Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-10-02T12:11:46Z No. of bitstreams: 1 2012_SamuelEnriqueAstetePerez.pdf: 6322739 bytes, checksum: da3e91c4466d0eeeb5ffb9be618529b2 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-10-02T13:43:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_SamuelEnriqueAstetePerez.pdf: 6322739 bytes, checksum: da3e91c4466d0eeeb5ffb9be618529b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-02T13:43:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_SamuelEnriqueAstetePerez.pdf: 6322739 bytes, checksum: da3e91c4466d0eeeb5ffb9be618529b2 (MD5) / A onça-pintada (Panthera onça) e a onça-parda (Puma concolor) são os maiores carnívoros do continente americano. Ambas as espécies co-ocorrem ao longo da distribuição geográfica da onça-pintada, respondendo de forma diferente as restrições do meio ambiente e as pressões exercidas pelo ser humano. No Brasil, um dos Biomas onde as espécies se encontram sob forte pressão antrópica e ambiental é na semi-árida Caatinga. Apesar de ser o único Bioma estritamente Brasileiro, a Caatinga tem recebido pouca atenção nas políticas de conservação, com as suas Unidades de Conservação Integral protegendo uma pequena extensão de território. O Parque Nacional Serra da Capivara, ubicado no estado do Piauí, é uma das maiores Unidades de Conservação neste Bioma. O Parque vem, desde 1994, aplicando um sistema de manejo do recurso água único na América Latina, sendo que seus efeitos para a fauna não foram avaliados até o momento. O objetivo deste estudo foi avaliar as populações de onças-pintadas e onças-pardas no Parque e as possíveis interações destas espécies. Mediante o uso de armadilhasfotográficas, o Parque foi avaliado em duas campanhas de amostragem, em 2009 e 2010, e para algumas análises foram utilizados dados de uma campanha anterior realizada em 2007. Realizando-se uma análise de adequabilidade de hábitat (ENFA, Ecological Niche Factor Analysis) encontrou-se que para as onças, a distância as fontes de água e a gradiente de altitude eram as variáveis ecogeográficas mais importantes. Com o uso de modelos de captura-marcação-recaptura não-espaciais e espacialmente explícitos (secr) para populações fechadas, encontrou-se que a população da onça-pintada foi maior do que a da onça-parda. Com o uso de modelos de captura-marcação-recaptura para populações abertas foi registrado que a sobrevivência aparente da onça-pintada foi maior do que a da onça-parda. Em ambos modelos foi utilizado o sexo como covariável, e foram encontradas diferenças nos parâmetros estimados. Os dados fornecidos pelas armadilhas-fotográficas foram utilizados para inferir as áreas de vida mínima das espécies, e foi registrado que, em média, as onças-pardas apresentavam áreas maiores do que as onças-pintadas. Mediante o uso de modelos de ocupação (Occupancy) encontrou-se que a probabilidade de detecção de ambas as onças teria uma correlação positiva com a altitude, e que a probabilidade de ocupação de uma área pela onça-pintada seria maior quanto mais distante de povoações humanas ela estiver. Os resultados assinalam que o regime de manejo aplicado no Parque Nacional Serra da Capivara pode ter sido mais benéfico para a onça-pintada ao longo do tempo. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The jaguar (Panthera onca) and the puma (Puma concolor) are the biggest carnivores in the Americas. Both species co-occur across the jaguar’s distribution, responding differently to the restrictions imposed by the environment and humans. In Brazil, one of the Biomes where both species seemingly face the most intense human and environment preassures is the semiarid Caatinga. Altough being the only Brazilian exclusive Biome, the conservation of the Caatinga has received little attention, with Integral Conservation Units covering a scarce extension of its territory. The Serra da Capivara National Park, located in the northeast state of Piauí, is one of the greatest Conservation Units in the Caatinga. Since 1994, the Park has been implementing a water management regime unique in Latin America, with their effects to the wildlife community still being unkown. The objective of this study was to evaluate the populations of jaguars and pumas in the Park and possible interactions between them. The Park was sampled in 2009 and 2010, using camera-traps, but for some analyses, data from a previous campaign in 2007 were used. Through an habitat suitability analysis (ENFA, Ecological Niche Factor Analysis), it was found that for jaguar and puma, distance to waterholes and altitude were the most important ecogeographic variables. With the use of non-spatial and spatially explicit capture-mark-recapture models for closed populations, it was found that the jaguar population was greater than of pumas. Capture-mark-recapture models for open populations, indicated that the apparent survival of the jaguar was greater than the observed for pumas. In both models the sex was used as a covariate, and differences were founded in the estimated parameters for each sex. The data gathered by camera-traps were used to infer the Minimal Home Range of the species, and it was registered that, in average, pumas had greatest Minimal Home Ranges than jaguars. Through the use of occupancy models, it was found that the detection probability of both cats was positively correlated with altitude, and that the probability of an area being occupied by the jaguar was higher the more distant from human settlements it was. The results point that the management applied at the Serra da Capivara National Park along time could have been more beneficial for the jaguar.