O Planejamento Espacial Marinho (PEM) é um processo público que busca alcançar
usos mais racionais dos ambientes marinhos. Um dos resultados do PEM pode ser a
criação de Áreas Marinhas Protegidas (AMPs). Consequentemente, as Ferramentas
de Suporte à Decisão (FSD) tornaram-se necessárias para encontrar áreas
adequadas para as AMPs, maximizando a conservação da biodiversidade e
minimizando os custos socioeconômicos. No entanto, a utilização de FSD sob o
PEM no Brasil é ainda um processo em fase inicial. Neste estudo, dados de
biomassa de peixes, pesca, habitas e mergulho foram integrados em uma FSD para
explorar os possíveis efeitos da atribuição de novos pontos de mergulho sobre o
desenho da reserva marinha em torno do arquipélago de Fernando de Noronha
(FN). Para isso, foram realizadas análises de sensibilidade dos parâmetros da FSD
sob diferentes cenários de gestão. Foram observados índices de biomassa de
peixes mais elevados ao longo da quebra da plataforma continental do mar de fora,
concentração das atividades de pesca na área da Área de Proteção Ambiental
(APA)-FN e a importância do norte do arquipélago para a atividade de mergulho.
Dada as atuais condições de restrição do Parque Nacional Marinho (PARNAMAR)-
FN, encontramos uma baixa correlação entre pontos de mergulho já explorados e a
reserva computada, sugerindo que estes locais não coincidem necessariamente com
áreas onde foram registradas importantes taxas de biomassa de peixes. Nos
cenários em que não foi considerado uma atividade ameaçadora a fauna, novas
áreas de mergulho foram identificadas principalmente na plataforma continental da
costa SE da ilha principal. Já quando considerado atividade ameaçadora, novas
áreas foram priorizadas na plataforma continental da costa SW da ilha principal.
Independentemente do cenário, observou-se que o aumento do número de locais de
mergulho em mais de 100% teria implicações no planejamento, devido ao reduzido
número de locais disponíveis para isso. A definição de diferentes cenários ilustrou o
interesse e a flexibilidade dos FSD para enquadrar visões divergentes de um
problema de conservação, e como podem ser uma boa base para esclarecer
questões complexas, dados prioritários, e promover a discussão e a decisão,
aspectos essenciais do PEM.

O Atlântico Tropical Sudoeste (ATSO) é bem oxigenado pelo sistema das correntes Subcorrente Norte do Brasil/ Corrente Norte do Brasil (SCNB/CNB). Ainda assim, dado o atual estado de aumento da desoxigenação oceânica no Atlântico Tropical Leste (ATL), é importante investigar se estas águas desoxigenadas estão avançando em direção à borda oeste. Estudos anteriores mostraram que elas podem entrar na ATSO, mas a escala espacial e temporal desses estudos era muito grosseira para representar essa estrutura. Neste sentido, apresentamos a primeira representação tridimensional do oxigênio dissolvido (OD) no ATSO. A Análise de Dados Funcionais (ADF) foi utilizada para construir um banco de dados de perfis de OD a partir de duas campanhas (primavera austral de 2015 e outono de 2017) e um banco de dados complementar. Ao tratar os perfis como funções contínuas em vez de perfis discretos, a ADF permite a junção de perfis de diferentes bancos de dados. Os resultados retrataram três áreas espaciais com padrões distintos de conteúdo de oxigênio, diretamente ligados aos sistemas de correntes: (i) área do Sistema de Correntes de Borda Oeste (SCBO), caracterizada por águas bem oxigenadas; (ii) área do Sistema de Correntes Sul Equatoriais (SCSE), contendo os menores valores de OD entre todos, e (iii) área da zona de transição, com conteúdo intermediário de OD. Revelamos pela primeira vez que enquanto a coluna de água está totalmente oxigenada no SCNB/CNB, o conteúdo de oxigênio do SCBO diminui no limite do núcleo SCNB/CNB tão próximo a ~91 km (~50 km) da costa na primavera (outono), devido à variabilidade sazonal da instensidade SCNB/CNB. Levantamos a possibilidade de que outros processos estejam atuando além do sistema de corrente zonal no transporte dessas águas. Na área do SCSE, os níveis de OD começaram a diminuir a partir do limite superior das águas desoxigenadas somente quando a Subcorrente Sul Equatorial (SSE) aparece encontrando fluxos desconhecidos em direção ao oeste. Levantamos a possibilidade de que outros processos estejam atuando além do sistema de corrente zonal no transporte destas águas. Particularmente, consideramos a possibilidade de recirculação interna do sistema ou deslocamento latitudinal sazonal do núcleo da SSE. Finalmente, destacamos a importância do SCBO para manter a oxigenação e impedir que as águas desoxigenadas advindas de leste cheguem à costa.

