Mass-wasting episodes in the geological evolution of the Azores islands : timing, recurrence, mechanisms and consequence

Tese de doutoramento (co-tutela), Geologia (Geodinâmica Interna), Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Faculté des Sciences D’Orsay-Université Paris-Sud, 2014

Estudo taxonômico das espécies de Scyliorhinus do grupo haeckelii/besnardi (Carcharhiniformes, Scyliorhinidae) das regiões Sudeste e Sul do Brasil (Oceano Atlântico Sul Ocidental

A família Scyliorhinidae forma o grupo mais numeroso de tubarões com pelo menos 16 gêneros e 160 espécies. Chamados de cações-gato, seus representantes são caracterizados por apresentar corpo delgado e menor que a região caudal, com a primeira nadadeira dorsal acima ou posterior das pélvicas, olhos caracteristicamente alongados e nadadeiras peitorais triangulares, paralelas ao corpo. Pertencente a esta família, o gênero Scyliorhinus possui 16 espécies com padrões de coloração variados e muito utilizados em estudos taxonômicos. Tais padrões têm gerado problemas quanto à identificação das espécies, especialmente para as duas espécies reconhecidas para o Atlântico Sul Ocidental, Scyliorhinus haeckelii e S. besnardi, consideradas aqui como pertencentes ao grupo haeckelii/besnardi. Este estudo pretendeu revisar a taxonomia do gênero Scyliorhinus grupo haeckelii/besnardi, através de um estudo comparativo minucioso da anatomia externa e esquelética, incluindo aspectos morfométricos e merísticos, a fim de esclarecer a distinção morfológica das espécies, propondo sinonímias e descrevendo possíveis novas espécies. Os exemplares analisados foram obtidos através de coletas efetuadas desde o estado do Rio de Janeiro até o estado do Rio Grande do Sul, todos depositados na coleção ictiológica da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). Os trabalhos de laboratório incluíram levantamento bibliográfico, identificação dos padrões de coloração, preservação, biometria, análises estatísticas, preparação anatômica, descrição e produção de esquemas e fotografias, abordando as estruturas mais relevantes. Os resultados obtidos permitiram a realização da descrição do padrão geral do gênero Scyliorhinus do Atlântico Sul Ocidental, considerando a morfologia externa, coloração, dentículos dérmicos, crânios, maxilas, dentes, arcos branquiais, nadadeiras e clásperes. Espécimes classificados nos padrões de coloração haeckelii e besnardi não apresentaram diferenças, morfológicas e estatísticas, que sustentassem a separação em duas espécies. Neste estudo, foram encontrados também dois outros padrões diferentes do padrão haeckelii/besnardi, aqui denominados negrinho e intermediário, consideradas novas espécies identificadas e descritas aqui como Scyliorhinus sp. 1 e S. sp. 2. De acordo com tais resultados, a espécie S. besnardi é aqui considerada uma sinonímia de S. haeckelii, visto que esta última foi a primeira a ser descrita. Uma chave de identificação para as espécies de Scyliorhinus do Atlântico Sul Ocidental é fornecida no presente estudo. Conclui-se que estudos anatômicos e taxonômicos mais detalhados sobre as demais espécies do gênero Scyliorhinus são necessários para melhor compreensão das relações entre seus membros e ampliação do conhecimento sobre a biologia destes tubarões

Estudo da variação temporal do dióxido de carbono no oceano Atlântico Norte (2002 - 2007)

Foram recolhidos praticamente todos os dados da concentração de CO2 à superfície do mar (fCO2 (SO)) e temperatura à superfície do mar (TSM) obtidos por Embarcações de Observação Voluntária, para o Oceano Atlântico Norte (10º N – 80º N). Foram ainda recolhidos dados das concentrações atmosféricas de CO2 (fCO2 (ATM)), em estações fixas ao longo da bacia, para realizar o estudo do sequestro oceânico de CO2. Após uma seleção minuciosa e uma uniformização exaustiva, os dados foram armazenados por "sectores" 5º latitude x 5º longitude x mês. Em seguida foi obtida uma boa série de dados (2002 – 2007) para sectores que representavam a região das latitudes baixas (10º N-35º N), médias (35º N- 50º N) e altas (50º N-80º N). Para o período 2002 – 2007, o padrão regional da variação da fCO2 (SO) é controlado pela TSM nas latitudes baixas e médias, e pela dinâmica do oceano (absorção de CO2 (SO)) nas latitudes altas. Foi verificado um crescimento generalizado da fCO2 (ATM), TSM e fCO2 (SO) (excepto latitudes altas). Contudo para 2002 – 2007, a fCO2 (SO) está a aumentar mais lentamente do que para 1970 - 2006 [5]. A ΔfCO2 é principalmente influenciada pela fCO2 (SO) e pelos factores físicos que controlam o seu padrão de variação regional. A região das altas latitudes é a zona de maior sequestro de CO2 liquído da bacia. Nas latitudes médias e altas verifica-se um aumento do poder de sequestro para 2002 – 2007, o que que representa uma inflexão à tendência verificada em 1993 - 2005 [93]. Este factor pode estar relacionado com a mudança do índice da Oscilação do Atlântico Norte. A Zona Económica Exclusiva Portuguesa engloba a região que actua como o maior sumidouro de CO2 e o seu poder de sequestro oceânico de CO2 está a aumentar.

