Submitted by Alberto Vieira (martins_vieira@ibest.com.br) on 2018-05-24T20:22:02Z No. of bitstreams: 1 273236.pdf: 8249989 bytes, checksum: 228941a9d93aeb88389dd37957d513c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-24T20:22:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 273236.pdf: 8249989 bytes, checksum: 228941a9d93aeb88389dd37957d513c7 (MD5) Previous issue date: 1998-07-24 / FAPERJ / FUJB / CAPES / Através de análises histológicas foi verificado o padrão reprodutivo de Mussismilia hispida, espécie zooxantelada de coral, endêmica na costa brasileira. Fragmentos provenientes de 2 colônias fixas, as quais foram marcadas no campo para que pudessem ser repetidamente amostradas, e de 1O colônias escolhidas ao acaso foram mensalmente obtidos no periodo de abril/89 a março/90, na Praia da Tartaruga, Búzios, Rio de Janeiro. Os resultados mostraram que M. hispida é uma espécie hermafrodita sequencial, cujo modo de reprodução envolve a liberação de gametas para fertilização e desenvolvimento externos. Células femininas surgiram antes das masculinas e foram inicialmente observadas em abril/89. O tamanho dos ovócitos de Estágio 1, parcialmente imersos na camada mesogleal, variou de 13,04μm a 19,56μm. Entre fevereiro/90 e março/90, ovócitos alcançaram o máximo de amadurecimento e estavam aptos para fertilização. O maior ovócito... / Through histological analysis the reproductive pattern of Mussismilia hispida, a zooxanthellate coral species endemic to the Brazilian coast was verified. Fragments from 2 tagged colonies, which were marked in the field in order to be repeatedly sampled, and 10 others haphazardly chosen were collected monthly, from April/89 to March/90, at Praia da Tartaruga, Buzios, Rio de Janeiro. The results showed that M. hispida is a sequential hermaphroditic species with a broadcast-spawning mode of reproduction, and external fertilization and development. Female cells developed prior to male cells, and were first observed in April/89. Size of Stage I oocytes partially immersed into mesogleal layer ranged from 13,04μm to 19,56μm. Between February/90 and March/90, oocytes reached maximum ripeness and were ready for fertilization. The largest Stage III oocyte...

Submitted by Alberto Vieira (martins_vieira@ibest.com.br) on 2018-01-31T00:18:00Z No. of bitstreams: 1 414933.pdf: 15896634 bytes, checksum: 6e86128ee7096bec949c9b616f290355 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-31T00:18:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 414933.pdf: 15896634 bytes, checksum: 6e86128ee7096bec949c9b616f290355 (MD5) Previous issue date: 2000 / CAPES / Animais clonais crescem por acréscimo de unidades funcionais (zoóides) as quais formam a colônia. A abordagem modular consiste em descrever a forma das colônias do ponto de vista do arranjo e tamanho dos módulos. A abordagem modular foi usada aqui para quantificar variações na forma de crescimento do coral Montastraea cavernosa a partir da mensuração do arranjo e áreas dos pólipos na face interna do tecido colonial. Foram coletadas 46 amostras no Parcel das Paredes (BA) e João Pessoa (PB). Os resultados mostraram que área dos pólipos é parcialmente explicada por fatores ligados ao espaçamento entre eles. Estes fatores variam com a forma da colônia e com a faixa de tamanho de pólipos considerada. Foi proposto um modelo conceitual hipotético para a relação entre a forma de crescimento colonial, o tamanho e a organização dos pólipos. São discutidas possíveis razões evolutivas para o modelo proposto e implicações deste para estudos morfométricos da espécie. / Clonal animals grow through addition of functional units (zooids), whose assemblage constitutes a colony. The modular approach consists in describing colony form from the arrangement and size of modules. The modular approach was used here to access variations in growth forms of the coral Montastraea cavernosa using the arrangement and the size of polyps in the inner face of the colonial of 46 samples collected in Parcel das Paredes (BA) and João Pessoa (PB). Results showed that area of the polyps is partially explained by factors related to the spacing among them. These factors vary with the form of the colony and with the range of polyp sizes being analyzed. A hypothetical conceptual model for the relationship among colonial growth forms, polyp sizes and organization is proposed. Possible evolutionary reasons for such a model are discussed as well as possible implications to morphometric studies of this species.