Em países como o Brasil, onde desde o século XV a colonização por potencias europeias ocidentais se deu a partir do litoral, tanto como via de entrada e saída de bens e pessoas nas terras recém anexadas a seus impérios quanto como espaço de ocupação permanente, existe um extenso e diverso patrimônio arquitetônico e cultural costeiro ainda fortemente presente nas cidades. Esse caso tão comum em toda a América e também na África e Ásia pode ser exemplificado pela cidade pernambucana de Olinda. Por isso ela é, inclusive, considerada patrimônio mundial pela UNESCO desde 1982. Esse patrimônio, sobretudo o arquitetônico (edificações, traçados urbanos etc.) tanto foi preservado quanto evoluiu com as cidades e ambientes costeiros nos mais de 500 anos desde o início de sua construção. Para sua continuada existência e segurança para as próximas gerações, é necessário que receba tratamento diferenciado nos planos e ações municipais, estaduais e federais. Sendo assim, este trabalho se propõe a identificar unidades patrimoniais em Olinda que estejam potencialmente localizados no âmbito das ações do Projeto ORLA e da gestão municipal de praias urbanas, analisando-os e propondo opções de indicadores de gestão para os mesmos. São apresentados aqui 12 candidatos a serem utilizados como experimentos de gestão costeira integrada da orla através de projetos que valorizem e contribuam na sua preservação e uso pela população local e visitantes/turistas. As unidades patrimoniais abordadas neste trabalho datam de 1631 a 2001, sendo prédios públicos e privados, duas praças, um forte, três igrejas, uma estátua e um parque natural de restinga. Dos doze itens eleitos para este estudo, sete encontram-se em uma área onde haverá intervenção direta do Projeto Orla e do TAGP, quando aprovado. Outros quatro estão na área de influência indireta e apenas um em área onde incidem apenas diretrizes do Plano Diretor da Cidade. São feitas sugestões de indicadores para monitoramento da evolução de sua gestão, assim como possibilidades de sua integração nos planos oficiais existentes para esse território. Embora Olinda conte com planos de ordenamento territorial urbanos e de usos da orla marítima, inclusive e especialmente para praias, o patrimônio histórico-cultural presente nesses espaços é considerado de forma acanhada, o que pode ser resultado de diversos processos, como por exemplo a necessidade constante de ações que atendam outras prioridades (erosão, limpeza urbana, saneamento etc.) combinada com a crônica escassez de recursos públicos. Assim, mais uma vez, confirmando o lugar menos privilegiado que ocupa a história e a cultura em nosso cotidiano.

Membros suplentes da banca:

Roberto L. Barcellos (suplente interno)
Antonio Vicente Ferreira (suplente externo)