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-07-14T11:04:21Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1533229 bytes, checksum: 07bdbdac17ffe98732cd2e13d8ccb0f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-14T11:04:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1533229 bytes, checksum: 07bdbdac17ffe98732cd2e13d8ccb0f1 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os principais desafios na criopreservação de sêmen de felinos de vida livre são desenvolver ou aprimorar uma metodologia eficiente na captura de indivíduos, desenvolver uma técnica mais prática e eficiente na coleta de sêmen com boa qualidade para criopreservação, e também desenvolver equipamentos de resfriamento e congelamento que sejam portáteis e que dispensem o uso de energia elétrica. Objetivou-se, portanto, por meio do presente trabalho adaptar uma metodologia de coleta farmacológica de sêmen e de um método de criopreservação de sêmen de onças pintadas e onças pardas que sejam viáveis para animais de vida livre, capturados por armadilhas de laço. Foram usadas armadilhas de laço compostas por um sistema catapulta, um sistema de contenção e um sistema de monitoramento, nas quais foram realizadas adaptações para melhor adaptação da técnica a três biomas brasileiros Caatinga, Pantanal e Mata Atlântica. O presente trabalho foi o primeiro a capturar onças pintadas e pardas na Caatinga, sendo que a unidade de avaliação do esforço de captura foi “laços-dia”, ou seja, o número de laços armados ao dia que resultou na captura de um animal. O esforço para captura de onça pintada foi de 30,3, 212,5 e 351 laços-dia/captura para o Pantanal, Caatinga e Mata Atlântica, respectivamente. Possivelmente a baixa taxa de captura na Mata Atlântica se deu pela soma de dois fatores: a baixa densidade populacional e a topografia da região, que limitou a área de captura. O mesmo não foi observado para a onça parda neste bioma, cujo esforço de captura foi de 144 laços-dia/captura, possivelmente devido à maior densidade desta espécie. O sucesso de captura (eventos de captura/dias de campanha) de onça pintada foi semelhante ao obtido por trabalhos que usaram cães farejadores, porém essa metodologia exige a manutenção de uma matilha treinada, além de conferir maior risco de acidentes tanto para o animal, quanto para a equipe. Para o estudo da coleta farmacológica de sêmen três onças pardas (Puma concolor) de cativeiro e onze onças pintadas (Panthera onca), sendo seis mantidas em cativeiro e cinco de vida livre, foram anestesiadas com a associação de Medetomidina (0,08- 0,1 mg/kg) e Ketamina (5 mg/Kg). Passados entre 20 e 40 minutos da indução anestésica a uretra dos animais foi sondada com uma sonda uretral estéril para gatos, por onde foi possível coletar ejaculado em todos os animais. Por meio desta técnica coletou-se em média 106,7 μL de sêmen nas onças pardas contendo 524,1 x 106 /mL e 347,2 μL nas onças pintadas contendo 2635,2 x 106 espermatozoides / mL. As avaliações de vigor, motilidade e patologia espermática demonstraram que a técnica não afeta a qualidade do sêmen em relação às demais metodologias usadas em felinos. Para o congelamento do sêmen foram utilizados animais mantidos em cativeiro (seis onças pintadas e três onças pardas). A etapa de resfriamento foi dividida em dois tratamentos, um com a metodologia convencional como uso de gelo e água (Resfriamento A) e a outra com material refrigerante reciclável congelado em nitrogênio líquido (Resfriamento B). Os resultados das avaliações de rotina (vigor, motilidade e teste hiposmótico), com sondas fluorescentes e de análise computadorizada do sêmen demonstraram que não houve diferença entre os dois tratamentos testados. Por meio do presente estudo foi possível desenvolver metodologias que viabilizaram a criopreservação de sêmen de onças pintadas e onças pardas de vida livre. Portanto, o uso de armadilhas de laço associada à coleta farmacológica de sêmen por cateterização uretral, com medetomidina, e resfriamento usando gelo reciclável congelado em nitrogênio líquido mostrou-se eficiente e seguro nas atividades propostas. / The major challenges for developing assisted reproduction technologies in wild felines consist on:improve or even develop capture methodologies that are more practical and more efficient; develop new methodologies to collect great quality freezable semen; and develop portable freezing devices that can be used without electric energy. We aimed to adapt a pharmacological method for semen collection and a cryopreservation method that are more efficient for wild animals, captured through a foot snare trap. We used foot snare trap made with a catapult system, a restrain system and a tracking system, in which some adaptations were made for matching the technique to three biomes Caatinga, Pantanal and Atlantic Forest. This is the first jaguar and cougar capture report at Caatinga. The jaguar capture rate was 30.3, 212.5 and 351snare-day/capture at Pantanal, Caatinga and Atlantic Forest, respectively. Possibly the low capture rate at Atlantic Forest was related to two factors: the low population density and the topography, which limited the capture area. However it was not observed for pumas at the same biome, whose capture rate was 144 snare-day/capture, possibly due to the higher density of this specie. The capture success (capture events/ expedition days) was similar to studies that used trailing hounds, however this method requires the maintenance of a trained pack, and confer increased risk for the animal and researchers. To study the pharmacological method for semen collection, three captive cougars and six captive and five wild jaguars were chemically restrained with a combination of medetomidine (0.08 to 0.1 mg/Kg) and Ketamine (5 mg/Kg). After the medetomidine administration – 20 to 40 minutes – the urethra was catheterized using a urinary tomcat catheter, through we could collect semen from all animals. Using this technique we could collect an average of 106.7 μL containing 524.1 sperm/mL from the cougars and 347.2 μL containing 2635.2 sperm/mL from the jaguars. The sperm motility, sperm progressive motility and sperm morphology analysis demonstrated that the methodology don`t affect the sperm quality comparing with other technologies used in felines. To study the cryopreservation protocol we used only captive animals (six jaguars and three cougars). The cooling step was divided into two treatments, one using a standardized method with ice and water (Cooling A) and the other one using a recyclable ice frozen in liquid nitrogen (Cooling B). All results from the routine analysis (sperm motility, sperm progressive motility, sperm morphology), the fluorescent probes and the computerized sperm analysis demonstrated that there was no difference between both treatments. Through this thesis it was possible to develop methodologies that make viable the semen cryopreservation from wild jaguars and cougars. For this purpose it is recommended the foot snare trap to capture the animals; in combination with the semen collection via urethral catheterization using a pharmacological method and the cryopreservation protocol using a recyclable ice frozen in liquid nitrogen at the cooling step.

