Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Áreas alagadas são importantes devido à grande biodiversidade que sustentam e aos serviços ambientais gerados pela sua conservação. Essas áreas, quando dominadas por macrófitas, tendem a suportar grande biodiversidade e assumir grande valor de conservação. Assim, o monitoramento do estabelecimento deste importante componente do ecossistema durante um projeto de recuperação de ecossistemas é importante para avaliar o sucesso da sua recuperação. Este trabalho teve como objetivo estimar aquantidade de biomassa por área acumulada em um ecossistema ao longo de um gradiente de recuperação. Através da classificação não supervisionada gerada a partir de de imagens de satélite de alta resolução (GeoEye-1) e amostragem destrutiva foram estimadas quantidades de biomassa por área em três alagados em recuperação na Reserva Ecológica Guapiaçú. A classificação não supervisionada se mostrou uma ferramenta acurada e eficiente no mapeamento de classes de vegetação. Os alagados estudados apresentam uma taxa de acúmulo de carbono anual estimada em 1,12 MgC.hec-1 atingindo um máximo de 5.55 MgC.hec-1 no terceiro ano. Adicionalmente, foi observada uma correlação negativa entre biomassa e profundidade. / Wetlands are important due to the substantial biodiversity they maintain and for the ecosystem services they provide. These areas when colonized by macrophytes tend to support great biodiversity and assume great value for conservation. Therefore monitoring the establishment of these important ecosystem features during the recovery of reconstructed wetlands is made necessary to evaluate the success of such projects. Here, the main objective was to estimate the amount of biomass accumulated by the macrophyte growth during the first 6 years of a wetland recovery project. From unsupervised classification generated from high resolution satellite imagery and destructive field sampling the accumulated biomass of macrophyte beds was estimated in 3 reconstructed wetlands at Reserva Ecológica Guapiaçú, Rio de Janeiro. Unsupervised classification was shown to be an effective and accurate tool for mapping vegetation classes. The studied wetlands showed an annual carbon accumulation rate of 1,12 MgC.hec-1 with apparent decrease in rate over time and with the maximum accumulated biomass of 5,55 MgC.hec-1 in the third year. A negative correlation between water depth and biomass was observed.

A discriminação de espécies de macrófitas através de Sensoriamento Remoto vem de encontro à necessidades econômicas e sanitárias geradas pelo aumento dos conglomerados urbanos e seus danos aos ambientes aquáticos continentais. A ausência de pesquisa básica relacionada à obtenção de respostas espectrais específicas tem dificultado a discriminação das espécies de macrófitas infestantes, em imagens multiespectrais. Objetivos: Tendo o conhecimento das necessidades de pesquisa básica nesta área, este estudo tem como objetivos analisar a resposta espectral de espécies de macrófitas, buscando sua distinção, e comparar a reposta espectral do Infravermelho Próximo (IVP) às características anatômicas espessura da folha, espessura do parênquima esponjoso, proporção do parênquima esponjoso na folha, e proporção de espaços aéreos no parênquima esponjoso. Metodologia: Para atingir os objetivos, foram coletados dados espectroradiométricos de espécies de macrófitas. Num primeiro momento foi testada a distinção entre duas espécies em imagem orbital. Em seguida, foram realizados diversos experimentos em laboratório, os quais foram posteriormente analisados matematicamente buscando suas relações. Foi também realizado o estudo anatômico de folhas de cinco espécies de macrófitas, cujos valores foram comparados com a resposta espectral no IVP. Resultados: O banco de dados de respostas espectrais gerado foi comparado inter e intraespecificamente, e foram usados descritores matemáticos para verificar as possibilidades de diferenciação. As folhas com máxima, média e mínima reflectância de cinco espécies escolhidas por serem mais importantes em infestações foram analisadas anatomicamente e foram calculados os valores da espessura da folha, espessura do parênquima esponjoso, proporção do parênquima esponjoso na folha, e proporção de espaços aéreos no parênquima esponjoso. Conclusões: Os descritores utilizados para analisar as respostas espectrais se mostraram eficientes na separação entre as espécies estudadas em laboratório. Dentre eles, o que mostrou melhores resultados para a distinção entre espécies foi o índice da Posição do Limite Vermelho. As características anatômicas obtidas com o uso de microscopia confocal e de luz possibilitaram a discriminação das espécies. Além disso, foi possível verificar que as características anatômicas analisadas foram altamente correlacionadas com a Reflectância de algumas das espécies na região do IVP. / The differentiation of macrophytes species using Remote Sensing is recommended in a world where the economy and healthy are being highly injured by the increased number of urban population and their damages to the aquatic environments. The lack of the basic research related to the acquisition of spectral signatures of species has been raising difficulties on the discrimination of them in multispectral images. Aims: Knowing this lack of basic research, this work has the goals of analyze the spectral signatures of macrophytes species, looking for its differentiation, and compare spectral the reflectance in the Near Infrared (NIR) region of the Electromagnetic Spectrum with the anatomic variables: thickness of the leaf, thickness of the spongy mesophyll, percentage of the spongy mesophyll in the leaf, and percentage of the aerial spaces inside this mesophyll. Methodology: To reach these goals, it was collected spectroradiometric data of macrophytes species. Primarily it was tested the differentiation between two species in an orbital image. Afterward, it was carried out some laboratory experiments, which were mathematically analyzed looking for their relationships. Then, it was accomplished the leaves anatomical studies of five macrophytes species, whose values where compared with the spectral signature in the NIR region. Results: The initial spectral signatures database was compared inter and intra-specifically, and it were used mathematical descriptors to verify the possibilities of species differentiation. Leaves with maximum, medium and minimum reflectance of five species chosen because of their importance on infestations, was anatomically analyzed and it were calculated the values of the thickness of the leaf, thickness of the spongy mesophyll, percentage of the spongy mesophyll in the leaf, and percentage of the aerial spaces inside this mesophyll. Conclusions: The descriptors used to analyze the spectral signatures denote efficiency in the differentiation of macrophytes species in laboratory. Among them, the one that has been showed the best results for the species differentiation was the Red Edge Position. The anatomical characteristics achieved with confocal and light microscopy made feasible to differentiate the species. Besides that, it was possible to verify that the analyzed anatomical characteristics were highly correlated with reflectance in some species in the NIR region.

