e umidade relativa o ar; utilizou-se método de defasagem simples e distribuída para avaliar o impacto da variação de 1oC nas internações hospitalares diárias. No modelo de defasagem simples foram encontradas associações estatisticamente significativas para as internações por DIC no dia concorrente a exposição ao calor, tanto para a temperatura média quanto para a máxima. No modelo de defasagem distribuída polinomial, essa associação foi observada com 1 e 2 dias de defasagem e no efeito acumulado tanto para a temperatura média quanto para a máxima. Ao estratificarmos por faixa etária, as associações para as internações por DIC e exposição ao calor não foram estatisticamente significativas no modelo de defasagem simples para as temperaturas média e máxima. Em contrapartida, no modelo de defasagem distribuída polinomial, a correlação entre internações por DIC e exposição ao calor foi observada na faixa de 30 a 60 anos no efeito acumulado para a temperatura média; e com defasagem de 1 e 2 dias para 60 anos ou mais de idade para a temperatura média. Estes resultados sugerem associação positiva entre as internações hospitalares por doença cardíaca isquêmica e temperatura na cidade do Rio de Janeiro. Os resultados do presente estudo fornecem informações para o planejamento de investimentos de áreas urbanas climatizadas e para a preparação dos hospitais para receber emergências relacionadas aos efeitos de calor que é uma das consequências mais importantes das mudanças climáticas.

James's rule and causes and consequences of a latitudinal cline in the demography of John's Snapper (Lutjanus johnii) in coastal waters of Australia

Demographic parameters were derived from sectioned otoliths of John’s Snapper (Lutjanus johnii) from 4 regions across 9° of latitude and 23° of longitude in northern Australia. Latitudinal variation in size and growth rates of this species greatly exceeded longitudinal variation. Populations of John’s Snapper farthest from the equator had the largest body sizes, in line with James’s rule, and the fastest growth rates, contrary to the temperature-size rule for ectotherms. A maximum age of 28.6 years, nearly 3 times previous estimates, was recorded and the largest individual was 990 mm in fork length. Females grew to a larger mean asymptotic fork length (L∞) than did males, a finding consistent with functional gonochorism. Otolith weight at age and gonad weight at length followed the same latitudinal trends seen in length at age. Length at maturity was ~72–87% of L∞ and varied by ~23% across the full latitudinal gradient, but age at first maturity was consistently in the range of 6–10 years, indicating that basic growth trajectories were similar across vastly different environments. We discuss both the need for complementary reproductive data in age-based studies and the insights gained from experiments where the concept of oxygen- and capacity-limited thermal tolerance is applied to explain the mechanistic causes of James’s rule in tropical fish species.

Strandings as indicators of marine mammal biodiversity and human interactions off the coast of North Carolina

The adjacency of 2 marine biogeographic regions off Cape Hatteras, North Carolina (NC), and the proximity of the Gulf Stream result in a high biodiversity of species from northern and southern provinces and from coastal and pelagic habitats. We examined spatiotemporal patterns of marine mammal strandings and evidence of human interaction for these strandings along NC shorelines and evaluated whether the spatiotemporal patterns and species diversity of the stranded animals reflected published records of populations in NC waters. During the period of 1997–2008, 1847 stranded animals were documented from 1777 reported events. These animals represented 9 families and 34 species that ranged from tropical delphinids to pagophilic seals. This biodiversity is higher than levels observed in other regions. Most strandings were of coastal bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) (56%), harbor porpoises (Phocoena phocoena) (14%), and harbor seals (Phoca vitulina) (4%). Overall, strandings of northern species peaked in spring. Bottlenose dolphin strandings peaked in spring and fall. Almost half of the strandings, including southern delphinids, occurred north of Cape Hatteras, on only 30% of NC’s coastline. Most stranded animals that were positive for human interaction showed evidence of having been entangled in fishing gear, particularly bottlenose dolphins, harbor porpoises, short-finned pilot whales (Globicephala macrorhynchus), harbor seals, and humpback whales (Megaptera novaeangliae). Spatiotemporal patterns of bottlenose dolphin strandings were similar to ocean gillnet fishing effort. Biodiversity of the animals stranded on the beaches reflected biodiversity in the waters off NC, albeit not always proportional to the relative abundance of species (e.g., Kogia species). Changes in the spatiotemporal patterns of strandings can serve as indicators of underlying changes due to anthropogenic or naturally occurring events in the source populations.

Recruitment as an evolving random process of aggregation and mortality

The dynamics of the survival of recruiting fish are analyzed as evolving random processes of aggregation and mortality. The analyses draw on recent advances in the physics of complex networks and, in particular, the scale-free degree distribution arising from growing random networks with preferential attachment of links to nodes. In this study simulations were conducted in which recruiting fish 1) were subjected to mortality by using alternative mortality encounter models and 2) aggregated according to random encounters (two schools randomly encountering one another join into a single school) or preferential attachment (the probability of a successful aggregation of two schools is proportional to the school sizes). The simulations started from either a “disaggregated” (all schools comprised a single fish) or an aggregated initial condition. Results showed the transition of the school-size distribution with preferential attachment evolving toward a scale-free school size distribution, whereas random attachment evolved toward an exponential distribution. Preferential attachment strategies performed better than random attachment strategies in terms of recruitment survival at time when mortality encounters were weighted toward schools rather than to individual fish. Mathematical models were developed whose solutions (either analytic or numerical) mimicked the simulation results. The resulting models included both Beverton-Holt and Ricker-like recruitment, which predict recruitment as a function of initial mean school size as well as initial stock size. Results suggest that school-size distributions during recruitment may provide information on recruitment processes. The models also provide a template for expanding both theoretical and empirical recruitment research.

A rapid procedure for the approximation of bacterial load in fishery products

The production of colour by homogenised fish material in a simplified sugar medium containing and acid indicator has been made use of for the rapid approximation of bacterial load in such products. The medium thus developed contains poptone, tryptone, yeast extract, sodium chloride and beef extract besides dextrose. The time of colour production is influenced to some extent by the level of sodium chloride in the medium and is almost always inversely proportional to the bacterial load in the homogenate.