Ecology and conservation of bottlenose dolphins in Madeira Archipelago, Portugal

This study aimed to provide an insight on the ecology of the bottlenose dolphin population in Madeira archipelago. To achieve this, population structure; group dynamics, site-fidelity, residency and movement patterns within and out of the study area; survival and abundance estimates and spatial and temporal distribution and habitat preferences related to physiographic parameters using data collected between 2001-2011, were investigated. Photo-identification data analysis revealed strong evidences that bottlenose dolphins seen in the archipelago of Madeira belong to an open population with regular recruitment of new animals to the area. This population exhibited a typical fission-fusion society, in which short-term acquaintances prevail, with only a few long-lasting associations. Photo-identification methods demonstrated that there is a large variability in residency pattern, with resident, transient and migrant individuals. Only a small number of dolphins were found to be resident (4.3%). Social network diagram as well as SLAR analysis supported the existence of a mixed population of residents, migrants and transients. Mark-recapture methods estimated a high survival rate, within the range of other long-lived cetacean species. The resident community is composed of app. 180 individuals. In addition, around 400 dolphins of different residency patterns were found to use the south area of Madeira Island. Spatial distribution indicated that bottlenose dolphins were regularly found in shallow and closer to shore areas, suggesting the existence of biological processes influenced by bathymetry. Moreover, temporal patterns revealed no strong seasonal fluctuation in the presence of bottlenose dolphins in Madeira archipelago waters. Bottlenose dolphins are listed under the Annex II of the EU habitats Directive that requires the designation of Special Areas of Conservation (SACs) for this species; as such, the knowledge gained through this work can be used by governmental authorities to the establishment and management of areas for the conservation of bottlenose dolphin in Madeira archipelago.