Inventário das espécies de peixes da costa do Estado do Rio Grande do Norte e aspectos zoogeográficos da ictiofauna recifal do Oceano Atlântico

We present a checklist of the shores fishes of the coast of the Rio Grande do Norte state. Species were registered through the specimens collection, underwater records, samples in landings of artisanal fleet and by compilation of data from literature and ichthyologic collections, between January 2004 to 2006. A total of 440 species form 2 classes, 25 orders, 106 families and 253 genus were registered. It is believed that due the great increase of the number of species registered, the ichthyofauna of the coast of this state is reasonably known

Dinâmica reprodutiva e parasitária de quatro espécies de peixes das águas costeiras do Sudoeste do Oceano Atlântico, Brasil

The present study investigated the reproductive dynamics and parasitism of four species of marine fishes: serra Spanish mackerel, Scomberomorus brasiliensis, Atlantic leatherjacks, Oligoplites saurus and O. palometa,, and Atlantic bumper, C. chrysurus, during the period of August, 2005 to July, 2007, in the coastal waters of Southwest Atlantic Ocean, Brazil. The collected fish samples were measured, weighed, dissected, the gonads were weighed and examined to separate the sex. The gonadosomatic index (GSI), fecundity, type of spawning, the breeding season, the macro and microscopic characterization of the gonads were determined. The ectoparasites from the branchial chambers and bucal cavity of the fish were collected, measured, weighed and identified. The sex ratio of the study fish species were approximately 1M:1F, however, there was a predominance of males of O. palometa (3M:2F). The GSI of fishes varied according to their reproductive cycle and the stage of gonadal maturation. The highest values of GSI and the spawning period coincided with the rainy period of the region. The females presented total spawning and the fecundity was positively correlated with the weight of the ovary and the body. Four stages of development of the gonads immature, maturing, mature and spent were identified macroscopically and histological analyses of ovaries revealed the different phases of oocyte development. Three species of isopod parasites were identified in the study fishes: Livoneca redmmanni, Rocinela signata and Cimothoa spinipalpa. The first two species occurred in the branchial cavities of C. chrysurus and S. brasiliensis. The isopod C.spinipalpa (a new species) was registered for the first time in the bucal cavity of O. saurus and O. palometa. The parasitic isopods preferred the branchial chambers and the bucal cavity of the host fishes as these were protected microhabitats. The isopods parasitized the immature, maturing and mature fishes. The prevalence of infection of isopods in the hosts varied from 16 to 21%, though in O. palometa it was 60%. In the rainy period the highest isopod parasitic occurrence was registered, however, this did not prejudice the normal reproductive cycle of the host fish.

Análise genética do tubarão-raposa Alopias superciliosus no Oceano Atlântico, utilizando região controle do DNA mitocondrial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise da variabilidade e estruturação genética do tubarão azul, Prionace glauca (Chondrichthyes, Carcharhinidae) no Oceano Atlântico Sul Ocidental utilizando marcador molecular do DNA mitocondrial

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Paleomagnetismo de rochas vulvânicas do Nordeste do Brasil e a época da abertura do Oceano Atlântico Sul