A borda oeste do Atlântico tropical é uma das regiões mais dinâmicas de todo o oceano, para onde a maioria das correntes zonais vão, transportando massas de água e calor. A sua importância deve-se principalmente às suas interações com a atmosfera, que influenciam o clima regional e as precipitações das regiões circundantes. O principal objetivo dessa tese é aproveitar o maior banco de dados das correntes derivadas da altimetria e das reanálises GLORYS12V1 (G12V1) disponíveis durante o período 1993-2017 para revisitar a circulação na borda oeste e aprofundar o conhecimento sobre a variabilidade espaço-temporal das correntes nas escalas espacial e temporais. Para tal foram selecionadas 9 secções transversais das correntes a fim de avaliar a evolução da circulação e a redistribuição das massas de água em toda a porção tropical da bacia. Antes disso, a acurácia do modelo GLORYS12V1 foi testada, comparando as saídas numéricas com as 15 seções de dados de corrente obtidas durante os cruzeiros científicos das campanhas do Programa Prediction and Research Moored Array in the Tropical Atlantic, realizado pelo Brasil (PIRATA-BR). As simulações foram também comparadas com a climatologia obtida a partir de derivadores, com resultados satisfatórios em ambos os casos. De sul para norte, as correntes derivadas da altimetria mostram dois comportamentos diferentes da amplitude da Corrente Norte do Brasil (NBC). No hemisfério sul, o NBC mostra um ciclo anual com um máximo (mínimo) de 0,6 m/s (0,3 m/s) durante a Primavera boreal (Outono) sob a influência do ramo central da Corrente Sul Equatorial (cSEC) e da subcorrente Norte do Brasil (NBUC), enquanto no hemisfério norte, o seu ciclo inverte-se sob a influência do ramo norte da SEC (nSEC) e a sua amplitude quase duplica. Os nossos resultados também mostram que a retroflexão do NBC (NBCR) é permanente durante todo o ano, mas é fraca durante a Primavera boreal. Neste período observa-se um fluxo para leste na região equatorial, que combina com o fraco ramo retroflectado da NBC (rNBC) para restringir a nSEC para leste e manter uma circulação ciclônica entre 0°-5°N; 35°W-45°W. Durante o outono boreal, o NBCR intensifica-se, surgindo uma estrutura com dois núcleos que reduze o seu fluxo de setembro até ao final do ano. Na parte oriental, a rNBC está ligada à Contracorrente Norte Equatorial (NECC), que também mostra uma estrutura com dois núcleos, e até mesmo dois ramos separados no final do ano, influenciados pelo rotacional do vento. As diferentes secções verticais de G12V1 também mostram as mesmas características e as mesmas variabilidades sazonais em ambos os lados do equador. O transporte do NBC na camada superior (0-100m) durante a Primavera boreal indica um transporte da NBCR equatorial de 1,8 Sv, unido ao fluxo fraco da retroflexão do norte (4,6 Sv), mantendo a circulação ciclônica equatorial.  A maior contribuição do NBCR para o NECC ocorre durante o outono boreal, com um transporte de 15,2 Sv para leste. Na camada inferior (100-35 m), a maior contribuição, tanto para a NBUC como para a Subcorrente equatorial (EUC), ocorre durante a primavera e o outono boreais (respectivamente 22,3 Sv e 20 Sv), quando a contribuição da Corrente Equatorial Norte (NEC) para o rNBC é também maior. A investigação das variações interanuais das correntes derivadas da altimetria (amplitude e deslocamento latitudinal), e da corrente NECC a 38°W (transporte e deslocamento latitudinal) mostra que a variabilidade da amplitude e da localização do NECC, a amplitude da NECC a 42°W, e o transporte da NECC a 38°W, estão associados às diferentes fases do Modo de variabilidade Meridional do Atlântico. Ao contrário, a 32°W, a amplitude e o deslocamento latitudinal da NECC, bem como o deslocamento latitudinal da NECC a 38°W, estão associados às fases do Modo de variabilidade Zonal do Atlântico.

Avaliações de estoque formam a base para o manejo pesqueiro eficiente. Em muitas regiões, entretanto, essas avaliações esbarram na falta de dados sobre a estrutura dos estoques pesqueiros das principais espécies exploradas comercialmente. No Oceano Atlântico Sul Ocidental, a pescaria do Ariocó (Lutjanus synagris) tem se intensificado ao longo das últimas quatro décadas, como resultado do declínio de outras pescarias de lutjanídeos desde o final da década de 1970. Essa intensificação tem se refletido no acúmulo de evidências de sobrepesca desde a metade dos anos 2000. Ao longo de sua distribuição na costa brasileira, o Ariocó está exposto a diferentes condições ambientais e oceanográficas que podem atuar separando a população em unidades de manejo distintas. Apesar disso, não existem estudos de identificação de estoques espécie baseado em métodos fenotípicos para a espécie na região. Nesse cenário, o presente trabalho se propôs a investigar a existência de diferentes estoques pesqueiros de L. synagris na costa do Oceano Atlântico Sul Ocidental, utilizando métodos de identificação baseados na forma e composição isotópica (δ13C e δ18O) de otólitos. Além disso, buscou-se também testar a aplicabilidade dos limites geográficos propostos para os Grandes Ecossistemas Marinhos e as Ecorregiões Marinhas como alternativas para estimar fronteiras de estoques, o que poderia representar uma abordagem prática para possibilitar avaliações de estoques cujos limites sejam desconhecidos. A heterogeneidade espacial evidenciada pelos indicadores utilizados aponta para a existência de diferentes estoques pesqueiros do Ariocó na região, indo de encontro a resultados anteriores obtidos através de métodos genéticos. Os resultados sugerem uma grande influência de condições ambientais e oceanográficas como agentes de separação de estoques. Os limites das Ecorregiões Marinhas foram considerados mais apropriados para estimar fronteiras de estoques, representando uma abordagem rápida e viável para facilitar avaliações em pescarias com baixa disponibilidade de dados.

