Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-01-10Bitstream added on 2014-06-13T18:47:11Z : No. of bitstreams: 1 giocomini_hc_dr_rcla.pdf: 2415116 bytes, checksum: 60197822e40f54efd586b3c12529038a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Um modelo baseado no indivíduo para história de vida e interações tróficas de peixes é proposto nesta tese. Ele integra teorias sobre fisiologia, crescimento, reprodução e alimentação num mesmo arcabouço dinâmico. As comunidades são formadas por um processo seqüencial de assembleamento que seleciona espécies com melhor ajuste às condições locais. No capítulo 1, experimentos computacionais foram feitos para avaliar a resposta seletiva de 10 características bionômicas em gradientes de produtividade, taxas de ataque por predadores, distribuição do tamanho corporal no conjunto regional de espécies, e a presença/ausência de assimetrias nas habilidades dos peixes em consumir presas e em evitar predação. Este último fator inclui conflitos funcionais entre a eficiência de captura versus generalidade de dieta e intensidade de forrageamento versus defesa contra predadores. As comunidades resultantes foram fortemente afetadas pelos gradientes. Picos de riqueza ocorrem em produtividades moderadamente baixas, associadas a baixas taxas de ataque, o que pode estar relacionado ao efeito estabilizador de respostas funcionais menos saturadas e às características emergentes das espécies. Com alta disponibilidade de recursos, espécies de rápido crescimento e tamanhos variados dominaram, promovendo rápida depleção dos recursos durante a formação das comunidades e ocasionando fortes efeitos de prioridade. As assimetrias de consumo aumentaram a coexistência onde ela tende a ser mais difícil, mas a diminuíram em seus pontos de pico. Mas seu principal efeito foi o de modificar a composição ao longo dos gradientes, modulando o formato das associações emergentes entre as características biológicas das espécies bem sucedidas. No capítulo 2 foram realizados experimentos de invasão e exclusão, para avaliar como as características das espécies... / An individual-based model for fish life history and trophic interactions is here proposed. It integrates theories for individual physiology, growth, reproduction, and feeding in the same dynamical framework. Communities are formed by a sequential assembly process which selects for species best adjusted to local conditions. Simulation experiments were carried out to evaluate the distribution of diversity and selective response of 10 bionomic features along gradients of resource productivity, predators maximum attack rates, body size distribution in species pool, and the presence/absence of asymmetries in both the abilities of fish to consume prey and to avoid being consumed. This last factor includes tradeoffs concerning capture efficiency versus diet generality and foraging intensity (associated to growth rate) versus defense against predators. The resulting communities were strongly affected by the gradients. Richness peaks are localized at moderately low productivities associated to low maximum attack rates, which might be related to the stabilizing effect of less saturated functional responses and to the emergent features of selected species. At high resource availability, fast growing species with variable sizes dominated, promoting early fast resource depletion during assembly and leading to strong priority effects. The hierarchical consumption asymmetries increased coexistence where it tends to be more difficult, but diminished it at its points of peak. But its main effect was modifying species trait composition along other gradients, modulating the shape of emergent associations among biological features of successful species. Additional invasion and deletion experiments were carried out to evaluate how species and community features are related invasion success and native extinctions. Successful invaders tend to possess similar life-history features to invaded community, but low... (Complete abstract click electronic access below)

Nos estudos de populações pesqueiras é comum o uso de modelos hidrodinâmicos acoplados a modelos biológicos e, um tipo de modelo merece destaque: o baseado no indivíduo (IBM). A Plataforma Continental do Atlântico Sudoeste comporta uma importante atividade pesqueira e, a influência da circulação na distribuição de ovos/larvas nessa região é pouco entendida. Estudos anteriores sugerem que o transporte de Ekman em direção à costa e o deságue de água fluvial impedem a perda de ovos e larvas da área costeira. Este trabalho apresenta resultados de um estudo englobando os padrões de circulação e de transporte de larvas nessa área, realizado através do desenvolvimento de um IBM para os estágios iniciais da Engraulis anchoita e o acoplamento deste a dois campos de velocidade superficial: a de Ekman, e a saída de um modelo hidrodinâmico 3D. Os resultados mostram que somente a deriva de Ekman não é suficiente para explicar o padrão de retenção larval observado na região. Os valores de retenção encontrados com a utilização da saída do modelo estão próximos aos observados. Maiores concentrações larvais foram obtidas no outono/inverno e menores na primavera/verão. Estes