A planície costeira do Rio Grande do Sul apresenta vários lagos subtropicais rasos com origem semelhante e uma grande amplitude de tamanho, distância e conectividade entre lagos, e desta maneira é aqui considerada como apropriada ao endereçamento de questões tais como diversidade e metabolismo do bacterioplâncton, um tópico atual de pesquisa. Em uma primeira abordagem, nós acessamos a diversidade bacteriana usando a técnica de Hibridização in situ Fluorescente (FISH) em um sub-conjunto destes lagos e inesperados padrões biogeográficos foram encontrados, a despeito da baixa resolução taxonômica empregada por esta técnica. Uma vez que os resultados do FISH têm sido relacionados também ao estado fisiológico das células, além de diversidade, nós procuramos por uma explicação alternativa para situações metabólicas bacterianas associadas aos fatores testados. Os resultados mostraram que as macrófitas exercem um efeito negativo sobre o fitoplâncton através de mecanismos antagonistas e que este último, por sua vez, afeta as bactérias, além de um possível efeito direto sobre o fitoplâncton e o bacterioplâncton pela liberação de compostos alelopáticos e substâncias húmicas. A competição entre o fitoplâncton e as bactérias sob condições de alta densidade algal pode igualmente criar condições inadequadas para o metabolismo bacteriano. Estes resultados indicam que fatores locais podem ter um efeito importante sobre a distribuição de estados metabólicos do bacterioplâncton. Em uma segunda abordagem, nós examinamos em detalhe a transição a partir da zona litoral dominada por macrófitas até a zona pelágica dominada pelo fitoplâncton, acompanhando as respostas contínuas do bacterioplâncton à mudança de dominância de produtor primário, uma vez que os resultados da primeira abordagem demonstraram que importantes respostas das bactérias estão associadas a estes dois habitats putativos. Os resultados também indicaram um padrão de inibição na presença de macrófitas aquáticas, potencializado pelas altas cargas de substâncias húmicas dos massivos banhados circundantes. O bacterioplâncton aumentou em densidade, biovolume e biomassa em direção às zonas pelágicas, mas a Eficiência de Crescimento Bacteriana indicou que as bactérias possivelmente tenham melhor performance metabólica em locais de dominância bem definida. Mudanças na estrutura da comunidade incluindo zooplâncton, fitoplâncton e bacterioplâncton foram encontradas, confirmando constatações prévias sobre o papel estruturador das macrófitas em lagos rasos, com a comprovação adicional de que este papel aplica-se também às bactérias. / The coastal plain of Rio Grande do Sul state presents several subtropical shallow lakes with similar origin and a wide range of size, distance and connectivity between lakes, and therefore is considered as suitable to address questions such as bacterial diversity and metabolism, a current research subject. In a first approach we assessed bacterial diversity using the technique of Fluorescent in situ Hybridization (FISH) in a sub-set of these lakes and unexpected biogeographic patterns arised, despite the low resolution employed by this technique. Since FISH results might be linked also to physiological status of cells, rather than diversity itself, we looked for an alternative explanation for bacterial metabolic situations associated with the drivers tested. Our results showed that macrophytes exert a negative effect on phytoplankton through antagonistic mechanisms and the latter, at its turn, affects bacteria, besides a possible direct effect on phyto- and bacterioplankton by release of allelopathic compounds and humic substances. Competiton between phytoplankton and bacteria in high algal density areas can create also inadequate conditions for bacterial metabolism. These results indicate that local factors can have an important effect on bacterioplankton metabolic status distribution. In a second approach we examined in detail the transition between a macrophyte dominated littoral zone to a phytoplankton dominated pelagic zone, following the continuous responses of bacterioplankton to the shift of primary producer dominance, since our previous results from the first approach showed that important responses of bacteria are associated to this two putative habitats. Overall data showed also a pattern of inhibition in the presence of aquatic macrophytes, potentialized by high loads of humic substances from surrounding massive wetlands. Bacterioplankton increased in density, biovolume and biomass towards pelagic zones, but Bacterial Growth Efficiency indicated that bacteria might perform better in well defined dominance sites. Changes in community structure of zooplankton, phytoplankton and bacterioplanton was found, confirming previous statements about the structuring role of macrophytes in shallow lakes, with the additional comprovation that this role applies also for bacteria.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-05-02T13:54:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Cacilda Rocha.pdf: 2113838 bytes, checksum: 349b3a96b2897b76b15485e6fd1e6f54 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-02T13:54:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Cacilda Rocha.pdf: 2113838 bytes, checksum: 349b3a96b2897b76b15485e6fd1e6f54 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / CAPES / Macrófitas submersas promovem atributos das comunidades zooplanctônicas mediante estrutura física, transparência da água, habitat, e abrigo de predadores. Enquanto competem por luz e nutrientes, afetando negativamente o crescimento do fitoplâncton atuando nas interações de controle base-topo e promovendo efeito de controle topo-base do zooplâncton. Pouco foi investigado sobre o papel da vegetação submersa nas interações do zooplâncton e fitoplâncton em áreas sobre influência de reservatório no semiárido brasileiro. Nesse sentido, de maneira a identificar principais lacunas e perspectivas para estudos futuros sobre as macrófitas e interações tróficas enfatizando buscas por estudos realizados na América do Sul, realizamos uma análise cienciométrica, e acreditamos que o número de artigos na área exibirá uma tendência crescente ao longo dos anos, onde a América do Sul apresentará participação significativa tanto no número de publicações quanto na cooperação internacional. Além disso, com a finalidade de investigar se nas áreas com pressões pelos usos em reservatório e solo, plantas submersas são afetadas positivamente, e estruturam riqueza e abundância para o zooplâncton, e suas interações afetam negativamente o fitoplâncton durante quatro períodos, coletamos evidências de efeitos de controle base-topo e topo-base de macrófitas sobre o plâncton. Para tanto, comparamos atributos de comunidades e nutrientes dissolvidos em bancos de plantas na zona litorânea e centros correspondendo à pelágica. Para análise Cienciométrica, acessamos publicações usando base de dados internacional entre 1980 a 2015. A coleta do material no campo mediante navegação pelas áreas em distâncias superiores de 3.5km, com coletas simultâneas da cobertura vegetal, comunidades planctônicas e