Submitted by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-23T17:37:41Z No. of bitstreams: 2 Gregorini, Marina Zanin-2010-dissertação.pdf: 935159 bytes, checksum: 4bfcca8af6844d65a9468d112dfad70e (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-23T18:20:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Gregorini, Marina Zanin-2010-dissertação.pdf: 935159 bytes, checksum: 4bfcca8af6844d65a9468d112dfad70e (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-23T18:20:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Gregorini, Marina Zanin-2010-dissertação.pdf: 935159 bytes, checksum: 4bfcca8af6844d65a9468d112dfad70e (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2010-02-22 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / We studied here the determinant factors of jaguar presence in a fragmented landscape, with implications to design and management of ecological corridors. In the first chapter, we evaluated the spatially structured effect of the natural preys’ richness on the jaguar occurrence and livestock depredation, as well as the vegetation cover influence on these processes. Our results show that jaguar occurrence is strongly determined by preys richness and the spatial component, showing that preys’ richness raises local quality and spatial aggregation acts in a positive way to this species. Otherwise, livestock predation, does not present a spatial component, being directly related to predator’s abundance. For the last, we highlight the absence of a vegetation cover effect on prey species richness and livestock depredation. In the second chapter, we test the effect of the area and isolation of natural fragments, agriculture intensity and spatial structure on jaguar presence. We verify that agriculture may represent a barrier to the jaguar dispersion and the presence of a larger natural fragment among other small patches increases the probability of jaguar presence. These results show that this species is efficient colonizing natural vegetation patches and the stepping stones can be used in conservation strategies to keep or reestablish connectivity in a landscape for the jaguar. / Nesse trabalho, estudamos fatores determinantes da ocorrência de onça-pintada (Panthera onca) em uma paisagem fragmentada com implicações para o delineamento e manejo de corredores ecológicos. No primeiro capítulo, avaliamos o efeito espacialmente estruturado da riqueza de presas naturais sobre a ocorrência de onça-pintada e de predação dessa sobre rebanhos bovinos, bem como a influência da cobertura vegetal sobre esses processos. Nossos resultados mostram que a ocorrência da onça-pintada é fortemente explicada pela riqueza de suas presas e pelo componente espacial, mostrando que a riqueza de presas aumenta a qualidade do local e que o contágio age de forma positiva para a espécie. A predação de rebanho doméstico, por sua vez, não possui um componente espacial significativo, estando diretamente relacionada à abundância do predador. Por último, destacamos a ausência de efeito da cobertura vegetal sobre a riqueza de presas e predação de rebanho doméstico. No segundo capítulo, avaliamos o efeito do isolamento e área de fragmentos naturais, da intensidade da agricultura e da estrutura espacial sobre a probabilidade de ocorrência da onçapintada. Verificamos que a agricultura pode ser considerada uma barreira de dispersão para a onça-pintada e a existência de contágio na distribuição dessa espécie. Outro resultado sugere que a presença de pelo menos um fragmento grande além de outros menores, aumenta a probabilidade de ocorrência da onça. Esses resultados mostram que a espécie é eficiente em colonizar manchas de vegetação natural e que stepping stones podem ser usados em estratégias de conservação para manter ou restabelecer conectividade em uma paisagem para a onça-pintada.

