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Previous issue date: 2016-08-30 / O aumento da pressão parcial de dióxido de carbono (pCO2) na atmosfera, que passou de uma
média de 280ppm antes da revolução industrial para acima de 400ppm nos dias atuais, é um
dos principais responsáveis por uma série de mudanças globais. Entre elas, a elevação da
temperatura superficial da água do mar (TSM), a elevação do nível do mar, e a acidificação
oceânica (AO). Os ambientes recifais têm sido apontados como os mais vulneráveis a estas
mudanças. Efeitos da elevação da pCO2 sob ambientes recifais no Atlântico Sul, são escassos
e na sua maioria reportam apenas efeitos da elevação da TSM e eventos de branqueamento. O
Atol das Rocas é a primeira Reserva Biológica marinha do Brasil e foi escolhido neste estudo
por ser um exemplo de recife biogênico, oceânico e praticamente livre de impactos como
sobrepesca, poluição, e turismo desordenado. Desta forma, o objetivo do presente estudo foi
avaliar os efeitos da elevação da pCO2 atmosférica sob os organismos construtores do atol para
estabelecer um ponto de referência para futuras comparações, devido a sua vulnerabilidade a
estes processos. A pesquisa foi dividida em três etapas, sendo essas a caracterização, a avaliação
do estado e a experimentação dos prováveis efeitos da acidificação nos organismos calcários.
Inicialmente são apresentados dados sobre a cobertura bentônica e a sua interação com os
parâmetros abióticos (temperatura, salinidade, disponibilidade de nutrientes dissolvidos, pH e
alcalinidade total). Foi observada dominância de macro e tufos de algas em locais com maior
disponibilidade de nutrientes dissolvidos, indicando que maiores concentrações de nutrientes
inorgânicos na água do mar contribuem para a distribuição dos organismos no atol. E, além
disso, ambientes com alta frequência de organismos carbonáticos foram associados com uma
diminuição da concentração de alcalinidade. Em seguida, dados foram obtidos sobre
reprodução, crescimento e distribuição de frequência da população da espécie de coral
dominante nas piscinas do atol (Siderastrea stellata). Foi observado um evento de planulação
e o crescimento inicial dos pólipos primários, os quais, após 3 meses mostraram uma média de
diâmetro de 1,49±0,45 mm, variando entre 0,9 e 2,28 mm e 14,70% de taxa de mortalidade. A
média da taxa de extensão anual das colônias adultas foi de 6,8 ± 0,7 mm. ano-1. Colônias com
4,1 a 10 cm de diâmetro também foram frequentes no atol (48,1±14,5%). A população de S.
stellata no atol mostra-se com um alto potencial de manutenção e recuperação, embora tenha
sido observado uma baixa taxa de recrutamento. Na outra etapa do estudo se fez uma
caracterização do sistema carbonato no atol, avaliando a influência do metabolismo dos
organismos sob as variações espaço-temporais observadas. Os resultados indicaram uma grande
disponibilidade de carbonato dissolvido nas piscinas do atol. Os índices de saturação de
aragonita não só suprem as necessidades metabólicas dos organismos, como estão acima dos
observados para outros ambientes recifais. Desta forma, é possível que a intensa atividade
biológica no atol das rocas possa servir como um tampão adicional para o equilíbrio do pH e
mitigar alguns dos efeitos da acidificação oceânica localmente. Por fim, foi realizado um
experimento com espécies que ocorrem no atol, o coral scleractíneo Porites astreoides e o
zoantídeo Palythoa caribaeorum. Foram avaliadas as respostas fisiológicas (crescimento,
respiração, fotossíntese, lipídios totais e clorofila a) desses organismos mediante condições de
estresse térmico e acidificação. P. astreoides sofreu influência do aquecimento e da acidificação
em todas as taxas metabólicas avaliadas, enquanto o P. caribaeorum teve um menor, ou nenhum
impacto no seu metabolismo. / The increase in carbon dioxide partial pressure (pCO2) in the atmosphere, which rose from an
average of 280 ppm before pre-industrial times to over 400 ppm today, it is one of the main
responsible for a series of global changes. Among them, increasing sea surface temperature
(SST), sea level rise and ocean acidification (OA). Coral reefs have been identified as the most
vulnerable ecosystem to these changes. Investigations about the effects of elevated
anthropogenic pCO2 on coral reef environments in the South Atlantic are scarce and mostly
only effects of the increase of SST and bleaching events were reported. Rocas Atoll is the first
Marine Biological Reserve in Brazil and was chosen in this study because it is an example of a
oceanic biogenic reef, and virtually free from impacts such as overfishing, pollution, and
unregulated tourism. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of increased
atmospheric pCO2 on the atoll building organisms to establish a benchmark for future
comparisons, because of their vulnerability to these processes. Initially are presented data on
the benthic cover and its interaction with the abiotic parameters (temperature, salinity,
availability of dissolved nutrients, pH and total alkalinity). It was observed a dominance of
macro and tuff algae in places with higher availability of dissolved nutrients, indicating that
higher concentrations of inorganic nutrients in seawater contribute to the spatial distribution of
organisms on the atoll. And besides, environments with high frequency of carbonate organisms
were associated with a decrease of alkalinity. Then, data were obtained on reproduction, growth
and frequency distribution of the population of the dominant coral species in the atoll pools
(Siderastrea stellata). A planulation event was observed and initial growth of primary polyps
which, after 3 months showed 1.49 ± 0.45 mm average diameter ranging between 0.9 and 2.28
mm and 14.70% mortality rate. The average annual extension rate of adult colonies was 6.8 ±
0.7 mm. year-1. Colonies with 4.1 to 10 cm diameter were also common in the atoll (48.1 ±
14.5%). The population of S. stellata in the atoll shows a high potential for maintenance and
recovery, although it was observed a low recruitment rate. In another stage of the study, a
characterization of the carbonate system of the atoll was made, in order to assess the influence
of the metabolism of organisms under spatio-temporal variations. The results indicated a large
availability of dissolved carbonate in the atoll pools. The aragonite saturation rates not only
supply the metabolic demands of the corals, but are above those observed for other coral reef
environments. Thus, it is possible that the intense biological activity of the Rocas Atoll can
serve as an additional buffer for the pH equilibrium and locally mitigate some of the effects of
ocean acidification. Finally, an experiment was conducted with species that occur in the atoll,
the scleractinian coral Porites astreoides and the zoanthid Palythoa caribaeorum. The
physiological responses of these organisms were evaluated (growth, respiration,
photosynthesis, total lipids and chlorophyll a) under conditions of heat stress and acidification.
P. astreoides was influenced by warmer temperatures and acidification in all measured
metabolic rates while P. caribaeorum showed a minor or no impact on your metabolism.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/18644 |
| Date | 30 August 2016 |
| Creators | PINHEIRO, Barbara Ramos |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/2999296486918048, MONTES, Manuel de Jesus Flores, ALBRIGHT, Rebecca |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Oceanografia, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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