A introdução de espécies exóticas é uma prática que acompanha a história da humanidade, sendo as espécies introduzidas a base da nutrição e economia em vários países. Porém, esse processo contínuo tem levado a uma homogeneização da flora e fauna global. Os ecossistemas aquáticos, que têm recebido menor atenção que os terrestres, têm sofrido perda de diversidade, hibridação, introdução de patógenos, degradação do habitat além da necessidade e alto custo de controle das espécies introduzidas. O desenvolvimento da aqüicultura tem acelerado a introdução de peixes exóticos, que são a base dessa produção em países como o Brasil. Além desta, entre as razões para a introdução citam-se o esporte, a manipulação ecológica com controle de organismos indesejáveis, o melhoramento dos estoques, a ornamentação ou ainda introduções acidentais. No Rio Grande do Sul, nos rios dos Campos de Cima da Serra estão ocorrendo introduções da espécie exótica truta arco- íris (Oncorhynchus mykiss) desde meados da década de 90 como forma de estímulo ao turismo rural. O objetivo dessa prática é a pesca esportiva, que atrai turistas de várias regiões. Porém, os rios da região possuem várias espécies de peixes endêmicas e as conseqüências dessa prática sobre a biota aquática são desconhecidas. O objetivo do presente trabalho é avaliar o efeito da introdução da truta arco-íris sobre o ecossistema de rios de baixa ordem no município de São José dos Ausentes – RS, Brasil. Para tanto foi descrita a biologia da truta arco- íris no novo ambiente, verificando sua alimentação, movimentação, presença e viabilidade da reprodução. A ictiofauna autóctone dos rios com ausência e presença de trutas foi comparada, bem como o efeito da predação sobre a macrofauna bentônica. A ictiofauna foi amostrada com o uso da pesca elétrica, sendo o conteúdo estomacal das trutas avaliado sazonalmente. Três trutas foram marcadas e acompanhadas por ii biotelemetria para determinação da sua área de vida. Um experimento com ninhos artificiais foi conduzido para verificação da sobrevivência de ovos de trutas nas condições dos rios de São José dos Ausentes. O experimento de exclusão de peixes foi feito a fim de avaliar o efeito da predação sobre a macrofauna bentônica, comparando a macrofauna em rios com e sem trutas. Os resultados indicaram que a truta arco- íris tem como alimento principal os invertebrados bentônicos, porém as maiores classes de tamanho incluem peixes em seus alimentos principais. Logo após sua introdução a movimentação é restrita, porém alguns exemplares foram capturados em um rio onde não foi feita introdução dessa espécie. Apesar de baixa, a sobrevivência dos adultos ocorre, assim como a reprodução. A sobrevivência dos ovos também é baixa, porém, uma pós-larva foi encontrada. A ictiofauna autóctone é diferenciada nos rios com presença de truta, apresentando menor riqueza e diversidade e uma tendência a diminuição da biomassa. A macrofauna bentônica também é diferenciada, apesar de não ser possível atribuir essa diferença somente à presença das trutas. / The introduction of exotic species is a practice that accompanies the humanity's history, being the introduced species the base of the nutrition and economy in several countries. Even so, that continuous process has been taking to a homogenization of the global flora and fauna. The aquatic ecosystems, that have been receiving smaller attention than the terrestrial ones, have been suffering diversity loss, hybridization, pathogens introduction, degradation of the habitat and costs of control of the introduced species. The development of aquaculture has been accelerating the introduction of exotic fish, that are the base of that production in countries as Brazil. Among the reasons for the introduction are the sporting fishing, the ecological manipulation with control of undesirable organisms, the improvement of the stocks, the ornamentation or still accidental introductions. In Rio Grande do Sul, in the rivers of Campos de Cima da Serra are occurring introductions of the species exotic rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) from middles of the decade of 90 as incentive form to the rural tourism. The objective of that practice is the sporting fishing, which attracts tourists of several areas. Even so, the rivers of the area possess several endemic species of fish and the consequences of that practice on the aquatic biota have been ignored. The objective of the present work is to evaluate the effect of the introduction of the rainbow trout on rivers of low order in the municipal district of São José dos Ausentes - RS, Brazil. Thus the biology of the rainbow trout was described in the new environment, verifying its feeding, movement, presence and viability of reproduction. The autochthonous ictiofauna of the rivers with absence and presence of trouts was compared, as well as the effect of the predation on the benthic macrofauna. The ictiofauna was collected with the use of the electric fishing, being the stomacal content of the trouts evaluated seasonally. Three trouts were marked and accompanied by biotelemetry for determination of its life iv area. An experiment with artificial nests was driven for verification of the survival of eggs of trouts in the conditions of the rivers of São José dos Ausentes. The experiment of exclusion of fish was made in order to evaluate the effect of the predation on the benthic macrofauna, comparing the macrofauna in rivers with and without trouts. The results indicated that the rainbow trout has as main food benthic invertebrates, even so, in larger size classes it include fishes as main food. After its introduction the movement is restricted, even so trout s were found in a river where they were not introduced. Although low, have survival, as well as reproduction. The survival of the eggs is low, but it is happening in Silveira River, a post larvae being found. The autochthonous ictiofauna is differentiated in the rivers with trout presence, presenting smaller richness and diversity. The benthic macrofauna is also differentiated, in spite of not being possible to attribute that difference only to the presence of trouts.