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-09-16. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:32:43Z : No. of bitstreams: 1 000856231.pdf: 1315520 bytes, checksum: 0c4f65c09abf2778b704fe3c1bb925a8 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Todas as espécies vivas interagem entre si ou com outras espécies. A presença dos coespecíficos pode influenciar nos padrões de movimentos e determinar o uso do espaço de cada indivíduo. O uso do espaço emerge do processo de movimento dos indivíduos, sendo que as decisões de quando e para onde mover-se estão relacionadas com a seleção de ambientes que potencializem a localização de recursos e assim, favorecer em seu desenvolvimento, sobrevivência e sucesso reprodutivo. Os mamíferos restringem seus movimentos em habitats familiares e a seleção de habitas pode estar relacionada com as variações dentro do seu ciclo de atividades circadianas. A presença dos coespecíficos também pode desempenhar um fator importante na seleção do uso do espaço em mamíferos carnívoros, gerando respostas de atração em períodos de reprodução ou mesmo a de repulsão, com o propósito de minimizar encontros e diminuir as interferências diretas na obtenção de recursos. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo testar e analisar os fatores determinantes no uso do espaço por onças-pintada (Panthera onca) no Pantanal do Brasil. Nós utilizamos a regressão condicional logística ajustada ao modelo de Step Selection Funcions (SSF) para compreender como e quais fatores afetam o uso do espaço e assim, auxiliar no entendimento das necessidades biológicas e ecológicas para a sobrevivência das espécies. O comportamento de restringir seus movimentos dentro de sua área de vida foi estimado pela força de seleção em função da distância do centro da área de vida do indivíduo. Já a seleção do habitat ao longo do ciclo circadiano foi estimada pela força de seleção em função das horas do dia. A influência dos coespecíficos foi caracterizada por meio de um conjunto de dados de localizações simultâneas de indivíduos com áreas de vida sobrepostas e a resposta foi estimada pela força de seleção ao indivíduo mais... / All living things interact with other conspecifics or with other species. The presence of conspecific can influence individual movement patterns and determine individual's space use. The space use emerges from individual movement process, and the decisions for when and where to move are related by habitat selection that enhance the location of resources for increase your fitness to growth, survival and reproduction. Mammals restrict its movements in familiar habitats and this selection can be associated to their circadian rhythm. In carnivores mammals the presence of near conspecifics can also be an important factor in the space use, as an attraction impulse for reproduction or a repulse action to minimize direct interference to get resources. This project aimed to analyze the determining factors in space use by jaguars (Panthera onca) in the Pantanal of Brazil. Conditional logistic regression was applied for adjusted Step Selection Functions (SSF) model to understand how and which factors affect space use. Homing behavior was estimated by selection strength in function for distance from the center of individual home range and habitat selection changing over circadian cycle was estimated by selection strength in function for day hours. The conspecific influence on movement was characterized using a set of data acquired simultaneously from animals tracking and individuals with contiguous home range. In addition, the presence of conspecific responses was estimated by the selection strength of nearest individual for movement at each steps. These results indicate that the space use by organisms is predicted by habitat selection along the circadian cycle, differences in the homing behavior between sexes and by spatial-temporal dynamic ... / FAPESP: (13/50421-2)

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-04-01T16:05:03Z No. of bitstreams: 1 2015_CristinaFerezGarcia.pdf: 17944100 bytes, checksum: d7ab6b55146bfc9de702e753d2664cfc (MD5) / Rejected by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br), reason: Boa noite, O nome do arquivo está errado na descrição e na rede. Falta o primeiro nome da autora: Liane on 2016-04-12T21:36:05Z (GMT) / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-04-13T17:12:08Z No. of bitstreams: 1 2015_LianeCristinaFerezGarcia.pdf: 17944100 bytes, checksum: d7ab6b55146bfc9de702e753d2664cfc (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-04-13T21:12:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_LianeCristinaFerezGarcia.pdf: 17944100 bytes, checksum: d7ab6b55146bfc9de702e753d2664cfc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-13T21:12:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_LianeCristinaFerezGarcia.pdf: 17944100 bytes, checksum: d7ab6b55146bfc9de702e753d2664cfc (MD5) / A manutenção de animais em cativeiro ocorre desde a antiguidade, sustentada por diversas razões, entre as quais está, atualmente, a conservação de espécies ameaçadas, como a onça-pintada, maior felino das Américas. Sabe-se que essa condição pode ter como consequência a redução no bem-estar desses animais, especialmente devido à limitação espacial e carência de estímulos ambientais. Nesse sentido, nas últimas décadas têm sido buscadas técnicas para minimizar os impactos negativos do cativeiro, entre as quais destaca-se o enriquecimento ambiental, com crescimento da utilização de técnicas de condicionamento operante com intuito de facilitar procedimentos de rotina do manejo dos animais. Nesse cenário, o presente estudo teve por finalidade avaliar os efeitos do condicionamento animal sobre o bem-estar animal de onças-pintadas em cativeiro, analisando parâmetros comportamentais e fisiológicos. O estudo foi conduzido com sete onças-pintadas do Criadouro Conservacionista No Extinction. Os animais foram submetidos a um teste de sociabilidade, que agrupou os indivíduos em sociáveis (3), indiferentes (3) e agressivos (1). Foram realizadas observações comportamentais e coletas de saliva para mensuração de cortisol em três tratamentos, compostos por três repetições: linha de base, controle e condicionamento, realizados duas vezes. Quanto a aprendizagem, todos os animais apresentaram respostas adequadas para no mínimo dois comandos, quatro indivíduos chegaram a cinco comandos e todos atingiram mais de 90% de acertos ao final das dozes sessões. Na primeira fase, não