Biocidas anti-incrustantes são compostos químicos adicionados às tintas que revestem embarcações e/ou estruturas submersas para evitar o crescimento de organismos. Esses compostos foram desenvolvidos e aperfeiçoados ao longo dos anos e são divididos em 3 gerações - a última geração é a mais utilizada devido à menor toxicidade aos organismos não-alvo e menor persistência ambiental. Os biocidas desta geração são conhecidos como co-biocidas ou biocidas de reforço pois potencializam os efeitos causados pelos metais. Os objetivos deste estudo foram (i) investigar a presença dos biocidas clorotalonil, diclofluanida e Irgarol no Sistema Estuarino do Rio Capibaribe (SERC) e (ii) sintetizar os estudos realizados nas duas últimas décadas quanto à ocorrência ambiental e distribuição destes biocidas na América Latina e Caribe. A metodologia proposta – extração em fase sólida e quantificação por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas – para a matriz aquosa foi implantada no Laboratório de Compostos Orgânicos em Ecossistemas Costeiros e Marinhos (OrganoMAR). Amostras de água, sedimentos e material em suspensão foram coletadas ao longo do SERC, considerando fontes potenciais - iates clubes, porto, confluência de rios e zona de turbidez máxima estuarina (ZTM). O clorotalonil não foi detectado em nenhuma matriz coletada e o Irgarol foi detectado apenas no sedimento, com concentrações variando de <1,0 a 3,4 ng g^-1. A diclofluanida foi detectada na água (4,6 a 24,2 ng L^-1), no material particulado (4,9 a 21,6 ng L^-1) e no sedimento (1,3 a 25,1 ng g^-1). As maiores concentrações de diclofluanida na água e no material particulado foram observadas na ZTM e na confluência dos rios formadores da Bacia do Pina, onde a hidrodinâmica local favorece o acúmulo dos contaminantes na coluna d’água. As maiores concentrações nos sedimentos foram detectadas nas imediações dos iates clubes, sugerindo que as embarcações atracadas são fontes potenciais de diclofluanida e Irgarol e que a baixa hidrodinâmica nas proximidades favorece a deposição do material particulado. Este estudo reenfatiza a importância da hidrodinâmica local na distribuição dos contaminantes dentro do sistema estuarino e reporta, pela primeira vez, a ocorrência de biocidas anti-incrustantes de 3ª geração no SERC. As informações geradas são subsídios fundamentais para auxiliar os cientistas e as agências governamentais nas tomadas de decisões para regulamentação do uso e descarte desses compostos a fim de reduzir os possíveis impactos causados nos sistemas aquáticos.

A fim de investigar a variabilidade intra e interanual dos vórtices da Corrente do Norte do Brasil (CNB), o algoritmo de detecção e rastreamento de momentum angular (AMEDA) foi usado para identificação de suas ocorrências, trajetórias e parâmetros. Com base em 24 anos (1993-2016) de dados reanálise de altura geopotencial e de campos de corrente geostrófica do ARMOR 3D (¼ °), identificamos uma taxa média de vórtices liberados por ano. Os mesmos apresentam vida média de 15,3 (± 5,4) semanas, raio médio baseado na velocidade (Rmax) de 139,8 (± 23,6) km e anomalia na altura média da superfície do mar (SSHa) de 9,4 (± 4,0) cm. A velocidade azimutal máxima observada média (Vmax) foi 0,27 (± 0,08) m / s, enquanto o valor médio do número de Rossby (Ro) foi 0,08 (± 0,04) e a energia cinética média (KE) foi de 255,3 (± 154,8) cm2 / s2. Os anéis da CNB têm dimensões maiores, giram mais rápido, vivem menos e transferem mais energia nos meses de inverno boreal. Em contraste, aqueles que se formam durante o verão boreal e início do outono duram mais, têm diâmetros menores e carregam menos energia. Além disso, a análise da fusão dos mesmos apontou que tal interação gerou um aumento significativo na energia (52%) e na velocidade (22%) do vórtice. Finalmente, observamos as anomalias verticais dos perfis de temperatura e salinidade, que indicaram um aprofundamento da termoclina e afundamento das águas costeiras e tropicais associado aos vórtices da CNB. Além disso, usamos a análise estatística de funções ortogonais empíricas (EOFs) em um modelo de reanálise de 25 anos (1993-2017) para avaliar o papel dos anéis CNB na biogeoquímica do Atlântico Norte Tropical Ocidental (ANTO), especialmente em relação ao FCO2. Esta base de dados também foi aplicada ao AMEDA para identificar os impactos dos vórtices da CNB em uma escala de tempo diária, tomando dois anéis no ano de 2009 como estudo de caso. Em geral, foi identificado que os mesmos apresentaram variabilidade positiva de acordo com o padrão de FCO2 e fCO2 SW em 15% a 30% das vezes ao adicionar os modos de variabilidade. Aqui, acredita-se que anomalias positivas de salinidade e, consequentemente, DIC no centro dos vórtices foram responsáveis pelo aumento de FCO2 nos mesmos. Além disso, parece razoável afirmar que tais estruturas impactam os parâmetros biogeoquímicos no WTNA tanto na superfície quanto em profundidade. Este estudo enfatiza a robustez e eficiência do AMEDA para estudar vórtices no oceano e também mostrar os possíveis impactos dos vórtices da CNB nas características físicas e biogeoquímicas do oceano no ANTO. A contribuição deste trabalho reside não apenas no entendimento da variabilidade intra e interanual dos vórtices CNB, mas também na observação da capacidade dos mesmos em concentrar DIC e águas altamente salinas em seus núcleos. Além disso, dá uma luz sobre qual mecanismo é responsável por manter a anomalia de salinidade nos núcleos dessas estruturas.