Les zones côtières sont des milieux privilégiés pour l’ostréiculture. L’espèce la plus cultivée au monde est l’huître creuse Crassostrea gigas, qui a été introduite dans de nombreux pays à des fins d’exploitation et qui, lorsqu’elle trouve des conditions climatiques favorables dans son nouveau milieu, se développe naturellement, en constituant des récifs. Dans le Bassin d’Arcachon, l’huître existe ainsi sous deux formes, cultivée et sauvage. La forme récifale est une structure tridimensionnelle complexe (huîtres agglomérées, au contact du sédiment, plusieurs classes d’âge présentes), alors que les huîtres cultivées sont placées en sur-élévation dans des poches ostréicoles (spécimens isolés, classe d’âge unique). L’effet respectif de ces deux configurations a été étudié selon trois approches : (1) comparaison de la dynamique des deux types de population d’huîtres (croissance, reproduction, composition biochimique), (2) effet de l’activité alimentaire sur les proies accessibles dans le milieu et les flux particulaires associés, et (3) effets des huîtres sur le sédiment et les communautés benthiques. Les deux années d’échantillonnage ont été marquées par un retard de la ponte (année 1) et un défaut de croissance (année 2) des huîtres, qui ont été rapprochées d’un déficit thermique en période estivale (année 1) et d’une disponibilité alimentaire plus faible au printemps (année 2) ; les cycles de reproduction sont apparus en léger décalage entre huîtres cultivées et sauvages. Une expérimentation in situ en tunnels benthiques à trois périodes de l’année a permis de quantifier les flux de matière et la consommation de nutriments et d’espèces planctoniques par les deux populations d’huître durant un cycle de marée. Le sédiment à proximité des huîtres est enrichi en particules fines et en matière organique, par suite de modifications locales de l’hydrodynamisme et de la production de fèces par les huîtres. Il en résulte une modification de la structure des peuplements de l’endofaune benthique. Les récifs d’huîtres sauvages constituent un nouvel habitat de substrat dur dans le Bassin d’Arcachon où n’existent naturellement que des habitats sédimentaires ; ils supportent une épifaune à fortes biomasse et diversité, qui accroît la biodiversité locale. / Coastal areas are favourable environments for oyster farming. The most commonly farmed species in the world is the cupped oyster Crassostrea gigas, which was introduced in many countries for aquaculture purposes. When it finds suitable climatic conditions in its new environment, the species develops naturally, thereby creating oyster reefs. In Arcachon Bay (SW France), the cupped oyster develops as both farmed and feral populations. Oyster reefs are complex tridimensional structures (agglomerated oysters, in contact with the sediment, populations with many any classes), while farmed oysters are cultivated off-bottom in plastic bags (isolated oysters, populations with a single age class). The respective effects of these two oyster configurations were studied according to three research axes: (1) a comparison of the dynamics of farmed and wild oyster populations, in terms of growth, reproduction, and biochemical composition; (2) the effect of oyster feeding on accessible preys and the associated particulate fluxes; and (3) the effects of oysters on the sediment and benthic communities. The two years of study were characterized by a delay in the spawning periods (year 1) and an unusually low growth rate (year 2) in oysters, which were related to low summer water temperatures (year 1) and a low food availability in spring (year 2); reproduction cycles also appeared slightly shifted between farmed and wild oysters. An in situ experiment with benthic tunnels at three periods of the year was designed to quantify the flux of matter and the consumption of nutrients and planktonic species by the two oyster populations during a tidal cycle. Sediment in the vicinity of oysters contained more fine particles and organic matter, due to changes in local hydrodynamism and oyster production of faeces. These sedimentary changes modified the structure of benthic infaunal assemblages. Oyster reefs form a new habitat of hard substrate in Arcachon Bay, where only sedimentary habitats naturally occur; they have an epifauna with high biomass and diversity, that increases the local biodiversity.