houve diferença no comportamento e na concentração de cortisol entre os tratamentos. Quando o experimento foi repetido, as observações comportamentais mostraram que houve diminuição da apatia (animal não responsivo) durante o controle e durante o condicionamento, com aumento significativo nos comportamentos relacionados ao bem-estar e nos valores de cortisol durante o condicionamento, sugerindo que a técnica contribui para a elevação do bem-estar de animais em cativeiro e que o cortisol não indica, necessariamente, ausência de bem-estar. / The keeping of animals in captivity occurs since antiquity and is sustained for various reasons. Currently, among this reasons, there is the conservation of endangered species such as the Brazilian jaguar, the largest cat in the Americas. It is known that this condition may lead to a decrease in welfare of these animals, especially due to space limitation and lack of environmental stimuli. In this regard, techniques have been considered to minimize the negative impacts of captivity in recent decades, among which stands out the environmental enrichment, alongside with the increasing use of operant conditioning techniques in order to facilitate routine animal maintenance procedures. Given this scenario, the present study aimed to evaluate the effects of the operant conditioning in the welfare of captive Brazilian jaguars, analyzing behavioral and physiological parameters. The study was conducted with seven Brazilian jaguars of No Extinction Conservationist Center. The animals were subjected to a sociability test that ranked the individuals as sociable (3), indifferent (3) and aggressive (1). Behavioral observations were conducted and saliva samples were taken to measure cortisol levels in three phases consisting of three replicates: Baseline, control and during conditioning. As for the learning, all animals showed appropriate responses to at least two commands, four individuals reach the score of five correct responses to different commands and every animals were able to reach over 90% of correct responses at the end of six sessions. In the first stage, there was no difference in the behavior and concentration of cortisol between treatments. When the experiment were repeated, behavioral observations showed a decrease on inactivity (unresponsive animal) during the control and conditioning phases, with a significant increase in the welfare behaviors and cortisol values in the conditioning, suggesting that the technique contributes to the elevation of animal welfare in captivity and that cortisol does not necessarily indicate lack of welfare.

Muitos rios brasileiros ainda não são monitorados. A carência de informações relevantes costuma gerar diversos problemas para a administração pública. Por vezes, essa falta de dados pode ser compensada por meio de modelagem hidrológica, que requer um conhecimento prévio sobre a bacia a ser estudada. Atualmente, a mudança no uso e cobertura do solo em bacias hidrográficas é um dos temas mais abordados nas pesquisas hidrológicas, podendo a avaliação dos impactos causados por essa ser feita através de modelagem hidrológica. O presente trabalho utilizou o framework JAMS (Jena Adaptable Modelling System) na elaboração de um modelo hidrológico para a bacia do Ribeirão da Onça, a qual está localizada em zona de afloramento do Sistema Aquífero Guarani, um dos mais importantes aquíferos transfronteiriços do mundo. A bacia é predominantemente rural, logo, seu uso e ocupação do solo variam ao longo do tempo. Sendo assim, objetivou-se avaliar os efeitos das alterações de uso do solo no regime hidrológico da bacia por meio da elaboração de múltiplos modelos hidrológicos no JAMS/J2K, os quais foram calibrados independentemente (de 2008 a 2015) e validados por um modelo atual (2017), a fim de se gerar uma parametrização capaz de predizer os efeitos hidrológicos decorrentes de alterações no uso e ocupação do solo da bacia. Previamente à elaboração dos modelos, procedeu-se à validação dos dados hidrológicos e climatológicos coletados e disponíveis da bacia, por meio da análise das correlações entre as medições dos equipamentos, feita por programa elaborado em Python. Em seguida, elaboraram-se mapas de uso do solo para os anos de 2008, 2011, 2013, 2015 e 2017. Então, os modelos com seus conjuntos de URHs (Unidades de Resposta Hidrológica) específicos foram calibrados, e os parâmetros ótimos encontrados para cada modelo foram aplicados nos demais para identificação de quais poderiam ser os mais representativos. Durante esta etapa, verificou-se que o modelo de 2013 comportava-se anomalamente, devido à estiagem ocorrida em seu período de calibração, o que justificou sua retirada das etapas seguintes. Em seguida, um programa criado em Python permitiu que os arquivos .dat gerados durante a calibração fossem analisados visualmente, por meio de gráficos de dispersão e plots violinos, embasando a tomada de decisão relativa à redução da amplitude de variação dos parâmetros para uma posterior busca manual por parâmetros representativos temporalmente. Os parâmetros encontrados produziram modelos com NSE variando de 0,25 a 0,39; PBIAS de -20,98 a -0,74 e R2 de 0,45 a 0,65, sendo que o modelo de validação (2017) obteve NSE de 0,26; PBIAS de -1,78 e R2 de 0,45; indicando que a parametrização encontrada, apesar de não conseguir produzir modelos que eficientemente reproduzam os picos no escoamento, é capaz de estimar satisfatoriamente o escoamento de base, mesmo em condições de mudanças de uso e ocupação do solo. Com isso, realizou-se a aplicação do conjunto de parâmetros em cenários hipotéticos de uso e ocupação do solo, que produziu resultados coerentes com o que se espera. Além disso, também se realizou a setorização do modelo, utilizando os dados de vazão de duas calhas Parshall instaladas na bacia. No entanto, não houve êxito na setorização, evidenciado pelos valores de NSE (-35,41 e 88,08), PBIAS (118,63 e 118,81) e R2 (0,15 e 0,12). O fraco desempenho na setorização pode ser corrigido calibrando-se o modelo espacialmente, em adição à calibração temporal, ou seja, com múltiplos dados de entrada de vazão, localizados em pontos distintos na bacia. / Many Brazilian rivers are not monitored. The lack of relevant information may generate multiple problems for public administration. Sometimes this data may be supplied through hydrological modelling, which requires a previous knowledge regarding the watershed that will be studied. Currently, the land use and cover change in watersheds is one of