Esta tese visa avaliar técnica e economicamente o tratamento da água de lastro em portos exportadores de minério de ferro do Brasil. Para isso foram estudadas três alternativas de tratamento distintas: (1) estação de tratamento fixa no porto em terra; (2) estação de recepção da água de lastro junto com estação de dessalinização fixa no porto; (3) tratamento a bordo de embarcações aliviadoras dedicadas para operar na barra, ou seja, na área de espera dos navios para atracar no porto. O interesse de estudar estas alternativas para portos de minério de ferro deve-se ao elevado volume de água de lastro despejado pelos navios mineraleiros nesses portos, que pode variar de 10.000 a 120.000 m3 por viagem, caracterizando estes portos como grandes receptores de água de lastro. Foram selecionados três portos para serem avaliados neste trabalho, considerados de pequeno, médio e grande porte, localizados em Vitória-ES e Sepetiba-RJ. Para avaliação do impacto operacional dessas alternativas nos portos selecionados, desenvolveu-se um modelo de simulação de eventos discretos. Por meio do modelo de simulação avaliaram-se os níveis de serviço considerando como parâmetros principais o atendimento da demanda de transporte, tempo médio em fila dos navios e taxa de ocupação dos berços. O modelo foi utilizado para dimensionar as estações de tratamento e a frota necessária de embarcações aliviadoras. Concluiu-se que a utilização desses sistemas de tratamento nos portos não causam impactos significativos nos tempos em fila e taxas de ocupação dos portos. A avaliação econômica realizada apresentou os custos do tratamento para cada alternativa. Esses custos foram comparados com o tratamento da água de lastro a bordo dos navios. Concluiu-se que os custos do tratamento em terra são menores em relação ao tratamento a bordo do navio. Dentre as três alternativas, a (1) foi a que apresentou menor custo, porém a (3) apresenta menor impacto na implantação e operação dos portos, uma vez que não é necessário nenhum tipo de investimento e modificação na infraestrutura portuária. / This thesis aims at making a technical and economic analysis of the ballast water treatment in Brazilian iron ore ports. Three distinct treatment alternatives were studied: (1) onshore ballast water treatment; (2) water desalination plant to ballast water treatment; (3) onboard ballast water treatment in shuttle tanker vessels operating in the mooring, where the ships wait to berth in a queue area. The interest in studying these alternatives for iron ore ports due the high volume of ballast water discharged by ore carriers ships in these ports, which may vary from 10,000 to 120,000 m³ per voyage, characterizing these ports as great ballast water receivers. For this study three ports were selected, with small, medium and large capacities, located in Vitória-ES and Sepetiba-RJ. To analyze the operational impacts of these alternatives in the selected ports, a discrete event simulation model was developed in this study. The simulation model analyzes the service levels considering transportation demand attendance, average time in queue and berth occupation rates as the main parameters. The model was used to estimate the ballast water treatment stations capacity and shuttle tankers fleet necessary. The conclusion that these treatment systems do not cause significant impacts in the queue times and berth occupation rates of ports. The economic analysis presented the costs of each proposed alternative, which were compared to the onboard ballast water treatment. The comparison showed that the onshore treatment is less costly than the onboard treatment. From the three alternatives, the (1) was the less expensive, however the (3) presenting less impact in the implementation and port operations, since are not necessary investments and modifications in the port structure.