Estratégias para a valorização do coberto vegetal da Ilha de Porto Santo

No presente trabalho desenvolveram-se estudos visando a valorização do coberto vegetal da Ilha de Porto Santo, através de duas metodologias de investigação complementares: a) preservação e reintrodução na Ilha de uma espécie endémica e em risco do Arquipélago da Madeira (Olea maderensis) e de uma espécie naturalizada (Olea europaea ssp. europaea var. sylvestris), recorrendo para o efeito a técnicas de biotecnologia (micropropagação); b) análise da percepção da comunidade local e visitante sobre o fenómeno da desertificação e a valorização do coberto vegetal bem como a sua aceitação relativamente à aplicação de técnicas de biotecnologia (para micropropagar e reintroduzir espécies de oliveira na Ilha) para minimização do processo de desertificação. A dissertação estrutura-se em quatro partes principais. A Parte I caracteriza a Ilha de Porto Santo em termos geográficos, geológicos, climáticos, sócio-economicos e do uso do solo. Enquadra, ainda, o problema da desertificação, através da caracterização/evolução do coberto vegetal ao longo dos anos. Finalmente apresentam-se os objectivos gerais deste estudo. A Parte II centra-se no desenvolvimento de metodologias no âmbito da biotecnologia vegetal para propagação de espécies de O. maderensis e O. europaea ssp. europaea var. sylvestris. em larga escala. Esta parte está dividida em seis capítulos. O Capítulo II.1 aborda a distribuição geográfica das espécies de oliveira e faz uma revisão bibliográfica dos aspectos mais importantes da micropropagação de oliveira (O. europaea L.), principalmente através da micropropagação por estimulação de gomos axilares. No final deste capítulo apresentam-se os objectivos específicos desta investigação. No Capítulo II.2 faz-se a caracterização genética de genótipos de O. maderensis do Arquipélago da Madeira através da análise da ploidia e do conteúdo em DNA por citometria de fluxo (FCM) e através da detecção de polimorfismos por análise de microssatélites (SSR). Nesta análise usaram-se ainda outros genótipos, nomeadamente: O. europaea ssp. europaea var. sylvestris, O. cerasiformes e O. europaea ssp. europaea var. europaea. Este estudo contribuiu para uma melhor caracterização desta espécie e permitiu a detecção de um nível de ploidia novo no género Olea (tetraploidia). O Capítulo II.3 descreve a optimização das condições de cultura in vitro (e.g. desinfecção, meio de cultura e enraizamento) para propagar e preservar a O. maderensis. Avalia-se ainda a “performance” dos rebentos in vitro (taxas de crescimento, avaliação da aparência das folhas e estudos fisiológicos), de modo a confirmar a optimização das condições de propagação. Neste capítulo define-se um meio novo (OMG) para propagação desta espécie endémica. O Capítulo II.4 descreve dois protocolos de micropropagação e aclimatização de ambas as espécies (O. maderensis e O. europaea ssp. europaea var. sylvestris) e a qualidade das plantas (“true-to-type”) é avaliada através da possível ocorrência de variabilidade genética através de FCM (ploidia) e SSRs. O Capítulo II.5 descreve um protocolo eficiente de aclimatização ao campo de O. maderensis e avalia a “performance” das plantas micropropagadas no campo através da análise de parâmetros fisiológicos durante o processo. O Capítulo II.6 apresenta os estudos em curso relativamente às plantas de O. maderensis em aclimatização no campo, bem como a introdução de plantas micropropagadas num outro local da Ilha com um maior grau de degradação dos solos. Estas estratégias estão a ser aplicadas juntamente com a DRFRAM, no âmbito de programas de florestação em curso. Finalmente é realçada a necessidade de estudos semelhantes com outras espécies nativas. Na Parte III, são apresentados os estudos sobre a percepção da comunidade local relativamente à valorização do coberto vegetal para a minimização dos processos de degradação dos solos/desertificação. A introdução faz o enquadramento teórico sobre o fenómeno da desertificação, particularmente na Ilha de Porto Santo e sobre a percepção social da desertificação. São ainda apresentados os objectivos específicos desta investigação. A metodologia adoptada recorreu à aplicação de inquéritos por questionário à população residente e aos visitantes da Ilha de Porto Santo e ainda a realização de inquéritos por entrevista a algumas entidades e especialistas. Estes estudos permitiram verificar que existe uma nítida consciência da situação de risco da ilha, das medidas tomadas e a tomar e da premência da resolução do problema. Face ao recurso de estratégias alternativas envolvendo biotecnologia, e apesar de existir algum desconhecimento, concluiu-se ainda que a população manifesta aceitação, desde que essas estratégias valorizem o coberto vegetal e, assim, ajudem a combater a degradação biofísica dos solos. Finalmente são apresentadas as conclusões e algumas recomendações. Na Parte IV apresentam-se as conclusões gerais e perspectivas futuras, onde o potencial ambiental destas oliveiras bravas micropropagadas é destacado, bem como é considerado o alargamento da aplicação destas estratégias a outras espécies indígenas em risco, nesta Ilha (e noutros locais). São ainda resumidas as principais visões da população e das entidades e dos especialistas que poderão contribuir para apoiar a elaboração de medidas de mitigação e prevenção no combate ao processo de degradação dos solos/desertificação em curso.

Argilas modificadas como catalisadores ácidos sólidos

Important bentonitic deposits are present in Porto Santo Island, part of the Madeira Archipelago. Several locations were selected and samples were collected and characterised. The bentonite obtained at Serra de Dentro (SD) was selected for further laboratorial work. The fine fraction of SD bentonite was purified using several methods and the sodium homoionic form was prepared. This was the starting material used in the three generic types of modifications: metal exchange, acid activation and pillaring. These modifications produce materials with markedly different acidic (e.g. Brönsted and/or Lewis acidity), textural (e.g. increase of the surface area and active site accessibility) or structural (e.g. creation of permanent porous structures) properties. The wide range of materials obtained (including reference clays counterparts) was characterised in terms of chemical, structural, textural and catalytic properties. Limonene is an important raw material produced in Portugal, and its aromatisation reaction was chosen for the catalytic characterisation of the clay catalysts prepared.

Contribution to the chemoreception capacity of juvenile Loggerhead sea turtles (Caretta caretta, L.)