Les vasières intertidales sont des environnements complexes et changeants, qui abritent des invertébrés enfouis dans le sédiment (la macrofaune benthique) et sont visités de manière saisonnière par de grands migrateurs : les oiseaux limicoles. Ce travail de recherche s’intéresse aux relations proie-prédateur entre les oiseaux limicoles et leur ressource alimentaire : la macrofaune benthique. La thèse est articulée en 8 chapitres qui présentent des études à différentes échelles spatio-temporelles : des saisons à la décennie, et de la baie à la route migratoire. Ces études sont basées sur un échantillonnage régulier des vasières intertidales du Golfe de Gascogne (France) ainsi que d’échantillonnages en mer des Wadden (Pays-Bas) et au Banc d’Arguin (Mauritanie). Les données de macrofaune (qualité, taille, densité, biomasse) sont couplées aux données de comptages de leurs prédateurs ainsi qu’à leur comportement alimentaire (reconstruction du régime alimentaire d’après les isotopes, les fécès, la modélisation ou l’observation de vidéos). Ces huit études apportent un éclairage sur l’écologie de leurs interactions (en intégrant des variables environnementales telles que le temps d’inondation, la granulométrie, la température, la production primaire, ou encore la latitude). Une attention particulière est portée à la variabilité des proies et du comportement alimentaire de leurs prédateurs, dans l’espace et le temps. Des encarts viennent illustrer pour l’un les techniques de reconstruction du régime alimentaire, pour l’autre les défenses développées par les mollusques marins, ou encore la relation entre énergie à disposition et sélection du site pour les limicoles. / Intertidal mudflats are complex ecosystems undergoing constant changes, home to infaunal invertebrates (benthic macrofauna), and migratory sites for particular birds : shorebirds. This research focuses on predator-prey interactions between shorebirds and their macrobenthic prey. The present thesis is composed of 8 chapters which illustrate different spatio-temporal scales : from seasons to the decade, and from the bay to the migratory flyway. These studies are based on regular benthic sampling of intertidal flats along the Bay of Biscay (France), as well as sampling data from the Dutch Wadden Sea and the Mauritanian Banc d’Arguin. Macrobenthic data (quality, sizes, densities, biomass) are linked with shorebird counts and data about their feeding behaviour (diet reconstruction from isotopes, faeces, modeling and video observations). These eight studies shed light on particular relationships between some prey and their predators, and the ecology of these interactions (including environmental variables such as inundation time, grain size, temperature, primary production, or even latitude). Particular attention is given to the variability of prey and predator behaviour in time and space. Inserts are included in between chapters to illustrate for instance different diet reconstruction techniques, anti-predation traits in marine molluscs, or relation between energy available and site selection in shorebirds.

The deep ocean (> 200-m depth) covers more than 65 percent of earth's surface and is known as the largest active carbon sink of the planet. Photosynthesis fixes inorganic carbon into organic rich-compounds to fuel the biological production in the upper ocean. A small portion of the photosynthetic carbon eventually sinks to the seafloor to support diverse deep-sea life. In this dissertation, the phytoplankton production and export flux of particulate organic carbon (POC) to the seafloor were linked to standing stocks and compositional changes of the deep-sea soft bottom assemblages. The pattern and processes of energy transfer from the surface ocean to the deep sea was examined by modeling the global benthic bacteria, meiofauna, macrofauna, and megafauna biomass from remotely sensed ocean color images and the seafloor relief. The analysis was then scaled down to the macrofauna of the Gulf of Mexico (GoM) to examine the global pattern on regional oceanic features with contrasting productivity regimes. These results suggested a universal decline of benthic standing stocks down the continental margins that is caused by an exponential decrease of export POC flux with depth. A revisit of historical epibenthic invertebrate sampling in the North Atlantic showed that both individual species and multi-species assemblages occurred in narrow depth bands that hugged the topography from the upper continental slope out to the Hatteras Abyssal Plain. The continuum compositional change suggested that the continuous decline of benthic food supply with depth was the potential driving force for the pattern of bathymetric faunal zonation. A broad, systematic survey across multiple depth transects in the northern GoM suggested that macrofauna zonation is not only taking place across isobaths, but also form the northeast to the northwest GoM due to a horizontal productivity gradient created by the nutrient-laden Mississippi River. Analyses of long-term demersal fish data from 1964 to 2002 in the northern GoM showed no evidence of large-scale faunal change across different sampling times. Base on the pooled data, a shift in rate of fish species replacement may be caused by complex biological interactions or changes in environmental heterogeneity along depth or productivity gradients.