As bioinvasões marinhas têm impactos em diversos níveis no ecossistema da região receptora, incluindo aqueles relacionados às interações com espécies nativas, especialmente com aquelas que compartilham nichos ecológicos semelhantes. O presente trabalho tem como principal objetivo a investigação da distribuição, abundância e biomassa das espécies Temora stylifera (nativa) e T. turbinata (invasora) na plataforma continental sudeste do Brasil nos períodos do verão e inverno de 2002 e suas relações com as variáveis físicas e concentração de clorofila a total. A distribuição de T. stylifera foi mais homogênea considerando toda a região de estudo comparado com T. turbinata. A primeira ocupou principalmente regiões costeiras enquanto que T. stylifera foi mais freqüente em estações oceânicas, nas quais a espécie exótica não ocorreu. O evento de ressurgência observado no verão, cujo reflexo pôde ser observado no aumento da concentração de clorofila, foi relacionado positivamente com a abundância da espécie invasora, provavelmente indicando a melhor utilização das células do fitoplâncton ou microzooplâncton como recurso alimentar. Temperatura e salinidade foram positivamente relacionadas com a abundância de T. stylifera. A abundância de ambas as espécies foi maior no verão, enquanto que as concentrações do inverno foram baixas. O maior valor encontrado para a primeira espécie foi 1.334 org.m?³ e para a segunda 572 org.m?³ ambos os valores na camada superficial (0-20 m) no verão. Em termos de biomassa, nenhuma das duas espécies contribuiu com altas porcentagens para o zooplâncton total. O ciclo de vida de ambas as espécies não estavam sincronizados: os copepoditos juvenis foram mais abundantes no caso de T. stylifera, enquanto que os mais tardios predominaram nas populações de T. turbinata. A espécie exótica apresentou a razão macho/fêmea mais variável. Os resultados apontam para vantagens da espécie invasora sobre a nativa em relação à utilização de recursos alimentares e comportamento reprodutivo. / Marine biological invasions have impacts in several different levels in the recipient ecosystem, including those related to interactions with native species, especially those sharing similar ecological niches. The main goal of the present work was to investigate the distribution, abundance and biomass of Temora stylifera (native species) and T. turbinata (exotic species) on the southeastern Brazilian continental shelf in the summer and winter of 2002, and their relation to physical variables and chlorophyll a concentration. The distribution of T. stylifera was more homogeneous within the entire study area compared to T. turbinata. The former occupied mainly coastal sites while T. stylifera was frequent in oceanic stations where the exotic species did not occur. An upwelling event recorded during summer causing an increase in chlorophyll a concentration was concurrent with abundance peaks of the exotic species, probably indicating a more efficient use of phytoplankton or microzooplankton as food resource. Temperature and salinity were positively related to T. stylifera abundance. Both species peaked in summer, while winter concentrations were low. The higher abundance value found for T. turbinata was 1,334 org.m?³ and 572 org.m?³ for T. stylifera, both at the surface layer (0-20 m) in summer. Neither species contributed with a high percentage of the total zooplankton biomass. The life cycle of both species was not synchronized: young copepodites were more abundant in the case of T. stylifera, while oldest copepodites predominated in the T. turbinata populations. The exotic species had a more variable male/female ratio. The results indicate possible advantages of the introduced species over the native species in relation to food resources utilization and reproductive behavior.

Espécies exóticas invasoras são consideradas uma das maiores ameaças à biodiversidade, à saúde humana, aos bens e recursos humanos. E, por isso, seu enfrentamento envolve uma ampla gama de instituições atuantes e instrumentos legais. Objetivando contribuir para a formulação e a implementação de uma política pública de enfrentamentos das espécies exóticas invasoras no território brasileiro, o presente estudo foi conduzido a partir de uma análise de dados secundários, que incluiu documentos governamentais, publicações científicas e da legislação aplicável a fim de demonstrar a tese de que os atuais problemas socioambientais, dentre eles as bioinvasões, materializam os desafios do enfrentamento da complexidade dos mesmos, cujas respostas demandam ações articuladas capazes de integrar os conhecimentos técnico-científicos, a legislação aplicável e o arcabouço institucional, sem negligenciar a participação pública dos atores sociais envolvidos no processo de formulação e implementação da política pública. Os resultados indicam que o Brasil vive um cenário de risco ambiental devido a inexistência de ações integradas de enfrentamento do problema. A análise comparada da estrutura brasileira com a de outros três países (África do Sul, Estados Unidos da América e Nova Zelândia) permite constatar que fatores como dimensão do território, estrutura governamental de enfrentamento do problema, coerência entre o arcabouço legal e institucional e disponibilidade de informações científicas coerentes são em conjunto importantes para o sucesso das respostas nacionais ao problema, mas isoladamente não são capazes de explicar tal sucesso. A comparação reforça a tese sobre a importância da retroalimentação da tríade formada pelo conhecimento científico, arcabouço institucional e estrutura jurídica para a resposta às bioinvasões. Os avanços científicos deveriam ser catalisadores do aprimoramento da legislação, que para ser eficiente precisaria prover as instituições de sólidos instrumentos de atuação. Ao aprimorar as suas legislações, os países necessariamente precisariam observar as funções que estes instrumentos cumprem sobre outros aspectos e setores da sociedade e as limitações impostas pela convivência global gerida a