O Oeste do Atlântico Tropical Sudoeste (ATSO) é uma região dinâmica e de grande importância na circulação do Oceano Atlântico. Ela é marcada pela presença da Subcorrente do Norte do Brasil (SCNB), a qual é considerada um ramo superior da Circulação de Revolvimento Meridional do Atlântico (CRMA). A SCNB é caracterizada por uma termoclina bem estratificada, com baixa variabilidade na coluna d’água. Porém, fenômenos costeiros podem alterar e impactar a estrutura termohalina e, consequentemente, a vulnerabilidade ecológica na plataforma e talude. Este trabalho investiga a variabilidade termodinâmica e a resposta da clorofila nos primeiros 600 m de profundidade na seção transversal em 11° S, próximo à costa brasileira. Foram analisados 26 anos (1993-2018) de dados diários de corrente meridional e temperatura da base de reanálise GLORYS12V1 (G12V1), 1/12° (~ 8 km). A resposta da variabilidade de clorofila é analisada usando a reanálise biogeoquímica FREEGLORYS2V4 (FG2V4) (1/4°). Aproximadamente três anos dos dados de reanálise da corrente meridional são comparados com os dados in situ do programa Alemão de Climate Variability and Predictability (CLIVAR) a 11° S, o que mostrou uma correlação satisfatória em 200 m de profundidade. A análise de 26 anos do G12V1 confirma o núcleo do SCNB centrado na profundidade de 200 m, com um fluxo médio para o norte de 70 cm s־¹. Observou-se através de análises espectrais que os dados de reanálise da corrente possuem uma alta frequência dominante de periodicidade de 15-30 dias, também identificado nos dados in situ. A cross-wavelet entre a clorofila, a temperatura e a componente meridional da corrente identificaram covariâncias na banda de 15-30 dias de periodicidade, além do sinal anual. O principal modo de variabilidade dinâmica na coluna d’água está associado à SCNB e retém ~43% da variância e o segundo modo representa um padrão anticiclônico da circulação e representa 18% da variância. A frequência de Brunt-Väisälä, de 26 anos de dados diários, confirma que as instabilidades na coluna d’água ocorrem predominantemente no inverno e primavera. Estes resultados permitiram uma melhor compreensão dos padrões de variabilidade de alta frequência na estrutura termohalina e dinâmica da coluna d’água da área de estudo.

As zonas costeiras ao redor do mundo vêm enfrentando enormes impactos antrópicos, como a eutrofização e acidificação marinha, que estão mudando os mecanismos de seus habitas, alterando seu equilíbrio e funcionamento adequado. A criação de uma Área de Proteção Ambiental (APA) é uma importante ferramenta para mitigar esses impactos e fomentar atividades sustentáveis que mantenham a biodiversidade de importantes ecossistemas, como os recifes de corais e estuários, porém apenas a sua implementação pode não os reduzir. Nosso objetivo foi descrever a variação sazonal do equilíbrio do sistema carbonático e do estado trófico em estuários e área recifal na porção alagoana da APA Costa dos Corais, no Nordeste do Brasil. Parâmetros físicos e químicos foram medidos in situ (temperatura e salinidade) e amostras de água foram coletadas para análises posteriores durante as marés baixas nas estações chuvosa e seca. Analisamos nutrientes inorgânicos dissolvidos, oxigênio dissolvido, clorofila-a, pH e alcalinidade total para o cálculo do índice trófico (TRIX) e estimativa do estado de saturação de aragonita (Ω_ar). Esses dois parâmetros foram utilizados como indicadores dos processos de eutrofização e acidificação para a região estudada. A análise dos dados demonstrou que as estações estuarinas apresentaram TRIX alto, representando condições de eutrofização e péssima qualidade de água, principalmente na estação chuvosa e a jusante dos rios. Enquanto 50% das estações recifais durante a estação chuvosa apresentaram subsaturação de aragonita (Ω_ar<1), e durante o período de estiagem todos os valores se apresentaram como supersaturados. Com isso, também foi possível observar que a influência da água do mar dilui as elevadas concentrações de nutrientes e aumenta a Ω_ar. Nossos resultados mostraram que impactos locais sobre esses ecossistemas já estão ocorrendo, podendo reduzir suas resiliências a cenários futuros, além de diminuir significativamente a biodiversidade. Recomenda-se que maiores esforços de pesquisa e monitoramento sejam feitos para melhor compreender e supervisionar esses processos na região, juntamente com uma melhor gestão de águas residuais.