Na primeira parte deste trabalho foram desenvolvidos estudos de magnetismo de rochas e paleomagnetismo em amostras de rochas vulcânicas do Nordeste brasileiro. As idades das amostras compreende os períodos Jurássico e Cretáceo. Com este objetivo foram amostradas quatro áreas tendo sido estudado um total de 496 amostras em 55 sítios. Para a coleta foi utilizada uma perfuradora portátil que extrai amostras de 2.5 cm de diâmetro. A orientação das amostras foi feita por meio de uma bússola magnética e de um clinômetro. Os espécimes foram submetidos a desmagnetizações por campo magnético alternado e em alguns poucos casos foi empregada a desmagnetização térmica. Atribuindo-se peso unitário a cada sítio foi determinada a direção média da magnetização remanescente característica de cada uma das áreas estudadas. As rochas vulcânicas do período Jurássico, localizadas na borda oeste da Bacia do Maranhão (Porto Franco-Estreito), apresentaram uma direção media em que D= 3.9°, I= -17.9° com α₉₅= 9.3°, k= 17.9, N= 15 e todos os sítios apresentaram polaridade normal. Para esta área foi determinado o polo paleomagnético de coordenadas 85.3°N, 82.5°E (A₉₅= 6.9º) que se localiza próximo a outros polos paleomagnéticos conhecidos para esse período. As rochas da borda leste da Bacia do Maranhão (Teresina-Picos-Floriano) de idade cretácica inferior apresentaram uma direção média de magnetização remanescente característica tal que D= 174.7°, I= +6.0º com α₉₅= 2.8º, k= 122, N= 21 e todos os sítios apresentaram polaridade reversa. O polo paleomagnético associado a elas apresentou por coordenadas 83.6°N, 261.0°E (A₉₅=1.9°) e mostrou concordância com outros polos sul americanos de mesma idade. No Rio Grande do Norte foi estudado um enxame de diques toleíticos também de idade cretácica inferior, cuja direção média da magnetização remanescente característica encontrada foi D= 186.6º, I= +20.6º com α₉₅= 14.0° e k= 12.9, N= 10. Os sítios desta área apresentaram magnetizações com polaridades normal a reversa. O polo paleomagnético obtido se localiza em 80.6°N e 94.8°E com A₉₅= 9.5°. O estudo das rochas vulcânicas da província magnética do Cabo de Santo Agostinho indicou para a região um valor de D= 0.4º, I= -20.6º com α₉₅= 4.8° e k= 114, N= 9 para a magnetização remanescente característica. Todos os sítios apresentaram polaridade normal e o polo paleomagnético determinado apresentou as seguintes coordenadas: 87.6ºN, 135ºE com A₉₅= 4.5º. Foi discutida a eliminação da variação secular das direções obtidas, de forma que cada polo apresentado nesta dissertação é verdadeiramente um polo paleomagnético. A análise dos minerais magnéticos portadores da remanência, efetuada por curvas termomagnéticas ou por difração de Raio-X, indicou na maior parte das ocorrências, a presença de titanomagnetita pobre em titânio. A presença de maguemita e algumas vezes hematita, na maior parte das vezes resultado de intemperismo, não anulou a magnetização termoremanente associada à época de formação da rocha, que foi determinada após a aplicação de técnicas de desmagnetização aos espécimes. Pelas curvas termomagnéticas obteve-se, para a maioria das amostras, uma temperatura de Curie entre 500 e 600ºC. Os casos mais freqüentes indicaram a ocorrência de titanomagnetita exsolvida, em que foram observadas a presença de uma fase próxima à magnetita e outra fase rica em titânio, próxima à ilmenita, resultado de oxidação de alta temperatura. A segunda parte do trabalho diz respeito à determinação da época de abertura do oceano Atlântico Sul por meio de dados paleomagnéticos. Entretanto ao invés de se utilizar o procedimento comumente encontrado na literatura, e que se baseia nas curvas de deriva polar aparente de cada continente, foi aplicado um teste estatístico que avalia a probabilidade de determinada posição relativa entre os continentes ser válida ou não, para determinado período em estudo. Assim foi aplicado um teste F a polos paleomagnéticos da África e da América do Sul, dos períodos Triássico, Jurássico, Cretáceo Inferior e Cretáceo Médio-Superior, tendo sido estudadas situações que reconstituem a posição pré-deriva dos continentes e configurações que simulem um afastamento entre eles. Os resultados dos testes estatísticos indicaram, dentro de uma probabilidade de erro de menos de 5%, que a configuração pré-deriva de Martin et al (1981) é compatível com os dados paleomagnéticos do Triássico, mas apresenta uma diferença significativa para os paleopolos de Jurássico, Cretáceo Inferior, Cretáceo Médio-Superior. Outras reconstruções pré-deriva testadas apresentaram o mesmo resultado. A comparação entre os polos paleomagnéticos da América do Sul e da África, segundo uma reconstrução que admite uma pequena abertura entre os continentes, como a proposta por Sclater et al (1977) para 110 m.a. atrás, indicou que os dados do Triássico não são compatíveis com este afastamento. Por outro lado os paleopolos do Jurássico e do Cretáceo Inferior, embora mais antigos que a data sugerida pela reconstrução, são consistentes com esta separação dentro de uma probabilidade de erro de menos de 5%. Os dados do Cretáceo Médio-Superior se mostraram consistentes com a reconstrução sugerida para 80 m.a. atrás por Francheteau (1973) e que propõe uma separação maior entre os continentes. Com base na premissa de deslocamentos de blocos continentais rígidos a análise dos resultados obtidos indicou que América do Sul e África estavam unidas por suas margens continentais opostas no período Triássico e que uma pequena separação entre estes continentes, provavelmente devida a uma rutura inicial, ocorreu no Jurássico e se manteve, então, aproximadamente estacionária até o início do Cretáceo Inferior. Esta conclusão difere da maior parte dos trabalhos que discutem a abertura do oceano Atlântico Sul. Os dados do Cretáceo Médio-Superior são compatíveis com um afastamento rápido e significativo entre os continentes naquele período.