the most researched themes in the hydrological scientific community, with the impacts caused by it being able t obe assessed by hydrological modelling. In that sense, this work has used the framework JAMS (Jena Adaptable Modelling System) in the elaboration of a hydrological model for the Ribeirão da Onça catchment, which is located in an outcrop zone of the Guarani Aquifer System, one of the largest transboundary aquifers in the world. The catchment is mainly rural; thus, its land use and occupation vary heavily over time. In this context, the intent of this work was to evaluate the effects of the land use/cover changes in the hydrological processes through the elaboration of multiple J2K/JAMS hydrological models, which were calibrated individually (2008 through 2015) and validated with a recent model (2017), with the goal of creating a model that is able to predict long term hydrological effects of land use/cover changes in the catchment. Before creating the models, a validation of the hydrological and climatic data available in the catchment was done, through the analysis of the correlations between the measures, achieved with the use of a Python software. After that, land use maps were elaborated for the years 2008, 2011, 2013, 2015 and 2017. Then, the models with their HRU (Hydrological Response Units) specific sets were calibrated, then the optimal parameters for each model were applied on the other ones, to assess which were the most representative. During this step, the 2013 model was deemed anomalous, due to the drought that occurred during its calibration period, which justified its removal from the following stages. After that, an application made in Python allowed the .dat files generated during calibration to be visually analysed, through scatter and violin plots, aiding the decisions regarding the new maximum and minimum values for the parameters, preceding a manual search for the globally representative parameters set. The set that was found produced models with NSE varying from 0.25 to 0.39, PBIAS from -20,98 to -0,74 and R2 from 0,45 to 0,65, being that the validation model (2017) achieved an NSE of 0.26; PBIAS of -1.78 and R2 of 0.45, meaning that the parameters found, despite not being able to effectively reproduce the runnof peak values, is able to satisfactorily estimate the base runoff, even in land use and cover change conditions. With that, the parameters set found was applied in hypothetical scenarios of land use and cover, which produced coherent results with what was expected. A model sectorization was also attempted, using discharge data from two Parshall flumes installed in the catchment. However, there was no success in the attempt, evidenced by the NSE (-35.41 and 88.08), PBIAS (118.63 and 118.81) and R2 (0.15 and 0.12) values. The weak performance of the sectorization may be fixed by calibrating the model spatially, in addition to the calibration in regards to time. In other words, with multiple input discharge data, located in distinct points inside the catchment.

O Sistema Nacional de Informações de Recursos Hídricos (SNIRH) ainda não monitora todos os rios brasileiros. Esta carência de informações reflete em falhas na estimativa da disponibilidade hídrica para os usos múltiplos da água. Nesse contexto, os modelos hidrológicos destacaram-se por tentar suprir essa insuficiência de dados. Entretanto, nota-se que muitos modelos não geram bons resultados quando executados fora da área de estudo onde foram criados. Por isso, devido à flexibilidade na escolha dos processos hidrológicos a serem simulados, este trabalho utilizou o framework JAMS (Jena Adaptable Modelling System) na construção de um modelo chuva-vazão específico para a bacia piloto do Ribeirão da Onça, a qual está inserida em zona de afloramento de um dos mais importantes aquíferos do mundo, o Sistema Aquífero Guarani (SAG). O JAMS apresentou-se como um sistema simplificado e flexível diante das adaptações necessárias para tratar e gerar dados compatíveis com as características climatológicas e hidrológicas da área de estudo. O modelo construído mostrou-se eficiente na predição da resposta hidrológica da bacia avaliada, apresentando um coeficiente de Nash-Sutcliffe de 0,76 e 0,81, para os períodos de calibração e validação do modelo, respectivamente. Foi ainda satisfatória a predição do volume escoado, apresentando uma porcentagem de viés de -1.13 e -1.03% para os dois períodos. A reconstituição da série histórica de vazão mostrou que o escoamento de base representa de 79 a 89% do escoamento total anual da bacia do Ribeirão da Onça. Portanto, o modelo construído torna-se uma importante ferramenta para a reconstituição da série histórica dos dados fluviométricos da bacia do Ribeirão da Onça, importante para o aperfeiçoamento dos estudos de recarga e proteção do SAG. / The National System of Information Resources (SNIRH) has not monitored all Brazilian rivers. This lack of information reflects in the fault estimation of water availability for the multiple uses. In this context, the hydrological models stood out for trying to address this lack of data. However, it is noted that many models do not generate good results when performed outside of the study area where they were created. Therefore, due to flexibility in the choice of hydrological processes to be simulated, this study used the framework JAMS (Jena Adaptable Modelling System) in the construction of a specific rainfall-runoff model to the basin of the Ribeirão da Onça monitored watershed, which is embedded in an outcrop area of one of the most important aquifers in the world, the Guarani Aquifer System (SAG). The JAMS presented as a simplified and flexible for use on the necessary adaptations to process and generate consistent data with the climatological and hydrological characteristics of the study area. The constructed model was effective in predicting the hydrological response of the basin evaluated, with a Nash-Sutcliffe coefficient of 0.76 and 0.81, for periods of calibration and validation of the model, respectively. It was also satisfactory prediction of runoff volume, with a bias of -1.3 and -1.03% for the two periods. The runoff time series reproduction showed that the baseflow represents from 79 to 89% of the annual total runoff in the Ribeirão da Onça watershed. Therefore, the constructed model becomes an important tool for reconstruting the time series fluviometric data from Ribeirão da Onça basin, important for the improvement of the recharge studies and SAG protection.