partir de acordos internacionais. Como observado a partir da análise do Convention on Biological Diversity e do International Plant Protection Convention, acordos internacionais trouxeram importantes avanços à capacidade brasileira de enfrentamento das bioinvasões. Mas, eles também podem limitar a atuação nacional, especialmente no que diz respeito a adoção de medidas preventivas mais rigorosas. Já uma análise comparada das Políticas Nacionais de Meio Ambiente, de Recursos Hídricos e Agrícola permitiu a identificação de alguns pontos domésticos importantes na formulação e na implementação de uma política de enfrentamento das bioinvasões, dentre os quais estacam-se: a ampla inclusão de atores afetos ao tema, a instalação de arenas de discussão que incorporem as múltiplas visões e dimensões do tema e a integração dos avanços científicos aos instrumentos normativos e aos sistemas operacionais de implantação das políticas. Conclui-se afirmando que, apesar dos avanços científicos, legais e institucionais no enfrentamento das bioinvasões, há notável desarticulação entre estes componentes. E, mais do que instituir uma política pública através de um instrumento legal, deveria ser priorizada a integração efetiva dos supracitados elementos para que se assegure a consistência das ações e a eficiência prática dessa política. / Invasive exotic species are considered one of the greatest threats because they can affect simultaneously biodiversity and human health, property and resources. Therefore, efforts in confronting such species engage a wide range of institutions and legal instruments. In order to contribute to the formulation and implementation of public policies to confront invasive exotic species in the Brazilian territory, this study analyzed secondary data such as government documents, scientific publications and legal instruments, aims to demonstrate the thesis that actual socioenvironmental problems, among them bioinvasions, demands articulated actions capable to integrating technical-scientific knowledge, the applicable legislation and the institutional framework, without neglecting public participation of social actors involved in the process of formulation and implementation of public policy. Results point that Brazil is going through an environmental risk scenario due to the lack of integrated actions to confront the problem. The comparative analysis between the Brazilian structure and that of three other countries (South Africa, United States of America and New Zealand) shows that factors such as size of territory, governmental structure to confront the problem, coherence between the legal and institutional framework and the availability of scientific information jointly are important to the success of national responses to the problem, but individually are not able to explain such success. This comparison reinforces the theory about the importance of integration of scientific knowledge, institutional framework and legal structure for an effective response to bioinvasions. Scientific advances should be catalysts of improvements to legal acts, which in order to be efficient should provide institutions with structured action instruments. In order to improve its legislation, a country needed observe the roles such instruments have on other aspects and sectors of society and the limitations imposed by global coexistence managed by international agreements. Analyses of the Convention on Biological Diversity and International Plant Protection Convention show that international agreements brought important advances to Brazilian capacity to confront bioinvasions. However, such international agreement may limit national acts, especially regarding the adoption of more stringent preventive measures. Additionally, a comparative analysis between Environmental, Water Resources and Agricultural National Policies has allowed the identification of some important domestic points in the formulation and implementation of a public policies to confront bioinvasions, including: wide inclusion of actors involved with the theme, establishment of arenas of discussion that incorporate multiple views and dimensions of the theme and integration of scientific advances to regulatory instruments and operating systems in the implementation of the policies. In conclusion, despite advances in scientific, legal and institutional confrontation of bioinvasions, there is remarkable disconnectivity between these components. Thus, besides the establishment of public policies through legal instruments, the effective integration of these components should be prioritized to ensure consistency of action and efficient practice of such policies.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O sagui-da-serra-escuro (Callithrix aurita) (É.Geoffroy, 1812) é uma espécie endêmica da Mata Atlântica e ameaçada de extinção, considerada em perigo. Callithrix jacchus e C. penicillata são espécies invasoras no Estado do Rio de Janeiro, que competem com C. aurita pelos mesmos recursos, além de formarem híbridos. Nesse contexto, avaliamos a distribuição espacial das espécies de saguis (nativa e invasoras) no interior e entorno do Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO), RJ, Brasil, através do método de playback, entrevistas, e a modelagem de ocupação e detecção. Além disso, comparamos os dados de distribuição atual com os registros de ocorrência anteriores a esse estudo. Os resultados mostraram que a população de saguis nativos e invasores presentes no interior no parque possuem probabilidade de ocupação (0,20 e 0,22), detecção (0,22 e 0,26) e abundância (12,65 e 13,68 grupos) semelhantes. A ocupação de C. aurita está relacionada às áreas do parque mais afastadas da estrada e com menor interferência humana, provavelmente pelo efeito da elevada altitude nessas regiões. Enquanto que a ocupação dos saguis invasores está relacionada à proximidade dos limites do parque e a maior interferência humana, tanto em maiores altitudes quanto em menores. Registramos o processo de hibridação entre saguis nativos