nutrientes nitrogenados e fósforo total dissolvido. Áreas de cobertura das plantas submersas foram estimadas por medição da proporção de presença e ausência de espécies em 24 pontos em transectos paralelos às margens em área superior a 3.5 km. Coletamos 24 amostras do fitoplâncton e de nutrientes. Para o zooplâncton, realizamos amostragem composta da coluna d’água na vertical e horizontal através de arrastos totalizando 48 amostras. A Cienciometria mostrou que o número de pesquisas sobre essas interações tróficas cresceram nos últimos anos na América do Sul, com contribuições do Brasil, Argentina e Uruguai. O conhecimento sobre as interações tróficas em tem norteado abordagens técnicas e pesquisas científicas em países temperados para melhorar a qualidade da água e restaurar lagos e reservatórios eutrofizados, mas a América do Sul avançou pouco. Constamos que o maior volume de artigos indexados tratou sobre a dinâmica e estrutura das assembléias aquáticas, teias e interações tróficas, para as quaias reservatórios e áreas alagadas receberam pouca atenção. Grande número de estudoscontemplam toda comunidade aquática e interações entre macrófitas, fitoplâncton zooplâncton e peixes. Com relação à pesquisa de campo, a macrófitas ocorreram em alta densidade e cobertura vegetal em 12 pontos por baía (60%; 70%) a diferentes profundidades (2m a 6m). Nas baías, fósforo (médias= 0.03 e 0.05 mg/L) e nitrogênio (0.4 e 0.9 mg/L) apresentaram baixas concentrações. A transparência de Secchi foi alta nas duas baías (>3.8). O fitoplâncton teve riqueza de 17 táxons, dos quais Cyanophyta e Bacillariophyta foram mais representativos. Baixas densidades registradas refletiram nos baixos valores clorofilaa (médias= 9 e 12 µg/l). O zooplâncton apresentou alta dissimilaridade na riqueza (97 spp.) dos Rotifera, Cladocera e Copepoda e abundância relativa, com densidades variando significativamente na zona pelágica (24 a 2013 ind./m³) e litorânea (28 a 1260 ind./m³) de ambas as baías. Nesse contexto, confrontando esses resultados com os dados encontrados da vegetação, juntamente com as baixas concentrações de nutrientes dissolvidos, clorofila-a e alta transparência da água (Secchi), há forte indício da ocorrência de interações com controles base-topo e topo-base sobre o fitoplâncton. Nossos dados suportam a hipótese de prováveis efeitos dessas interações estejam contribuindo para a manutenção das condições de transparência da água nas baías, favorecendo baixa riqueza e biomassa algal. Uma vez que o conhecimento sobre as interações tróficas, particularmente as que ocorrem em cascata tem sido desenvolvido com sucesso em na reestruturação e restauração da qualidade da água em diversos países. Esta pesquisa contribui para o conhecimento das interações mediadas pelas macrófitas, sobre o zooplâncton e fitoplâncton em áreas de influência de reservatórios. Contudo, estudos na área das interações tróficas mediadas pelas macrófitas poderão ser direcionados de maneira a atenuar assimetrias internacionais, encorajando o aumento da produtividade científica na América do Sul. Esforços para restaurar as baías no entorno do reservatório no Brasil poderão ser despendidos usando técnicas combinadas para aumentar a qualidade da água e incrementar atributos das comunidades aquáticas. / Submerged macrophytes promote attributes of planktonic communities by physical structure, water transparency, habitat, and shelter from predators. As they compete for light and nutrients, affecting negatively the phytoplankton growing, mediated bottom-up and topdown control interactions of zooplankton. Little has been investigated on the role of submerged vegetation in the interactions of zooplankton and phytoplankton in areas of reservoir influence in the Brazilian semiarid region. In order to identify major gaps and perspectives for future studies of macrophytes and trophic interactions, emphasizing searches for studies in South America, we conducted a scientometric analysis. We believe that the number of articles in the area show an increasing tendency to over the years, where South America will present significant participation in both the number of publications and in international cooperation. In order to investigate the impact of land use areas surrounding reservoir in submerged plants on planktonic communities, during four periods, we collect evidence of bottom-up and top-down controls of macrophyte on plankton. Our hypothesis is that the macrophytes are affected positively in that areas, and at the same time, can provide structure for richness and abundance to zooplankton and their interactions affect phytoplankton negatively. In the field we compare attributes of communities and dissolved nutrients in plant beds in the littoral and pelagic zones. For scientometrical analysis, we access publications using international database from 1980 to 2015. In the field, the samples were collected by boat, where greater distances with simultaneous sampling of vegetation, plankton communities and nitrogenous nutrients and total phosphorus dissolved. The submerged plant coverage areas were estimated by reducing the proportion of presence and absence of species in 24 points in parallel transects an area greater than 3.5 km. We collected 24 samples of phytoplankton and nutrients. For zooplankton, carry out sample composed of the water column vertically and horizontally, through hauls totaling 48 samples. The scientometrical analysis results showed that the number of trophic interactions researches grown in recent years in South America, with contributions from Brazil, Argentina and Uruguay. We found that the highest volume of indexed articles deals with the dynamics and structure of aquatic assemblages, webs and trophic interactions. Reservoirs and wetlands have received little attention. The large number of studies includes all aquatic community and interactions between macrophytes, phytoplankton, zooplankton and fish. Macrophytes occurred in high density and vegetation cover at 12 points per bay (60%; 70%) at different depths (2m to 6m). In the bays, phosphorus (mean = 0.03 and 0.05 mg / L) and nitrogen (0.4 and 0.9 mg / L) had lower concentrations. We found high Secchi transparency (>3.8) for both bays. The phytoplankton richness was 17 taxa, of which Cyanophyta Bacillariophyta were most representative. Low densities recorded reflected in lower values Chlorophyll-a (mean = 9.12 µg/l). Zooplankton showed high dissimilarity in the richness (97 spp.) of rotifers, Cladocera and Copepoda, with relative abundance. Densities varying significantly in the pelagic (24-2013 ind./m³) and littoral zones (28-1260 ind./m³) of both the bays. In this context, comparing these results with data from the vegetation, along with low concentrations of dissolved nutrients, chlorophyll-a and high water transparency, there is strong evidence of the occurrence of macrophytes and zooplankton interactions with bottomup and top-down controls on phytoplankton. Our data support the hypothesis that probably, effects of these interactions are contributing to the maintenance of conditions of water transparency, favoring low richness and algal biomass. The knowledge of trophic interactions, particularly which occur in cascades, has been successfully developed in the restructuring and restoration of water quality in several countries. This research brings to contributes to the knowledge of macrophytes, zooplankton and phytoplankton interactions in areas influenced by reservoirs. However, studies in the area of trophic interactions mediated by macrophytes may be directed in order to mitigate international asymmetries by encouraging increased scientific productivity in South America. Efforts to restore the bays around the reservoir in Brazil may be spent using combined techniques to increase the quality water and increase attributes of aquatic communities.