MOREIRA, Lucas Buruaem. Avaliação da toxicidade dos sedimentos e da macrofauna bentônica em areas portuarias: porto do Mucuripe e terminal portuario do Pecem (CE) e porto de Santos (SP). Dissertação (Mestrado em Ciencias Marinhas Tropicais) - Instituto de Ciencias do Mar, Universidade Federal do Ceará, 2009. / Submitted by Debora Oliveira (deby_borboletinha@hotmail.com) on 2011-12-08T17:47:32Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_lbmoreira.pdf: 981456 bytes, checksum: a700d35b6e6549319f47332919172156 (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid(nadsa@ufc.br) on 2011-12-12T11:57:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_lbmoreira.pdf: 981456 bytes, checksum: a700d35b6e6549319f47332919172156 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-12T11:57:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_lbmoreira.pdf: 981456 bytes, checksum: a700d35b6e6549319f47332919172156 (MD5) Previous issue date: 2009 / Ports are important for the world economy; however, the activities related to them are considered very harmful the coastal systems, in special due to the contaminant inputs to the aquatic environment. Sediments constitute the main fate for the contaminants, and when contaminated, they may become a secondary source of contamination to the environment, threatening the health of ecosystems and affecting some economic activities, as fishing and dredging and disposal of dredged material. The objective of this study was to evaluate the quality of sediments from 3 port areas influenced by ports, by the ecotoxicological and ecological perspectives. Three Brazilian ports were selected: Ports of Mucuripe Pecém, both on the coast of Ceará State (Northeast of Brazil) and the Port of Santos, on the coast of São Paulo State (Southeast of Brazil). Sediments were characterized as to grain size distribution, content of carbonates, organic matter, total organic carbon, nitrogen and total phosphorus. The ecotoxicity assays employed the amphipod Tiburonella viscana (for wholes sediment) and embryos of the sea urchin Lytechinus variegates, for sedimentwater interface and the liquid phases extracted from the sediments (porewater and elutriates). The benthic community was evaluated for taxonomic composition and for some ecological descriptors, as total density (D - number of organisms), density of polychaetes, and the density of peracarida, richness (S) and Shannon-Weaner diversity (H’). Toxicity was found in sediments of the three areas, as to the amphipods as to L. variegatus larval development. The density, richness, abundance and diversity indices were considered low, indicating that the benthic communities are under stress. The integrative analysis indicated that as the natural factors, such as hydrodynamic, different water masses, and sediment composition, as the toxicity of the sediments, which is the ultimate integrated expression of the contamination, influenced on the benthic fauna composition. The results showed that the applied methods may be used as a tool to subsidize the sediment quality assessment and the management of dredged materials. / Portos e terminais portuários são importantes para a economia mundial, entretanto suas atividades de operação têm sido consideradas altamente impactantes aos ecossistemas costeiros, em especial por representarem fontes significativas de contaminação. Os sedimentos constituem o principal destino para os contaminantes, porém quando contaminados, passam a atuar como fonte secundária de contaminação para o ambiente aquático, prejudicando a saúde dos ecossistemas e afetando algumas atividades econômicas, como a pesca e as dragagens. O objetivo do presente estudo foi avaliar a qualidade de sedimentos de três áreas portuárias do litoral brasileiro, do ponto de vista ecotoxicológico e ecológico, através de testes de toxicidade e análise da comunidade bentônica. Foram selecionados o Porto do Mucuripe e o Terminal Portuário do Pecém, ambos no litoral do estado do Ceará (CE), e o Porto de Santos, no estado de São Paulo (SP). Os sedimentos foram caracterizados quanto à granulometria, teores de carbonatos, matéria orgânica, carbono orgânico, nitrogênio e fósforo total. Os testes de toxicidade foram conduzidos com o anfípodo Tiburonella viscana, para sedimento integral, e embriões de ouriço do mar Lytechinus variegatus, para interface sedimento-água, e fases liquidas extraídas (água intersticial e elutriatos). A comunidade bentônica foi avaliada quanto à composição taxonômica, sendo utilizados alguns descritores, como densidade (D - número de organismos), densidade de poliquetos, densidade de peracarida e os descritores ecológicos: riqueza (S) e diversidade de Shannon-Weaner (H’). Os resultados mostraram toxicidade nos sedimentos das três áreas estudadas, tanto sobre os anfípodos quanto sobre o desenvolvimento larval dos ouriços do mar. Os índices de densidade de organismos, riqueza, abundância e diversidade foram considerados baixos, indicando que as comunidades bentônicas encontram-se sob stress. A integração dos resultados apontou que tanto fatores naturais, como o hidrodinamismo, a presença de diferentes massas d’água e a composição do sedimento, quanto a toxicidade, a qual é a expressão integrada da contaminação, exercem influência na composição da fauna bentônica. Os resultados mostram que os métodos aplicados podem ser usados como uma importante ferramenta para subsidiar a avaliação da qualidade de sedimentos, sobretudo em áreas sujeitas à dragagem.