Um total de 35 lançamentos de Estações de vídeo subaquáticas com iscas (BRUVS) foram realizadas no Arquipálago de São Pedro e São Paulo (ASPSP), um aquipélago localizado no meio do Oceano Atlântico, para avaliar a abundância, diversidade e comparar a distribuição espacial da comunidade local de peixes, e também, descrever preliminarmente o comportamento dos elasmobrânquios. Cerca de 2700 minutos de vídeos foram grvaados em águas até 30 metros de profundidade. 2,991 inidívus foram gravados, pertencentes a 6 ordens, 10 famílias, 19 espécies. 4 espécies de elasmobrânquios e 15 de teleósteos foram registradas. O cmportamento dos elasmobrânquios foram caracterizados de acordo com a distância que se encontravam do BRUVS, também outros comportamentos foram adicionados e descritos. Análises multivariadas indicaram diferente uso da área entre as espécies de peixes do lado oeste e leste. Segregação interespecífica entre elasmobrânquios C. falciformis e C. galapagensis foi visualizada, além de uma provável segregação sexual intraespecífica para C. falciformis. Comportamentos foram gravados e registrados em fotos. O comportamento de cautela foi predominante nos elasmobrânquios. Os números de notas de comportamento mostram como é possível explorar e entender comportamentos usando o BRUVS. Embora, ainda existam lacunas sobre o comportamento de peixes em meio selvagem e gravações tenham sido recentemente popularizadas. BRUVS desenpenharam satisfatoriamente e podem ser implementados como método de monitoramento contínuo para as espécies registradas no presente estudo, assim como, um método complementar para ser utilizado com outros métodos convencionais de amostragem de espécies de peixes. Logo, a ictiofauna e seu comportamento registrado pela BRUVS são importantes para avaliar e realizar a gestão da Área Protegida Marina (APM), adicionando informações relevantes para explorar de maneira sustentável ou integralmente proteger o ASPSP e as áreas adjacentes

A dinâmica da estrutura termohalina do oceano superior dirige grande parte dos processos
oceânicos mais próximos a superfície. A circulação termohalina do Atlântico tropical sudoeste
(Southwest Tropical Atlantic, SWTA), uma região chave para diagnosticar a variação da Célula
de Revolvimento Meridional do Atlântico, tem um impacto primordial no clima global. A
variabilidade termohalina também desempenha um papel chave na estruturação vertical dos
habitats pelágicos. Com o propósito de preencher lacunas de informação sobre a estrutura
termohalina no SWTA e de trazer insights sobre as relações entre esses processos físicos e a
distribuição da energia acústica (proxy de biomassa dos organismos), esta tese foi organizada em
três objetivos científicos principais, cada um deles abordado em um capítulo separado. Para
desenvolver este estudo, aproveitamos as duas campanhas científicas multidisciplinares (Acoustic
along the BRAzilian COaSt) realizadas no STWA na primavera (set. - out.) de 2015 e outono (abr.
- maio) de 2017.
O primeiro objetivo desta tese foi caracterizar a estrutura termohalina 3D da camada superior (até
300 m). A caracterização da estrutura termohalina é tipicamente baseada na aplicação de métodos
estatísticos clássicos em perfis verticais. Entretanto, os métodos clássicos não contemplam
explicitamente a natureza vertical dos perfis. A Análise de Dados Funcionais (Functional Data
Analysis, FDA) é uma alternativa para resolver tais inconvenientes. Neste caso, aplicamos uma
abordagem funcional para caracterizar a estrutura termohalina 3D do SWTA da primavera e
outono austral. Nossos resultados revelam um padrão espacial claro com a presença de três áreas
com características termohalinas significativamente diferentes. A área 1, localizada
principalmente ao longo do talude continental, reflete o sistema de corrente de borda oeste
(Western Boundary current system, WBCS), com baixa estabilidade estática e alta frequência de
ocorrência de camadas de barreira (BL). Por outro lado, a Área 2, localizada ao longo da cadeia
de Fernando de Noronha, apresenta forte estabilidade estática com uma termoclina bem definida.
Esta área, sob a influência do Atlântico leste, é caracterizada por uma baixa frequência de BLs,
que é modulada sazonalmente pela oscilação latitudinal da zona de convergência intertropical,