Neste trabalho foi proposta uma estratégia de modelagem hidrológica para a transformação chuva vazão da Bacia do Ribeirão da Onça (B.R.O) utilizando-se técnicas de auto calibração com análise de incertezas e de ponderação de modelos. Foi utilizado o modelo hidrológico Soil and Water Assessment Tool (SWAT), por ser um modelo que possui uma descrição física e de maneira distribuída dos processos hidrológicos da bacia. Foram propostas cinco diferentes séries de precipitação e esquemas de interpolação espacial a serem utilizados como dados de entrada para o modelo SWAT. Em seguida, utilizou-se o método semiautomático Sequential Uncertainty Fitting ver.-2 (SUFI-2) para a auto calibração e análise de incertezas dos parâmetros do modelo e produção de respostas com intervalos de incerteza para cada uma das séries de precipitação utilizadas. Por fim, foi utilizado o método de ponderação bayesiana de modelos (BMA) para o pós-processamento estocástico das respostas. Os resultados da análise de incerteza dos parâmetros do modelo SWAT indicam uma não adequação do método Soil Conservation Service (SCS) para simulação da geração do escoamento superficial, juntamente com uma necessidade de maior investigação das propriedades físicas do solo da bacia. A análise da precisão e acurácia dos resultados das séries de precipitação em comparação com a resposta combinada pelo método BMA sugerem a última como a mais adequada para a simulação chuva-vazão na B.R.O. / This study proposed an approach to the hydrological modeling of the Ribeirão da Onças Basin (B.R.O) based on automatic calibration and uncertainty analysis methods, together with model averaging. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) was used due to its distributed nature and physical description of hydrologic processes. An ensemble, composed by five different precipitation schemes, based on different sources and spatial interpolation methods was used. The Sequential Uncertainty Fitting ver-2 (SUFI-2) procedure was used for automatic calibration and uncertainty analysis of the SWAT model parameters, together with generation of streamflow simulations with uncertainty intervals. Following, the Bayesian Model Averaging (BMA) was used to merge the different responses into a single probabilistic forecast. The results of the uncertainty analysis for the SWAT parameters show that the Soil Conservation Service (SCS) model for surface runoff prediction may not be suitable for the B.R.O, and that more investigations about the soil physical properties at the Basin are recommended. An analysis of the accuracy and precision of the simulations produced by the precipitation ensemble members against the BMA simulation supports the use of the latter as a suitable framework for streamflow simulations at the B.R.O.

O Sistema Nacional de Informações de Recursos Hídricos (SNIRH) ainda não monitora todos os rios brasileiros. Esta carência de informações reflete em falhas na estimativa da disponibilidade hídrica para os usos múltiplos da água. Nesse contexto, os modelos hidrológicos destacaram-se por tentar suprir essa insuficiência de dados. Entretanto, nota-se que muitos modelos não geram bons resultados quando executados fora da área de estudo onde foram criados. Por isso, devido à flexibilidade na escolha dos processos hidrológicos a serem simulados, este trabalho utilizou o framework JAMS (Jena Adaptable Modelling System) na construção de um modelo chuva-vazão específico para a bacia piloto do Ribeirão da Onça, a qual está inserida em zona de afloramento de um dos mais importantes aquíferos do mundo, o Sistema Aquífero Guarani (SAG). O JAMS apresentou-se como um sistema simplificado e flexível diante das adaptações necessárias para tratar e gerar dados compatíveis com as características climatológicas e hidrológicas da área de estudo. O modelo construído mostrou-se eficiente na predição da resposta hidrológica da bacia avaliada, apresentando um coeficiente de Nash-Sutcliffe de 0,76 e 0,81, para os períodos de calibração e validação do modelo, respectivamente. Foi ainda satisfatória a predição do volume escoado, apresentando uma porcentagem de viés de -1.13 e -1.03% para os dois períodos. A reconstituição da série histórica de vazão mostrou que o escoamento de base representa de 79 a 89% do escoamento total anual da bacia do Ribeirão da Onça. Portanto, o modelo construído torna-se uma importante ferramenta para a reconstituição da série histórica dos dados fluviométricos da bacia do Ribeirão da Onça, importante para o aperfeiçoamento dos estudos de recarga e proteção do SAG. / The National System of Information Resources (SNIRH) has not monitored all Brazilian rivers. This lack of information reflects in the fault estimation of water availability for the multiple uses. In this context, the hydrological models stood out for trying to address this lack of data. However, it is noted that many models do not generate good results when performed outside of the study area where they were created. Therefore, due to flexibility in the choice of hydrological processes to be simulated, this study used the framework JAMS (Jena Adaptable Modelling System) in the construction of a specific rainfall-runoff model to the basin of the Ribeirão da Onça monitored watershed, which is embedded in an outcrop area of one of the most important aquifers in the world, the Guarani Aquifer System (SAG). The JAMS presented as a simplified and flexible for use on the necessary adaptations to process and generate consistent data with the climatological and hydrological characteristics of the study area. The constructed model was effective in predicting the hydrological response of the basin evaluated, with a Nash-Sutcliffe coefficient of 0.76 and 0.81, for periods of calibration and validation of the model, respectively. It was also satisfactory prediction of runoff volume, with a bias of -1.3 and -1.03% for the two periods. The runoff time series reproduction showed that the baseflow represents from 79 to 89% of the annual total runoff in the Ribeirão da Onça watershed. Therefore, the constructed model becomes an important tool for reconstruting the time series fluviometric data from Ribeirão da Onça basin, important for the improvement of the recharge studies and SAG protection.