Submitted by Alberto Vieira (martins_vieira@ibest.com.br) on 2018-01-19T14:15:15Z No. of bitstreams: 1 574810.pdf: 7112385 bytes, checksum: 6f6499c9ffa59ef9d17afb323e949d4f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-19T14:15:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 574810.pdf: 7112385 bytes, checksum: 6f6499c9ffa59ef9d17afb323e949d4f (MD5) Previous issue date: 2000-11-20 / CAPES / Com o intuito de estimar a produção secundária de Emerita brasiliensis e Excirolana braziliensis, na Prainha (RJ), foram realizadas coletas mensais durante o período de junho de 1993 a maio de 1995. Foram estabelecidos três transectos na zona entre-marés, perpendiculares à linha d' água, cada qual dividido em cinco estratos, paralelos a linha d' água. De cada estrato foram retiradas quatro réplicas com um amestrador metálico de 0,04m2. A expectativa de vida das fêmeas de Emerita brasiliensis foi calculada em 10,3 e 8,0 meses, respectivamente, para o primeiro (93/94) e segundo anos (94/95). Para os machos este parâmetro foi estimado em tomo de 9 meses para os dois anos de estudo. A produção foi calculada utilizando-se os métodos de Hynes e de Crisp 3A, sendo estimada entre 15,589 e 12,378g(PSLC)m^-2a^-1 , para o primeiro ano amostral, e entre 53,326 e 47,534g(PSLC)m^-2a^-1 , para o segundo ano, sendo a produção do segundo ano, significativamente superior a do primeiro ano. Emerita brasiliensis apresentou... / With the aim of estimating the secondary production of Emerita brasiliensis and Excirolana braziliensis, at Prainha Beach (RJ), monthly samplings were performed in the period from June 1993 to May 1995. Three transects were established in the intertidal zone, perpendicular to the waterline, each divided into five strata parallel to the waterline. From each level, four replicates were taken using a 0.04 m2 metal sampler. The life span of Emerita brasiliensis females was calculated in 10.3 and 8.0 months for the first (93/94) and second (94/95) years, respectively. For the males this parameter was estimated around 9 months for the two years of study. The production was calculated by the methods of Hynes and Crisp 3A, and was estimated between 15.589 and 12.378g(AFDW)m^-2a^-1 for the first sample year, and between 53.326 and 47.534g(AFDW)m^-2a^-1 for the second year, which was significantly higher than the first year. For Emerita brasiliensis...

Orientador: Carlos Roberto Spindola / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-15T19:11:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Catanozi_Gerson_D.pdf: 11539513 bytes, checksum: ab8020b1e51d03c4b15a4b840fa0132c (MD5) Previous issue date: 2018-08-15T16:11:29Z / Resumo: A biodiversidade no Brasil é considerada uma das maiores do planeta. Parte significativa desta permanece desconhecida. Nesse caso, encontra-se a fauna de solo. Além da importância ecológica, esses organismos têm se revelado fundamentais para o bom funcionamento do sistema edáfico. O objetivo deste trabalho é analisar e identificar grupos taxonômicos da macrofauna de solo e estabelecer os respectivos índices ecológicos em: áreas florestais conservadas e em recuperação da degradação por mineração; e áreas sob manejo agrícola - biodinâmico e tradicional. Para tanto, foram realizadas coletas utilizando-se os métodos - Pitfall traps e TSBF. Os animais coletados foram identificados em grandes grupos taxonômicos e contabilizados para se obter densidades, riquezas e índices ecológicos. Os resultados indicam que a densidade de grupo, associada à riqueza e índices ecológicos, contribui de forma importante para um entendimento integrado. Os solos em processo de recuperação apresentaram valores que diferiram entre si, principalmente nas camadas mais superficiais. Pastos com braquiária podem ser diferentes entre si com relação à macrofauna de solo, principalmente em favor do manejo biodinâmico com maior diversidade de espécies vegetais. Finalmente, modelos matemáticos das densidades podem contribuir com a análise ou previsão das condições do solo. Porém, estudos complementares são necessários, reforçando a possibilidade de tornar viável o uso de organismos da macrofauna de solo como bioindicadores ambientais / Abstract: Biodiversity in Brazil is considered one of the greatest on the planet. Important part of it has kept unknown and many species have been extinguished quite before scientifically identified, mainly because of the small size of those organisms or the restricted access to them. That may be particularly the case of soil fauna. Besides their ecological importance, those organisms have played fundamental role for a good work of edaphic system. The objective of