Loggerhead sea turtle juveniles (Caretta caretta), pelagic stage, are found in waters of Madeira archipelago. Pelagic turtles are in the main growth phase of their life cycle and consequently higher energy needs. However, knowledge about the ecology of pelagic loggerhead sea turtles is still quite rudimentary, mainly about the mechanisms that lead them to find food in the vast ocean. Studies with other pelagic species, such as procellariiform birds, revealed that the olfactory system play an important role for the detection of feeding areas, through the detection of concentration peaks of DMS (dimethylsulfide), a scent compound that naturally exists in the marine environment and it is related to areas of high productivity. Based on the assumption that loggerhead sea turtles use a similar mechanism, behavioural experiments were conducted in order to analyze the chemoreception capacity to DMS (airborne chemoreception - theoretically responsible for the long distance detection of areas with food patches; and aquatic chemoreception - theoretically responsible for the short distance detection of preys). The first step was to observe if pelagic loggerheads demonstrate sensitivity to DMS and the second was to verify if they really use the DMS, in natural conditions, as an airborne cue to find areas where food patches might be available. Four juveniles of loggerhead sea turtles were tested in captivity and three wild turtles in the open ocean. The results of airborne chemoreception experiments in captivity revealed that one turtle clearly demonstrated sensitivity to DMS and the sea experiments confirmed this result. However, the experiments were not conclusive on the question whether the pelagic turtles actually use the DMS as an airborne cue to detect long distance food patches. In aquatic chemoreception experiments was not observed sensitivity to DMS by the three sea turtles tested. In the classical conditioning experiment, where DMS and food were given nearly at the same time revealed that after a certain period of time, the sea turtle tested did not associated the DMS stimulus with a possible food reward. The main cause of mortality of loggerhead sea turtles in Madeira waters is due to the accidental capture (bycatch) by deep pelagic longlines fishery which the target species is the black-scabbard (Aphanopus carbo) fish. Chub mackerel (Scomber japonicus) is one of the baits used in this fishery. Aquatic chemoreception experiments were conducted in order to evaluate the attractiveness of the chub mackerel for sea turtles. For the three sea turtles tested, the results showed that in 90% of the cases the sea turtles were extremely attracted by the underwater smell of this fish.

Fatores significativos na saúde mental das pessoas idosas

A atenção à saúde mental (SM) das pessoas idosas é prioritária. Os problemas de SM neste grupo populacional têm aumentado sendo importante investir na prevenção e rastreio dos mesmos. Este estudo teve como objetivos caraterizar do ponto de vista da SM a população idosa da Região Autónoma da Madeira (RAM); determinar as prevalências das situações de SM positiva e negativa e avaliar a influência positiva (protetora) ou negativa (de risco) de certos fatores pessoais e do meio na SM. Foi um estudo transversal no qual participaram 342 pessoas com 65 e mais anos, dos dois géneros, residentes na comunidade. Destes 67,0 % apresentaram SM positiva. A probabilidade da SM ser mais positiva era 2,5 vezes superior quando possuíam 1 a 11 anos de escolaridade (OR = 2,5 IC 95% 1,3 – 4,8); 0,3 vezes inferior nas mulheres (OR = 0,3 IC 95% 0,1 - 0,6), nos idosos com redes sociais muito limitadas (OR = 0,3 IC 95% 0,1 - 0,9) e nos que percecionavam a saúde como razoável ou pior (OR = 0,3 IC 95% 0,1 - 0,9). Era menor 0,5 vezes quando percecionavam a saúde como pior comparativamente aos pares (OR = 0,5 IC 95% 0,3 - 0,9), e 0,3 vezes comparativamente à detida um ano antes (OR = 0,3 IC 95% 0,2 - 0,6). Era 0,1 vez inferior (OR = 0,1 IC 95% 0,1-0,7) nos idosos com limitações físicas para satisfazerem necessidades próprias. Estes fatores devem considerar-se na promoção da SM e na prevenção de perturbações da mesma.

Population structure, habitat use and conservation of short-finned pilot whales Globicephala macrorhynchus in the Archipelago of Madeira

This thesis provides information on the grouping structure, survival, abundance, dive characteristics and habitat preferences of short-finned pilot whales occurring in the oceanic archipelago of Madeira (Portugal, NE Atlantic), based on data collected between 2001-2011, and contributes for its conservation. Photo-identification methods and genetic analyses demonstrated that there is a large degree of variability in site fidelity, including resident, regular visitor and transient whales, and that they may not be genetically isolated. It is proposed that the pilot whales encountered in Madeira belong to a single population encompassing several clans, possibly three clans of island-associated (i.e. resident and regular visitor) whales and others of transients, each containing two to three matrilineal pods. Mark-recapture methods estimated that the island-associated community is composed of less than 150 individuals and that their survival rate is within the range of other long-lived cetacean species, and that around 300 whales of different residency patterns uses the southern area of the island of Madeira from mid-summer to mid-autumn. No significant trend was observed between years. Time-depth recorders deployed in adult whales during daytime revealed that they spend over ¾ of their time at the surface, that they have a low diving rate, and that transient whales also forage during their passage. The analyses of visual data collected from nautical and aerial line-transect surveys indicate a core/preferred habitat area in the south-east of the island of Madeira. That area is used for resting, socializing, foraging, breeding, calving and birthing. Thus, that area should be considered as an important habitat for this species, at least seasonally (during autumn) when the species is more abundant, and included in conservation plans. No direct threat needing urgent measures was identified, although the impact of some activities like whale-watching or marine traffic should be assessed.