controlando o regime de precipitação. Por sua vez, a Área 3 comporta-se como uma zona de
transição entre as áreas 1 e 2, com a presença do núcleo de água de salinidade máxima em
subsuperfície e, portanto, frequência de ocorrência forte-moderada de BL. Além deste estudo, a
abordagem da FDA surge como uma forma poderosa de descrever, caracterizar, classificar e
comparar padrões e processos oceânicos. Ela pode ser aplicada aos dados in situ, mas também
pode ser usada para explorar de forma profunda e abrangente as saídas de modelos oceânicos.
Como segundo objetivo, examinamos a viabilidade de extrair a estrutura termohalina dos dados
de ecosonda coletados no SWTA. De fato, em alguns sistemas, a acústica permite uma estimativa
robusta da profundidade da picnoclina ou termoclina. Para examinar a viabilidade de extrair a
estrutura termohalina (profundidade da camada de mistura, termoclina superior e inferior) dos
dados de ecosonda, testamos três abordagens: (i) a extensão vertical da comunidade epipelágica;
(ii) o uso de gradientes acústicos; e (iii) uma abordagem de ondas cruzadas (wavelets). Os
resultados mostram que, mesmo que a estrutura termohalina impacte a distribuição vertical dos
dispersores acústicos, a estrutura resultante não permite uma estimativa robusta dos limites
termohalinos indicando que outros processos oceanográficos ou biológicos estão agindo. Este
"resultado negativo" impede uma representação em escala fina da turbulência da camada superior
a partir de dados acústicos. Contudo, o estudo da proporção de biomassa acústica dentro de cada
camada fornece uma visão interessante da estrutura do ecossistema em diferentes cenários
termohalinos, sazonais e diários. Em particular, em regiões onde a termoclina é altamente
estratificada, e menos misturada, alguns organismos parecem evitar a camada da região de maior
gradiente. Isto nos levou a investigar as relações verticais em escala fina entre a biomassa acústica
e uma variedade de fatores ambientais, que é o terceiro objetivo.
A dinâmica oceânica inicia a estruturação dos produtores primários e estes, por sua vez, moldam
a distribuição dos níveis tróficos subsequentes até que toda a comunidade pelágica reflita a
estrutura físico-química do oceano. Apesar da importância da estruturação bottom-up nos
ecossistemas pelágicos, os estudos em escala fina das interações biofísicas ao longo da
profundidade são escassos e desafiadores. Ao investigar as relações verticais em escala fina entre
uma variedade de parâmetros ambientais (correntes, estratificação, concentração de oxigênio e
fluorescência) e a energia acústica refletida, mostramos que a fluorescência, o oxigênio, a corrente
e a estratificação são fatores importantes, mas que sua importância relativa depende da área, da

faixa de profundidade e do ciclo diário. Na camada epipelágica, as respostas acústicas mais fortes
foram associadas a profundidades de maior estabilidade (estratificação mais alta). Mesmo em áreas
onde os picos de fluorescência eram mais profundos que o pico das estratificações, as camadas de
dispersão de som estavam mais correlacionadas com a estratificação do que com o máximo de
clorofila. O oxigênio dissolvido não parece ser um fator chave no WBCS onde toda a coluna de
água está bem oxigenada enquanto parece ser um condutor no sistema onde menores concentrações
de oxigênio ocorrem em subsuperfície. Finalmente, nossos resultados sugerem que os organismos
parecem evitar o núcleo de correntes fortes. Entretanto, são necessários trabalhos futuros para
entender melhor o papel das correntes na distribuição vertical dos organismos.