this work is to analyze and identify taxonomic groups of soil macrofauna, establishing the respective ecological indexes at: conserved rainforest and in recovery process from degradation by tin mining areas; and areas under biodynamic system and conventional management. In order to that, collects were taken by using two methods - Pitfall traps and TSBF. The collected animals were identified into broad taxonomic and counted to determine their densities, richness and ecological indexes. The general results suggest that the density of each animal taxonomic unit, associated to richness of groups and ecological indexes, supplies in an important way for a global understanding. Soils in different recovery process showed different results, mainly within the superficial layers. Biodinamyc managed pastures with Brachiaria sp may be different between each other about epigeic and edaphic macrofauna, mostly where greater diversity of consorted plant species are present, even in conventional management approach. Finally, mathematical models for density may contribute to analyze and forecast the soil conditions. Nevertheless, additional studies are necessary in order to make possible the use of soil macrofauna as environmental bioindicators / Doutorado / Análise Ambiental e Dinâmica Territorial / Doutor em Ciências

A l’échelle de l’Atlantique Nord-Est, la Manche se situe à un carrefour biogéographique entre les provinces boréale et lusitanienne. Ainsi, de nombreuses espèces y sont en limite d’aire de distribution. L’objectif de cette thèse est d’évaluer les effets du changement climatique récent sur la distribution de la macrofaune benthique subtidale, peu étudiée à ce jour, en se basant sur la comparaison de données collectées à l’échelle de la Manche lors une période froide (i.e. années 1960-70) et lors d’une période chaude (i.e. 2012 et 2014) dans les sédiments grossiers circalittoraux. L’étude de la structure des assemblages inféodés à cet habitat a mis en évidence deux grandes communautés benthiques : la communauté des sédiments grossiers sablo-graveleux et celle des cailloutis et graviers. L’analyse de l’évolution des températures de fond au cours des 30 dernières années a montré l’hétérogénéité spatiale du réchauffement, variant de 0,1 à 0,5°C par décennie d’ouest en est. Ce réchauffement ne se s’est pas traduit par d’importants déplacements de l’aire de distribution des espèces mais par une forte diminution du nombre d’occurrences des espèces d’eaux froides et une forte augmentation de celui des espèces d’eaux chaudes. Le développement de modèles de distribution d’espèces a permis de déterminer l’importance relative des facteurs climatiques et édaphiques dans la distribution des invertébrés benthiques en Manche et d’apprécier l’aptitude des espèces à ajuster leur distribution à la hausse de températures. L’ensemble de ces résultats suggère que le changement climatique en cours pourrait entraîner une diminution de la biodiversité benthique aux limites d’aires de distribution, en particulier si la connectivité entre populations limite l’arrivée de nouveaux individus. / In the North-East Atlantic, the English Channel constitutes a biogeographical transition zone between the Boreal and Lusitanian provinces. Thus, many species reach there their distribution range limits. The aim of this thesis is to assess the effects of recent climate change on the distribution of the subtidal benthic macrofauna, poorly studied to date, basing on the comparison of data collected during a cool period (i.e. 1960s-70s) and during a warm period (i.e. 2012 and 2014) in the circalittoral coarse sediments. Two large communities were highlighted in the study of the structure of the assemblages found in this habitat: the gravelly coarse sand community and the pebbles and gravels community. The analysis of the evolution of seabed temperature for the last 30 years showed the spatial heterogeneity of the warming, varying from 0.1 to 0.5°C per decade from West to East. This warming did not translate into large species distribution shifts but into a sharp decrease in the number of occurrences of cold-water species and a sharp increase in the number of occurrences of warm-water species. Development of species distribution models allowed to identify the relative importance of climatic and edaphic factors in the distribution of benthic invertebrates in the Channel and to assess the species’ ability to adjust their distribution to the rise in temperature. The whole results suggest that ongoing climate change could lead to a decrease in benthic biodiversity at range limits, especially where connection routes are lacking for new migrants.

La sostenibilidad de la producción piscícola marina en jaulas flotantes requiere, entre otras cuestiones, de la mejora de la gestión ambiental y de la reducción de los impactos ambientales que la actividad genera. Para ello, es importante tener un buen conocimiento de los efectos que el enriquecimiento orgánico tiene en el ecosistema y conocer los procesos de recuperación cuando la actividad cesa. Este estudio se llevó a cabo en una piscifactoría de dorada (Sparus aurata) ubicada en la costa del Mediterráneo español. Se estimaron los flujos bentónicos in situ de oxígeno y nutrientes, se midieron parámetros de la columna de agua y de los sedimentos y se determinó la macrofauna bentónica, bajo una jaula ubicada en el centro de la instalación y en una estación control. Se realizaron 8 campañas de muestreo abarcando dos fases: la de funcionamiento y tras el cierre definitivo de la actividad acuícola. En la fase de funcionamiento se observó que en los sedimentos bajo las jaulas se generó una acumulación de materia orgánica y fósforo total y los sedimentos se volvieron más reductores, mostrando niveles máximos en verano. La macrofauna presentó una menor riqueza específica y una mayor abundancia respecto del control siendo el poliqueto Capitella capitata la especie dominante bajo las jaulas. Debido a la mineralización de la materia orgánica, los sedimentos bajo las jaulas funcionaron como un sumidero de oxígeno disuelto, y también como una fuente, hacia la columna de agua, de nitrógeno inorgánico disuelto y fosfato. Sin embargo, los flujos de sílice no parecieron verse afectados por la actividad de la piscifactoría. En la columna de agua se produjo una disminución de la concentración de oxígeno disuelto y un aumento de nitrógeno inorgánico disuelto y fosfato, llegando a modificarse, en ocasiones, la relación estequiométrica de los nutrientes y el nutriente limitante para la producción primaria. A pesar de haber encontrado mayores concentraciones de nutrientes en las inmediaciones de las jaulas, no se apreció una correspondencia con los niveles de clorofila a probablemente debido al papel que juega el biofouling marino de las estructuras sumergidas de las instalaciones piscícolas en el aprovechamiento de nutrientes, partículas y fitoplancton. Tras el cese definitivo de la actividad, la recuperación de la zona se manifestó, a distintas escalas temporales, mediante síntomas de recuperación parcial de los diversos parámetros abióticos y bióticos del medio. El primer parámetro en recuperarse fueron los flujos bentónicos de amonio, seguido de los de fosfato y oxígeno disuelto y el porcentaje de materia orgánica en los sedimentos, los cuales a los 3 meses del cese de la piscifactoría ya mostraron niveles semejantes a los medidos en la estación control. A los 9 meses del cese también se vieron recuperados el resto de parámetros abióticos de los sedimentos perturbados por la actividad, tales como el porcentaje de la fracción gruesa, la concentración de fósforo total y las medidas del potencial redox. La recuperación de la macrofauna fue más lenta que la de los parámetros abióticos. A los 3 meses del cese de la actividad, la abundancia de Capitella capitata ya había descendido drásticamente, en el área que fue afectada por la piscifactoría, pero no se observó hasta el muestro después de 2 años del cierre de la piscifactoría niveles semejantes de riqueza específica en las dos zonas muestreadas. / Morata Higón, T. (2013). Procesos de intercambio de materiales en la interfase agua-sedimento en piscifactorias marinas en jaulas flotantes [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/34772 / TESIS

La industria de la acuicultura se está expandiendo debido a la demanda de alimentos por el crecimiento de la población. En 2019, en España, la producción alcanzó 342.867 toneladas y un valor de primera venta de 501 millones de euros (APROMAR 2020). Las principales especies producidas fueron los mejillones (77%), la lubina (8%) y la dorada (4%), todas especies cultivadas en zonas costeras. Las principales estructuras donde se cultivaban estas especies son bateas y long lines para mejillones (4.793 instalaciones) y jaulas flotantes para lubina y dorada (43 instalaciones) (APROMAR 2020). Ambos cultivos producen enriquecimiento por MO y acumulación de restos de valva de mejillón en los sedimentos marinos. Sin embargo, existe una falta de conocimiento para poder entender todas las consecuencias ecológicas de la interacción entre el enriquecimiento por MO y la acumulación de valvas de mejillón en los ecosistemas bentónicos, ya que aunque se ha estudiado en profundidad el efecto del enriquecimiento por MO sobre los sedimentos (Holmer et al. 2005a; Apostolaki et al. 2007; Holmer et al. 2007), los efectos de acumulación los restos de valva de mejillón en los ecosistemas de sedimentos apenas se han investigado (Newell 2004; Wilding 2012; Wilding and Nickell 2013). Por lo tanto, para mejorar el conocimiento de los impactos de la acuicultura y sus interacciones en los sedimentos, los objetivos generales de la presente tesis doctoral han sido: Capítulo 2) Analizar el efecto de la bioturbación en la capacidad metabólica de los sedimentos a lo largo de un gradiente de enriquecimiento por MO derivado de la acuicultura marina. Capítulo 3) Investigar la interacción entre el enriquecimiento por valva de mejillón y por MO derivado de la acuicultura en flujos biogeoquímicos de sedimentos marinos. Capítulo 4) Comprobar el efecto del enriquecimiento por valva de mejillón y por MO procedente de la acuicultura en la capacidad de bioturbación de la comunidad de la macrofauna de los sedimentos marinos. Las principales conclusiones de esta tesis son: 1. Los sedimentos bioturbados, al promover las condiciones óxicas, pueden amortiguar las consecuencias negativas relacionadas la limitación de oxígeno producidas por el aporte extra de materia orgánica de la actividad acuícola. 2. La prevalencia de condiciones óxicas a través de la bioturbación de la macrofauna puede disminuir la importancia de las vías anaeróbicas de mineralización de la materia organica del sedimento bajo la influencia de la acuicultura, limitando la capacidad metabólica del sedimento. 3. En sedimentos bioturbados, su capacidad metabólica puede no seguir una relación lineal con el nivel de enriquecimiento por materia orgánica derivado de la actividad acuícola, aumentando la acumulación de contenido de MO en el sedimento a altas tasas de aporte de la materia orgánica. 4. Analizar la capacidad metabólica de los sedimentos podría ser una herramienta relevante para predecir la respuesta de los sedimentos frente al enriquecimiento de materia orgánica de los sistemas de acuicultura. 4. El análisis de la capacidad metabólica de los sedimentos puede ser una herramienta relevante para predecir la respuesta de los sedimentos frente al enriquecimiento por materia orgánica derivada de la acuicultura. 5. Los restos de valva de mejillón procedentes de los sistemas acuícolas sobre sedimentos arenosos sin macrofauna, en condiciones de enriquecimiento por materia orgánica, pueden disminuir la tasa de liberación de amonio a la columna de agua, limitando las consecuencias ecológicas negativas derivadas de la eutrofización. 6. Los restos de valva de mejillón, procedentes de los sistemas acuícolas, en sedimentos arenosos contaminados por materia orgánica pueden reducir la acumulación de los subproductos de vías metabólicas anaeróbicas, mejorando el estado ecológico del sedimento impactado. 7. Los restos de valva de mejillón, procedentes de los sistemas acuícolas, pueden modificar la comunidad de la macrofauna de los sedimentos arenosos en áreas oligotróficas, triplicando su abundancia y biomasa, y promoviendo la abundanica de familias con mayor capacidad de bioturbación, específicamente las familias Nassaridae y Nereididae. El efecto de los restos de valva de mejillón en la comunidad de la macrofauna bentónica está modulado por las características del sedimento, específicamente por el tamaño del grano y el contenido natural de materia orgánica. No se han obtenido efectos negativos significativos de los restos de valva de mejillón sobre la comunidad de sedimentos macrofaunales y sobre sus parámetros fisicoquímicos. 10. Los restos de valva de mejillón procedentes de los sistemas acuícolas, que suelen tratarse como un producto de desecho, podrían utilizarse para mitigar los efectos negativos de la contaminación por materia orgánica en los sedimentos marinos, particularmente en sitios defaunados. 11.Mantener los restos de conchas de mejillón derivados del sistema de acuicultura en sedimentos arenosos podría beneficiar la capacidad de bioturbación de la comunidad de la macrofauna que podría mejorar el metabolismo aeróbico de los sedimentos, reduciendo el coste de su gestión de extracción del sedimento y previniendo las posibles perturbaciones asociadas. / La parte experimental de la presente tesis doctoral ha sido costeada por el proyecto del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades títulado "IMPLICACIONES ECOLOGICAS DE FONDOS MARINOS BIOGENICOS ARTIFICIALES: ACUMULOS DE RESTOS DE BIVALVOS COMO HERRAMIENTA DE MITIGACION ORGANICA Y SUMIDERO DE CARBONO" (CGL2015-70136-R).