e invasores, e a formação de grupos mistos entre eles, em diversos pontos da região de Petrópolis, inclusive no interior do parque, evidenciando as consequências do processo de invasão. Concluímos que a população de Callithrix aurita no PARNASO é pequena, restrita a uma única região do parque, e parte dela possui contato com grupos de saguis invasores, ou está bem próxima deles. As espécies de saguis invasores ocorrem em alguns locais no interior do parque e por todo o seu entorno. Portanto, há uma pressão dos saguis invasores em direção ao interior do PARNASO. Diante deste processo de extinção local de uma espécie endêmica, ameaçada de extinção, e com uma restrita distribuição geográfica, alertamos para a urgente necessidade de iniciar um eficiente programa de manejo das espécies de saguis invasores, juntamente com a reintrodução de grupos de Callithrix aurita. / The Buffy-tufted-ear marmoset (Callithrix aurita) (É.Geoffroy, 1812) is an endemic species of the Atlantic Forest and endangered. Callithrix jacchus and C. penicillata are invasive species in the state of Rio de Janeiro, which compete with C. aurita for the same resources, and form hybrids. In this context, we evaluated the spatial distribution of species of marmosets (native and invasive) in and around the National Park of the Serra dos Órgãos (PARNASO), RJ, Brazil, through using the playback method, interviews, modeling occupation and detection. Furthermore, we compared the actual distribution data with the occurrence of records preceding this study. The results showed that the population of native marmosets and invaders present in the park have similar occupancy probability (0,20 and 0,22), detectability (0,22 and 0,26) and abundance (12,65 and 13,68 groups). The occupancy of the C. aurita is related to the most remote areas of the park road and less human interference, probably due to high altitude in these regions. While the occupancy of the invader marmosets is related to the proximity of the park boundaries and human interference, both at higher altitudes as for minors. We recorded the process of hybridization between native marmosets and invaders, and the formation of mixed groups among them, in various parts of Petropolis, including inside the park, showing the consequences of the invasion process. We concluded that the population of Callithrix aurita in PARNASO is small, restricted to a single region of the park, and some of it has contact with groups of marmosets invaders, or is very close to them. The species of marmoset invaders occur in some places inside the park and all its surroundings. So there is pressure from invader marmosets toward the interior of PARNASO. Given this local extinction process of an endemic species, endangered, and with a restricted range, it alerts to the urgent need to initiate an effective management program of the species of marmosets invaders among the reintroduction of Callithrix aurita groups.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3889.pdf: 1235045 bytes, checksum: 2746983be0ebda15a37ceeb2635ac9c2 (MD5) Previous issue date: 2011-08-19 / Universidade Federal de Sao Carlos / The Cattle Egret (Bubulcus ibis) is a median sized bird, of African origin, considered as an invasive and exotic species in the American continent. In Brazil, first record was in the north, in 1964. The species have been maintaining a pattern of constant population growth, endangering the reproduction and survivorship of native species, as observed in the archipelago of Fernando de Noronha. The purposes of this work were the isolation of microsatellite loci for the species in question and to genetically characterize Brazilian populations, as a starting point in a study that contributes for the comprehension of the colonization process occurred in the country. Thereafter, two partially enriched genomic libraries were obtained, in which the generated fragments were posteriorly sequenced and analyzed for the presence of microsatellite sequences; being the cloning efficacy of 15.74%. Thirty-two microsatellite loci were selected for the analysis, of which eleven proved to be polymorphic. Content of polymorphic information for these loci varied between 0.079 and 0.453. Fragments of expected size were amplified in the eleven polymorphic loci in other six species from the same family as the Cattle Egret. Six populations from different latitudes in the country were genotyped in seven polymorphic loci. A low variability was found, with mean values of expected heterozigosity in the populations varying between 0.408 and 0.562. The population holding the higher diversity was the northern one, closest to the point of the first historic record of the species in the country. Low genetic structuring by AMOVA was detected, and some values of pairwise Fst and Rst proved to be significant when the pair contained populations from South and North of the country. Effective size (Ne) of the Brazilian population was 6.6 individuals (95% CL: 5.7-7.7). Diversity indices and population parameters analyzed did not show evidence that the dispersion of individuals occurred in a north-south axis, occurring more in an opportunistic and erratic manner. Fernando de Noronha s population, which have been managed by a population control program since 2007, presented diversity levels and population parameters comparable to the mainland populations, what indicates that the species will not be easily eliminated from this area. / A garça-vaqueira (Bubulcus ibis) é uma ave de médio porte, de origem africana, considerada espécie exótica invasora no continente americano. No Brasil, o primeiro registro foi na região norte, em 1964. A espécie vem mantendo um padrão de crescimento populacional constante, ameaçando a reprodução e sobrevivência de outras espécies nativas, como observado no arquipélago de Fernando de Noronha. Os objetivos desse trabalho foram isolar locos de microssatélites específicos para a espécie e caracterizar geneticamente as populações brasileiras, iniciando um estudo que contribui para a compreensão do