Esta pesquisa teve como objetivo identificar a estrutura, a variação quali-quantitativa e a
influência das variáveis ambientais na distribuição e abundância de dinoflagelados
epibentônicos, juntamente com diatomáceas e microplásticos associados às macroalgas
de praias urbanizadas e não urbanizadas do litoral de Pernambuco, Nordeste do Brasil.
As coletas foram realizadas durante o período chuvoso (julho, agosto/2017 e
março/2018) e de estiagem (setembro/2017, janeiro e fevereiro/2018), nas praias do
Pina, Pedra de Xaréu e Enseada dos Corais. Exemplares das macroalgas mais
representativas de cada praia e as variáveis ambientais (temperatura, salinidade,
nutrientes, pH e oxigênio dissolvido) foram coletados da região do mesolitoral e
encaminhados ao Departamento de Oceanografia da UFPE. As macroalgas foram
pesadas (peso úmido), divididas nas porções basal, mediana e apical, e acondicionadas
em potes de 30 mL, com água previamente filtrada proveniente do local de coleta. Em
seguida, foi efetuada uma agitação manual com o objetivo de deslocar os epibiontes e os
microplásticos, sendo a macroalga retirada do pote e a suspensão fixada com solução de
lugol (2%). Através das análises foram determinados: abundância dos epífitos (cel/g -1 ) e
microplásticos (partículas/g -1 ), abundância relativa (%), frequência de ocorrência,
riqueza de espécies, diversidade específica e equitabilidade. Não foram registradas
variações sazonais significativas entre as variáveis ambientais. Foram identificados 10
táxons de dinoflagelados, com destaque para pequenos indivíduos da classe
Dinophyceae, Gymnodinium sp., Ostreopsis cf. ovata Fukuyo, Prorocentrum lima
(Ehrenberg) F. Stein, Protoperidinium sp. e Scrippsiella spinifera G. Honsell &amp; M.
Cabrini. A praia Pedra de Xaréu apresentou maior riqueza (9 táxons) e abundância, com
Ostreopsis cf. ovata e P. lima, com maiores valores de abundância em Hypnea
musciformis (Wulfen) J.V. Lamouroux (488 e 408 cel/g -1 ) e Sargassum sp. (34 e 90
cel/g -1 ), respectivamente, em março/2018. Na praia do Pina foram identificados 5
táxons de dinoflagelados, com dominância das espécies: Gymnodinium sp. e S.
spinifera, registrando 132 cel/g -1 (fevereiro/2018) e 40 cel/g -1 (agosto/2017) em Palisada
perforata (Bory) K.W. Nam. Dentre estas espécies identificadas, algumas são
consideradas potencialmente tóxicas, de acordo com bibliografia consultada. Além de
dinoflagelados epífitos, foram registradas partículas microplásticas de forma
filamentosa em todas as porções do talo de Palisada perforata, na praia do Pina,
chegando a alcançar 79 partículas/g -1 na porção mediana do talo macroalgal, em
setembro/2017. A única dominância dos dinoflagelados epífitos (63%) em relação ao
microplástico foi verificado na porção apical do talo, durante o período de estiagem
(fevereiro/2018), com 92 cel/g -1 , em P. perforata. Os microplásticos chegaram a
representar 100% dos agregados, na porção apical do talo, em março/2018 (95
partículas/g -1 ). Na praia de Enseada dos Corais, foram identificados 4 táxons de
dinoflagelados epífitos, além de 32 táxons de diatomáceas epífitas, Grammatophora
oceanica Ehrenberg, Melosira nummuloides C. Agardh e Navicula sp. sendo
classificadas como dominantes. A menor riqueza e abundância de epífitos encontrada
nesta praia foi registrada na parte basal do talo de Sargassum sp., em março/2018 (2

cel/g -1 ). As outras algas analisadas no local, Digenea simplex (Wulfen) C. Agardh e
Bryothamnion triquetrum (S. G. Gmelin) M. Howe, apresentaram maior abundância e
riqueza de espécies, devido ao talo de ambas serem frondosos e ramificados,
favorecendo uma maior quantidade de microhabitats para os epífitos. No entanto, apesar
das macroalgas transportarem em seu talo várias espécies de dinoflagelados e
diatomáceas epífitas, a fixação das espécies não ocorre de modo uniforme nas diferentes
porções dos talos das macroalgas. Com base nos resultados, pode-se concluir que
condições ambientais favoráveis, como alta temperatura e salinidade, podem estar
correlacionadas à abundância dos dinoflagelados potencialmente tóxicos e a variação
significativa no fosfato comprovaram a diferença do impacto antrópico entre a praia do
Pina e Pedra de Xaréu. Assim como, a onipresença dos microplásticos sugere que a
intensa urbanização dos ambientes costeiros torna o ambiente marinho vulnerável a esse
tipo de poluente e que podem contribuir para a degradação dos ecossistemas recifais,
afetando toda a cadeia trófica dos oceanos.