MONTEIRO, V. S. Efeito ansiolítico dos polissacarídeos sulfatados da alga marinha vermelha Gracilaria cornea J. Agardh em modelos neurocomportamentais em camundongos. 2014. 72 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2015-01-07T19:42:56Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_vsmonteiro.pdf: 690407 bytes, checksum: 21fe7799a537cd291817d896a822d722 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-01-26T18:27:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_vsmonteiro.pdf: 690407 bytes, checksum: 21fe7799a537cd291817d896a822d722 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-26T18:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_vsmonteiro.pdf: 690407 bytes, checksum: 21fe7799a537cd291817d896a822d722 (MD5) Previous issue date: 2014 / Currently there is an increased interest in developing new therapeutic agents from biologically active molecules present in natural sources from marine organisms has been posted. Within this context, red marine algae have received much attention for presenting active biological and pharmacological properties such as antibacterial, antioxidant, antiviral, antitumor, antithrombotic, pro-thrombotic, antinociceptive, anti-inflammatory, anticancer and anticoagulant. Recent surveys show that many bioactive obtained from marine sources have great potential for neuropharmacological applications. Thus the aim of this thesis was to evaluate the effects of sulfated polysaccharides total (PST) obtained from the red seaweed Gracilaria cornea in the Central Nervous System in classic animal models elevated plus maze (EPM), open field, hole board, rota rod, forced swim and tail suspension for the screening of drugs with activities related to neurobehavioral disorders such as anxiety and depression. For the experiments Swiss male mice were used, weighing 25-32g, from the vivarium of the Federal University of Ceará. The animals were treated acutely with PST at doses of 0.1, 1 or 10 mg/kg intraperitoneally. Thirty minutes after treatment, the animals were subjected to behavioral tests of locomotion (open field and rota rod), anxiety (LCE and hole board) and depression (forced swim and tail suspension). The results showed that PST, at a dose of 10 mg/kg, showed anxiolytic effects in models of EPM and hole board, it increased all parameters analyzed in the EPM, as well as the number of dives in the holes of the perforated plate. This effect is probably related to the GABAergic system because flumazenil, antagonists of GABA/Benzodiazepine receptor, reversed the anxiolytic effects of PST in the EPM. In the open field test dose of 10 mg/kg increased the number of quadrants and the number of rearing, try one exitatória action already in the route test rod did not change, showing that the motor activity of the animals was not affected. In the assessment of depressive activity, the PST did not alter the immobility time in the forced swim and tail suspension tests, although the dose of 10mg/kg showed a decrease in the parameter analyzed nonsignificant. Conclusion: total sulfated extracted from Gracilaria cornea, at a dose of 10 mg/kg, polysaccharides suggest an anxiolytic action in the central nervous system, possibly associated with the GABAergic system, devoid of antidepressant action. / Atualmente há um aumento no interesse em desenvolver novos agentes terapêuticos a partir de moléculas biologicamente ativas presentes em fontes naturais, e os organismos marinhos tem-se destacado. Dentro deste contexto, as algas marinhas vermelhas têm recebido muita atenção por apresentar propriedades biológicas e farmacológicas ativas, como: antibacteriana, antioxidante, antiviral, antitumoral, antitrombótica, pró-trombótica, antinociceptiva, antinflamatória, anticoagulante e anticancerígena. Pesquisas recentes mostram que muitos bioativos obtidos de origem marinha apresentam grande potencial para aplicações neurofarmacológicas. Assim o objetivo desta dissertação foi avaliar os efeitos dos polissacarídeos sulfatados totais (PST) obtidos da alga marinha vermelha Gracilaria cornea no Sistema Nervoso Central, em modelos clássicos de animais (labirinto em cruz elevada (LCE), campo aberto, Placa perfurada, rota rod, nado forçado e suspensão de cauda) para screening de drogas com atividades relacionadas com as desordens neurocomportamentais, como ansiedade e depressão. Para a realização dos experimentos foram utilizados camundongos Swiss, machos, pesando de 25-32g, provenientes do biotério da Universidade Federal do Ceará. Os animais foram tratados agudamente com PST nas doses de 0,1, 1 ou 10 mg/kg, via intraperitoneal. Trinta minutos após o tratamento, os animais foram submetidos aos testes comportamentais de locomoção (campo aberto e rota rod), ansiedade (LCE e placa perfurada) e depressão (nado forçado e suspensão de cauda). Os resultados mostraram que PST, na dose de 10 mg/kg, apresentou efeito ansiolítico nos modelos de LCE e placa perfurada, pois aumentou todos os parâmetros analisados no LCE, assim como o número de mergulhos nos orifícios da placa perfurada. Este efeito está provavelmente relacionado com o sistema gabaérgico, pois o flumazenil, antagonistas dos receptores GABAA/ Benzodiazepínicos, reverteu o efeito ansiolítico dos PST no LCE. No teste de campo aberto a dose de 10 mg/kg aumentou o número de quadrantes e o número de rearing, tento uma ação exitatória, já no teste de rota rod não houve alteração, mostrando que a atividade motora dos animais não foi prejudicada. Na avaliação da atividade depressiva, os PST não alteraram o tempo de imobilidade nos testes de nado forçado e de suspensão de cauda, embora a dose de 10mg/kg apresentou uma diminuição no parâmetro analisado, porém não significativo. Conclusão: os polissacarídeos sulfatados totais extraídos da Gracilaria cornea, na dose de 10 mg/Kg, sugerem uma ação ansiolítica no Sistema Nervoso Central, possivelmente relacionado com o sistema gabaérgico, desprovida de ação antidepressivo.