Submitted by Alberto Vieira (martins_vieira@ibest.com.br) on 2018-02-07T23:54:17Z No. of bitstreams: 1 278121.pdf: 8127899 bytes, checksum: 3473eb61a7feee420d01f0c085576985 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-07T23:54:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 278121.pdf: 8127899 bytes, checksum: 3473eb61a7feee420d01f0c085576985 (MD5) Previous issue date: 1998-08-28 / CAPES / FAPERJ / FUJB / #REVUSAR# CEPEG / A quantificação das comunidades coralíneas em três locais do Arquipélago dos Abrolhos, BA (Face Norte e Portinho, na Ilha de Santa Bárbara, e Ilha Siriba), foi realizada através de transectos de interseção de linha e de quadrados. Para as cinco espécies mais frequentes ou abundantes (Agaricia agaricites, Favia gravida, Mussismilia braziliensis, Porites branneri e Siderastrea stellata) foram avaliados os tamanhos e inclinações de colônias, distâncias entre ponto aleatório e colônias e entre colônias. Ao se comparar os resultados obtidos por quadrados e transectos, não se detectou diferença entre eles quanto à representação das comunidades ( contribuições de diferentes organismos para a cobertura da área). Entretanto, os transectos de interseção de linha detectaram um maior número de espécies, conferindo à amostra um maior poder de resolução do que o método de quadrados. Os organismos construtores dominantes em profundidades entre... / The quantification of coral communities in three areas in the Abrolhos Archipelago (northern and southern inshore areas in Santa Bárbara Island, and Siriba Island) was performed using quadrats and intercept line transect methods. Colony size and inclination, the distances from random points to the nearest colony and between nearest colonies of the same species were evaluated for the five most frequent or abundant coral species (Agaricia agaricites, Favia gravida, Mussismilia braziliensis, Porites branneri e Siderastrea stellata). No differences were detected in the representation of the community ( contributions of different organisms to coverage of an area) when the results of data from quadrats and transects were compared. However, intercept line transects detected more species, presenting higher resolution than quadrats. Dominant reef building organisms, between depths of...

Early work on the reproductive seasonality of corals in the Red Sea suggested that corals exhibit temporal reproductive isolation, unlike on the Great Barrier Reef where many species spawn in synchrony. More recent work has however shown high synchrony in the maturity of gametes in Acropora species, suggesting multi-specific spawning is likely to occur in the Red Sea. In this thesis I investigate the patterns of coral reproduction in the central Red Sea. The spawning season in the central Red Sea lasts four months, from April to July and spawning occurs on nights around the full moon. During this period Acropora species show a peak of spawning in April, with some species spawning again in May. The level of synchrony, quantified with a spawning synchrony index, is comparable to other locations where multi-specific spawning has been reported. Observations over two consecutive years show that the synchrony of spawning was lower in spring 2012 than in spring 2011, and thus that spawning patterns are variable from one year to the other. Coral settlement patterns on artificial substrata confirmed a main spawning season in the spring but also supported reproductive data suggesting that some Porites spawn in October-November. Settlement was studied over 2.5 years on a reef, which had suffered recently from high mortality after a local bleaching event. Settlement appeared low but post-bleaching studies from other locations indicated similar abundances and showed that recruits generally did not increase until 5 years after the bleaching event. Abundance of juvenile corals however started to increase significantly three years after the bleaching. Successful recruitment, although low suggests that the coral assemblage on the affected reef will most likely recover as long as it is not affected by another disturbance.