processo de colonização ocorrido no país. Com esse intuito, foram construídas duas bibliotecas genômicas parciais enriquecidas, cujos fragmentos gerados foram posteriormente sequenciados e analisados quanto à presença de sequências de microssatélites, sendo de 15,74% a eficiência de clonagem. Foram selecionados 32 locos de microssatélites para as análises, dos quais 11 mostraram-se polimórficos. O conteúdo de informação polimórfica para esses locos variou de 0,079 à 0,453. Fragmentos de tamanho esperado foram amplificados nos onze locos polimórficos em outras seis espécies da mesma família. Seis populações de diferentes latitudes do país foram genotipadas em sete locos polimórficos. Uma baixa variabilidade foi encontrada, com valores médios de heterozigosidade esperada variando de 0,408 à 0,562 nas populações. A população detentora de maior diversidade foi a da região norte, mais próxima do ponto do local do primeiro registro histórico da espécie no país. Foi detectada baixa estruturação genética pela AMOVA e alguns valores de Fst e Rst par-a-par se mostraram significativos quando o par incluía populações da região sul e norte do país. O tamanho efetivo (Ne) da população brasileira foi de 6,6 indivíduos (95% CL:5,7-7,7). Os índices de diversidade e os parâmetros populacionais analisados não mostraram evidências de que a dispersão dos indivíduos tenha ocorrido segundo um eixo- norte-sul, mas sim de maneira oportunista e errática. A população de Fernando de Noronha, que vem sendo manejada por um programa de controle populacional desde 2007, apresentou níveis de diversidade e parâmetros populacionais comparáveis às populações do continente, o que indica que a espécie não será facilmente exterminada nessa área.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O sagui-da-serra-escuro (Callithrix aurita) (É.Geoffroy, 1812) é uma espécie endêmica da Mata Atlântica e ameaçada de extinção, considerada em perigo. Callithrix jacchus e C. penicillata são espécies invasoras no Estado do Rio de Janeiro, que competem com C. aurita pelos mesmos recursos, além de formarem híbridos. Nesse contexto, avaliamos a distribuição espacial das espécies de saguis (nativa e invasoras) no interior e entorno do Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO), RJ, Brasil, através do método de playback, entrevistas, e a modelagem de ocupação e detecção. Além disso, comparamos os dados de distribuição atual com os registros de ocorrência anteriores a esse estudo. Os resultados mostraram que a população de saguis nativos e invasores presentes no interior no parque possuem probabilidade de ocupação (0,20 e 0,22), detecção (0,22 e 0,26) e abundância (12,65 e 13,68 grupos) semelhantes. A ocupação de C. aurita está relacionada às áreas do parque mais afastadas da estrada e com menor interferência humana, provavelmente pelo efeito da elevada altitude nessas regiões. Enquanto que a ocupação dos saguis invasores está relacionada à proximidade dos limites do parque e a maior interferência humana, tanto em maiores altitudes quanto em menores. Registramos o processo de hibridação entre saguis nativos e invasores, e a formação de grupos mistos entre eles, em diversos pontos da região de Petrópolis, inclusive no interior do parque, evidenciando as consequências do processo de invasão. Concluímos que a população de Callithrix aurita no PARNASO é pequena, restrita a uma única região do parque, e parte dela possui contato com grupos de saguis invasores, ou está bem próxima deles. As espécies de saguis invasores ocorrem em alguns locais no interior do parque e por todo o seu entorno. Portanto, há uma pressão dos saguis invasores em direção ao interior do PARNASO. Diante deste processo de extinção local de uma espécie endêmica, ameaçada de extinção, e com uma restrita distribuição geográfica, alertamos para a urgente necessidade de iniciar um eficiente programa de manejo das espécies de saguis invasores, juntamente com a reintrodução de grupos de Callithrix aurita. / The Buffy-tufted-ear marmoset (Callithrix aurita) (É.Geoffroy, 1812) is an endemic species of the Atlantic Forest and endangered. Callithrix jacchus and C. penicillata are invasive species in the state of Rio de Janeiro, which compete with C. aurita for the same resources, and form hybrids. In this context, we evaluated the spatial distribution of species of marmosets (native and invasive) in and around the National Park of the Serra dos Órgãos (PARNASO), RJ, Brazil, through using the playback method, interviews, modeling occupation and detection. Furthermore, we compared the actual distribution data with the occurrence of records preceding this study. The results showed that the population of native marmosets and invaders present in the park have similar occupancy probability (0,20 and 0,22), detectability (0,22 and 0,26) and abundance (12,65 and 13,68 groups). The occupancy of the C. aurita is related to the most remote areas of the park road and less human interference, probably due to high altitude in these regions. While the occupancy of the invader marmosets is related to the proximity of the park boundaries and human interference, both at higher altitudes as for minors. We recorded the process of hybridization between native marmosets and invaders, and the formation of mixed groups among them, in various parts of Petropolis, including inside the park, showing the consequences of the invasion process. We concluded that the population of Callithrix aurita in PARNASO is small, restricted to a single region of the park, and some of it has contact with groups of marmosets invaders, or is very close to them. The species of marmoset invaders occur in some places inside the park and all its surroundings. So there is pressure from invader marmosets toward the interior of PARNASO. Given this local extinction process of an endemic species, endangered, and with a restricted range, it alerts to the urgent need to initiate an effective management program of the species of marmosets invaders among the reintroduction of Callithrix aurita groups.

Espécies exóticas invasoras são consideradas uma das maiores ameaças à biodiversidade, à saúde humana, aos bens e recursos humanos. E, por isso, seu enfrentamento envolve uma ampla gama de instituições atuantes e instrumentos legais. Objetivando contribuir para a formulação e a implementação de uma política pública de enfrentamentos das espécies exóticas invasoras no território brasileiro, o presente estudo foi conduzido a partir de uma análise de dados secundários, que incluiu documentos governamentais, publicações científicas e da legislação aplicável a fim de demonstrar a tese de que os atuais problemas socioambientais, dentre eles as bioinvasões, materializam os desafios do enfrentamento da complexidade dos mesmos, cujas respostas demandam ações articuladas capazes de integrar os conhecimentos técnico-científicos, a legislação aplicável e o arcabouço institucional, sem negligenciar a participação pública dos atores sociais envolvidos no processo de formulação e implementação da política pública. Os resultados indicam que o Brasil vive um cenário de risco ambiental devido a inexistência de ações integradas de enfrentamento do problema. A análise comparada da estrutura brasileira com a de outros três países (África do Sul, Estados Unidos da América e Nova Zelândia) permite constatar que fatores como dimensão do território, estrutura governamental de enfrentamento do problema, coerência entre o arcabouço legal e institucional e disponibilidade de informações científicas coerentes são em conjunto importantes para o sucesso das respostas nacionais ao problema, mas isoladamente não são capazes de explicar tal sucesso. A comparação reforça a tese sobre a importância da retroalimentação da tríade formada pelo conhecimento científico, arcabouço institucional e estrutura jurídica para a resposta às bioinvasões. Os avanços científicos deveriam ser catalisadores do aprimoramento da legislação, que para ser eficiente precisaria prover as instituições de sólidos instrumentos de atuação. Ao aprimorar as suas legislações, os países necessariamente precisariam observar as funções que estes instrumentos cumprem sobre outros aspectos e setores da sociedade e as limitações impostas pela convivência global gerida a partir de acordos internacionais. Como observado a partir da análise do Convention on Biological Diversity e do International Plant Protection Convention, acordos internacionais trouxeram importantes avanços à capacidade brasileira de enfrentamento das bioinvasões. Mas, eles também podem limitar a atuação nacional, especialmente no que diz respeito a adoção de medidas preventivas mais rigorosas. Já uma análise comparada das Políticas Nacionais de Meio Ambiente, de Recursos Hídricos e Agrícola permitiu a identificação de alguns pontos domésticos importantes na formulação e na implementação de uma política de enfrentamento das bioinvasões, dentre os quais estacam-se: a ampla inclusão de atores afetos ao tema, a instalação de arenas de discussão que incorporem as múltiplas visões e dimensões do tema e a integração dos avanços científicos aos instrumentos normativos e aos sistemas operacionais de implantação das políticas. Conclui-se afirmando que, apesar dos avanços científicos, legais e institucionais no enfrentamento das bioinvasões, há notável desarticulação entre estes componentes. E, mais do que instituir uma política pública através de um instrumento legal, deveria ser priorizada a integração efetiva dos supracitados elementos para que se assegure a consistência das ações e a eficiência prática dessa política. / Invasive exotic species are considered one of the greatest threats because they can affect simultaneously biodiversity and human health, property and resources. Therefore, efforts in confronting such species engage a wide range of institutions and legal instruments. In order to contribute to the formulation and implementation of public policies to confront invasive exotic species in the Brazilian territory, this study analyzed secondary data such as government documents, scientific publications and legal instruments, aims to demonstrate the thesis that actual socioenvironmental problems, among them bioinvasions, demands articulated actions capable to integrating technical-scientific knowledge, the applicable legislation and the institutional framework, without neglecting public participation of social actors involved in the process of formulation and implementation of public policy. Results point that Brazil is going through an environmental risk scenario due to the lack of integrated actions to confront the problem. The comparative analysis between the Brazilian structure and that of three other countries (South Africa, United States of America and New Zealand) shows that factors such as size of territory, governmental structure to confront the problem, coherence between the legal and institutional framework and the availability of scientific information jointly are important to the success of national responses to the problem, but individually are not able to explain such success. This comparison reinforces the theory about the importance of integration of scientific knowledge, institutional framework and legal structure for an effective response to bioinvasions. Scientific advances should be catalysts of improvements to legal acts, which in order to be efficient should provide institutions with structured action instruments. In order to improve its legislation, a country needed observe the roles such instruments have on other aspects and sectors of society and the limitations imposed by global coexistence managed by international agreements. Analyses of the Convention on Biological Diversity and International Plant Protection Convention show that international agreements brought important advances to Brazilian capacity to confront bioinvasions. However, such international agreement may limit national acts, especially regarding the adoption of more stringent preventive measures. Additionally, a comparative analysis between Environmental, Water Resources and Agricultural National Policies has allowed the identification of some important domestic points in the formulation and implementation of a public policies to confront bioinvasions, including: wide inclusion of actors involved with the theme, establishment of arenas of discussion that incorporate multiple views and dimensions of the theme and integration of scientific advances to regulatory instruments and operating systems in the implementation of the policies. In conclusion, despite advances in scientific, legal and institutional confrontation of bioinvasions, there is remarkable disconnectivity between these components. Thus, besides the establishment of public policies through legal instruments, the effective integration of these components should be prioritized to ensure consistency of action and efficient practice of such policies.

Esta tese visa avaliar técnica e economicamente o tratamento da água de lastro em portos exportadores de minério de ferro do Brasil. Para isso foram estudadas três alternativas de tratamento distintas: (1) estação de tratamento fixa no porto em terra; (2) estação de recepção da água de lastro junto com estação de dessalinização fixa no porto; (3) tratamento a bordo de embarcações aliviadoras dedicadas para operar na barra, ou seja, na área de espera dos navios para atracar no porto. O interesse de estudar estas alternativas para portos de minério de ferro deve-se ao elevado volume de água de lastro despejado pelos navios mineraleiros nesses portos, que pode variar de 10.000 a 120.000 m3 por viagem, caracterizando estes portos como grandes receptores de água de lastro. Foram selecionados três portos para serem avaliados neste trabalho, considerados de pequeno, médio e grande porte, localizados em Vitória-ES e Sepetiba-RJ. Para avaliação do impacto operacional dessas alternativas nos portos selecionados, desenvolveu-se um modelo de simulação de eventos discretos. Por meio do modelo de simulação avaliaram-se os níveis de serviço considerando como parâmetros principais o atendimento da demanda de transporte, tempo médio em fila dos navios e taxa de ocupação dos berços. O modelo foi utilizado para dimensionar as estações de tratamento e a frota necessária de embarcações aliviadoras. Concluiu-se que a utilização desses sistemas de tratamento nos portos não causam impactos significativos nos tempos em fila e taxas de ocupação dos portos. A avaliação econômica realizada apresentou os custos do tratamento para cada alternativa. Esses custos foram comparados com o tratamento da água de lastro a bordo dos navios. Concluiu-se que os custos do tratamento em terra são menores em relação ao tratamento a bordo do navio. Dentre as três alternativas, a (1) foi a que apresentou menor custo, porém a (3) apresenta menor impacto na implantação e operação dos portos, uma vez que não é necessário nenhum tipo de investimento e modificação na infraestrutura portuária. / This thesis aims at making a technical and economic analysis of the ballast water treatment in Brazilian iron ore ports. Three distinct treatment alternatives were studied: (1) onshore ballast water treatment; (2) water desalination plant to ballast water treatment; (3) onboard ballast water treatment in shuttle tanker vessels operating in the mooring, where the ships wait to berth in a queue area. The interest in studying these alternatives for iron ore ports due the high volume of ballast water discharged by ore carriers ships in these ports, which may vary from 10,000 to 120,000 m³ per voyage, characterizing these ports as great ballast water receivers. For this study three ports were selected, with small, medium and large capacities, located in Vitória-ES and Sepetiba-RJ. To analyze the operational impacts of these alternatives in the selected ports, a discrete event simulation model was developed in this study. The simulation model analyzes the service levels considering transportation demand attendance, average time in queue and berth occupation rates as the main parameters. The model was used to estimate the ballast water treatment stations capacity and shuttle tankers fleet necessary. The conclusion that these treatment systems do not cause significant impacts in the queue times and berth occupation rates of ports. The economic analysis presented the costs of each proposed alternative, which were compared to the onboard ballast water treatment. The comparison showed that the onshore treatment is less costly than the onboard treatment. From the three alternatives, the (1) was the less expensive, however the (3) presenting less impact in the implementation and port operations, since are not necessary investments and modifications in the port structure.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the Neotropics, the major fishes reproductive stimuli are rainfall, temperature and flood. Environmental changes caused by humans affects reproduction directly. The aim of this study was to compare the differences in reproductive investment of Serrasalmus brandtii (native) and Metynnis maculatus (introduced) and its relationship with hydrologic modification in an area of Lower São Francisco. Bimonthly samples were conducted from December/2013 to August/2012 in the main channel of the river, between Propriá (SE) and Porto Real do Colégio (AL) with gillnets of different mesh. Rainfall, temperature, elevation and river flow data were also obtained. The specimens were measured, weighed and dissected to characterize the stage of gonadal maturation, gonad, liver and coelomic fat weight to calculate the gonadosomatic (GSI), hepatossomatic and coelomic fat index. A portion of the left ovary was dissociated to calculate fish fecundity and measurement of oocytes. Serrasalmus brandtii (109 females and 102 males) showed no significant difference in the sex ratio, however M. maculatus (166 females and 259 males) exhibited 1.5 males for each female (χ ²: 20.3, p<0.05). The asynchrony between the sexes, absence of reproductive peaks and lack of correlation between GSI and environmental characteristics observed in S. brandtii indicate losses coming from hydrologic modification. The new environment does not seems to have been a barrier in synchrony (Spearman 0.72, p<0.05), and reproductive process of M. maculatus. Environmental pressures and competition with introduced species may have resulted in earlier maturation of S. brandtii (female: 105mm, male: 92mm) to compensate the losses in its population. Despite the similarity in oocyte size among the species, the positive correlation between body size and absolute fecundity (Pearson: 0.608, p<0.05), allowed a greater number of oocytes in S. brandtii (U: 398, p<0.05) due to its larger size. Both species have opportunistic strategy, characterized by medium-sized body and high reproductive output, with fractional spawning, small oocytes and high relative fecundity. The high colonizing ability of M. maculatus allied to river flow changes facilitated its establishment. Preventive measures should be taken to minimize their impacts on native fauna. / Na regiao neotropical, os principais estimulos reprodutivos para peixes sao pluviometria, temperatura e cheia dos rios. Modificacoes das caracteristicas ambientais em consequencia das acoes antropicas interferem diretamente na reproducao. O objetivo do presente estudo foi comparar a reproducao de Serrasalmus brandtii (nativa) e Metynnis maculatus (introduzida) e sua relacao com a modificacao hidrologica em uma area do Baixo Sao Francisco. Coletas bimestrais ocorreram de agosto/2012 a dezembro/2013 na calha principal do rio, entre Propria (SE) e Porto Real do Colegio (AL) com redes de espera de distintas malhas. Dados de pluviometria, temperatura, cota e vazao do rio tambem foram obtidos. Os especimes foram medidos, pesados e dissecados para caracterizacao do estadio de maturacao gonadal, peso das gonadas, figado e gordura celomica para calculo do indice gonadossomatico (IGS), hepatossomatico e de gordura celomica. Uma porcao do ovario esquerdo foi dissociada para calculos de fecundidade e medicao de ovocitos. Serrasalmus brandtii (109 femeas e 102 machos) nao apresentou diferenca significativa na razao sexual, diferente de M. maculatus (166 femeas e 259 machos), que apresentou 1.5 machos para cada femea ( Ô2: 20.3; p<0.05). A assincronia entre os sexos, ausencia de picos reprodutivos e falta de correlacao entre IGS e caracteristicas ambientais observada para S. brandtii, indicam prejuizos procedentes da modificacao hidrologica. O novo ambiente parece nao ter sido uma barreira na sincronia (Spearman: 0.72; p<0.05) e no processo reprodutivo de M. maculatus. As pressoes ambientais e a competicao com especies introduzidas podem ter resultado na maturacao precoce de S. brandtii (femea: 105mm; macho: 92mm), devido aos prejuizos a sua populacao. Apesar da semelhanca no tamanho do ovocito entre as especies, a correlacao positiva entre tamanho corporal e fecundidade absoluta (Pearson: 0.608; p<0.05) possibilitou um maior numero de ovocitos para S. brandtii (U: 398; p<0.05), em virtude do seu maior porte. Ambas as especies apresentaram estrategia oportunistica, caracterizada pelo medio porte corporal e alto investimento reprodutivo, com desova parcelada, ovocitos pequenos e fecundidade relativa alta. A alta plasticidade de M. maculatus aliada a modificacao fluvial facilitou seu estabelecimento. Medidas preventivas devem ser adotadas para minimizar seus impactos causados a fauna nativa.