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós–Graduação em Oceanografia Biológica, Instituto de Oceanografia, 2012. / Submitted by Cristiane Gomides (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-10-11T12:19:06Z No. of bitstreams: 1 Leandro.pdf: 1098668 bytes, checksum: d672d3888ee8760a698a4ba11e3e1121 (MD5) / Approved for entry into archive by Sabrina Andrade (sabrinabeatriz@ibest.com.br) on 2013-10-17T17:27:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Leandro.pdf: 1098668 bytes, checksum: d672d3888ee8760a698a4ba11e3e1121 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-17T17:27:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leandro.pdf: 1098668 bytes, checksum: d672d3888ee8760a698a4ba11e3e1121 (MD5) Previous issue date: 2012 / Na costa brasileira, o peixe-boi marinho, Trichechus manatus, apresenta distribuição fragmentada e restrita a algumas regiões com características ecológicas distintas. É considerado um herbívoro generalista e oportunista, que consome uma ampla variedade de vegetação de rios, mares e estuários, porém, existem poucas informações sobre a ecologia da espécie no país. O objetivo do presente estudo foi o de estudar a ecologia trófica de T. manatus no Brasil por meio de análise de isótopos estáveis. Amostras de dentes (n=22) e ossos (n=21) de peixes-bois encalhados e amostras de vegetação foram coletadas na região nordeste do país para a análise de isótopos estáveis de carbono (δ13C) e nitrogênio (δ15N). Os animais foram agrupados em cinco regiões: Alagoas, Ceará, Maranhão, Paraíba (que também inclui animais do Rio Grande do Norte e Pernambuco) e Piauí. As plantas, obtidas destas mesmas regiões, foram categorizadas em quatro grupos: fanerógamas marinhas, macroalgas, mangues e de marismas. O modelo de mistura bayesiano para isótopos estáveis SIAR (Stable Isotopes Analysis in R) foi utilizado para estimar as proporções das fontes nas dietas dos grupos de peixesbois. Não foram verificadas diferenças nos valores de δ13C e δ15N entre dentes e ossos, classes de idade ou sexos. Foram verificadas, entretanto, diferenças nas composições isotópicas dos peixes-bois entre as regiões, principalmente com relação ao carbono: os peixes-bois do Ceará (-7,0 ±0,5‰) apresentaram as composições mais enriquecidas em 13C, enquanto os valores mais empobrecidos foram encontrados nos animais do Maranhão (-15,7 ±1,6‰). Valores intermediários foram observados nos indivíduos de Alagoas (-9,3 ±0,4‰), Piauí (-9,3 ±0,6‰) e Paraíba (-11,4 ±2,8‰). Com relação aos isótopos de nitrogênio, os animais da Paraíba (8,8 ±1,2‰) apresentaram composições mais enriquecidas em 15N do que os indivíduos das outras regiões. O modelo de mistura também mostrou diferenças espaciais na ecologia trófica dos peixes-bois. Os animais do Ceará consumiram predominantemente fanerógamas (97,3%), enquanto as fanerógamas (69,4%) e as macroalgas (64,4%) foram mais importantes para os indivíduos de Alagoas e Paraíba, respectivamente. Apesar dos manguezais predominarem no Maranhão, a vegetação de marisma foi a que apresentou a maior contribuição (68,7%) na dieta dos peixes-bois do região. Diferentemente das demais regiões, os indivíduos do Piauí apresentaram uma dieta mais diversificada, na qual os quatro grupos de macrófitas contribuíram em proporções similares (fanerógamas: 28,5%; marismas: 27,1%; macroalgas: 24,0%; mangues: 20,4%). Os resultados demonstram diferenças espaciais nas estratégias alimentares, bem como a importância dos diferentes grupos de macrófitas na dieta dos peixes-bois. O presente estudo é o primeiro a aplicar a análise de isótopos estáveis em peixes-bois marinhos na América do Sul, amplia o conhecimento sobre a ecologia trófica da espécie no país e fornece informações importantes para o estabelecimento de estratégias para a conservação de T. manatus e seu habitat no Brasil. / On the Brazilian coast, the manatee Trichechus manatus has a fragmented distribution, restricted to a few regions with different ecological characteristics. It is considered a generalist and opportunistic herbivore, consuming a wide range of vegetation from rivers, seas and estuaries, however, information about the ecology of the species in the country is scarce. The aim of this study was to study the trophic ecology of T. manatus in Brazil through stable isotopes. Samples of teeth (n=22) and bones (n=21) of stranded manatees and plants were collected in the northeastern region of the country for the analysis of stable isotopes of carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N). The animals were grouped in five regions: Alagoas, Ceara, Maranhão, Paraíba (that includes individuals from Pernambuco and Rio Grande do Norte) and Piauí. The plants, obtained from these same areas, were categorized in four main groups: macroalgae, mangroves, seagrasses and saltmarsh plants. The bayesian mixture model for stable isotopes SIAR (Stable Isotopes Analysis in R) was used to estimate the proportions of the sources in the diets of the groups of manatees. There were no differences in the values of δ13C and δ15N among teeth and bones, age classes or between sexes. There were, however, regional differences in isotopic compositions of manatees, especially for δ13C. Carbon stable isotope compositions ranged from depleted in 13C in Maranhão (- 15,7±1.6‰), to more enriched in Ceará (-7.0±0.5‰), whereas Alagoas (-9.3±0.4‰), Piauí (-9.3±0.6‰) and Paraíba (-11.4±2.8‰) presented intermediate values. Manatees from Paraíba had higher 15N values (8.8±1.2‰) than those from other regions. The mixture model also indicated regional variation on the manatees diet. Animals from Ceará feed almost exclusively on seagrasses (97.3%), while manatees from Alagoas and Paraíba graze mainly upon seagrasses (69.4%) and macroalgae (64.4%), respectively. Individuals from Maranhão were feeding mainly on saltmarsh plants (68.7%), despite mangrove dominate the area. Individuals from Piauí, on the other hand, had a more diversified diet, where seagrasses (28.5%), saltmarsh plants (27.1%), macroalgae (24.0%) and mangroves (20.4%) were assimilated in similar proportions. This study i the first to use stable isotopes do investigate the feeding ecology of manatees in South America. The spatial variation in the manatee’s diet demonstrates that proper conservation strategies for the species should include the maintenance of different macrophyte habitats along the northeastern Brazil.