BARROS, F. C. N. Caracterização estrutural e propriedades antitumorais dos polissacarídeos extraídos da alga marinha vermelha Gracilaria caudata J Agardh. 2011. 138 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2015-01-22T20:16:27Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_fcnbarros.pdf: 31420612 bytes, checksum: 0ce51b9feb90ed29b11aace458179585 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-02-12T14:32:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_fcnbarros.pdf: 31420612 bytes, checksum: 0ce51b9feb90ed29b11aace458179585 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-12T14:32:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_fcnbarros.pdf: 31420612 bytes, checksum: 0ce51b9feb90ed29b11aace458179585 (MD5) Previous issue date: 2011 / Seaweeds are considered an important source of bioactive molecules. In this work the red marine alga Gracilaria caudata was submitted to aqueous extraction of their polysaccharides and presented a recovery of 32.8%. The extracted polysaccharides of G. caudata (PGC) had 1% of sulfur atoms and a degree of sulfation of 0.13. The molar mass of PGC was determined by gel permeation chromatography and the molar mass detected was 2.5 x 105 g.mol-1. Chemical analysis made by spectroscopic methods such as Infrared and Nuclear Magnetic Resonance of PGC demonstrated to belong to the agar type galactan family, mainly constituted by alternating residues of β-D-galactose and 3,6-α-L-anhydrogalactose with the hydroxyl groups substituted by ester sulfate, methyl groups and pyruvic acid acetal. Seaweed polysaccharides have recently been shown to act as antitumor agents. The antitumor properties of the polysaccharides extracted from G. caudata (PGC) were investigated in vitro and in vivo. The cytotoxicity of PGC was evaluated in vitro by the methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) assay. This assay demonstrated that PGC had IC50 values greater than 25 μg.mL-1 for all tested cells, being considered non-toxic. The in vivo antitumor activity of PGC against Sarcoma 180 cells transplanted in mice was evaluated and showed anticancer effect in both oral and intraperitoneal routes of administration. PGC significantly reduced tumor growth in 47.59 and 53.53% at the doses of 25 and 50 mg.kg-1 when administered intraperitoneally. The oral administration of 50 and 100 mg.kg-1 of PGC caused inhibition rates of 37.27 and 35.98%, respectively. Interestingly, PGC (25 mg.kg-1) enhanced the antitumor effect presented by 5-fluorouracil (10 mg.kg-1) from 37.22 to 70.74%. The histopathological analysis of liver and kidney showed that both organs were moderately affected by PGC treatment. Though, no significant changes in renal (urea) or liver (enzymatic activity of Alanine and Aspartate aminotransferase) parameters were observed. Results demonstrated that PGC administered by intraperitoneal route increased the relative spleen weight, induced a hyperplasia of lymphoid folicules, enhanced the neutrophil percentage and reverted the leucopeny induced by 5-FU, suggesting that the observed antitumor activity could be related to its immunomodulatory properties. / As algas marinhas são consideradas uma rica fonte de moléculas bioativas. Neste trabalho a alga marinha vermelha Gracilaria caudata foi submetida a extração aquosa a quente de seus polissacarídeos e apresentou rendimento de 32,8%. Os polissacarídeos extraídos de G. caudata (PGC) apresentaram 1% de átomos de enxofre e um grau de sulfatação de 0,13. A massa molar de PGC foi determinada por cromatografia de permeação em gel e mostrou ser da ordem de 2,5 x 105 g.mol-1. A análise química feita por Infravermelho e Ressonância Magnética Nuclear de PGC revelou que esse composto pertence é uma galactana tipo ágar, constituído basicamente por resíduos alternantes de β-D-galactose e 3,6 α-L-anidrogalactose com grupamentos hidroxila substituídos por ésteres de sulfato, metil e piruvato. As propriedades antitumorais de PGC foram investigadas in vitro e in vivo. A citotoxicidade de PGC foi avaliada in vitro pelo ensaio do metil tiazolil tetrazolium (MTT). Esse ensaio demonstrou que PGC apresentou valores de CI50 (concentração inibitória média) maiores que 25 μg.mL-1 para todas as células testadas, sendo considerado não tóxico. A atividade antitumoral in vivo de PGC contra células de Sarcoma 180 transplantadas em camundongos foi avaliada e demonstrou efeito anticâncer em ambas as vias de administração intraperitoneal e oral. PGC reduziu significativamente o crescimento do tumor em 47,59 e 53,53% nas doses de 25 e 50 mg.kg-1 quando administrado intraperitonealmente. A administração oral de 50 e 100 mg.kg-1 de PGC causou taxas de inibição de 37,27 e 35,98%, respectivamente. O polissacarídeo extraído de G. caudata (25 mg.kg-1) potencializou o efeito antitumoral apresentado pelo 5-FU (10 mg.kg-1) de 37,22 para 70,74% quando administrados conjuntamente. As análises histopatológicas do fígado e rim mostraram que esses órgãos foram moderadamente afetados pelo tratamento com PGC. Contudo, nenhuma alteração significativa nos parâmetros marcadores de toxicidade renal (uréia) ou hepática (AST e ALT) foi observada. Os resultados obtidos após tratamento por via ip. demonstraram que PGC aumentou o peso relativo do baço, induziu hiperplasia de folículos linfoides, aumentou a percentagem de neutrófilos e reverteu a leucopenia ocasionada por 5-FU, sugerindo que a atividade antitumoral pode estar relacionada às suas propriedades imunomodulatórias.