Taxonomia e distribuição das lagostas (Crustacea: Decapoda: Achelata e Polychelida) no Oceano Atlântico

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Zoologia) - IBRC

Modelamento matemático para otimização de perfuração em seções de pré-pal: um foco em operações no oceano Atlântico sul

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Identificação de ondas de Rossby a partir de diagramas de Hovmoller da concentração de clorofila entre as latitudes de 25o S e 45o S do Oceano Atlântico

Ondas de Rossby são ondas planetárias oceânicas de ocorrência quase global com comprimentos de onda da ordem de centenas a milhares de quilômetros, períodos da ordem de meses a anos e amplitudes superficiais da ordem de centímetros, causando anomalia da altura da superfície do mar (AASM). Transportando grandes quantidades de energia e influenciando diretamente a circulação de larga escala e o clima global, sua propagação de fase acontece sempre para oeste e sua velocidade é predominantemente uma função da latitude. É sabido que relações entre AASM e concentração de clorofila (CC) podem ser encontradas em todas as bacias oceânicas, evidenciando uma clara influência de fenômenos físicos em fenômenos biológicos. O presente trabalho visa a identificação de ondas de Rossby através da visualização de dados de CC, que, quando comparados a de AASM, apresentaram comprimento, período e velocidade de fase conforme previsto teoricamente para ondas de Rossby baroclínicas do primeiro modo vertical. A região de estudo, entre as latitudes de 25o S e 45o S, é caracterizada pela presença da Corrente do Atlântico Sul, da convergência subtropical e da faixa de rotacional nulo do vento e é, portanto, sede de importantes fenômenos oceanográficos de larga escala. Ambos os conjuntos de dados foram obtidos por sensoriamento remoto e submetidos a uma cadeia de filtros bidimensionais de resposta impulsiva finita (FIR2D) cujo funcionamento de baseia no princípio de convolução entre a série temporal e uma matriz-filtro. Os sinais filtrados foram decompostos em componentes propagantes e não-propagantes e entre os propagantes foi feita a separação das componentes em diversas bandas espectrais definidas por seus períodos centrais. Diagramas de Hovmoller foram confeccionados e as velocidades de fase foram obtidas através da transformada de Radon. A conclusão do trabalho evidenciou uma clara influência das ondas de Rossby sobre a distribuição de clorofila ao longo da região estudada.

Identificação de ondas de Rossby a partir de diagramas de Hovmoller da concentração de clorofila entre as latitudes de 25o S e 45o S do Oceano Atlântico

Ondas de Rossby são ondas planetárias oceânicas de ocorrência quase global com comprimentos de onda da ordem de centenas a milhares de quilômetros, períodos da ordem de meses a anos e amplitudes superficiais da ordem de centímetros, causando anomalia da altura da superfície do mar (AASM). Transportando grandes quantidades de energia e influenciando diretamente a circulação de larga escala e o clima global, sua propagação de fase acontece sempre para oeste e sua velocidade é predominantemente uma função da latitude. É sabido que relações entre AASM e concentração de clorofila (CC) podem ser encontradas em todas as bacias oceânicas, evidenciando uma clara influência de fenômenos físicos em fenômenos biológicos. O presente trabalho visa a identificação de ondas de Rossby através da visualização de dados de CC, que, quando comparados a de AASM, apresentaram comprimento, período e velocidade de fase conforme previsto teoricamente para ondas de Rossby baroclínicas do primeiro modo vertical. A região de estudo, entre as latitudes de 25o S e 45o S, é caracterizada pela presença da Corrente do Atlântico Sul, da convergência subtropical e da faixa de rotacional nulo do vento e é, portanto, sede de importantes fenômenos oceanográficos de larga escala. Ambos os conjuntos de dados foram obtidos por sensoriamento remoto e submetidos a uma cadeia de filtros bidimensionais de resposta impulsiva finita (FIR2D) cujo funcionamento de baseia no princípio de convolução entre a série temporal e uma matriz-filtro. Os sinais filtrados foram decompostos em componentes propagantes e não-propagantes e entre os propagantes foi feita a separação das componentes em diversas bandas espectrais definidas por seus períodos centrais. Diagramas de Hovmoller foram confeccionados e as velocidades de fase foram obtidas através da transformada de Radon. A conclusão do trabalho evidenciou uma clara influência das ondas de Rossby sobre a distribuição de clorofila ao longo da região estudada

Eficiência dos métodos de codificação em análises de endemismo: um exemplo do Oceano Atlântico Sul-Ocidental

Área de endemismo ou elemento biótico é uma região geográfica que apresenta congruência distribucional entre táxons. Não há um padrão aceito universalmente para delimitação de áreas de endemismo e, portanto, várias metodologias são usadas para sua identificação. Nesta dissertação, propomos uma comparação integrada de alguns métodos de análises de endemismo, com base em dados de distribuição hipotéticos e reais. Desta forma, este estudo tem como objetivos: (1) comparar a Análise de Parcimônia de endemicidade (PAE), a Análise de endemicidade (EA) e um novo método de codificação que propomos a Análise de Distribuições de Três-Itens (3ID), avaliando sua performance com base na capacidade de identificar padrões hipotéticos predefinidos de áreas de endemismo, representando áreas não conflitantes, aninhadas e sobrepostas; (2) analisar os padrões de distribuição de 214 espécies de hidrozoários bentônicos, pelágicos e benthopelágicos não-sifonóforos do Oceano Atlântico Sul Ocidental (OASO), usando três métodos biogeográficos para testar hipóteses anteriores de regionalização biogeográfica e avaliar o performance da PAE, a EA e a 3ID com conjuntos de dados reais. No capítulo 2, intitulado “Comparison of analysis of endemism procedures based on hypothetical distributions”, nós comparamos a PAE, EA e 3ID e encontramos que a 3ID tem o maior percentual de sucesso na recuperação de áreas de endemismo predefinidas. Adicionalmente, a EA é o único método capaz de recuperar padrões sobrepostos, porém também encontra padrões espúrios. Nós sugerimos, portanto, que a melhor opção para identificação de áreas de endemismo é o uso de 3ID e EA em conjunto. No capítulo 3, intitulado “Biogeographic patterns of benthic and planktonic hydrozoans from the southwestern Atlantic Ocean”, nós utilizamos dados distribucionais de 214 espécies de hidrozoários bentônicos, pelágicos e bentopelágicos não-sifonóforos do OASO (20°-60°S, 33°-75°W), os quais foram organizados em diferentes matrizes (concatenada, bentônica, pelágica, e bentopelágica) de acordo com as diferentes estratégias de ciclo de vida em Hydrozoa. Todas as matrizes foram analisadas por meio da PAE, EA e 3ID. Os resultados mostram três padrões biogeográficos gerais: (1) Tropical (2) Temperado-Quente, e (3) Temperado-Frio. Os padrões obtidos variam de acordo com o tipo de ciclo de vida em Hydrozoa, demonstrando a importância de analisar-se separadamente conjuntos de dados de espécies com diferentes estratégias de reprodução. Cada método teve um desempenho diferente e, portanto, concluímos que o uso de 3ID e EA em conjunto é a melhor opção para inferir padrões biogeográficos marinhos

Inventário das espécies de peixes da costa do Estado do Rio Grande do Norte e aspectos zoogeográficos da ictiofauna recifal do Oceano Atlântico

We present a checklist of the shores fishes of the coast of the Rio Grande do Norte state. Species were registered through the specimens collection, underwater records, samples in landings of artisanal fleet and by compilation of data from literature and ichthyologic collections, between January 2004 to 2006. A total of 440 species form 2 classes, 25 orders, 106 families and 253 genus were registered. It is believed that due the great increase of the number of species registered, the ichthyofauna of the coast of this state is reasonably known