Orientador: Silvana Moreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-16T10:36:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AvelinoNeto_Sebastiao_D.pdf: 6321049 bytes, checksum: a54827db20bdd0eedb9943b48ef60d17 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar a operação e o desempenho de seis Leitos Cultivados de Fluxo Subsuperficial que operaram como pós-tratamento de um Tanque Séptico Modificado, instalados na Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Campinas. O sistema em estudo é composto por três leitos retangulares e três quadrados, dispostos em paralelo. Como meio suporte utilizou-se brita e foram cultivadas duas espécies de macrófitas emergentes (Typha sp. e Eleocharis sp.). Foi estudado o desempenho do leito cultivado para diferentes tempos de detenção hidráulicos e para isto foram coletadas amostras das folhas das macrófitas, do perfil do meio suporte em diferentes profundidades, da água residuária no afluente e no efluente de cada leito cultivado. Para a análise quantitativa foi empregada a técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron. Para a avaliação do desempenho dos leitos estudados as concentrações de Cr, Mn, Fe, Cu, Zn e Pb foram avaliadas nas folhas das macrófitas, no meio suporte, no afluente e no efluente. Foi verificado que o desempenho do leito quadrado cultivado com Eleocharis foi superior ao retangular para os seguintes elementos: Mn, Fe, Cu e Zn. Para os elementos Cr e Pb o leito retangular cultivado com Eleocharis teve um melhor desempenho. Verificou-se que tanto no leito quadrado quanto no retangular as folhas de Eleocharis e Typha apresentaram eficiência de remoção superior a do meio suporte. Assim como no leito cultivado com Eleocharis, foi observado um melhor desempenho do leito cultivado com Typha quadrado para Mn, Fe, Cu e Zn, enquanto que para Cr e Pb o leito cultivado com Typha retangular apresentou melhor desempenho. No sistema de leito cultivado de geometria quadrada com Typha e Eleocharis e Controle removeram os metais Fe, Cu e Zn a limites permitidos pela legislação em qualquer dos tempos de detenção hidráulico empregado. No entanto para a remoção de Cr a níveis estabelecidos pela legislação é recomendado a operação do sistema com tempo de detenção hidráulico de 4 dias, e para Pb os tempos de detenção hidráulico recomendados são os de 4 e 6 dias. Para o leito retangular cultivado com Eleocharis e Typha, assim como no leito controle podemos observar que para os elementos Fe, Cu e Zn, as concentrações estão abaixo dos valores máximos permitidos pela legislação de lançamento de efluentes, para todos os tempos de detenção hidráulico. Entretanto para uma remoção eficiente de Cr, Mn e Pb os tempos de detenção de 4 e 6 dias são os mais recomendados para a operação do sistema. Os leitos controles quadrado e retangular tiveram eficiência de remoção inferior ao dos leitos cultivados com as macrófitas. O meio suporte nas profundidades de 10, 30 e 50 cm do leito cultivado de geometria quadrado e retangular cultivados com as macrófitas Typha sp. e Eleocharis sp., removeu os metais Cr, Mn, Fe, Cu, Zn e Pb de forma semelhante, ou seja, não houve uma profundidade que tivesse eficiência de remoção superior as demais / Abstract: The purpose of this work was evaluated the operation and performance of six constructed wetland of subsuperface flow, operating as post-treatment of a septic tank, installed on Agricultural Engineering College at University of Campinas. The system in study containing three square units, disposed in parallel. The substrate used was gravel and two emergent macrophytes species were cultivated (Typha sp. and Eleocharis sp.). The performance of the units were studied for different hydraulic residence times (2, 3, 4 and 6 days) and for this leaf of the macrophytes, substrate in different depths, wastewater in all units were collected. For quantitative analysis Synchrotron Radiation Total Reflection X-ray Fluorescence technique was employed. For evaluation of the performance in the constructed wetlands concentrations of Cr, Mn, Fe, Cu, Zn e Pb in leaf macrophytes, substrate, entrance and exit of the system were determined. The performance of the square unit with Eleocharis was higher than rectangular shape for Mn, Fe, Cu and Zn elements. For Cr and Pb the rectangular unit with Eleocharis presented better performance. Leaf of Eleocharis and Typha showed removal efficiency higher than substrate for square and rectangular units. As in the unit with Eleocharis a better perfomance was observed in a square unit cultivated with Typha for Mn, Fe, Cu and Zn, while for Cr and Pb the rectangular shape with Typha presented better performance. In the square system cultivated with Typha, Eleocharis and the control removed Fe, Cu and Zn to levels permitted by the legislation for all hydraulic residence times. Moreover for Cr removal to levels established by the legislation the operation with 4 days of hydraulic residence time was indicated and for Pb the recommended times were 4 and 6 days. For rectangular systems cultivated with Eleocharis and Typha, as the control unit, Fe, Cu and Zn, concentrations were smaller than the permissive values established by the legislation for all hydraulic residence times. By the order hand for a efficient removal of Cr, Mn and Pb the residence times of 4 and 6 days were most recommended for the system operation. Square and rectangular control units showed efficiency removal smaller than units containing the macrophytes. The removal of Cr, Mn, Fe, Cu, Zn and Pb metals by the substrate in 10, 30 and 50 cm depths of square and rectangular shapes cultivated with the two macrophytes showed no significative difference / Doutorado / Recursos Hidricos / Doutor em Engenharia Civil