Historic and recent occurrences of pinnipeds in the Archipelago of the Azores

The Archipelago of the Azores (Portugal) is located between 378 and 418N and 258 and 318W and crosses the Mid-Atlantic Ridge. It is the most isolated archipelago in the Atlantic, situated 1600 km west of mainland Portugal and 3500 km from the eastern coast of the United States of America. At present, the only population of seals occurring in the Portuguese territory is found on Desertas Islands, Archipelago of Madeira, where a colony of 24 Mediterranean monk seals, Monachus monachus (Hermann, 1779), still persists (Pires and Neves 2001). Nonetheless, historical accounts reported by Frutuoso (1983) dating from the early to late 1500s mention sightings of ‘‘sea wolves’’ (the old Portuguese folk term for the Mediterranean monk seal) at several sites along the Azorean Island of Santa Maria. Little is known about the occurrence of monk seals in this area over the past five centuries, but the species certainly did not escape deliberate killing by the first settlers. While the early monk seal reports by Frutuoso (1983) are the only reports referring to the presence of colonies of seals in the Azores, more recently several sightings and strandings of vagrant seals of other species have been noted.

Content in metallic ions of wines from the Madeira and Azores archipelagos

This study determines for the first time Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Sr, Li and Rb contents in wines from the archipelagos of Madeira and Azores (Portugal). The greater part of the mean content for the different parameters fell within the ranges described in the literature, except for sodium whose higher content may be due to the effect of marine spray. ANOVA was used to establish the metals with significant differences in mean content between the wines from both archipelagos, between table and liquor wines of Madeira, and between wines of Pico and Terceira Islands from the Azores archipelago. Principal component analysis shows differences in the wines according to the wine-making process and/or the equipment employed. Stepwise linear discriminant analysis achieves a good classification and validation of wines according to the archipelago of origin, and the island in the case of Azores wines.

BIJAGOS ARCHIPELAGO: Impacts and challenges for environmental sustainability

The Archipelago of Bijagos in Guinea-Bissau is currently subject to numerous external impacts affecting their secular equilibrium. The islands were never contemplated by the colonial development, with the exception of two modest ports in Bubaque and Bolama. The latter place was the capital of the country from 1913 to 1941. The archipelago has attracted increasing interest on the part of economic agents, most of which are incompatible with the guarantee of sustainable development. There has been a general impoverishment as regards the preservation of marine resources, particularly with regard to the internal demographic pressure from a population that has doubled since 1981 and due to other external factors related to the neighboring and subsequent migration depletion of resources not renewable. The article analyzes the main vulnerabilities that the archipelago is currently facing and how natural resources have been preserved. The article follows an interdisciplinary approach between different areas of knowledge especially in projects involving both different academic fields (biology, ecology, geography, anthropology and history), for the nonscientific practices that include actors and institutions.

Preliminary geochemical data of the 2014 erupted lavas and pyroclasts at Fogo Island (Cape Verde Archipelago)

Resumo alargado

Conhecimento e uso do dialeto/falar madeirense dos jovens em escolarização da Região Autónoma da Madeira : análise de enunciados dialetais : léxico