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:23:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Natalia_Torres_.pdf: 1724419 bytes, checksum: 79787de18f11d3cfcea9e5275d3f7129 (MD5) Previous issue date: 2010-11-19 / Recently, Species Distribution Modelling (SDM) has been widely used as base for several types of analyses, including evaluations of climate changing impact on species distribution and conservation strategies settlement. This methodology enables the prediction of potential geographic distribution based on species ecological requirements, extrapolating data from known occurrences to unknown areas. There is a wide variety of methods which presents different capabilities to synthesize the significant relationships between species data and the environmental variables used as preditors. These variations are consequences of a series of factors that influence model s performance, such as species characteristics, the kind and quantity of data available, and the scale of the analyses. In this study we adopted the jaguar as a model to evaluate eleven SDM. It was evaluated the spatial autocorrelation effects between presence records on model s performance, and the relationship between environmental suitability obtained through these methods and jaguar population density. The obtained results were used as a basis for the evaluation of jaguar conservation topics, including analyses of how global climate changing and land use predictions will affect its distribution and evaluation of protected areas system in maintaining suitable areas for species occurrence in the future. It was demonstrated that depending on the model applied, the species data amount can be more influential than the spatial autocorrelation between presence points, and that the expected positive relationship between model-based suitability estimate and jaguar density was found only for four SDM, but always with a low coefficient of determination showing a weak data fitness. The analyses also showed that suitability values inside protected areas are greater than expected by null model, and this difference tend to increase with the global climate change scenario evaluated, demonstrating that it is not expected that environmental suitable areas for jaguars will shift out from the existing protected areas. Considering future predictions, the main conclusion is that some regions which must go through an environmental suitability increase for jaguar occurrence in the future will be converted from natural vegetation to agricultural land, indicating that the opportunities for jaguar s effective conservation actions are daily becoming more restricted, in such a way that the calling for a proactive conservation approach is urgent. / Recentemente, a Modelagem de Distribuição de Espécies (SDM) tem sido amplamente utilizada como base para diversos tipos de análises, incluindo avaliações do impacto de mudanças climáticas na distribuição das espécies e estabelecimento de estratégias de conservação. Essa metodologia possibilita a predição da distribuição geográfica potencial com base nos requerimentos ecológicos dos organismos, extrapolando para áreas desconhecidas a partir de pontos conhecidos. Existe uma grande variedade de métodos que diferem quanto à sua habilidade de sintetizar relações significativas entre a ocorrência das espécies e as variáveis ambientais preditivas adotadas. Essas diferenças se devem a uma série de fatores que influenciam o desempenho desses modelos, como por exemplo, as características da espécie, o tipo e quantidade de dados disponíveis e a escala das análises. Neste trabalho, adotamos a onça-pintada como espécie modelo para a avaliação de onze métodos de SDM. Foram analisados os efeitos da autocorrelação espacial entre pontos de presença na performance dos modelos, e avaliada a relação entre estimativas de adequabilidade climática obtidas por esses métodos e dados de densidade populacional de onça-pintada. Os resultados obtidos serviram como base para a avaliação de aspectos da conservação da espécie, incluindo análises de como mudanças climáticas globais e do uso do solo afetarão a sua distribuição e avaliação da eficiência do sistema de áreas protegidas em manter áreas adequadas para a ocorrência da espécie no futuro. Foi demonstrado que dependendo do método, a quantidade de dados da espécie pode influenciar mais os resultados do que a própria autocorrelação espacial entre os pontos de presença, e que a relação positiva esperada entre a adequabilidade climática e densidade populacional foi encontrada para apenas quatro dos métodos, mas sempre com fraco ajuste dos dados. De acordo com as análises, as áreas protegidas apresentam maior adequabilidade do que o esperado se elas fossem aleatoriamente selecionadas, e a eficiência dessas não será comprometida no futuro em relação à manutenção dessa adequabilidade. Em termos de predições futuras, a principal conclusão é que algumas das regiões que devem passar por um incremento da adequabilidade climática para a onça-pintada no futuro serão convertidas de ambientes naturais para agricultura ou pastagem, demonstrando que as oportunidades para ações efetivas de conservação da onça-pintada estão a cada dia se tornando mais restritas, sendo urgente a necessidade de estratégias pró-ativas de conservação da espécie.