This study proposed to assess how the structureis abiotic community in atemporary aquatic ecosystem of bioma Caatinga. Two species of aquatic macrophytes present in three temporary reservoirs Hydrocleys parviflora Seub. (Alismataceae) and Egeria densa (Hydrocharitaceae) from three lagoon are located in the zone of damping, outside of protected Unit Conservation Natural Monument Grota do Angico, Sergipe-Brazil. The macrophytes and associated macroinvertebrates were sampled in Surber 0.25 mm for a period of four months, from June to September 2011, during which the lakes were full. Samples of macrophytes were repeated at intervals of fifteen days, as well as variables measured were physical - chemical: pH, DO, water temperature, salinity, volume, transparency, concentration of phosphate and nitrate from water by the multiparameter instrument mod. Hanna HI. The macrophytes and macroinvertebrates were preserved in alcohol 70%. After analysis of macroinvertebrates and identified at taxonomic family. It was determined the weight per capita biomass of aquatic macrophytes. The abiotics variable had presented significant differences between the lagoons, how much to the space distribution of the macrophytes, it observed a relation of codominnace in a lagoon and dominance of H. parviflora in others two. The average biomass of dominant H. parviflora was estimated: 64,84±30,52 g.m-² and E. densa was 79,25±30,27 g.m-² (n = 36 and 18) respectively, however statistically had not significance variation between lagoons. The macroinvertebrates (4668 individuals) are distributed in 31 families belonging to four classes: Insecta> Hirundinidae> Gastropoda> Aracnidae. The class Insecta showed the highest abundance (45.40%) followed by the Hirundinidae (40.70%) of individuals sampled. The application of canonical correlation analysis found no significant relationships between the abiotic factors and the presence of most families of macroinvertebrates. The lagoons presented high levels of nutrients which indicate a process of eutrophication, but the presence of aquatic macrophytes, common in natural and artificial lakes in the semiarid, suggests that its functional role has attenuated this process. We did not find any relationship between macroinvertebrate diversity and different species of macrophytes present. The macrophytes, however, influenced the homogeneity of communities, softening the variations both in time scale as a function of more dramatic changes in the physical environment. The lakes with higher macroinvertebrates richness were more stable than the one that occurrence only one species. These ponds are the predominance of pollution tolerant species, and a large proportion of predators, especially the latter, a response to the large supply of prey. / Considerando a necessidade de ampliar o conhecimento sobre a biodiversidade da Caatinga, especialmente acerca de suas comunidades aquáticas, este estudo tem por objetivo avaliar a composição de macroinvertebrados associados a macrófitas aquáticas em lagoas intermitentes no semi-árido sergipano, bem como avaliar a composição e possíveis relações entre estas duas comunidades. As macrófitas encontradas neste trabalho foram Hydrocleys parviflora Seub. (Alismataceae) e Egeria densa (Hydrocharitaceae), localizadas em 3 lagoas na zona de amortecimento da Unidade de Conservação Monumento Natural Grota do Angico, entre os municípios de Poço Redondo e Canindé de São Francisco. As coletas foram realizadas no período de junho a setembro de 2011. Neste período foram feitas as medições dos variáveis abióticas: O.D., pH, temperatura da água, salinidade, volume da lagoa, transparência, fosfato e nitrato. Foram Coletados Macroinvertebrados com amostrador tipo surber, de malha com 0,25 mm, identificados até o nível taxonômico de família. As variáveis abióticas apresentaram diferenças significativas entre as lagoas. Quanto à distribuição das macrófitas, observou-se uma relação de codominância em uma das lagoas, enquanto nas outras duas H. parviflora foi a espécie dominante. A biomassa seca média estimada da H. parviflora foi 64,84 ± 30,52 g m-² (n = 36), enquanto a E. densa, apresentou biomassa seca estimada 79,25 ± 30,27 g m-² (n = 18) sem variações significativas entre as lagoas. Os macroinvertebrados (4668 indivíduos) estão distribuídos em 31 famílias pertencentes a quatro classes: Gastropoda, Hirundinidae, Aracnidae e Insecta. A classe Insecta apresentou maior abundância (45,40%) seguida dos Hirundinidae (40,70%) dos indivíduos amostrados. A aplicação de Analise de Correlações Canônicas não encontrou relações significativas entre as características abióticas e a presença da maioria das famílias de macroinvertebrados. As lagoas apresentaram elevados teores de nutrientes o que indica um processo de eutrofização, porém a presença das macrófitas aquáticas, comum nos lagos naturais e artificiais no semiárido, sugere que seu papel funcional tem atenuado este processo. Não foram encontradas quaisquer relações entre a diversidade de macroinvertebrados e as diferentes espécies de macrófitas presentes. As macrófitas, contudo, influenciaram a homogeneidade das comunidades, amenizando as variações tanto em escala temporal, como em função de mudanças mais drásticas no ambiente físico. As lagoas com maior riqueza de macrófitas se mostraram mais estáveis que aquela em que ocorreu apenas uma espécie. Nestas lagoas ocorre o predomínio de espécies tolerantes à poluição, e uma grande proporção de predadores, principalmente, este último, uma resposta à grande oferta de presas.