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published_or_final_version / Biological Sciences / Master / Master of Philosophy

Na presente dissertação eu estudei a distribuição potencial dos corais de águas profundas ao longo da margem continental brasileira e o efeito da resolução das variáveis ambientais em modelos de adequabilidade de habitat (MAH). Primeiramente foi determinada a distribuição potencial de corais de águas profundas a partir de modelos de adequabilidade de habitat de máxima entropia (MaxEnt). Os modelos foram alimentados com diversas camadas de dados SIG de variáveis ambientais e dados de ocorrência de espécies extraídos de bancos de dados e de novos registros. Foram estudados os grupos Scleractinia e Octocorallia, assim como quatro espécies de corais formadores de recifes (Solenosmilia variabilis, Lophelia pertusa, Madrepora oculata e Enallopsammia rostrata) e duas espécies de escleractínios não formadores de recifes (Cladocora debilis e Deltocyathus spp.). O nicho ambiental ocupado pelos táxons foi representado a partir de uma análise multivariada, sendo determinada a sobreposição entre os nichos. A partir disso foi avaliada a similaridade e equivalência de nicho ambiental entre as espécies. Os modelos resultantes indicaram que Scleractinia apresenta distribuição potencial na margem continental leste e sudeste do Brasil (porção Central e Sul), enquanto que Octocorallia apresenta uma distribuição potencial mais ampla abarcando toda a margem continental brasileira, com maior adequabilidade nas margens norte e nordeste. Assim, as áreas de distribuição potencial compartilhada entre octocorais e escleractínios foram aquelas ao largo da porção leste e sudeste do Brasil, sendo estas prioritárias para futuras pesquisas. Os nichos ambientais específicos indicaram menos tolerância de Scleractinia a altas temperaturas em comparação com Octocorallia. Os octocorais ocuparam uma maior amplitude do gradiente ambiental, principalmente relacionado às condições de carbono orgânico particulado, oxigênio dissolvido e temperatura. Isto possivelmente permite aos octocorais habitar a porção norte da margem continental brasileira, onde os modelos de escleractínios indicaram baixa adequabilidade de habitat. A margem continental sudeste do Brasil teve a maior adequabilidade para as espécies de escleractínios formadores de recifes profundos. Isto é de grande valor para planos de conservação nesta área que atualmente apresenta atividades de extração de óleo e gás e que, futuramente, pode ser explotada para a extração de minério. Além disso, as espécies formadoras de recifes ocuparam nichos ambientais similares e, portanto, mudanças nas condições ambientais, como por exemplo as associadas às mudanças climáticas, podem afetar todas elas. Contudo, seus nichos não são equivalentes e, portanto, cada uma delas faz um uso diferente do espaço ambiental da margem continental brasileira. Por último, foram desenvolvidos modelos MaxEnt para Solenosmilia variabilis, Lophelia pertusa, Madrepora oculata e Enallopsammia rostrata em duas resoluções de análise, uma de baixa (i.e., com um tamanho de pixel de aproximadamente 1000 m2) e uma de alta resolução (i.e., pixel de aproximadamente 100 m2) para determinar o efeito da resolução das variáveis ambientais utilizadas na performance e na extensão de área predita de modelos de adequabilidade de habitat. A diferença na extensão da área adequada predita por ambas resoluções foi medida de acordo a três limiares de corte diferentes. Os resultados indicaram diferenças na performance dependendo da resolução, com maior performance nos modelos de alta resolução. Além disso, a extensão de área adequada predita foi geralmente maior nos modelos de baixa resolução, com algumas exceções dependendo da espécie e do limiar de corte. Estes resultados ressaltam a importância da resolução das variáveis ambientais e suas implicações no uso de MAH no planejamento e manejo de Áreas Marinhas Protegidas (MPAs). / In this thesis I studied the deep-sea coral distribution along the Southwestern Atlantic Ocean and the effect of the environmental variables resolution on habitat suitability models (HSM). In the second chapter, I developed HSM based on the Maximum Entropy (MaxEnt) algorithm to identify the potential distribution of deep-water corals. To perform the models, I have used species presence data from existing datasets together with new species records and global environmental variables. I used the main environmental variables to identify suitable areas by modeling niches of different coral taxa. The studied taxa were Scleractinia and Octocorallia, as well as four reef-forming scleractinian species (Solenosmilia variabilis, Lophelia pertusa, Madrepora oculata and Enallopsammia rostrata), and two non-reef-building scleractinians (Cladocora debilis and Deltocyathus spp.). Furthermore, I used multivariate approach to compare their environmental occupied niche in order to assess the spatial niche overlap and test niche similarity and equivalence. The resulting cold-water coral models showed that the most suitable areas occur along the west and southwestern continental margin of Brazil, which permitted to determine areas of priority for future exploration/research to determine conservation areas. Specific environmental niches suggested lower tolerance to high temperatures for Scleractinia than for Octocorallia. Besides, octocorals occupied a wider range of the environmental gradient, which was mainly related to particulate organic carbon, oxygen and temperature. This probably enables them to inhabit the northern part of Brazil where scleratinian models classified as poor habitats for this group. In addition, the Southwestern Brazilian continental margin encloses the most suitable habitats for deep reef-building species. This has important implications for conservation plans in that area already facing gas and oil exploitation and probably future mineral extraction. On the other hand, results suggest that different scleractinian cold-water coral species occupy similar environmental niches and, for this reason, I concluded that changes in environmental conditions, such as those associated to climate change, may affect them all. However, their niches are not equivalent and this suggests that each environmental factor could affect each species in different ways. In the third chapter, I performed HSM based on Maximum Entropy for Solenosmilia variabilis, Lophelia pertusa, Madrepora oculata and Enallopsammia rostrata with two different environmental variables resolution, a low (i.e., a coarse resolution data with pixel size of ca. 1000 m2) and a high resolution (pixel of ca. 100 m2) to determine the effect of the environmental variables resolution on habitat suitability model performances and spatial extent of predicted suitable areas. From the final suitability maps, the changes in area extent depending of both resolution models were measured based in different thresholds. The results showed different performances of the models depending on data resolution, with higher performance at higher resolution. Furthermore, the predicted area varied between resolutions and threshold chosen. These results highlight the importance of environmental variables resolution and their implications for the use of HSM in planning and managing Marine Protected Areas (MPAs).

by Tam Tze Wai. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 1998. / Includes bibliographical references (leaves 107-114). / Abstract also in Chinese. / ABSTRACT --- p.i / ACKNOWLEDGEMENTS --- p.v / TABLE OF CONTENTS --- p.vi / LIST OF TABLES --- p.viii / LIST OF FIGURES --- p.ix / Chapter CHAPTER1 --- INTRODUCTION / Chapter 1.1 --- Modelling the Dynamics of a Coral Community --- p.1 / Chapter 1.2 --- New Paradigm in Understanding Complex System --- p.2 / Chapter 1.3 --- Ecological Models under the New Paradigm --- p.3 / Chapter 1.4 --- Hong Kong Marine Environment and Its Degradation --- p.6 / Chapter 1.5 --- Objectives of the Present Study --- p.8 / Chapter CHAPTER2 --- FIELD STUDIES OF A CORAL COMMUNITY IN HONG KONG / Chapter 2.1 --- Introduction --- p.9 / Chapter 2.2 --- Study Area --- p.10 / Chapter 2.3 --- Materials and Methods --- p.12 / Chapter 2.3.1 --- Preliminary Study of the Coral Cover and Diversity / Chapter 2.3.2 --- Extensive Study of the Coral Cover and Diversity / Chapter 2.3.3 --- Relative Abundance and Species Diversity / Chapter 2.4 --- Results and Discussion --- p.14 / Chapter 2.4.1 --- Preliminary Study / Chapter 2.4.2 --- Extensive Study / Chapter CHAPTER3 --- COMPUTER SIMULATION OF A CORAL COMMUNITY / Chapter 3.1 --- Introduction --- p.40 / Chapter 3.2 --- Object-oriented Programming (OOP) --- p.42 / Chapter 3.2.1 --- Objects / Chapter 3.2.2 --- "Classes, Hierarchies and Inheritance" / Chapter 3.2.3 --- Object-oriented Simulation / Chapter 3.3 --- Object-oriented Simulation of a Five-Coral Community --- p.46 / Chapter 3.3.1 --- Class BenthicEnvir / Chapter 3.3.2 --- Class Coral / Chapter 3.3.3 --- The Objects Behaviour / Chapter 3.3.4 --- The Simulation / Chapter 3.3.5 --- Diversity Index and Statistical Analysis / Chapter 3.4 --- Results and Discussion --- p.66 / Chapter 3.4.1 --- Growing Behaviour of the Corals / Chapter 3.4.2 --- Dynamical Behaviour of the Coral Community in Simulation without Disturbance / Chapter 3.4.3 --- Dynamical Behaviour of the Simulated Coral Community with Disturbance / Chapter 3.4.4 --- Utility of the Object-oriented Model / Chapter CHAPTER4 --- GENERAL DISCUSSION / Chapter 4.1 --- Mechanisms Structuring a Coral Community --- p.94 / Chapter 4.2 --- Comparison between Field Studies and the Computer Model / Chapter 4.3 --- Utilities and Limitations of the Present Model / REFERENCES --- p.107 / APPENDIX --- p.115

Na presente dissertação eu estudei a distribuição potencial dos corais de águas profundas ao longo da margem continental brasileira e o efeito da resolução das variáveis ambientais em modelos de adequabilidade de habitat (MAH). Primeiramente foi determinada a distribuição potencial de corais de águas profundas a partir de modelos de adequabilidade de habitat de máxima entropia (MaxEnt). Os modelos foram alimentados com diversas camadas de dados SIG de variáveis ambientais e dados de ocorrência de espécies extraídos de bancos de dados e de novos registros. Foram estudados os grupos Scleractinia e Octocorallia, assim como quatro espécies de corais formadores de recifes (Solenosmilia variabilis, Lophelia pertusa, Madrepora oculata e Enallopsammia rostrata) e duas espécies de escleractínios não formadores de recifes (Cladocora debilis e Deltocyathus spp.). O nicho ambiental ocupado pelos táxons foi representado a partir de uma análise multivariada, sendo determinada a sobreposição entre os nichos. A partir disso foi avaliada a similaridade e equivalência de nicho ambiental entre as espécies. Os modelos resultantes indicaram que Scleractinia apresenta distribuição potencial na margem continental leste e sudeste do Brasil (porção Central e Sul), enquanto que Octocorallia apresenta uma distribuição potencial mais ampla abarcando toda a margem continental brasileira, com maior adequabilidade nas margens norte e nordeste. Assim, as áreas de distribuição potencial compartilhada entre octocorais e escleractínios foram aquelas ao largo da porção leste e sudeste do Brasil, sendo estas prioritárias para futuras pesquisas. Os nichos ambientais específicos indicaram menos tolerância de Scleractinia a altas temperaturas em comparação com Octocorallia. Os octocorais ocuparam uma maior amplitude do gradiente ambiental, principalmente relacionado às condições de carbono orgânico particulado, oxigênio dissolvido e temperatura. Isto possivelmente permite aos octocorais habitar a porção norte da margem continental brasileira, onde os modelos de escleractínios indicaram baixa adequabilidade de habitat. A margem continental sudeste do Brasil teve a maior adequabilidade para as espécies de escleractínios formadores de recifes profundos. Isto é de grande valor para planos de conservação nesta área que atualmente apresenta atividades de extração de óleo e gás e que, futuramente, pode ser explotada para a extração de minério. Além disso, as espécies formadoras de recifes ocuparam nichos ambientais similares e, portanto, mudanças nas condições ambientais, como por exemplo as associadas às mudanças climáticas, podem afetar todas elas. Contudo, seus nichos não são equivalentes e, portanto, cada uma delas faz um uso diferente do espaço ambiental da margem continental brasileira. Por último, foram desenvolvidos modelos MaxEnt para Solenosmilia variabilis, Lophelia pertusa, Madrepora oculata e Enallopsammia rostrata em duas resoluções de análise, uma de baixa (i.e., com um tamanho de pixel de aproximadamente 1000 m2) e uma de alta resolução (i.e., pixel de aproximadamente 100 m2) para determinar o efeito da resolução das variáveis ambientais utilizadas na performance e na extensão de área predita de modelos de adequabilidade de habitat. A diferença na extensão da área adequada predita por ambas resoluções foi medida de acordo a três limiares de corte diferentes. Os resultados indicaram diferenças na performance dependendo da resolução, com maior performance nos modelos de alta resolução. Além disso, a extensão de área adequada predita foi geralmente maior nos modelos de baixa resolução, com algumas exceções dependendo da espécie e do limiar de corte. Estes resultados ressaltam a importância da resolução das variáveis ambientais e suas implicações no uso de MAH no planejamento e manejo de Áreas Marinhas Protegidas (MPAs). / In this thesis I studied the deep-sea coral distribution along the Southwestern Atlantic Ocean and the effect of the environmental variables resolution on habitat suitability models (HSM). In the second chapter, I developed HSM based on the Maximum Entropy (MaxEnt) algorithm to identify the potential distribution of deep-water corals. To perform the models, I have used species presence data from existing datasets together with new species records and global environmental variables. I used the main environmental variables to identify suitable areas by modeling niches of different coral taxa. The studied taxa were Scleractinia and Octocorallia, as well as four reef-forming scleractinian species (Solenosmilia variabilis, Lophelia pertusa, Madrepora oculata and Enallopsammia rostrata), and two non-reef-building scleractinians (Cladocora debilis and Deltocyathus spp.). Furthermore, I used multivariate approach to compare their environmental occupied niche in order to assess the spatial niche overlap and test niche similarity and equivalence. The resulting cold-water coral models showed that the most suitable areas occur along the west and southwestern continental margin of Brazil, which permitted to determine areas of priority for future exploration/research to determine conservation areas. Specific environmental niches suggested lower tolerance to high temperatures for Scleractinia than for Octocorallia. Besides, octocorals occupied a wider range of the environmental gradient, which was mainly related to particulate organic carbon, oxygen and temperature. This probably enables them to inhabit the northern part of Brazil where scleratinian models classified as poor habitats for this group. In addition, the Southwestern Brazilian continental margin encloses the most suitable habitats for deep reef-building species. This has important implications for conservation plans in that area already facing gas and oil exploitation and probably future mineral extraction. On the other hand, results suggest that different scleractinian cold-water coral species occupy similar environmental niches and, for this reason, I concluded that changes in environmental conditions, such as those associated to climate change, may affect them all. However, their niches are not equivalent and this suggests that each environmental factor could affect each species in different ways. In the third chapter, I performed HSM based on Maximum Entropy for Solenosmilia variabilis, Lophelia pertusa, Madrepora oculata and Enallopsammia rostrata with two different environmental variables resolution, a low (i.e., a coarse resolution data with pixel size of ca. 1000 m2) and a high resolution (pixel of ca. 100 m2) to determine the effect of the environmental variables resolution on habitat suitability model performances and spatial extent of predicted suitable areas. From the final suitability maps, the changes in area extent depending of both resolution models were measured based in different thresholds. The results showed different performances of the models depending on data resolution, with higher performance at higher resolution. Furthermore, the predicted area varied between resolutions and threshold chosen. These results highlight the importance of environmental variables resolution and their implications for the use of HSM in planning and managing Marine Protected Areas (MPAs).