resultados estão diretamente relacionados à combinação dos efeitos dos padrões de vento da área com a influência das Correntes do Brasil e das Malvinas e do deságue continental na circulação sobre a plataforma. / Recruitment of pelagic fishes is the net result a series of continuous events in their life cycle. Most of the variability in natural mortality is thought to occur during the early stages of development and is related to environmental factors. The use of coupled physical-biological modeling in the study of fisheries populations is very common and a particular type of model deserves special mention: the Individual Based Model (IBM). The Atlantic Southwestern Continental Shelf is one of the most productive fishing sites in the Western South Atlantic, but the processes involving the circulation in this area and its influence on eggs/larvae transport and retention are still poorly understood. Recent studies describe the spawning activity of anchovy and its relationship to oceanographic processes and suggest that predominant onshore Ekman transport, during the austral winter/spring, keeps the eggs and larvae in coastal areas. According to these studies, the river runoff contributes to the formation of a retention zone for planktonic organisms over the area. This work presents results of a study that considers both the circulation pattern and larval transport, throught the development of an IBM for the early stages of anchovy Engraulis anchoita. The model is coupled to two surface velocity fields: the Ekman drift, and the output of a 3D hydrographic model. The results show that just Ekman surface velocities are not able to explain the larval dispersion observed in this region. Retention values obtained with the model output are much closer to observed values. Autumn and winter seasons present the highest values of retention. These results are due to the combined effect of the wind patterns registered in the area with the influence of the river runoff and the Brazil-Malvinas shelf circulation.

Nos estudos de populações pesqueiras é comum o uso de modelos hidrodinâmicos acoplados a modelos biológicos e, um tipo de modelo merece destaque: o baseado no indivíduo (IBM). A Plataforma Continental do Atlântico Sudoeste comporta uma importante atividade pesqueira e, a influência da circulação na distribuição de ovos/larvas nessa região é pouco entendida. Estudos anteriores sugerem que o transporte de Ekman em direção à costa e o deságue de água fluvial impedem a perda de ovos e larvas da área costeira. Este trabalho apresenta resultados de um estudo englobando os padrões de circulação e de transporte de larvas nessa área, realizado através do desenvolvimento de um IBM para os estágios iniciais da Engraulis anchoita e o acoplamento deste a dois campos de velocidade superficial: a de Ekman, e a saída de um modelo hidrodinâmico 3D. Os resultados mostram que somente a deriva de Ekman não é suficiente para explicar o padrão de retenção larval observado na região. Os valores de retenção encontrados com a utilização da saída do modelo estão próximos aos observados. Maiores concentrações larvais foram obtidas no outono/inverno e menores na primavera/verão. Estes resultados estão diretamente relacionados à combinação dos efeitos dos padrões de vento da área com a influência das Correntes do Brasil e das Malvinas e do deságue continental na circulação sobre a plataforma. / Recruitment of pelagic fishes is the net result a series of continuous events in their life cycle. Most of the variability in natural mortality is thought to occur during the early stages of development and is related to environmental factors. The use of coupled physical-biological modeling in the study of fisheries populations is very common and a particular type of model deserves special mention: the Individual Based Model (IBM). The Atlantic Southwestern Continental Shelf is one of the most productive fishing sites in the Western South Atlantic, but the processes involving the circulation in this area and its influence on eggs/larvae transport and retention are still poorly understood. Recent studies describe the spawning activity of anchovy and its relationship to oceanographic processes and suggest that predominant onshore Ekman transport, during the austral winter/spring, keeps the eggs and larvae in coastal areas. According to these studies, the river runoff contributes to the formation of a retention zone for planktonic organisms over the area. This work presents results of a study that considers both the circulation pattern and larval transport, throught the development of an IBM for the early stages of anchovy Engraulis anchoita. The model is coupled to two surface velocity fields: the Ekman drift, and the output of a 3D hydrographic model. The results show that just Ekman surface velocities are not able to explain the larval dispersion observed in this region. Retention values obtained with the model output are much closer to observed values. Autumn and winter seasons present the highest values of retention. These results are due to the combined effect of the wind patterns registered in the area with the influence of the river runoff and the Brazil-Malvinas shelf circulation.