ARAÚJO, A. J. G. de; Perfil de resistência a antimicrobianos de estirpes de Enterococcus spp. isoladas do entorno da pluma do emissário submarino de Fortaleza – CE. Fortaleza, 2013. 91 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Marinhas Tropicais) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Geovane Uchoa (geovane@ufc.br) on 2016-04-06T15:25:47Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_ajgdearaujo.pdf: 2295099 bytes, checksum: 81d579095f4f09f075108279381b18ab (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid (nadsa@ufc.br) on 2016-04-18T18:39:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_ajgdearaujo.pdf: 2295099 bytes, checksum: 81d579095f4f09f075108279381b18ab (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-18T18:39:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_ajgdearaujo.pdf: 2295099 bytes, checksum: 81d579095f4f09f075108279381b18ab (MD5) Previous issue date: 2013 / Fortaleza's Oceanic Disposal of Sewage system (SDOES) is responsible for the treatment and final disposal of a part of the sewage generated in the area. The efficiency of the system is due to the high capacity of sea water to treat waste released into it through dilution, dispersion and decay of pollutents in the waste. The submarine outfall pipe receives and throws away at depths of 12 meters and at a distance of 3,204 m, from the beaches of the East Coast, domestic sewage which suffered only one pre-treatment, consisting of a screening process to remove solids. The bacterias of genus Enterococcus spp. by living longer in seawater than faecal coliforms are considered the most accurate indicator of recent faecal contamination of the marine environment and transmission of diseases to humans by contact with water. The objective of this work was to identify strains of Enterococcus spp. isolated from the surrounding marine outfall plume, determine the susceptibility profile of the antimicrobial, Ampicillin – AMP (10 μg), Clindamycin – CLI (2μg), Chloranphenicol – CLO (30 μg), Streptomycin – SM (300 μg), Gentamicin – GM (10 μg), Penicillin G – PEN (10 U.I.), Tetracycline – TET (30 μg) e Vacomycin – VAN (30 μg), usually employed in diseases where these microorganisms are involved, the plasmidial cure of antimicrobial-resistant strains and verify the occurrence of virulence factors by producing gelatinase, hemolysin, aggregation substance and surface proteins. The results showed the occurrence of seven distinct species: Enterococcus durans (n=2), E. faecalis (n=18), E. faecium (n=9), E. hirae (n=29), E. mundtii (n=14), E. pseudoavium (n=3) and E. raffinosus (n=5). About 61.25% of the strains showed resistance to at least one of the drugs tested and 30% with multidrug-resistant variation of Multiple Resistance index (MAR) between 0.33 and 0.5. The highest rates of resistance were related to the drugs CLI (61.2%), (27.5%) SM and TET (13.8%), while CLO, PEN and VAN were 100% efficient. It was also noted the occurrence of strains producing gelatinase (n=16), hemolysins with activities β-hemolytic (n=14), aggregation substance (n=5) and surface biofilm-forming proteins (n=30). The occurrence of antimicrobial resistance and multidrug resistance in the aquatic environment is a cause for concern, suggesting that Enterococcus spp. may be reservoirs of genes of resistance. / O Sistema de Disposição Oceânica dos Esgotos Sanitários (SDOES) de Fortaleza atua no tratamento e disposição final de parte dos esgotos gerados na região. A eficiência desse sistema se dá através do aproveitamento da elevada capacidade de autodepuração das águas marinhas que promovem a diluição, dispersão e decaimento de cargas poluentes a elas lançadas. O emissário submarino recebe e lança em profundidades de 12 metros e a uma distância de 3.204 m, das praias da Costa Leste, esgotos domésticos que sofreram apenas um pré-tratamento, sendo este um peneiramento para retirada de sólidos. As bactérias do gênero Enterococcus spp. por resistirem mais tempo na água do mar que os coliformes termotolerantes, são consideradas indicadores mais precisos de contaminação fecal recente do ambiente marinho e de doenças transmitidas ao homem pelo contato com a água. O objetivo desse trabalho foi identificar estirpes de Enterococcus spp. isoladas do entorno da pluma do emissário submarino, determinar o perfil de susceptibilidade a antimicrobianos, Ampicilina – AMP (10 μg), Clindamicina – CLI (2μg), Cloranfenicol – CLO (30 μg), Estreptomicina – SM (300 μg), Gentamicina – GM (10 μg), Penicilina G – PEN (10 U.I.), Tetraciclina – TET (30 μg) e Vacomicina – VAN (30 μg), normalmente empregados em doenças onde estes micro-organismos estão implicados, proceder a cura plasmidial das estirpes resistentes aos antimicrobianos e detectar fatores de virulência através da produção de gelatinase, hemolisina, substância de agregação e proteínas de superfície. Os resultados mostraram a ocorrência de sete espécies: Enterococcus durans (n=2), E. faecalis (n=18), E. faecium (n=9), E. hirae (n=29), E. mundtii (n=14), E. pseudoavium (n=3) e E. raffinosus (n=5). Cerca de 61,25% das estirpes apresentaram resistência a pelo menos um dos fármacos testados e 30% apresentaram-se multirresistentes, com variação do Índice de Múltipla Resistência (MAR) entre 0,33 e 0,5. Os maiores índices de resistência estavam relacionados aos fármacos CLI (61,2%), SM (27,5%) e TET (13,8%), enquanto que CLO, PEN e VAN mostraram-se 100% eficientes. Observou-se ainda a ocorrência de estirpes produtoras de gelatinase (n=16), de hemolisinas com atividades β-hemolítica (n=14), de substância de agregação (n=5) e proteínas de superfície formadoras de biofilme (n=30). A ocorrência de resistência e multirresistência a antimicrobianos no ambiente aquático é um motivo de preocupação, sugerindo que os Enterococcus spp. podem vir a constituir reservatórios de genes de resistência.

Esta tese, baseada principalmente em técnicas de sensoriamento remoto, investigou as variações na superfície de geleiras situadas nos trópicos andinos bolivianos nas últimas décadas. Também tenta identificar qual a relação entre essas variações com controles climáticos na bacia Amazônica. Uma alternativa aos métodos tradicionais do monitoramento das geleiras é a integração dos dados de campo com dados de sensoriamento remoto. Dessa forma, foi desenvolvido um algoritmo semiautomático para a delimitação dos setores frontais de geleiras de montanha, que apresentou uma precisão de ± 73 m (Ribeiro et al., 2013a). As investigações das variações das frentes das geleiras de montanha aplicando essa metodologia devem ficar restritas às médias de retração para períodos longos (escalas decenais). Isto se deve aos erros inerentes da metodologia empregada serem maiores do que a própria retração quando aplicado a períodos curtos (escalas anuais). A história climática recente dos Andes Centrais boliviano foi estudada com dados do testemunho de gelo (taxas de acumulação anual líquida) e de sensoriamento remoto (variação na extensão de massas de gelo) do Nevado Illimani, Bolívia (67°44’W e 16°38’S). Foi identificada uma perda total de área de 9,49 km2 a partir de 1963 até 2009, isso representou uma diminuição de 35% de sua área (Ribeiro et al., 2013b). Essa redução foi menor entre 1963 e 1983 (12%). Após, essa diminuição foi constante até 2009 (26 anos), com uma perda de 26% em área. Um testemunho de gelo obtido nesse mesmo sítio apresentou uma acumulação anual líquida média de 0,76 m em equivalente d'água e uma tendência de queda para o período 1960–1999 (Ribeiro et al. 2013b). Após 1980, a diminuição da acumulação no testemunho de gelo é acompanhada pela intensificação da retração superficial da geleira. As reduções da massa de gelo e da taxa de acumulação líquida observadas nesse período provavelmente estão relacionadas com a maior frequência eintensidade dos eventos El Niño que ocorreram do final dos anos 1970 até o início dos anos 2000. Uma vez que tais eventos ocasionam aumento da temperatura do ar e diminuição das nuvens sobre os Andes Centrais. Após 1999 ocorreu aumento na taxa de acumulação na região de estudo, indiretamente demostrado por dados do testemunho de gelo de Quelccaya (16% acima da média do período anterior a 1999). Porém, isso não foi suficiente para a estabilização das dimensões das geleiras. Possivelmente, essa última fase de retração (pós 1999) esteve relacionada ao aumento da temperatura do ar e da altitude da isoterma anual de 0°C. Foi constatada que concomitantemente a um Atlântico tropical norte aquecido, o balanço de massa das geleiras bolivianas tornase mais negativo (Ribeiro et al., 2014). A variação da acumulação anual no sítio dos dois testemunhos de gelo (Illimani e Quelccaya) apresentou o seguinte padrão de variação: aumento entre 1960–1981; diminuição entre 1981–1999 e novamente aumento entre 1999–2009. Ao compararmos essas tendências gerais com as informações das estações meteorológicas da bacia amazônica, constatamos que eles são similares somente a aqueles do noroeste da região Amazônica, exemplificada pela estação meteorológica de Iauretê (00°37'S, 69°12'W) (Ribeiro et al., 2014). Essa é a região da Amazônia cuja variabilidade climática mostra a mais forte modulação pelo fenômeno ENSO, conforme Obregon e Nobre (2006) que a denominaram R1. / This thesis, based mainly on remote sensing techniques, investigates area variations over the past decades of glaciers located in the tropical Bolivian Andes. It also attempts to identify relations between glaciers variations with the Amazon basin climatic controls. Glaciers front positions monitoring by automatic analysis of satellite sensors data usually results in underestimation of glacier termini positions. Band ratios (e.g., near infrared to middle infrared) and normalized bands differences (e.g., normalized difference snow index e normalized digital vegetation index) are not able to identify debris-covered areas of glaciers. We developed a semi-automatic algorithm for delimiting frontal boundaries of Andean mountain glaciers using the China-Brazil Earth-Resources Satellite and Shuttle Radar Topography Mission data. This algorithm has a ±73 m horizontal precision for glacier surveys. Investigations on mountain glaciers front variations using our methodology should be restricted to long term (decanal) retreat averages. The recent climate history of the Bolivian Central Andes was studied using data from the ice core (net annual accumulation rates) and remote sensing (variation in the extension of ice masses) of Nevado Illimani, Bolivia (67°44'W, 16°38'S). Totally, there was 9.49-km² area loss from 1963 to 2009; this represented a 35% decrease in area (Ribeiro et al., 2013b). The reduction was smaller from 1963 to 1983 (12%). After, the glacier retreat was constant until 2009 (26 years) with a 26% area loss. An ice core obtained at the same site showed a mean annual net accumulation rate of 0.76 m a-1 in water equivalent, and a decreasing trend for the period 1960–1999 (Ribeiro et al., 2003b). When we divide the accumulation rate trend in two periods (1960–1981 and 1981–1999), the first shows a stable situation (mean 0.92 m a-1 in water equivalent), the second a decreasing trend (average 0.56 m a-1 in water equivalent). The comparison of area changes with the net accumulation rate at Nevado Illimani identified that the period of lowest glaciers shrinkage (1963–1983) coincided with the stabilization of accumulation rates in the ice core (Ribeiro et al., 2013b). After 1980, the accumulation reduction in the ice core was accompanied by glacier area shrinkage. These observed decreases are probably related to a higher frequency and intensity of El Niño events that occurred from late 1970s to early 2000s. Such events increase air temperature and decrease clouds cover over the Central Andes. After 1999 there was an increase in the accumulation rate in the study region, indirectly demonstrated by ice core data from Quelccaya (16% above the average for the period before 1999). However, this was not enough for the glaciers areas stabilization. Possibly, this latest retraction phase (post 1999) was related to air temperature and annual 0oC isotherm altitude increases. Concomitantly with a warm tropical North Atlantic, the mass balance of Bolivian Glacier becomes more negative (Ribeiro et al., 2014). The variation of the annual accumulation at the two ice cores site showed the following pattern of change: an increase from 1960 to 1981, a decrease from 1981 to 1999 and again an increase from 1999 to 2009. Comparing these general trends with information from Amazon basin weather stations, we found that they are similar only to those of the northwestern Amazon region, exemplified by the weather station Iauretê (00°37'S, 69°12'W). This is the region of the Amazon where the climatic variability shows the strongest modulation by the ENSO phenomenon, according to Obregon and Noble (2006) who called it R1.

Políticas e práticas de conservação da natureza têm dado maior atenção à natureza abiótica, o que ocasiona que a geoconservação ocorra de forma indireta. Como a gestão costeira estuda e abrange um “hotspot da geodiversidade” – as regiões costeiras –, a intersecção entre essas abordagens pode ser utilizada na implementação de estratégias de geoconservação. O Brasil possui um arcabouço legal apropriado tanto à geoconservação, quanto à gestão costeira. Contudo, na maioria dos casos, seus instrumentos são utilizados de forma insatisfatória, pois não há entendimento da população e dos governantes da importância da natureza como suporte à sua própria existência, tampouco dos aspectos geológicos e geomorfológicos. A natureza é a associação entre geodiversidade e biodiversidade em um sistema dinâmico ao longo do tempo. A ciência que integra estes elementos e o contexto antrópico é a geoecologia, entendida nesta tese também como uma interface entre a geoconservação e a gestão costeira; cujas interações foram exploradas e analisadas por meio do método pesquisa-ação. O presente trabalho compreende a região costeira do município de Araranguá, no Litoral Sul de Santa Catarina/Brasil, em que se destacam as seguintes características geoecológicas: contempla um geossítio, abrange remanescentes de Mata Atlântica, possui sítios arqueológicos e tem seus processos quaternários influenciados pela ação antropogênica. A gestão da região costeira de Araranguá necessita da mudança do paradigma da segunda residência e da desatenção à geodiversidade. Nesse sentido, são apresentados os resultados de processos de gestão costeira planejados e implementados no município, assim como as estratégias de geoconservação adotadas, no formato de manuscritos científicos. Concluiu-se que a pesquisa-ação é uma metodologia viável para que a academia interaja e auxilie na gestão do geopatrimônio costeiro em âmbito municipal. Ademais, a implementação das estratégias de interface entre a geoecologia e instrumentos de gestão (como o Roteiro Geoecológico, o Plano de Gestão Integrada da Orla, o zoneamento do Plano Diretor e as unidades de conservação municipais) em Araranguá subsidiam a mudança de paradigma em relação à gestão do geopatrimônio costeiro devido ao uso da concepção geoecológica em políticas públicas e projetos socioambientais direta e indiretamente voltados à geoconservação. / Policies and practices of nature conservation have given more attention to the abiotic nature, which causes that the geoconservation occurs indirectly. As coastal management studies and covers a “geodiversity hotspot” - the coastal regions - the intersection between these approaches can be used for the implementation of geoconservation strategies. Brazil has a legal framework appropriate to both geoconservation and coastal management approaches. However, in most cases their instruments are used in an unsatisfactory way, since there is no understanding of the population and the law makers of the importance of nature as a support for their own existence, nor of the geological and geomorphological aspects. Nature is the association between geodiversity and biodiversity in a dynamic system over time. The science that integrates these elements and the anthropic context is the geoecology, understood in this thesis also as an interface between geoconservation and coastal management; whose interactions were explored and analyzed through the action research method. The present work comprises the coastal region of the municipality of Araranguá, on the Southern Coast of Santa Catarina/Brazil, in which the following geoecological features stand out: it includes a geosite, remnants of the Atlantic Forest, archaeological sites and its quaternary processes influenced by anthropogenic action. The management of the coastal region of Araranguá needs to change the paradigm based on real estate developments for “second residence” and inattention to geodiversity. In this way, the results of coastal management processes planned and implemented in Araranguá and the geoconservation strategies adopted are presented in the format of scientific manuscripts. It was concluded that action research is a viable methodology for the Academy to interact and assist in the management of coastal geoheritage at the municipal level. In addition, the implementation of the interface strategies between geoecology and management tools (such as the “Geoecological Route”, the “Integrated Management Plan of the Seafront”, the “Municipal Master Plan” zoning and the municipal conservation units) in Araranguá subsidize the paradigm shift in relation to the management of coastal geoheritage due to the use of geoecological framework in public policies and social-environmental projects directly and indirectly oriented to geoconservation. / Las políticas y prácticas de conservación de la naturaleza han dado mayor atención a la naturaleza abiótica, lo que ocasiona que la geoconservación ocurra de forma indirecta. Como la gestión costera estudia y abarca un “hotspot de la geodiversidad” -las regiones costeras-, la intersección entre estos enfoques puede ser utilizada en la implementación de estrategias de geoconservación. Brasil posee un marco legal apropiado tanto para la geoconservación, como para la gestión costera. Sin embargo, en la mayoría de los casos, sus instrumentos se utilizan de forma insatisfactoria, pues no hay entendimiento por parte de la población y de los gobernantes de la importancia de la naturaleza como soporte a su propia existencia, tampoco de la importancia de los aspectos geológicos y geomorfológicos. La naturaleza es la asociación entre geodiversidad y biodiversidad en un sistema dinámico a lo largo del tiempo. La ciencia que integra estos elementos y el contexto antrópico es la geoecología, entendida en esta tesis también como una interfaz entre la geoconservación y la gestión costera; cuyas interacciones fueron exploradas y analizadas por medio del método investigación-acción. El presente trabajo comprende la región costera del municipio de Araranguá, en el Litoral Sur de Santa Catarina/Brasil, en la que se destacan las siguientes características geoecológicas: contempla un geositio, abarca remanentes de Floresta Atlántica, posee sitios arqueológicos y tiene sus procesos cuaternarios influenciados por la acción antropogénica. La gestión de la región costera de Araranguá necesita el cambio del paradigma basado en emprendimientos inmobiliarios de “segunda residencia” y de la desatención a la geodiversidad. En esta perspectiva, se presentan en formato de manuscritos científicos los resultados de procesos de gestión costera planificados e implementados en Araranguá, así como las estrategias de geoconservación adoptadas. Se concluyó que la Investigación-acción es una metodología viable para que la Academia interactúe y auxilie en la gestión del geopatrimonio costero en ámbito municipal. Además, la implementación de las estrategias de interfaz entre la geoecología y los instrumentos de gestión (como la “Itinerário Geoecológico”, el “Plan de Gestión Integrada de la Orla”, la zonificación del “Plan Director Municipal” y las unidades de conservación municipales) en Araranguá subsidia el cambio de paradigma en relación a la gestión del geopatrimonio costero debido al uso de la concepción geoecológica en políticas públicas y proyectos socioambientales directa e indirectamente orientados a la geoconservación.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:09:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2647_Dissertação Pablo Merlo Prata.pdf: 8020107 bytes, checksum: 5d2aebb4e33e8ee42079ee56ce7525cd (MD5) Previous issue date: 2007-08-24 / O Banco Nacional de Dados Oceanográficos (BNDO), vinculado à Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN) da Marinha do Brasil consiste num acervo de dados que podem ser disponibilizados ao público gratuitamente e com mínima burocracia. Entretanto, pouco se sabe da validade destes dados para a caracterização de extensas áreas marinhas. Neste sentido, foi escolhida a região marinha do Estado do Espírito Santo compreendida entre os paralelos 18°S e 20°S e meridianos 41°W e 37°W, para verificar tal hipótese. A aplicação de metodologias específicas no tratamento dos dados brutos de oceanografia física e geológica foi de suma importância para a obtenção resultados satisfatórios. Os dados do BNDO mostraram-se válidos para caracterização do regime de ventos, identificação de massas dágua, observação de diferenças sazonais em perfis de temperatura versus profundidade, análise harmônica de correntes marinhas e sua relação com as marés. Quanto os dados geológicos observaram-se certa limitação na utilização destes, devido principalmente a irregularidade espacial da distribuição das amostras, pois, se concentram em determinados locais e são ausentes em outros. Apesar de contar com dados quase sinópticos, que não possuem a mesma resolução temporal e espacial, verificou-se que os dados do BNDO colaboram de certo modo, na elaboração estudos de caracterização ambiental de regiões marinhas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia de Fungos, Algas e Plantas, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-12-13T03:10:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341240.pdf: 6708215 bytes, checksum: 6103eac0dc9a7a8337798ef5b9158919 (MD5) Previous issue date: 2016 / O aumento de CO2 e temperatura dos oceanos, decorrente das atividades antrópicas, causam e causarão enormes impactos para uma grande diversidade de organismos marinhos em todo o planeta. Os produtores primários costeiros são especialmente sensíveis devido ao seu importante papel na assimilação de carbono inorgânico nos ecossistemas marinhos costeiros. No entanto, ainda existem muitas lacunas no conhecimento sobre as respostas dos produtores primários calcários e não calcários às mudanças climáticas globais, bem como o efeito das interações metabólicas entre espécies nessas respostas. No presente trabalho, foram realizados experimentos que manipularam múltiplas variáveis (CO2, temperatura e espécies presentes), usando uma instalação inovadora, o Mesocosmo Marinho, no Brasil, a fim de analisar os efeitos da acidificação e aumento da temperatura dos oceanos (OA & OW) na fisiologia das algas calcárias (Halimeda cuneata, Lithophyllum sp., Lithothamnion sp. e Mesophyllum sp.) e a grama marinha (Halodule wrightii). Primeiramente, foi avaliado o impacto de OA e OW no rendimento fotossintético dos três táxons dominantes e morfologicamente distintos de algas calcárias não articuladas de um banco de rodolitos tropical. A análise de fluorescência revelou respostas específicas para cada espécie de rodolito. Lithophyllum sp. não mostrou nenhuma mudança de Fv/Fm, independente do tratamento, Lithothamnion sp. teve uma redução no Fv/Fm sob elevada temperatura e Mesophyllum sp. sofreu uma queda de Fv/Fm relacionado ao acoplamento de alto CO2 e temperatura. Sugerimos que as diferentes taxas de rendimento fotossintético são indicadores de estratégias fisiológicas diferentes que podem ser enraizadas no nível de complexidade da morfologia de cada espécie de rodolito. Caso essa hipótese seja corroborada por estudos específicos, podemos prever uma redução da complexidade de bancos de rodolitos imposta pela pressão seletiva de valores extremos de CO2 e de temperatura. Em seguida, testou-se as respostas de calcificação e produção primária líquida (NPP) da alga calcária verde, H. cuneata, e grama marinha, H. wrightii, bem como a interação metabólica entre as duas espécies. Sob elevado CO2, H. cuneata teve uma resposta positiva de NPP e negativa de calcificação, enquanto H. wrightii não apresentou variações significativas de NPP. Porém, H. cuneata conseguiu maiores taxas de calcificação na presença de H. wrightii do que na ausência, mostrando a capacidade da grama mitigar os efeitos da OA através da assimilação rápida de carbono inorgânico dissolvido (DIC) do microambiente. A temperatura não causou nenhum efeito observável sobre H. cuneata nem H. wrightii, em virtude da provável plasticidade ou adaptação destes organismos tipicamente tropicais, à magnitude de variação da temperatura observada em ambientes recifais rasos. Concluímos que as populações de H. cuneata que coexistem com populações de H. wrightii podem ter maiores chances de sobrevivência em níveis de CO2 esperados para o ano 2065. Deve-se ressaltar que as previsões acerca do futuro dos ambientes costeiros, considerando as mudanças climáticas observadas e previstas, devem levar em consideração não só a variabilidade inter e intra específica, uma vez que a plasticidade fenotípica, combinada com pressões seletivas determinadas, pode levar à expressão de diferentes morfotipos a partir do mesmo genótipo. Por outro lado, é imprescindível considerar que as interações biológicas têm um papel fundamental nas respostas fisiológicas, as quais proporcionam uma alta resiliência para as populações envolvidas. Assim, para poder melhorar planos de conservação costeira, é essencial fornecer previsões realistas que são baseadas em estudos multivariados, para que ambientes costeiros, contendo espécies chaves, possam ser efetivamente preservadas.<br> / Abstract : Increased anthropogenic CO2 and temperature in the ocean have and will continue to have enormous impacts on a diverse group of marine organisms across the globe. Coastal primary producers are especially sensitive because of their important role in the assimilation of inorganic carbon in coastal marine ecosystems. However, there are still many open questions regarding the responses that calcareous and fleshy photoautotrophs will have, while simultaneously considering metabolic interactions between species. We conducted experiments that manipulated multiple variables (CO2, temperature and species present) in a novel marine mesocosm facility in Brazil in order to test the effects of OA and OW manifested in the physiology of calcareous algae (Halimeda cuneata, Lithophyllum sp., Lithothamnion sp. and Mesophyllum sp.) and seagrass (Halodule wrightii). First, we evaluated the effects of OA and OW on the photosynthetic performance of three dominant and morphologically distinct coralline algae taxa of a tropical rhodolith bed. We observed species-specific physiological responses for the calcareous algae, while the seagrass displayed a neutral physiological response. The fluorescence analysis revealed species-specific Fv/Fm responses for each rhodolith. Lithophyllum sp. showed no changes in Fv/Fm, regardless of the treatment, Lithothamnion sp. experienced reduced Fv/Fm under high temperature and Mesophyllum sp. suffered a drop in Fv/Fm related to the coupling of high CO2 and temperature. We suggest that the varying responses in photosynthetic performance are indicators of different physiological strategies that may be rooted in the level of morphological complexity of each species of rodolith. If this hypothesis is corroborated by specific studies, we can predict a reduction in the morphological complexity of rhodolith beds, imposed by the selective pressure of extreme values of CO2 and temperature. We then tested the calcification and net primary production (NPP) responses of the green calcareous alga, H. cuneata, and seagrass, H. wrightii, as well as the metabolic interaction between the two species. At high CO2, H. cuneata had a positive NPP response and a negative calcification response, while H. wrightii didn?t present any significant variation in NPP. However, H. cuneata attained greater calcification rates in the presence of H. wrightii than in its absence, showing the capacity of the seagrass to ameliorate OA effects via quick assimilation of dissolved inorganic carbon (DIC) from the microenvironment. Temperature had no effect over H. cuneata nor H. wrightii, probably due to phenotypic plasticity or adaptation of these typically tropical organisms to the magnitude of change in temperature observed in shallow reef. We conclude that H. cuneata populations coexisting with H. wrightii populations may be more likely to survive CO2 levels predicted for 2065. It should be noted that predictions about the future of coastal environments, considering observed and projected climate change, shouldn?t only take inter and intraspecific variability into account, since phenotypic plasticity combined with certain selective pressures can lead to the expression of different morphotypes from the same genotype. On the other hand, it is essential to consider that biological interactions play a key role in physiological responses, which provide high resilience for the involved populations. Thus, in order to improve coastal conservation efforts, it?s essential that we provide realistic predictions that are based on multivariate studies, so that coastal environments, including key species, may be effectively preserved.

Através de observações diárias da direção da corrente longitudinal superficial, e da aquisição de perfis verticais coletados com um ADP no canal principal da praia de Tramandaí, RS, foi possível verificar o comportamento da corrente ao longo da coluna d’água e quanto à distribuição de sua direção superficial. Análises qualitativas da direção superficial da corrente longitudinal, de 2004 a 2008, mostram a ocorrência anual de correntes sem uma única direção preferencial, sendo hora para nordeste, hora para sudoeste. A análise mensal dos registros mostra que fevereiro e março apresentaram maior bidirecionalidade que outros meses, com freqüências de ocorrência semelhante de correntes para nordeste e para sudoeste. Embora o fluxo apresente ambas as direções em todos os meses, predominantemente no verão e primavera o fluxo é para sudoeste devido à ocorrência de intensos ventos alísios de nordeste, enquanto no outono e no inverno, devido às frentes frias, correntes para nordeste são mais freqüentes. Comparações entre as direções simultâneas do vento, das ondas e das correntes, mostram que o ângulo de incidência das ondas é o principal fator influenciador da direção superficial da corrente. Os perfis verticais de velocidade e direção da corrente, coletados concomitantemente a observações do vento e ondas incidentes na área de estudo, indicam valores de corrente com mínimos de 0.10m/s e máximos de 0.83m/s. Os dados indicam que o fluxo ocorre na forma de pulsos, com oscilações da direção ao longo da coluna d’água controladas pela velocidade da corrente, mais intensa nas camadas superficiais, diminuindo de intensidade próximo ao fundo. As maiores velocidades de propagação das correntes ocorrem associadas aos maiores ângulos de incidência das ondas, que durante os registros de corrente, atingiram valores entre 1,4ᵒ e 10,9ᵒ. / Daily observations of the surface longshore current, and vertical profiles acquisitions by an ADP in the main bar of Tramandaí Beach, RS, made it possible to verify the current’s behavior along water column and its surface direction distribution. Qualitative analysis of the surface longshore current direction, from 2004 to 2008, show an annual occurrence without one preferential direction, being sometimes to NE, sometimes to SW. Monthly analysis from data showed february and march with larger bidirectionality than other months, with similar NE and SW occurrence frequencies. Although the flow shows both directions in all months, especially during summer and spring the flow is SW, due to intense NE winds, while during fall and winter, due to cold front, NE currents are more frequent. Comparisons between simultaneous wind, wave and current data, indicate that the wave’s incidence angle is the most important variable to determine longshore current’s direction. The vertical profiles of velocity and longshore current direction showed variations in velocity throughout the water column with minimum and maximum values of 0.10m/s and 0.83m/s respectively. The data show that flow is in the form of pulses with oscillations in direction along the water column controlled by current velocity, being greatest in the surface layers and becoming weaker with depth. The highest velocities of current propagation correspond to the largest angles of wave incidence which, during the period of record, reached values between 1.4º and 10.9º.

Orientador : Dr. César de Castro Martins / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Sistemas Costeiros e Oceânicos. Defesa: Pontal do Paraná, 24/04/2015 / Inclui referências / Resumo: O objetivo desta dissertação foi avaliar a distribuição espacial e temporal, de curta escala, de hidrocarbonetos (hidrocarbonetos policíclicos aromáticos - HPAs, hidrocarbonetos alifáticos - HAs, Alquilbenzenos lineares - LABs) no material particulado em suspensão (MPS) da Baía de Guaratuba, PR, Brasil, bem como identificar as suas principais fontes e verificar como os parâmetros da coluna d'água afetam a sua distribuição. Para tanto, foram coletadas 22 amostras em três períodos distintos (04/2013, 08/2013 e 03/2014). De um modo geral, foram observados altos valores na porção mediana do estuário, relacionados a fenômenos hidrodinâmicos que contribuem para o acúmulo de matéria orgânica, gerando uma região atuante como um filtro geoquímico de partículas. Também foram observadas altas concentrações na desembocadura da baía, próximo à passagem de balsas indicando um aporte contínuo durante o ano, e na porção mais interna da baía, sugerindo o aporte fluvial como fonte da introdução de hidrocarbonetos. Por fim, foram observados altos valores de HPAs e de HAs próximo à marina de Guaratuba na coleta realizada durante o Carnaval (Março/2014), indicando um aumento da introdução desses compostos nesse período. Ainda, as maiores concentrações foram observadas durante o verão, período de aumento populacional na região. A análise de razões diagnósticas permitiu avaliar as principais fontes dos hidrocarbonetos na Baía de Guaratuba. A distribuição dos HPAs e dos HAs sugere uma importante fonte petrogênica recente, provavelmente associada ao tráfego de embarcações e balsas na baía, além de uma contribuição natural de matéria orgânica proveniente de fontes biogênicas terrestres, provavelmente oriundas da floresta de manguezal existente nas margens da baía. Assim, foi possível observar que a introdução de óleo e esgoto são problemas emergentes na Baía de Guaratuba, especialmente durante o verão. Além disso, este trabalho evidenciou a importância da avaliação de contaminantes em curtas escalas temporais e de considerar as características físico-químicas da coluna d'água em estudos de avaliação ambiental envolvendo o MPS, uma vez que eles podem ser responsáveis por acumular material orgânico em regiões afastadas de fontes pontuais de poluentes. / Abstract: The aim of this work was to evaluate the spatial and temporal (short range) distribution of hydrocarbons (polycyclic aromatic hydrocarbons - PAHs, aliphatic hydrocarbons - AHs, Linear Alkyl Benzenes - LABs) in suspended particulate matter (SPM) in Guaratuba Bay, Brazil, as well as identify their main sources and observe how the parameters of the water column affect their distribution. For this purpose, 22 samples were collected in three distinct periods (04/2013, 08/2013 and 03/2014). In general, we observed high values in the middle portion of the estuary, related to hydrodynamic phenomena that contribute to the accumulation of organic matter, creating a region that acts as a geochemical particulate filter. We also observed high concentrations in the bay mouth, next to the passage of ferries indicating a continuous supply throughout the year, and in the innermost portion of the bay, suggesting the fluvial contribution as a source of the hydrocarbon introduction. Finally, we observed high PAHs and HAs values near Guaratuba marina during Carnival (03/2014), indicating an increase in the introduction of these compounds in this period. Generally, the highest concentrations were observed during the summer, population growth period in the region. The analysis of diagnostic reasons allowed us to evaluate the main sources of hydrocarbons in the Bay of Guaratuba. The distribution of PAHs and AHs suggests an important recent petrogenic source, probably associated with the traffic of vessels and ferries on the bay, as well as a natural contribution of organic matter from terrestrial biogenic sources, probably derived from the existing mangrove forest in the Bay shores. Thus, it was observed that the introduction of oil and sewage are emerging problems in Guaratuba Bay, especially during the summer. In addition, this study showed the importance of the evaluation of contaminants in short timescales and to consider the physical and chemical characteristics of the water column in environmental assessment studies involving SPM samples, since they may be responsible for accumulating organic material areas far from the point sources of pollutants.

Através de observações diárias da direção da corrente longitudinal superficial, e da aquisição de perfis verticais coletados com um ADP no canal principal da praia de Tramandaí, RS, foi possível verificar o comportamento da corrente ao longo da coluna d’água e quanto à distribuição de sua direção superficial. Análises qualitativas da direção superficial da corrente longitudinal, de 2004 a 2008, mostram a ocorrência anual de correntes sem uma única direção preferencial, sendo hora para nordeste, hora para sudoeste. A análise mensal dos registros mostra que fevereiro e março apresentaram maior bidirecionalidade que outros meses, com freqüências de ocorrência semelhante de correntes para nordeste e para sudoeste. Embora o fluxo apresente ambas as direções em todos os meses, predominantemente no verão e primavera o fluxo é para sudoeste devido à ocorrência de intensos ventos alísios de nordeste, enquanto no outono e no inverno, devido às frentes frias, correntes para nordeste são mais freqüentes. Comparações entre as direções simultâneas do vento, das ondas e das correntes, mostram que o ângulo de incidência das ondas é o principal fator influenciador da direção superficial da corrente. Os perfis verticais de velocidade e direção da corrente, coletados concomitantemente a observações do vento e ondas incidentes na área de estudo, indicam valores de corrente com mínimos de 0.10m/s e máximos de 0.83m/s. Os dados indicam que o fluxo ocorre na forma de pulsos, com oscilações da direção ao longo da coluna d’água controladas pela velocidade da corrente, mais intensa nas camadas superficiais, diminuindo de intensidade próximo ao fundo. As maiores velocidades de propagação das correntes ocorrem associadas aos maiores ângulos de incidência das ondas, que durante os registros de corrente, atingiram valores entre 1,4ᵒ e 10,9ᵒ. / Daily observations of the surface longshore current, and vertical profiles acquisitions by an ADP in the main bar of Tramandaí Beach, RS, made it possible to verify the current’s behavior along water column and its surface direction distribution. Qualitative analysis of the surface longshore current direction, from 2004 to 2008, show an annual occurrence without one preferential direction, being sometimes to NE, sometimes to SW. Monthly analysis from data showed february and march with larger bidirectionality than other months, with similar NE and SW occurrence frequencies. Although the flow shows both directions in all months, especially during summer and spring the flow is SW, due to intense NE winds, while during fall and winter, due to cold front, NE currents are more frequent. Comparisons between simultaneous wind, wave and current data, indicate that the wave’s incidence angle is the most important variable to determine longshore current’s direction. The vertical profiles of velocity and longshore current direction showed variations in velocity throughout the water column with minimum and maximum values of 0.10m/s and 0.83m/s respectively. The data show that flow is in the form of pulses with oscillations in direction along the water column controlled by current velocity, being greatest in the surface layers and becoming weaker with depth. The highest velocities of current propagation correspond to the largest angles of wave incidence which, during the period of record, reached values between 1.4º and 10.9º.