Este trabalho de investigação insere-se no âmbito da sociolinguística e debruça-se sobre a perceção quanto à variação dialetal do Arquipélago da Madeira, que os jovens em escolarização da Região Autónoma da Madeira detêm face a alguns traços particulares do léxico. Neste sentido, o corpus de trabalho baseou-se nos dados recolhidos em inquéritos por questionário sobre o léxico, realizados a uma amostra de 40 alunos naturais do arquipélago, a frequentarem o 3º Ciclo do Ensino Básico e distribuídos por dez alunos em quatros escolas localizadas: a norte (Santana-São Jorge) e a sul (Funchal e Câmara de Lobos) da ilha da Madeira e na ilha do Porto Santo. Para podermos, efetivamente, determinar quais as influências extralinguísticas ou quais as variáveis socioculturais responsáveis pelo conhecimento e uso dos dialetos, foi também importante analisar alguns fatores de ordem social, tais como, o meio familiar, a idade, o nível de escolaridade dos alunos, a naturalidade e o contacto destes com os meios urbano vs rural. Com efeito, e com base nos instrumentos de análise recolhidos, este estudo mostra-nos que os jovens madeirenses em escolarização ainda evidenciam um interesse em usar e manter a sua identidade dialetal, numa dinâmica intergeracional, dado que os mesmos consideram importante não deixar desaparecer um legado linguístico que tem sido herdado pelos seus antepassados. Contudo, constatamos que o domínio dos dialetos madeirenses juntos destes jovens começa a estar um pouco ausente nas suas conversas do quotidiano, principalmente quanto contactam com falantes fora do arquipélago, moldando os seus discursos em norma/padrão, por assim entenderem tratar-se de uma forma comunicacional, dotada de mais prestígio social. Em contrapartida, verificámos que o meio familiar e o meio rural contribuem, portanto, para um uso mais frequente da variação dialetal, provando-se esta realidade, sobretudo, nos jovens em escolarização residentes nos concelhos a norte da ilha da Madeira e na ilha do Porto Santo. Por considerarmos importante novas investigações, sobretudo pela temática que aqui foi abordada, consideramos que seria deveras pertinente surgirem futuros estudos. Assim, estes poderão explicar a origem do extenso léxico dos dialetos madeirenses e no caso particular da variação dialetal na pequena ilha do Porto Santo, considerando-se, para o efeito, também a vertente sociolinguística.

New invertebrate vectors of Okadaic acid from the North Atlantic Waters - Portugal (Azores and Madeira) and Morocco

Okadaic acid and its analogues are potent phosphatase inhibitors that cause Diarrheic Shellfish Poisoning (DSP) through the ingestion of contaminated shellfish by humans. This group of toxins is transmitted worldwide but the number of poisoning incidents has declined over the last 20 years due to legislation and monitoring programs that were implemented for bivalves. In the summer of 2012 and 2013, we collected a total of 101 samples of 22 different species that were made up of benthic and subtidal organisms such echinoderms, crustaceans, bivalves and gastropods from Madeira, São Miguel Island (Azores archipelago) and the northwestern coast of Morocco. The samples were analyzed by UPLC-MS/MS. Our main objective was to detect new vectors for these biotoxins. We can report nine new vectors for these toxins in the North Atlantic: Astropecten aranciacus, Arbacia lixula, Echinaster sepositus, Holothuria sanctori, Ophidiaster ophidianus, Onchidella celtica, Aplysia depilans, Patella spp., and Stramonita haemostoma. Differences in toxin contents among the species were found. Even though low concentrations were detected, the levels of toxins that were present, especially in edible species, indicate the importance of these types of studies. Routine monitoring should be extended to comprise a wider number of vectors other than for bivalves of okadaic acid and its analogues.

Aluminium tolerance in bean traditional cultivars from Madeira

Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is the most important legume crop in the world, providing low-cost, high quality protein, minerals and dietary fiber for human nutrition. The crop was originated from diversity centers in America and exhibits adaptation abilities to different environmental conditions, including soil with low pH. Acid soils occupy 30% of the agro ecosystem areas in the world. In Madeira, acid Andosols and unsatured Cambisols are the dominant groups of soils. Generally, under acidic and infertile conditions, besides of H+ toxicity, soluble aluminium (Al) is the most important abiotic factor limiting plant development and crop productivity. In the field, the hidden roots are also affected and the reduction of root growth under Al stress can be clearly observed in early stages. Seedlings of fifty bean accessions from the Archipelago of Madeira were tested under controlled conditions in the presence of 50 mM Al at pH 4.4. In general, the tested germplasm appeared to be sensitive or very sensitive to Al toxicity. However, fifteen traditional cultivars clearly exhibited elevated Al-tolerance, with an average root relative elongation (RRE) exceeding 50%, while top six accessions surpassed the 60% RRE mark. The Madeira bean germplasm is a valuable resource for sustainable crop production in acid soils and it could be used as parental lines in breeding programs aimed for Al tolerance in common beans.