Orientadora: Profª. Drª. Lúcia Helena Gomes Coelho / Coorientadora. Profª. Drª. Roseli Frederigi Benassi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, Santo André, 2018. / De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), a água potável segura e o saneamento adequado são fundamentais para a redução da pobreza e para o desenvolvimento sustentável. Entretanto, o aumento da poluição ambiental, o uso excessivo da água sem gerenciamento e a aceleração da eutrofização de corpos hídricos ao longo dos anos tem contribuído para maiores danos à saúde humana e para o desequilíbrio ecossistêmico. Pensando nesse cenário, faz-se necessário desenvolver soluções eficazes e econômicas para o tratamento de efluentes. No presente estudo, foi avaliado um sistema piloto de alagado construído (SAC) com plantas emergentes (Eleocharis sp.) para o pós-tratamento de esgoto sanitário proveniente de uma estação de tratamento de esgoto no município de Arujá - SP. O sistema foi monitorado em duas etapas, sendo a primeira para avaliar o sistema plantado frente ao sistema controle (não plantado) e a segunda, para avaliar o desempenho dos SACs plantados em tempos de detenção hidráulica (TDHs) diferentes, de 2, 4 e 6 dias. Objetivou-se, principalmente, avaliar a eficiência de remoção de nutrientes (N e P), sob elevada condição de oxigenação, em diferentes TDHs e também frente ao SAC controle. O SAC plantado, em geral, obteve remoções superiores em relação ao SAC controle, evidenciando a influência positiva das plantas no sistema. Em relação à etapa II, o SAC operado com TDH = 6 dias foi o que obteve os melhores resultados, com remoções médias de 36,1 % de nitrogênio total, 59,6 % de cor aparente, 62,9 % de turbidez e 78,4 % de Carbono Orgânico Total (COT). Não foi observada influência significativa do TDH na remoção de fósforo total, embora o SAC com maior TDH tenha atingido mais de 74,0 % de remoção em determinado momento. Destaca-se ainda que os níveis de oxigênio dissolvido não foram limitantes para o processo de nitrificação nos SACs, no entanto, podem ter interferido na desnitrificação dos mesmos. Conclui-se, portanto, que o tratamento terciário de efluentes por sistema de alagado construído é viável para remoção de nutrientes, embora parâmetros como oxigênio dissolvido, TDH, manejo das macrófitas e manutenção do substrato devam ser otimizados para melhor desempenho do sistema. / According to the World Health Organization (WHO), safe drinking water and adequate sanitation are the key to poverty reduction and sustainable development. However, the increase of the pollution, extensive use of water without previous planning, and the accelerated eutrophication of water bodies over the years have contributed to further damage to human health and ecosystem imbalance. In this context, it is essential the development and implementation of wastewater treatment systems. In the present study, constructed wetland system (CWS) with emergent plants (Eleocharis sp.) was evaluated for post-treatment of effluent from a wastewater treatment plant in the city of Arujá - SP. The system was monitored in two stages, the first was to evaluate between the system planted and not planted (control system ) and the second phase was made to evaluate the performance of the CWS at different hydraulic retention times (HRT) of 2, 4 and 6 days. The main objective was to evaluate the efficiency of nutrient removal (N and P) under high oxygenation condition in different HRT and also in relation to the control CWS. The planted CWS, in general, obtained superior removals in relation to the control CWS, evidencing the positive influence of the plants in the system. In relation to stage II, the CWS operated with HRT = 6 days was the one that obtained the best results, with mean removals of 36.1 % of total nitrogen, 59.6 % of apparent color, 62.9 % of turbidity and 78.4 % Total Organic Carbon (TOC). No significant influence of HRT was observed in the removal of total phosphorus, although the CWS with greater HRT reached more than 74.0 % of removal at any given moment. It is also worth noting that dissolved oxygen levels were not limiting for the nitrification process in the CWS, however, they may have interfered in the denitrification of the system. It is concluded, therefore, that tertiary effluent treatment by constructed wetland system is feasible for nutrient removal, although parameters such as dissolved oxygen, HRT, macrophyte management and substrate maintenance should be optimized for better system performance.

Made available in DSpace on 2015-04-20T12:33:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sandra.pdf: 1382678 bytes, checksum: 9fdac74197bce7873c6927728a23b1d8 (MD5) Previous issue date: 2012-07-17 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / After the proven power of evil mercury (Hg) to human health, studies have focused on identifying the sources and pathways describe biogeochemical circulation in the environment. In Brazil, the use of Hg during the amalgamation of gold was considered the main source of contamination; however, today the contribution due to the deforestation and burning of forests has become relevant. In the Amazon, the dynamics of Hg in rivers (Negro, Madeira, Acre and Tapajós) is well known, but not in the floodplain, environments recognized as Hg methylation places and socioeconomic importance. To extend this knowledge we analyzed Hg levels in the biotic and abiotic components of Grate Lake Manacapuru (AM), the bioconcentration factor, the biomagnification potential to fish community, and bioaccumulation for commercial fish species were calculated. The Hg levels between 75.89 to 283.99 ng.g-1, being significantly higher in the flood and the podzolic soils. 64.3% of Hg levels measured in sediments were within the range of observed values to not contaminated Amazonian rivers (<200 ng.g-1), and 35.7% for highly anthropogenic rivers. The Hg levels water samples ranged from 1.7 to 15.2 ng.l-1. Emergent aquatic macrophytes and its fine particulate matter and periphyton presented high total Hg levels. Macroinvertebrate omnivores/detritivores and piscivorous fish associated with aquatic macrophytes recorded the highest Hg levels (226.4 ng.g-1 and 866.3 ng.g-1 respectively). There biomagnification in fish, the average Hg levels ranged from 45.89 to 527.82 ng.g-1, depending on the trophic category. The biomagnification factors were 0.27 for first order consumers, 0.33 for second order and 0.47 in thirth order. There were significant differences in the bioconcentration and total Hg level between the categories of third trophic level and the others. Plagioscion squamosissimus and Calophysus macropterus presentes Hg levels above those permitted by law (500 ng.g-1), and other six species also present risks to human health. The trophic structure of the community defined by the potential biomagnifications (b=0.15 ng.g-1) were 13 trophic categories, and five trophic levels. There were significant differences in total Hg levels of in relation to the trophic level of omnivores, detritivores, herbivores/frugivores, carnivores/ piscivores and carnivores/insectivores, and overlap in Hg levels of various categories, apparently resulting from the trophic plasticity of organisms and ontogenetic factors. In conclusion, the use of soil facilitates the release of Hg, which is carried by leaching into the aquatic environment where it is retained in the sediment. Sediment resuspension and homogenization of the water, facilitates the distribution and methylation of Hg in the lake, increasing the bioavailability to biota and their transfer into the food chain. The aquatic macrophytes and the periphyton community contribute to methylation, distribution and transfer of Hg in food chains. The processes of bioaccumulation in species are linked primarily to diet, but population factors such as age, growth, and fat levels should contribute to the different bioaccumulation factors observed. / Após de o comprovado poder maléfico do mercúrio (Hg) para a saúde humana, estudos focaram em identificar as fontes e em descrever vias biogeoquímicas de circulação no ambiente. No Brasil, o uso do Hg na amalgamação de ouro foi considerado a principal fonte de contaminação, mas o aporte por desmatamento e queima de florestas é relevante. Na Amazônia, a dinâmica do Hg em rios (Negro, Madeira, Acre e Tapajós) é bem conhecida, mas na várzea não, embora se trate de um ambiente de metilação de Hg e de importância socioeconômica. Para ampliar esse conhecimento analisaram-se teores de Hg em componentes abióticos e bióticos no Lago Grande de Manacapuru (AM), calculou-se fator de bioconcentração, potencial de biomagnificação para a comunidade de peixes relacionando teores de Hg com isótopos estáveis de δN15, e bioacumulação. Teores de Hg em solo variaram de 75,8 a 283,9 ng.g-1 sendo maiores durante a enchente e nos solos podzólicos. 64,3% dos teores de Hg em sedimentos estiveram entre valores citados de rios Amazônicos não contaminados (<200 ng.g-1), e 35,7% em rios altamente antropizados. Teores de Hg na água variaram de 1,7 a 15,2 ng.l-1. Macrófitas aquáticas emergentes e seu material particulado fino e perifiton tiveram altos teores Hg total. Macroinvertebrados onívoros/detritívoros e peixes piscívoros associados às macrófitas aquáticas registraram os maiores teores (226,4 ng.g-1, e 866,3 ng.g-1 respectivamente). Houve biomagnificação em peixes, com teores de Hg total médio variando de 45,8 a 527,8 ng.g-1, em função à categoria trófica. A biomagnificação em consumidores primários foi 0,27, em secundários 0,33 e 0,47 em terciários. Houve diferença significativa na bioconcentração e no teor de Hg entre as categorias tróficas do 3º nível trófico e as demais. Plagioscion squamosissimus e Calophysus macropterus apresentaram teores de Hg acima do permitido (500 ng.g-1), e seis outras espécies apresentam riscos para a saúde humana. A estrutura trófica da comunidade íctica definida pelo potencial de biomagnificação (b=0,15 ng.g-1) foi: 13 categorias tróficas e 5 níveis tróficos. Houve diferença significativa nos teores de Hg de onívoros, detritívoros, herbívoros/frugívoros, carnívoros/piscívoros e carnívoros/ insetívoros, de níveis tróficos diferentes, e sobreposição nos teores de Hg de várias categorias tróficas, aparentemente resultante da plasticidade trófica dos organismos e de fatores ontogênicos. Em conclusão, o uso do solo facilita a liberação do Hg, que é transportado pela lixiviação até o ambiente aquático, onde é retido no sedimento. Ressuspensão dos sedimentos e homogeneização da massa de água facilitam a distribuição e metilação do Hg no lago, aumentando sua biodisponibilidade para a biota e transferência na cadeia trófica. Bancos de macrófitas aquáticas e a comunidade perifítica contribuem com a metilação, distribuição e transferência do Hg nas cadeias alimentares. Bioacumulação nas espécies está atrelada principalmente ao regime alimentar, mas idade, crescimento, e teor de gordura contribuem.

Orientador: Maria de Lourdes Bueno Trindade Galo / Resumo: O represamento de rios para a produção de energia elétrica usualmente provoca atividades antrópicas que impactam um ecossistema aquático fortemente. Uma das consequências de se instalar pequenos reservatórios em regiões sujeitas à intensos processos de urbanização e industrialização é a abundância de macrófitas, resultante do despejo de nutrientes em grandes concentrações no ecossistema aquático. Recentemente, o grande volume de images multitemporais de sensoriamento remoto disponíveis em bancos de dados gratuitos, bem como a alta performance computacional que permite a mineração de grandes volumes de dados, fazem com que o monitoramento de fenômenos ambientais seja um objeto de estudo recorrente. O propósito desse estudo é desenvolver uma metodologia baseada na integração de dados heterogêneos, fornecidos por séries temporais de coleções de imagens multiespectrais e multitemporais Landsat e coleções de dados climáticos históricos, para investigar a evolução e comportamento espacial de macrófitas aquáticas em lagos e reservatórios eutrofizados. A extensa coleção temporal de imagens de superfície de reflectância Landsat disponível e também dados de variáveis ambientais permitiram a construção e análise de séries temporais para investigar a recorrente abundância de macrófitas no reservatório de Salto Grande, localizado na região metropolitana de Campinas, São Paulo, Brasil. Inicialmente, foi encontrado que as imagens Landsat possuem a qualidade radiométrica necessária para se r... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: River damming for electric power production usually triggers anthropic activities that strongly impact on aquatic ecosystem. One of the consequences of installing small reservoirs in regions subject to an intense process of urbanization and industrialization is the overabundance of macrophytes, resulting from the input of nutrients in high concentration into the aquatic ecosystem. Currently, the large volume of multitemporal remote sensing images available in open data sources, as well as the high computational performance that allow the mining of large volumes of data has made the monitoring of environmental phenomena a recurrent object of analysis. The aim of this study is to develop a methodology based on the integration of heterogeneous data, provided by time series of multispectral and multitemporal Landsat images and collections of historical climatic data, to investigate the evolution and spatial behavior of aquatic macrophytes in lakes and eutrophic reservoirs. So, the extensive temporal collection of the Landsat surface reflectance images made available as well as environmental variables data permitted the construction and analysis of time series to investigate the recurrent over-abundance of macrophytes in Salto Grande reservoir, located in the metropolitan region of Campinas, São Paulo, Brazil. Initially, it was found that the the Landsat images have the necessary radiometric quality to perform the time series analyses, through an assessment based on information ab... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor