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By Cathrine Boerseth Edited by Katyanne M. Shoemaker People don't like having their homes destroyed and neither do animals; bears don’t like it, birds don't like it, fish certainly don't like it and neither do the tiniest planktonic animals that people often forget even exists. Some of these tiny animals are meroplanktonic, which means they only float around in the early stages of their lives, to grow up as adults they need somewhere to settle down, a nice home with a good foundation; for many organisms that means a hard surface like rocks or a coral reef. Sadly, in the waters of northern Paraná state, many of these nice hard (and already rare) surfaces were destroyed by destructive fishing methods like trawling. The meroplanktonic larvae were still floating around in the water, but there were few places for them to settle down. In the biological world one thing always affects another and so did the lack of appropriate habitat in our case; fish eat the organisms living on and around rocky reefs and so the lack of hard bottom substrates meant a lack of food for the fish, and so the populations declined. But what if we made new homes for these animals and what if those homes were so sturdy and strong that trawlers wouldn't be able to break them? Well, that’s exactly what researchers did between 1997 and 2013 when they deployed a number of artificial reefs along the Paraná coast. But what exactly is an artificial reef? An artificial reef can be made out of rocks, concrete blocks or even sunken ships. They are man-made structures, preferably with different holes and crevasses, placed under water to provide shelter for marine organisms. Bacteria and algae are usually the first organisms to arrive, meroplanktonic larvae settle and grow up to be anything from anemones to crabs; all of these animals attract fish looking for food and they in turn attract larger fish and other predators.  After a while, the ecosystem on the artificial reef grows to become a place with both food and shelter for all kinds of marine organisms. However, even after the artificial reefs were in place, many questions were still unanswered: would meroplanktonic organisms come to settle? Would they attract fish? Would those fishes reproduce? Would the ecosystem of the artificial reefs be anything like a natural rocky reef? The answer to the two first questions was discovered to be a big YES, but what about the other questions? That's what I wanted to find out! Exiting stuff, now what? To answer those questions, we decided to look at fish larvae and fish eggs. To capture them we used a net attached to an underwater scooter (so cool, I know), and a light-trap. With the scooter and light-trap we were able to capture larvae very close to the artificial reef; the net captured eggs and the smallest fish larvae while the trap attracted larger larvae. We also sampled at a distance from the artificial reef (would the abundance of larvae and eggs be different there?) and at a natural rocky reef habitat nearby (the beautiful archipelago of Currais). We collected as many samples as the weather and waves allowed between the July of 2014 and April of 2016. The samples were collected using a light-trap (left) and a net attached to an underwater scooter (right). So what did the data show? The number of fish larvae and fish eggs was in fact higher on the artificial reef compared to samples taken at a distance from the reef. Furthermore, the fact that the samples contained eggs and very small newly hatched larval fish means that fish are either reproducing on the reefs or close by. Additionally, many of the fish larvae collected on the artificial reefs belonged to species that are known to live on rocky reef habitats; most of the other species found were pelagic, which means they live in the open water. What does it all mean? Well, it means that the artificial reef is beginning to act like a natural reef (great!), but it still has a way to go. Fish are still more abundant on the natural reef and many of the fishes on the artificial reef are more like visitors, like the pelagic species. They are all welcome of course! The artificial reef provides food and shelter; many of the visitors attracted by delicious food become food themselves, but that's ok, it's all part of the food network. It may sound like artificial reefs are the solution to all of our problems and you may want to stand up with your hands in the air shouting: let's put artificial reefs in all the seas in all the world! Then everything will be great again, right? That would be amazing, but unfortunately, as with most things in life, it's just not that simple. There are many factors to consider because deploying an artificial reef is in itself a human intervention in nature and could cause more harm than good, careful research in each individual case is essential! What can we learn from all this? Nature finds a way. Humans are destructive; in order to get our way and build our houses, we destroy houses of so many other animals. Fortunately, given time, many ecosystems are resilient enough to come back to life. Artificial reefs may not be the answer to all our problems, but on the coast of Paraná it appears that a tiny piece of a suffering ecosystem may actually be getting back on its feet. About Cathrine: Biologist and currently preparing to defend my masters’ dissertation in the field of biological oceanography at the University São Paulo. As a true Norwegian I fell in love with the ocean scuba diving in the freezing waters of the north. I have been living in Brazil for four years now and I can't wait to discover where life will take me in the future. What I know with certainty is that I want to work and live close to nature, that being in the beautiful tropics of Brazil or in the wonderful Arctic of Norway (or somewhere in between). #marinescience #cathrineboerseth #artificialreefs #invited #meroplankton #chat

Por Gabrielle Souza A circulação termohalina, também chamada de circulação profunda ou abissal, consiste na circulação de águas no oceano profundo, resultante de variações na temperatura e salinidade (termo - temperatura, halina - salinidade), que causam modificações na densidade da água. Essas variações podem ser provocadas por processos de evaporação, precipitação, descarga de rios e degelo nos polos. Chamamos de termohalina, qualquer circulação que não é gerada pelo vento. Uma parte importante deste processo é a formação da água de fundo que se dá por convecção, quando a água fria na superfície em altas latitudes (nos polos) afunda. A circulação termohalina é importante na dinâmica dos oceanos, pois este fluxo de águas pode até mesmo alterar o clima. Mas é importante lembrar que a circulação termohalina tem velocidades da ordem de 1cm/s e pode levar séculos para redistribuir o calor no planeta. As águas frias da circulação termohalina só voltam à superfície em baixas latitudes, quando ocorre a mistura do calor da superfície com as camadas inferiores. Lembre-se que não existe uma fonte significativa de calor nos oceanos. As imagens abaixo apresentam o ciclo da circulação termohalina e as correntes que resultam deste fenômeno. Na primeira você pode ver como funciona a circulação, enquanto a segunda imagem mostra os locais de formação de águas profundas (deep water formation). As correntes de superfície estão em vermelho e as correntes profundas em azul. A água fria mais salgada e mais densa afunda, enquanto a água mais quente e menos salgada, com menor densidade sobe à superfície. Fonte Para saber mais: http://cienciapatodos.webnode.pt/news/o-oceano-e-o-clima/ Referências: SATO, Olga. Circulação Termohalina: São Paulo: Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo. Posts relacionados: Como o derretimento das geleiras pode afetar os oceanos e o clima Dinâmica da produção primária e convecção profunda de retorno (overturn) no mar Mediterrâneo: uma abordagem por modelagem 3D de alta resolução #circulaçãotermohalina #descomplicando #gabriellesouza

Por Jana M. del Favero Os jogos olímpicos estão chegando e serão três semanas admirando os atletas que vão superar a dor, bater novos recordes e nos mostrar a beleza de cada esporte. Então, para entrar no clima olímpico, resolvemos eleger os campeões dos nossos mares: Ilustração: Joana Ho Maratona: com 42,195 km, é a prova mais longa de corrida. Os maratonistas são conhecidos por serem esbeltos, porém aqui escolhemos uma gorducha, a baleia-jubarte. Nossa campeã percorre cerca de 4.500 km duas vezes ao ano, entre a Antártica - onde se alimenta - e o Brasil - onde se reproduz. Como já tivemos um post inteirinho sobre essa migração, nem vou me prorrogar muito (releia aqui). Boxe: neste esporte os boxeadores se enfrentam acertando socos no adversário da cintura para cima na tentativa de dominá-lo.  A nossa campeã, a tamarutaca,  também usa o soco, principalmente , para dominar o adversário, no caso sua presa. Não é à toa que uma espécie desse crustáceo (subfilo que abrange, por exemplo, as lagostas e os camarões) é também popularmente conhecida como lagosta-boxeadora. Essa espécie, Odontodactylus scyllarus, profere um golpe com uma aceleração de aproximadamente 12-23 m/s (na água), enquanto um bom soco humano atinge cerca de 10 m/s (no ar)! Esse golpe é tão rápido que a água próxima a ele chega a ferver, em um fenômeno físico conhecido como supercavitação. Vejam no vídeo abaixo o soco da nossa campeã na velocidade real e em câmera lenta: Salto em distância: o objetivo dessa modalidade do atletismo é saltar o mais longe possível, sendo o recorde olímpico de 8,95 m do americano Mike Powell, realizado em 1991. Nosso campeão, o peixe-voador (como Exocoetus volitans, da família Exocoetidae) “voa” até 180 metros em um único “vôo”. Apesar do nome voador, esse peixe não voa como as aves, batendo asas. Na verdade, assim como o atleta do salto em distância,  ele ganha impulso para dar um grande salto e depois abrem as nadadeiras para planar. Esse recurso na verdade não é usado para bater recordes, e sim para fugir de predadores, como atuns, golfinhos e tubarões. Vou aproveitar esse tópico para corrigir um erro comum: a espécie que facilmente avistamos pela costa brasileira em mergulhos, Dactylopterus volitans (família Dactylopteridae), apesar de também ser popularmente conhecida como peixe-voador e de apresentar nadadeiras que parecem asas, elas não realizam os “vôos” citados, usando-as apenas para amedrontar outros organismos que a ameaçam, simulando um maior porte. Peixes-voadores Exocoetus volitans à esquerda (Fonte) e Dactylopterus volitans (Fonte) Ginástica rítmica: Esse esporte oferece ao público um verdadeiro espetáculo de dança e movimentos. E já que beleza nos movimentos é o forte desse esporte, elegemos os nudibrânquios como os vencedores. Tais animais que possuem as brânquias desprotegidas (fato que legitima seu nome)  são moluscos gastrópodes popularmente conhecidos por lesmas-marinhas (sim, são parentes das lesmas terrestres) e também por dançarinas espanholas, sendo considerados por muitos os animais mais coloridos do mar. Veja no vídeo abaixo uma dançarina espanhola se movimentando e entenda o porquê desse título: Corrida: O jamaicano Usain Bolt é considerado o homem mais rápido do mundo, atingindo a velocidade de 43,9 km/h. Porém nos mares ele perderia feio para o agulhão-vela (Istiophorus platypterus) que atinge 109 km/h. O feito fica ainda mais extraordinário se lembrarmos que a água é mais densa do que o ar, o que exige ainda mais força do peixe. A extremidade do focinho longa e pontiaguda ajuda a “cortar” a pressão da água, aumentando a velocidade com que se locomove, enquanto sua vistosa nadadeira dorsal ajuda a direcionar seu corpo. E para você, qual animal marinho merece uma medalha? #ciênciasdomar #janamdelfavero #joanaho #olimpíadas

Por Juliana Marini Marson Ilustração: Joana Ho. Hoje em dia, nós ouvimos falar o tempo todo sobre mudanças climáticas. Embora o foco das manchetes seja o aumento da temperatura do ar, todo o sistema climático – atmosfera, oceano, criosfera, vegetação e superfície terrestre – está sendo afetado, já que suas componentes estão ligadas por complexas interações. Por exemplo, como resultado do atual aquecimento na atmosfera, inúmeras geleiras estão derretendo de forma acelerada. E, como resultado, um grande volume de água doce que estava armazenado sobre o continente entra no oceano. Além do subsequente aumento no nível do mar, uma das questões que surgem deste cenário é: como esta entrada de água doce no oceano pode afetar o clima? Esta foi uma das perguntas que motivaram minha tese de doutorado. Os oceanos, assim como a atmosfera, estão em constante movimento. Além da energia dos ventos e das marés, uma importante força que gera movimentos no oceano é a diferença de densidade entre massas de água. Observe o experimento no vídeo abaixo. Num tanque cheio de água com temperatura ambiente foi colocado um cubo de gelo (azul) e uma garrafinha aberta contendo água quente (vermelha). Fica claro como o azul se espalha pelo fundo do tanque enquanto o vermelho fica próximo à superfície. Portanto, podemos dizer que águas frias são mais “pesadas” (mais densas) que águas quentes. Além da temperatura, a salinidade também é importante para determinar a densidade no oceano. A salinidade pode diminuir com chuva, neve ou gelo continental entrando no oceano; e pode aumentar com evaporação ou formação de gelo marinho. “Espera,” – você deve estar pensando – “como assim? Primeiro você diz que o gelo diminui a salinidade, depois diz que ele deixa o mar mais salgado?”. Primeiro, vamos apontar uma diferença importante aqui. Gelo continental, aquele que forma geleiras, é doce; ele é formado sobre a terra através do acúmulo e compactação da neve, que nada mais é que chuva (água doce) congelada. Gelo marinho é o resultado do congelamento da água do mar. Embora ele seja levemente salgado, a maior parte do sal contido na água do mar é expelida quando ela congela. Portanto, o sal que estava naquela parcela de água congelada vai parar na água abaixo do gelo, fazendo com que ela se torne mais salgada. Porque as moléculas de sal são mais “pesadas” do que as moléculas de água, a mesma quantidade de água salgada é mais “pesada”do  que a de água sem sal (“doce”). Assim, águas quentes e doces são "mais leves" do que águas frias e salgadas, por isso a primeira tende a ficar por cima da última. Nessa busca pela estabilidade (menos denso por cima, mais denso por baixo), o oceano "revolve" como uma esteira: as águas quentes tropicais são transportadas para altas latitudes onde perdem calor e recebem sal (pela formação de gelo marinho), desse modo tornam-se mais densas e afundam. Assim formam-se as massas de água profundas, que são originadas em pontos do Atlântico Norte (próximo à Groenlândia) e do entorno Antártico (especialmente no setor Atlântico). Essas massas de água profundas são exportadas do Atlântico para os outros oceanos e eventualmente voltam para a superfície, onde ganham calor e retornam para os pólos, recomeçando o ciclo. Essa circulação é conhecida como Célula de Revolvimento Meridional (CRM), que tem um papel fundamental na distribuição de calor pela Terra (Figura 1). Por isso, como muitas geleiras próximas aos pontos de formação de águas profundas estão perdendo massa rapidamente, a água de degelo (doce) que vai para o oceano torna a superfície menos salgada e diminui a densidade das águas nessas regiões-chave, o que pode afetar a quantidade de água profunda formada. Se pouca água densa é formada nas altas latitudes, a CRM enfraquece e, consequentemente, a distribuição de calor pela Terra é afetada: o calor recebido nos trópicos não é eficientemente transportado para os pólos, o que faz com que regiões em altas e médias latitudes (Europa, por exemplo) passem a experimentar temperaturas mais baixas. Por isso é importante estudarmos o impacto da água de degelo na circulação oceânica. Mas como podemos fazer isso? Mudanças climáticas sempre ocorreram no planeta. A variabilidade em parâmetros astronômicos, tais como a inclinação do eixo da Terra e a excentricidade orbital, a quantidade de gelo cobrindo a Terra, a variação nos tipos de vegetação, a concentração de gases estufa na atmosfera (de origem natural) são alguns dos fatores que fazem o clima da Terra mudar em longas escalas de tempo. Portanto, podemos usar as mudanças climáticas passadas para entender e tentar prever as respostas naturais do planeta a estas mudanças. Há 21.000 anos, período conhecido como Último Máximo Glacial, a América do Norte e parte da Europa estavam cobertas por grandes mantos de gelo. A temperatura média da Terra era de aproximadamente 4°C (comparados aos 14°C médios de hoje). A partir daí, devido a um aumento na insolação recebida na Terra, a última glaciação chegou ao fim e esses mantos começaram a derreter. Desde lá até hoje, toda essa água de degelo causou um aumento de aproximadamente 120 m no nível do mar. Ou seja, MUITA água doce entrou no oceano. Portanto, este é um bom cenário para entender como a circulação oceânica responde à entrada de água de degelo. Assim, o objetivo do meu trabalho foi diagnosticar as mudanças na circulação oceânica sob a influência da entrada de água doce proveniente do derretimento de gelo continental. Para atingir esse objetivo, usamos resultados de um modelo numérico (como aqueles usados na previsão do tempo) que simulou a variação do clima da Terra nos últimos 21 mil anos, gerados pelo cientista Feng He na Universidade de Wisconsin-Madison (EUA). Esse modelo engloba a atmosfera, o oceano, a superfície da terra, a cobertura de gelo e a cobertura vegetativa. Na simulação, Feng He informou ao modelo como e quando variaram os parâmetros astronômicos, a concentração de gases estufa, e também onde, quando e em que quantidade a água de degelo pode ter entrado no oceano. Tudo isso é estimado usando-se dados obtidos através da análise de registros geológicos (como por exemplo, bolhas de gases aprisionadas em camadas profundas de gelo na Antártica e na Groenlândia). É importante ressaltar que uma simulação numérica, por mais detalhada que seja, não é a representação exata do que aconteceu no passado. No entanto, simulações refletem leis físicas e condições conhecidas do passado – portanto não são, da mesma forma, “adivinhações ou “chutes”. Nesta simulação, em particular, a evolução da temperatura do ar assemelha-se bem àquela reconstruída à partir dos registros geológicos. Pode, assim, ser considerada uma boa aproximação do ocorrido. Neste cenário numérico, nós observamos que a introdução de água de degelo no norte do Atlântico Norte realmente enfraquece a CRM. Esse enfraquecimento está associado à períodos frios no Hemisfério Norte. Contrariamente, quando a entrada de água doce era abruptamente interrompida, a CRM se intensificava e períodos de aquecimento eram observados. Além disso, as massas de água do Atlântico eram bem diferentes há 21.000 anos atrás. As águas formadas no entorno Antártico eram consideravelmente mais salgadas (possivelmente devido à maior formação de gelo marinho, incentivada pelas baixas temperaturas daquela época). Essas águas ocupavam boa parte do Atlântico. Em compensação, as águas formadas no Atlântico Norte não atingiam grandes profundidades como hoje, e nem eram transportadas tão longe ao sul: o núcleo da massa de água originada no Atlântico Norte chegava a 1000-2000 m de profundidade e ficava essencialmente contida no Hemisfério Norte, enquanto hoje ela atinge 3500-4000 m de profundidade e alcança latitudes próximas a 40°S (Figura 2). Os efeitos da entrada da água de degelo no Atlântico Norte também foram observados longe dali, no Oceano Índico tropical: a descarga de água de degelo está associada a mudanças na circulação atmosférica, o que leva a variações na intensidade das monções típicas da região. Assim, nós concluímos que o derretimento de gelo continental provocado pelo aumento de temperatura do ar (e também do oceano em contato com as margens das geleiras) leva a mudanças na circulação oceânica e na distribuição das massas de água do Atlântico, o que eventualmente pode refletir na temperatura do ar, formando um ciclo. De fato, Rahmstorf e colaboradores publicaram um artigo na revista Nature Climate Change mostrando um enfraquecimento na CRM no século 20, especialmente após 1970. Eles apontam o derretimento acelerado do manto de gelo da Groenlândia como um dos responsáveis por esse enfraquecimento. (É importante salientar que essas relações de causa-e-efeito no sistema climático são muito complexas e estão longe de ser dadas como definitivas. Muitas relações ainda não são claras, e o que podemos fazer é inferir estas relações da maneira mais lógica de acordo com o que os dados nos mostram. Informações mais detalhadas sobre esse estudo pode ser encontradas em: Marson, J.M., Wainer, I., Mata, M.M., and Liu, Z. (2014). The impacts of deglacial meltwater forcing on the South Atlantic Ocean deep circulation since the Last Glacial Maximum. Climate of the Past, 10(5), 1723-1734. http://www.clim-past.net/10/1723/2014/ Marson, J.M., Mysak, L.A., Mata, M.M., and Wainer, I. Evolution of the deep Atlantic water masses since the Last Glacial Maximum based on a transient run of NCAR-CCSM3. Climate Dynamics, DOI: 10.1007/s00382-015-2876-7. http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00382-015-2876-7 Stefan Rahmstorf, Jason E. Box, Georg Feulner, Michael E. Mann, Alexander Robinson, Scott Rutherford & Erik J. Schaffernicht, 2015. Exceptional twentieth-century slowdown in Atlantic Ocean overturning circulation. Nature Climate Change, DOI: 10.1038/NCLIMATE2554). Link para o artigo: http://www.nature.com/nclimate/journal/vaop/ncurrent/full/nclimate2554.html Sobre Juliana Marini Marson: Nascida numa cidade pequena, longe do litoral, apaixonei-me pelas ciências do mar aos 12 anos, após participar de um curso intensivo sobre os oceanos e conservação ambiental. Graduei-me como Bacharel em Oceanologia e Mestre em Oceanografia Física pela Universidade Federal do Rio Grande (FURG), e obtive meu título de Doutorado pela Universidade de São Paulo (USP). Meu foco sempre foi estudar a física dos oceanos polares e suas interações com o clima. Durante minha formação, a Antártica foi minha região de estudo principal. Atualmente, sou Pós-Doutoranda na Universidade de Alberta (Canadá), onde passei a conhecer mais a fundo o oceano do outro lado do mundo – o Ártico. #ciênciasdomar #julianamarinimarson #circulaçãooceânica #convidados #joanaho #mudançasclimáticas #oceano

Por Adriana Lippi Talvez o termo empreender esteja mais em voga agora do que antes, talvez eu esteja mais atenta a ele recentemente. Quando se pensa em empreendedores e empresários o que te vem à cabeça? Um cara ricaço dono de várias empresas (Richard Brandson - Virgin)? Um cara que manja muito de tecnologia e cria coisas inovadoras (Steve Jobs - Apple)? Um cara desonesto que faz lobby com metade dos políticos para conseguir se dar melhor? Ilustração: Joana Ho. Sinto que existem ares de prestígio para empreendedores, como se fossem pessoas meio fora do padrão e que fazem algo extraordinário. Bom, alguns são, mas talvez haja mais empreendedores do que você pensa. O que tem em comum a dona da barraca de café da manhã, a moça da cesta de trufas que as vende na universidade no intervalo das aulas e a amiga que vende artesanatos que ela mesmo faz (ou não)? Elas também são empreendedoras! É capaz de você se deparar até com mais mulheres empreendedoras no seu círculo social do que com homens empreendedores. O estudo do SEBRAE de 2015 indica que 49% dos empreendedores brasileiros são mulheres. Os motivos para as mulheres começarem um negócio próprio podem ser dos mais variados: Ela pode já ter filhos e precisa de um negócio que permita que ela tenha horários flexíveis para participar da vida familiar; Ela não conseguiu ser contratada por alguma empresa; Ela já tem um emprego, mas quer/precisa aumentar seus rendimentos; Ela já esteve em empresas mas não se sentiu reconhecida, nem conseguiu subir de cargo e acredita que ela possa replicar aquele modelo de negócio quem sabe até com melhorias; Ela quer criar um negócio que não existe, mas que ela acredita ser possível. E por aí vai! O empreendedorismo não é a solução para todos os problemas, afinal, se todos forem empreendedores quem vai trabalhar nas empresas já existentes? Todos os tipos de atuação tem seu valor nesse universo econômico e social. Existem muitas teorias sobre o estado atual da economia global: haverá uma migração do capitalismo para outra forma de economia? Talvez, só o tempo dirá, mas cada vez mais pessoas querem desenvolver negócios inovadores e a internet está aí para conectar essas pessoas e divulgar para todos essas novas possibilidades. Estamos em uma crise global. Não só econômica, mas política, de representatividade, política, de gênero, de identidade, de classes, etc… E talvez os novos empreendimentos não sirvam só para gerar renda, mas talvez para ajudar o mundo a se reencontrar. Já pensou como você pode ser peça importante seja para sua família e/ou comunidade? Já pensou em algo que possa mudar o mundo? Ok, ok, mas o que isso tudo de empreendedorismo pode ter a ver com os mares e os oceanos? Existe um conceito recente chamado de “Economia Azul”, que seria uma evolução da “Economia Verde”. Vou tentar explicar bem simplificadamente: A Economia Verde busca reduzir impactos, se importa com a questão socioambiental buscando igualdade e inclusão social e uso eficiente dos recursos. Já a Economia Azul tem duas vertentes. Uma delas é a definição de Economia Azul por Gunter Pauli. Em seu livro ele diz que a Economia Azul deve buscar inspiração na natureza e seus processos além de valorizar as pessoas do local, tendo como alguns princípios: não existe lixo (tudo é aproveitável), os processos são não-lineares (ou seja, não existe um “fim”, um produto ou resíduo de um processo sempre pode ser o início de outro processo, podendo retornar de forma cíclica), um processo gera muitos benefícios, entre outros. A definição de Economia Azul feita na Rio+20 (Conferência das Nações Unidas sobre Desenvolvimento Sustentável de 2012) seria a aplicação da Economia Verde para regiões costeiras. Não sou especialista em empreendimentos de Economia Verde ou Azul, mas vou tentar dar alguns exemplos pra ilustrar: Como exemplos da Economia Verde, voltada para os oceanos, tem a Ocean Drop, uma empresa bem nova formado por oceanógrafos, que utiliza microalgas encontradas nos oceanos para criar suplementos nutricionais. Há também a Eco-Reef, que comercializa animais para aquários marinhos que são reproduzidos em cativeiro, ou seja, protegendo os ecossistemas já existentes de perderem espécies para atividades de aquarismo, como aconteceu com o peixe-palhaço após o filme da Disney “Procurando Nemo”, cuja a captura aumentou muito e levou ao colapso algumas populações da espécie. Quanto a Economia Azul, eu não consegui levantar exemplos atuais de empresas que atuem no oceano, mas há alguns anos atrás o Prof. Jorge Costa da FURG estudava como utilizar o CO2 gerado por termoelétricas para produzir a microalga Spirulina para suplementação nutricional, dessa forma o “resíduo” da termoelétrica serviria para outro processo (produção de microalga). Como um exemplo não ligado aos oceanos, temos uma vinícola sul-africana que utiliza patos que fazem a função de adubagem pela fezes que eliminam e controle de pragas como caracóis, parasitas e outros insetos. Dessa forma produzem as uvas sem necessidade de uso intenso de agrotóxicos, fertilizante, pesticidas, etc… e os patos acabaram se tornando uma atração turística. Acredito que seja possível combinar as duas visões de Economia Azul (aplicar o conceito de Pauli para regiões costeiras), mas precisamos de empreendedoras e empreendedores dispostos a criar esses negócios. E ai, alguém se habilita? Extras: Videos sobre Economia Azul https://www.youtube.com/watch?v=1af08PSlaIs https://www.youtube.com/watch?v=flMvwi6jR8o Sobre Adriana: Oceanógrafa, programadora web, viciada em ler, aprender e questionar, com mania de controle de tarefas, equipes e finanças de projetos, diretora do Instituto Costa Brasilis. Me apaixonei pelas diatomáceas ainda no colégio, achava que passaria o resto da minha vida trabalhando com esses minúsculos e quase invisíveis seres, mas não podia ignorar as coisas visíveis do meu dia-a-dia que achava importante realizar. Participei da A.A.A Oceanográfica, do Centro Acadêmico Panthalassa, encabecei O Escafandro (periódico feito pelos alunos da graduação do IOUSP), participei da organização de eventos científicos (SNO2010, SBO2011, Oceanos & Sociedade 2013, ISBS2015), fui gerente de Tecnologia de Informação e Comunicação na SALT e agora to tentando descobrir como viver no mundo das ONG’s, mas com saudades das minhas diatomáceas! Leia também outros textos da Adriana. #carreira #convidados #adrianalippi #empreendedorismo #joanaho #mulheresnaciência

By Daniela Abras Edited by Katyanne M. Shoemaker It is immensely challenging to try to understand the mechanisms that move a 15 meter-long and 40 ton organism 9,000 km yearly. Humpback whales migrate every year from the feeding grounds of Antarctica to the mating grounds of Brazil. The route, which is about 4,500 km each way, is made twice a year and typically takes about 2 months going, and 2 months coming back. By including their 4 month stay in Brazil mating, these whales spend 8 months of the year without food. That’s a long fast! To accomplish this feat, they need to eat a lot during the 4 months in Antarctica, and they need to stock up on energy reserves, in the form of body fat. But what do these whales eat? As the adorable Dory, from Disney/Pixar’s Finding Nemo would say, whales don't eat fish, they eat krill. Krill are small crustaceans, similar to shrimp, that are about 5cm long and live in giant clusters (swarms). Krill are the base of the vertebrate food chain in Antarctica, where most species depend on it, directly or not. Many species of fish, seals, penguins, and whales prey almost exclusively on it. Some species, like Orca whales and Leopard seals, prey on fish or penguins. This is why the food chain in Antarctica has been called by scientists “krill-dependent.” Every year, whales arrive at the Brazilian coast in July and stay there until November. There are times when the population arrives slightly earlier in the year and stay longer, but they can also come later in the season and leave more quickly. In some years, there are more whales than in others. This started to raise some questions: When they stay in Abrolhos longer, is it because they fed better? When they leave the bank earlier than average, is it because of high water temperatures? Or do these things not influence their behavior at all, and they rely mostly on genetic programming? What initiates the migration process? My Master's research focused on these questions to try to understand the diverse environmental mechanisms influencing the migratory dynamics of humpback whales. I primarily focused on the availability of their main source of energy. To do that, I analyzed parameters such as photoperiod, water temperature in both Abrolhos and in Scotia Sea (where they stay in Antarctica), and the availability of krill during summer. I compared this to 7 years of sighting data collected at a fixed location around the Abrolhos Archipelago. To observe the whales, a piece of topography equipment with 30X zoom, called a theodolite, was used. For the 5 months the whales were in Abrolhos, we observed the whales daily, and found that the population's abundance fluctuates throughout the reproductive season with a gradual increase in July, followed by the peak in August/September, and then a gradual decrease, until no more whales were present by the end of November. Watching whales with the theodolite, from Abrolhos Archipelago. The results were more than expected. In years when there were more krill available, the whales fed more and had greater energy stores. This allowed them to invest a longer period of time on reproduction and more whales were seen in Abrolhos. The opposite was also true. In years with less krill, fewer whales were seen in Abrolhos and their time at Abrolhos was shortened. The water temperature didn't seem to have significant influence on their migration, however it assisted in indicating the starting moment for the migration – the migratory timing. The most surprising result was related to the photoperiod (length of daylight in a day). No other research had related the migratory dynamics with photoperiod, perhaps because scientists thought it was too obvious. But, sometimes, it's important to understand the obvious! The photoperiod in Antarctica has a huge difference between summer (18 hours of light) and winter (6 hours), while in Abrolhos, the difference from summer (13 h) and winter (11h) is far smaller. Therefore, as my dissertation's conclusion, I discovered that the humpback whale's migration starts and is influenced by the sharp lowering of photoperiod when they are in Antarctica. When in Abrolhos, migration is impacted by the sum of 3 factors: the photoperiod (which is more steady than in Antarctica), the sea surface temperature (this slightly increases gradually during the reproductive season) and krill availability while in Antarctica. It was difficult to analyze such a high volume of data, linking different environmental parameters in order to answer all of my research questions. With these results, we have started to understand complex migratory dynamics and the importance of krill in the maintenance of the humpback's population. If you want to know more about my Master's dissertation, contact me via email at daniabras@gmail.com The humpback whale population was almost driven to extinction in the early 20th century from intensive commercial hunting. Before commercial whaling, the estimated population was around 25,000 individuals, but it dropped to about 800 individuals while at the peak of whaling. After the whale-hunting moratorium in 1986, the population recovered and is now around 15,000 individuals today! In 2015, humpback whales were officially removed from the endangered species list in Brazil. This is a victory for the whales as well as for those of us that have the privilege of watching them arrive annually, in bigger numbers every time, performing their aquatic ballet. Go meet them! Between July and November, they are concentrated on the Abrolhos region, but they can also be seen from the states of Rio Grande do Norte state to Rio de Janeiro. Want to know more about humpback whales? Visit the Brazilian Humpback Whale Institute website: www.baleiajubarte.org.br About: Daniela Abras is from Belo Horizonte, has a bachelor’s degree in Marine Biology from UFRJ, and has a Masters degree in Oceanography from USP. She has loved cetaceans since she was 8 years old, when she did a school project about them. When she was a teenager, she would say that she wanted to work with whales, but was never taken seriously. In the early 90s, she heard the famous National Geographic “Whale Songs” vinyl record and discovered the “Save the whales” project. From all of this obstinacy, her dream to study and protect whales came to life. She is now a researcher for the Brazilian Humpback Whale Institute, dedicating herself daily to studying these magnificent animals. #danielaabras #marinescience #behavior #conservation #invited #ocean #whale #chat

Por Adriana Lippi Ilustração: Joana Ho. Desde que ingressei na graduação de oceanografia sempre ouvi questionamentos relacionados ao "o que você vai fazer": O que o oceanógrafo faz? Trabalha com pesquisa, né? Vai trabalhar no TAMAR, certo? entre outros. Eu também não tinha muita certeza de como iria ser depois de formada, mas considerava a carreira na ciência. Ao começar o meu curso também me engajei em diferentes atividades durante a graduação: participei de entidades estudantis, empresa júnior, me lancei a editar um informativo impresso para os alunos, resolvi que queria fazer um site primeiro para a atlética e depois para o  centro acadêmico, organizei alguns eventos… e tentei me formar nesse meio tempo. Quando me deparei com a parte "científica-acadêmica": iniciação científica e trabalho de graduação, senti uma imensa dificuldade. Óbvio que bateu a maior crise existencial: "Poxa, mas eu fiz tanta coisa nesses anos e não consigo escrever essa monografia! Não consigo ter uma bolsa de iniciação? Posso montar um site inteiro, mas não consigo entender o que estou fazendo nessa pesquisa...". Entreguei a monografia mesmo assim, fazendo como foi possível, levei várias puxadas de orelha de relator e orientador. Acabei optando por não ingressar num mestrado logo após a graduação, ao contrário da maioria dos meus colegas que seguiram na área, consegui uma bolsa de desenvolvimento tecnológico em um projeto no INPE e lá fiquei por 6 meses. Nesse período tive oportunidade de (re-)ingressar na vida acadêmica, possibilidades de mestrado, tempo para estudar, poucas responsabilidades. Até tentava, mas não me animei. Ler artigos científicos e bolar um projeto com hipótese, metodologia e selecionar e citar referências me deixava ansiosa só de pensar. Demorei até aceitar que era possível que a ciência não encaixasse com as minhas habilidades e ambições, pelo menos nessa altura da minha vida. No final do último ano de graduação e nesse período no interior consegui fazer uma graninha fazendo sites, habilidade que consegui desenvolver durante a graduação, depois de fazer a disciplina de introdução à lógica de programação. Na disciplina descobri que programar era algo que gostava muito e isso me levou a programar sites. Fazia isso por gosto, às vezes para tapar algum buraco, quando precisava de um site para um evento. Demorei muito até ver que poderia usar essa habilidade para pagar umas contas. Tive um grande amigo, que até hoje é meu parceiro no trabalho e na vida, que insistiu muito comigo até que pudesse enxergar que poderia fazer isso como profissional. Tinha um lado de mim que me incomodou por muito tempo: “Estou fazendo oceanografia, não quero desperdiçar a graduação fazendo sites, que todo mundo pode fazer. Quero ser oceanógrafa!”. Porém, volta e meia aparecia alguém precisando dos “meus serviços”: fazer um site ali, organizar um evento aqui, ajudar com uma diagramação acolá… Na grande maioria todos essas pessoas eram do meio científico: professores universitários, pesquisadores, entre outros. Demorou mais um tanto para que pudesse ver que fazendo isso não estava desviando da minha área de oceanografia. Foi um professor que me mostrou: “Atividades-meio importam”, ou seja, posso não estar fazendo a atividade-fim: pesquisa, publicações, livros, porém minha atuação (atividades-meio) ajudava que essas atividades-fim fossem desenvolvidas de uma forma melhor. Aí perdi a vergonha do meu trabalho! A partir dessa conclusão, consegui me ver de uma forma mais definida como profissional, investir mais na minha capacitação, divulgar um pouco melhor o que fazia, etc. Desde então consegui uma colocação dentro de uma empresa onde aprendi muito, e recentemente optei por mudar meus caminhos indo para o terceiro setor. Sobre Adriana: Oceanógrafa, programadora web, viciada em ler, aprender e questionar, com mania de controle de tarefas, equipes e finanças de projetos, diretora do Instituto Costa Brasilis. Me apaixonei pelas diatomáceas ainda no colégio, achava que passaria o resto da minha vida trabalhando com esses minúsculos e quase invisíveis seres, mas não podia ignorar as coisas visíveis do meu dia-a-dia que achava importante realizar. Participei da A.A.A Oceanográfica, do Centro Acadêmico Panthalassa, encabecei O Escafandro (periódico feito pelos alunos da graduação do IOUSP), participei da organização de eventos científicos (SNO2010, SBO2011, Oceanos & Sociedade 2013, ISBS2015), fui gerente de Tecnologia de Informação e Comunicação na SALT e agora to tentando descobrir como viver no mundo das ONG’s, mas com saudades das minhas diatomáceas! #vidadecientista #ciênciaetecnologia #convidados #adrianalippi #interdisciplinaridade #joanaho #programação

By Yonara Garcia Edited by Katyanne M. Shoemaker Have you heard of geoengineering? It’s a tool becoming increasingly used, but is often controversial because, in some cases, the result can be completely unexpected! Today we’ll talk about a polemic experiment carried out in July 2012 by Russ George, an American businessman who dumped approximately 100 tons of iron sulphate in the Pacific Ocean as part of a geoengineering project off the west coast of Canada. Ocean fertilization by iron sulfate. Source Iron is considered an essential element, often limiting, for phytoplankton growth. Phytoplankton perform photosynthesis, a process in which sunlight is used as an energy source and absorbs carbon dioxide (CO2) and water to produce organic matter in the form of carbohydrates. Phytoplankton cells are formed from these carbohydrates with the addition of other substances such as proteins, amino acids, and other molecules. In 1980, oceanographer John Martin proposed that certain regions of the ocean (the areas called HNLC - High Nutrient, Low Chlorophyll), although rich in nutrients, would be poor in primary production due to lack of iron. Thus, the addition of iron should increase the production of phytoplankton and hence affect the carbon cycle, reducing CO2 levels in the atmosphere. His famous phrase “Give me half a tanker full of iron and I’ll give you an Ice Age” caused great excitement because he believed that if certain areas of the ocean were fertilized, the effects of global warming could be reversed, cooling the Earth. Thus arose the idea that the American businessman put into practice. Russ and his team released a certain amount of iron into the sea, believing it would promote photosynthetic activity and thus increase the efficiency of the carbon sequestration processes in the ocean. Just like the process to fertilize a crop for it to go grow faster! This issue has generated much controversy because it conflicts with ethical and political questions about the effects that an intervention like this would bring to a complex ecosystem. We still know relatively little about the ocean. To better understand why the idea of this project is so controversial, let’s first talk about some important processes in the “wonderful world ocean.” Have you ever heard of “physical pump”? Or a “biological pump”? No, it’s not a kind of weapon of war to decimate an enemy population. The physical pump is the process related to the solubility of CO2 in the ocean (solubility = maximum amount of a substance that can be dissolved in a liquid). The biological pump takes into account what happens to the CO2 after it is dissolved in the ocean, when a fraction of dissolved carbon is absorbed through photosynthesis, in the surface layers of the ocean, and transported to the bottom. The diagram below explains how carbon is transported in the ocean. CO2 is a gas capable of dissolving in the surface of the oceans. This solubility mechanism is related to the concentration of this gas in the atmosphere and the water temperature: the more CO2 in the atmosphere and the lower the temperature, the greater the amount of gas dissolved in the ocean surface. Once dissolved in water, the CO2 passes to a further stage of the cycle, where it can be absorbed by photosynthetic marine organisms. Part of the organic matter formed during photosynthesis is used in cellular respiration and released back into the seawater as CO2. The other fraction, which was used in the formation of the cell, is consumed by zooplankton (primary consumers in marine food webs - read more here) and/or transported by gravity to the bottom of the ocean through  “marine snow,” particles made up of food debris and fecal pellets coming from feeding zooplankton, shells, and dead microorganisms. This carbon transfer process to the deep ocean decreases the amount of carbon in the photic zone (zone that receives enough sunlight for photosynthesis to occur), sequestering (removing) billions of tons of carbon from the atmosphere each year. Some studies have estimated that the biological pump is responsible for removing about 5-15 gigatons of carbon per year (Henson et al., 2011). Marine Phytoplankton. Source You can probably imagine how important this removal is when looking at the large amount of carbon that our industrial activities, cars, and planes have emitted into the atmosphere over the last few years. It is important to remember that the much discussed global warming, among other issues, is largely caused by an excess of carbon in the atmosphere. According to the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) 2014,  in 2010 alone, 49 gigatons of carbon were released into the atmosphere by human activities. And that is precisely why these experiments with iron have gained so much popularity. Sounds simple, right? Okay, solved the problem of global warming! Let's fertilize the oceans! But it is not so simple. Interfering in natural ecosystems is an extremely sensitive subject, which can cause incalculable and irreparable damage. Some researchers performed similar experiments as the American businessman and concluded that despite the fertilization increasing the rate of photosynthesis, it can trigger changes in ocean chemistry by changing the operation of the entire system. For example, increased photosynthetic rates by phytoplankton are directly proportional to the amount of dimethylsulfide (DMS - volatile sulfur in reduced form) secreted by these microalgae in water, which is vaporized and form condensation particles in the air (i.e. more photosynthesis by the phytoplankton = more dimethylsufide into the air). In the atmosphere, these particles facilitate the formation of clouds, which would be great, because with the increased formation of clouds there is increased reflection of solar radiation and thus greater cooling of the planet. However, not all types of clouds have the property to cool the planet. Recent studies suggest that other climatic factors may also affect the distribution and properties of clouds, which could increase the temperature of the planet. Furthermore, it was observed that fertilization also increases the production of nitrous oxide (N2O), a molecule that heats 320 times more than CO2. Another study, published in April 2014 in Geophysical Research Letters, showed that more than 66% of the carbon sequestered by the ocean returns to the atmosphere in 100 years. That is, the biological pump may lessen the temperature of the Earth, sequestering carbon from the atmosphere, but we do not know what will happen when this carbon returns. Controversial enough for you? Thus, although the processes that occur in the ocean are responsible for reducing the concentration of CO2 in the atmosphere, altering the system may not be the best solution because there are many chemical, physical, and biological processes that are not fully understood. While we did not reach a more integrated understanding of these processes, the reduction of CO2 emissions would be much more efficient and safer than trying to remedy a problem by manipulating a process so complex and poorly understood. Literature: http://www.nature.com/ngeo/journal/v6/n9/full/ngeo1921.html http://www.nature.com/nature/journal/v446/n7139/full/nature05700.html https://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch7s7-3.html http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2013GL058799/full https://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/syr/AR5_SYR_FINAL_SPM.pdf Henson, S. A., R. Sanders, E. Madsen, P. J. Morris, F. Le Moigne, and G. D. Quartly (2011), A reduced estimate of the strength of the ocean's biological carbon pump, Geophysical Research Letters, 38 #chatyonaragarcia #marinescience #biologicalpump #climatechange #microalgae #oceanfertilization #phytoplankton #plankton #chat

Uma abordagem por modelagem 3D de alta resolução Por Fayçal Kessouri Tradução: Catarina R. Marcolin O meu trabalho tem como foco a modelagem de sistemas plactônicos utilizando um modelo de acoplamento físico-biogeoquímico. Este tipo de modelo é uma representação virtual 3D dos principais constituintes dos níveis tróficos mais baixos do ecossistema marinho. Inclui plâncton, bactérias e os nutrientes que os suportam sobre condições hidrológicas e forçantes atmosféricas realísticas. O modelo biogeoquímico com o qual trabalhei mostra o impacto de correntes dinâmicas sobre os nutrientes que suportam o plâncton marinho, incluindo nitrato, fostato e silicato. Como eles estão distribuídos no oceano? Como são consumidos? Quem os consome? O modelo biogeoquímico mostra apenas uma parte das complexas relações  entre diferentes componentes de um ecossistema. Alguns exemplos são como os apresentados  a seguir na figura 1 abaixo: matéria inorgânica alimenta o fitoplâncton quando certas condições abióticas estão disponíveis (luz suficiente, camada estratificada dos oceanos), zooplâncton se alimenta de fitoplâncton. A matéria orgânica é mineralizada em inorgânica e serve de alimento para as bactérias, as quais liberam matéria orgânica e inorgânica dissolvidas, e o ciclo continua. O plâcton marinho é a base de toda a vida marinha. Eles influenciam a pesca, a economia mundial, a saúde humana e tem um importante papel na manutenção da biodiversidade. O plâncton é composto de: Fitoplâncton: contém a maior massa de produtores marinhos do mundo. Algumas estimativas mostram que os produtores marinhos produzem mais da metade do oxigênio que respiramos na Terra. Zooplâncton: se alimentam de fitoplâncton (veja também o post da Catarina). Representam a maior migração animal diária do planeta. Bacterioplâncton e virioplâncton: constituem a maior biomassa do planeta, procariotos e vírus são frequentemente esquecidos quando falamos em redes tróficas marinhas clássicas (leia mais aqui). O mar Mediterrâneo fica entre três continentes (Europa, África e Ásia) e, portanto, está sujeito a pressões físicas da descargas de rios e de depósitos atmosféricos de matéria orgânica e inorgânica, os quais tem dois níveis de impactos: (1) equilíbrio geral de matéria orgânica e inorgânica em todo o mar, (2) eutrofização (elevação no nível de nutrientes) de águas costeiras. Um dos nossos achados mais importantes usando este modelo é a quantificação de todas as importações e exportações de matéria nos últimos dez anos entre o Mediterrâneo e os ambientes adjacentes (continentes e oceano Atlântico). Nós estimamos que o Mediterrâneo enriquece o Atlântico em mais de 140 X 109 mols de nitrogênio todos os anos através do estreito de Gibraltar. O mar Mediterrâneo tem uma característica em comum com o Oceano Atlântico Norte e o Oceano Ártico: zonas de convecção profundas. No Mediterrâneo, uma mistura intensa é observada quase todos os invernos por dois meses. Imagine uma gota de água se movendo do fundo do Mediterrâneo a uma profundidade de 2300 m e subindo para a superfície em um único dia. Esta convecção de retorno a partir de gradientes criados por trocas de calor na superfície e fluxos de água doce é o motor da circulação termohalina global. Esta circulação criada por um gradiente de densidade é estimada estar numa escala de 70 anos no Mediterrâneo e 1000 anos nos oceanos do mundo. As massas de águas profundas contem altas concentrações de nutrientes, os quais são propagados para a superfície durante eventos de mistura profunda. Quando a mistura se interrompe no final do inverno, alguns dos nutrientes são aprisionados nas águas superficiais e uma grande floração de fitoplâncton é formada, cobrindo uma área de 5 mil a 20 mil km2 (figura 2). Florações de fitoplâncton podem ser tão grandes que podem ser observadas do espaço por satélites e são, portanto, bem modeladas. Essas florações de fitoplâncton ocorrem diretamente acima do local da convecção profunda, o qual é referido como o giro norte do Noroeste do mar Mediterrâneo. Este giro é provocado por fortes correntes ciclônicas (sentido anti-horário no hemisfério norte). Sobre Fayçal Kessouri: Atualmente sou pós-doutorando no Departamento de Oceano e Atmosfera da Universidade da Califórnia em Los Angeles, CA, EUA e o meu doutorado foi desenvolvido na Universidade de Toulouse na França (Laboratoire d’Aerologie). Meu campo de trabalho é biogeoquímica oceânica e modelagem 3D de ecossistemas planctônicos, especialmente forçantes físicas. Eu trabalhei com os impactos da convecção profunda no ecossistema planctônico no mar Mediterrâneo e atualmente estou trabalhando com o sistema de ressurgência da corrente da Califórnia e seus impactos na acidificação e hipóxia na costa oeste americana. Meu desejo em conseguir treinamento em modelagem numérica me motivou a trabalhar com um time de físicos para adquirir uma visão mais integrada do funcionamento dos ecossistemas e seus impactos. Isso me ajudou a estudar processos dinâmicos tais como a convecção que sempre me fascinou. Estou convencido de que a modelagem é uma ferramenta perfeita para complementar as redes de observações que tem sido feitas, especialmente se você quer estudar diferentes escalas espaciais e temporais. #ciênciasdomar #fayçalkessouri #convidados #modelagem #oceanografiafísica #plâncton #catarinarmarcolin

Por Carolina Maciel Ilustração de Joana Ho Quando apresentamos algum sintoma de doença, ou passamos por situações que poderiam nos deixar doentes, recorremos (ou deveríamos recorrer) ao médico, profissional capacitado para nos ajudar a solucionar aquilo que tira nossa saúde. No ambiente marinho não é muito diferente. Todos os ecossistemas (definição que integra os seres vivos, suas relações e características físicas e químicas do ambiente) podem ser diagnosticados quanto à sua “saúde” através de um dos exames mais eficazes, que é a ciência que chamamos de ecotoxicologia. Dentro da ecotoxicologia são realizados alguns testes com animais que funcionam como exames que fazemos em laboratório, dando resultados sobre como os organismos estão reagindo ao ambiente “doente”. Os animais empregados nos testes podem variar desde o (meu amado) plâncton, peixes, morcegos, aves (sim!)  até mamíferos marinhos de grandes grupos como as baleias, sem esquecer das algas e das plantas.  Vale ressaltar que no caso de organismos que possuem a coluna vertebral ou vertebrados, os testes devem ser realizados com a aprovação de um Conselho de Ética que tem como função regulamentá-los. Assim como a medicina, que pode transmitir aos seus pacientes diagnósticos sobre doenças, a ecotoxicologia tem como principal objetivo detectar qual é o problema para se chegar à cura do ambiente debilitado, sempre visando a preservação das espécies que lá vivem. Dessa forma,os testes indicam o quão “doente” o ecossistema está e qual é a gravidade dessa “doença” e, em muitos casos, auxiliam em seu tratamento. Mas o resultado dos testes não saem magicamente e é necessário muito trabalho para conseguir os organismos que vão ser testados e, depois, interpretar os “exames” do ambiente. Os organismos testados devem ser adquiridos diretamente da natureza ou podem vir de cultivos feitos dentro de um laboratório, para que então sejam realizados os testes. Apesar do título do texto se referir ao ambiente marinho, a ecotoxicologia não atua somente no mar, pois os poluentes que vão parar no mar, geralmente tem origem na água doce. De forma semelhante, a ecotoxicologia faz testes com organismos de água doce para atestar a qualidade do ambiente, tanto em desastres naturais como para efeito de “check up” ambiental (ou o que chamamos de monitoramento ambiental). Para ficar mais fácil, cito um exemplo bem simples e atual de como a ecotoxicologia é importante para auxiliar o diagnóstico de um ambiente “doente” ou impactado pela ação do homem: o incidente do rompimento das barragens de rejeitos da Samarco, em novembro do ano passado em Mariana (MG), despejou no ambiente grandes quantidades de substâncias que poderiam causar efeitos drásticos aos animais e vegetais que viviam nos rios próximos, sendo que a lama chegou até mesmo no ambiente marinho. Nesse caso do rompimento da barragem, o desastre ambiental conseguiu deixar o ambiente “doente”, fora do seu equilíbrio natural, contaminando-o com lama e rejeitos de mineração e é aí (que felizmente) entra a ecotoxicologia. Outro exemplo bem familiar (e que já foi publicado aqui no blog) foi um estudo de doutorado realizado por uma aluna que pretendia quantificar os níveis de metais pesados (arsênio, selênio, chumbo, cromo, etc) no tecido muscular de linguados. Além de muito importante, o interessante também neste estudo é que foi empregada uma técnica de física nuclear para diagnosticar o nível destes metais nos tecidos! Nessa situação, utiliza-se um vertebrado para diagnosticar o grau de contaminação por metais em um ambiente (na baía de Santos, no litoral de São Paulo). A importância de se estudar níveis de contaminação em organismos é revelar para a sociedade os danos que aqueles metais estão provocando nos seres vivos e tentar prevenir a degradação do ambiente. Os danos da poluição de rios e mares podem ser estimados através dos testes em animais (que expliquei um pouquinho aí em cima), onde são analisados os efeitos daquela carga tóxica na mortalidade, crescimento e/ou reprodução daqueles organismos presentes no ambiente poluído. O mais importante disso tudo é que se sabendo o grau de toxicidade ambiental (o quão tóxico substâncias podem ser para organismos vivos) é possível agir para salvar as espécies que vivem no ambiente poluído e cobrar das autoridades pertinentes a devida punição pela poluição de um sistema natural quando constatada. Entretanto, a ecotoxicologia também atua em casos felizes, como por exemplo o monitoramento de áreas que recebem uma carga de substâncias constantemente, porém sem causar danos aos organismos que vivem naquele ambiente. Nesse sentido, é como se o “exame” ecotoxicológico confirmasse que aquele ambiente está saudável. Mas por que testar a “saúde” de um ambiente utilizando seres vivos? Ora, essa é fácil! Justamente porque são eles que estão em contato direto com aquele ambiente e estão adaptados a viver em determinadas situações ecológicas  e qualquer mudança pequena em seu ecossistema pode ser detectada através dos danos que os seres vivos sofrem com essas mudanças. E agora você se pergunta: quais danos? Diminuição ou ausência de reprodução, imobilidade, mortalidade etc. O ambiente serve como casa para os organismos e utilizar os moradores da casa para atestar qual o estado dela seria uma opção justificável para obter diagnósticos a respeito do estado de sua casa. Por conta dos testes, normalmente, a ecotoxicologia é vista como “cruel” por alguns, mas é extremamente necessária para garantir a vida equilibrada de muitos! Sobre Carolina Maciel: Bióloga graduada pela Universidade Santa Cecília (Santos, SP), caiçara e amante do mar. No meio de todos os seres marinhos incríveis, escolhi trabalhar com o zooplâncton. Tive experiência na identificação dos principais grupos animais do plâncton e sua distribuição no estuário de Santos. Além do mar, a educação também é uma das minhas paixões: já dei aulas de biologia em um cursinho comunitário para jovens carentes e para crianças do fundamental em escola pública. Em 2016 comecei o meu mestrado no Instituto Oceanográfico de São Paulo (IOUSP) e estou trabalhando com comportamento natatório do plâncton em Ubatuba (SP), tentando entender como esses organismos tão pequenininhos se comportam nesse imenso e complexo oceano. #ciênciasdomar #carolinamaciel #convidados #ecotoxicologia #joanaho

By Camila Negrão Signori Edited by Katyanne M. Shoemaker Just being involved in a scientific expedition aboard the R/V Atlantis (managed by the prestigious Woods Hole Oceanographic Institution, WHOI) was itself an enriching experience. I was no stranger to ship research, having crossed the South Atlantic from Africa to Brazil, been to the continental shelf of the southern and southeastern coasts of Brazil, and sailed three times in the waters of the Southern Ocean surrounding the Antarctic Peninsula, but my experience on the Atlantis with the submersible Alvin was quite a different experience. This experience was only possible by an invitation by my collaborator Dr. Stefan Sievert who had helped develop part of my PhD research with polar samples in Woods Hole (funded by CAPES-Training Coordination of Higher Education Personnel). Stefan was the scientific coordinator of this cruise with a project funded by the US National Science Foundation (NSF) entitled “Integrated Study: metabolic energy, carbon sequestration, and colonization mechanisms in chemosynthetic microbial communities in deep hydrothermal vents.” My job was to help Stefan and Jesse McNichol (my friend and doctoral student in the MIT-WHOI joint program) in all on-board tasks. There are many reasons this was such a different experience from my other times at sea. This was my first time in the Pacific Ocean. It was my first time aboard a ship run by a research institute, and it had a greatly reduced crew of about 25 (the other ships I have been on have been run by the Navy of Brazil, manned by 50-60). This was an international ship, with 23 researchers from countries including the United States, Canada, Germany, Italy, Spain, Japan, China, and myself from Brazil. Instead of navigating to different oceanographic stations (to spatially explore physical, chemical, biological, and geographical oceanographic features), we remained in the same sample area of 9 degrees N for almost an entire month. Our landscape was an expansive ocean without an end in sight, and we were a 4-5 days steam from the nearest land. The objectives of the project were all related to the deep ocean, at hydrothermal vent sites. Typically, water is collected from different depths, selected according to differences in water mass through the layers of the ocean, using a Niskin bottle, usually coupled to a CTD-rosette system. However, for this journey, we used the famous submersible Alvin, diving daily to more than 2500 m deep to collect our samples. With the help of two robotic arms and a “biological basket” able to carry more than 180 kg of bottom material, we collected samples such as fluid from the vents, microorganisms associated with the sources, invertebrate worms, and near-vent settlers. Instead of using water collected by Niskin bottles on board the ship, we collected fluids for chemical and microbiological analysis with a special piece of equipment known as an Isobaric Gas Tight sampler (IGTs). These IGTs were developed by WHOI to maintain pressure and environmental conditions of the deep when brought to the surface. Despite calm seas, work in the ship’s lab with the samples was not a trivial task. When removing fluids from the IGTs, we needed to be extremely careful with the high-pressure samples when opening and closing the system. Work was done with tools I had not seen before, and this was often morning and night work (after the Alvin returned to the ship). It was very difficult to draw out 150 mL of hydrothermal fluid and then continue with traditional laboratory protocols such as DNA extraction of microorganisms, gas measurement (such as Hydrogen sulfide), measurements of chemosynthesis processes, counts and cultivation of microorganisms, and incubation experiments using different temperatures and nutrient additions. Having the chance to dive so deep was one of my dreams (I thought impossible), but it became a reality on November 14th, 2014. Once the Alvin was released into the water from the giant cable it had been suspended from off of the Atlantis, we felt a slight swing in the surface waters of the Pacific. After a last check by two divers on top of the submersible and a brief goodbye and good luck wave through the portholes, we started our descent to the deep sea. The first 100 m of the water column were a beautiful turquoise color, but shortly after crossing the 300 m depth, everything became completely dark and quiet. As we passed the Oxygen Minimum Zone (300-800 m), bioluminescent organisms appeared floating in contrast to the black water. After a very gentle hour and a half descent (it felt like I was sitting on a sofa!), the pilot, Phil Forte, turned on the Alvin LED spotlight and a new world appeared under my eyes. We landed on the seafloor, which was made up of ocean bottom ~200 million years old and some basaltic rock that shone brighter, indicating a more recent formation of a typically more active area. And so, with the help of our GPS, we began to explore the study area for six hours. After another hour, we had returned to the surface. From all of the scientific papers, pictures, videos on the internet, and stories from those who have plunged to these hydrothermal vents in the Pacific, I expected I would find a bounty of life. But deep down, we always have that nagging in our heads…is this real, did these people actually see these things? And yes! We did see an abundance of life in the deep ocean: many small white crabs that justify the name “Crab Spa”; invertebrates including the annelid Tube worm, a species of giant tube worm that can reach nearly 2 meters in height with reddish color at the tips from the hemoglobin complex adapted to the sulfides present, toxic for us humans; 30 cm long, blind, albino fish swimming about resembling eels with their lack of scales (called Eel pout). We also saw yellow bivalves, small shrimp, and lobsters in the area in addition to the famous microbial mats. I must confess however, that, although a researcher of microbial oceanography, what impressed me the most was the geological structure that seemed artistically carved, surrounded by black smokers rich in metal sulfides. It was simply stunning to see this “step” in the ocean crust, where the Earth was being newly formed, and life abounded. How did I feel after the dive? Well, aside from my amazement at the excess of life and beauty, appreciation for the technology we have developed to explore these new frontiers, and how blessed I felt to have experienced this opportunity with such a great international group of competent people, I felt very little. As small as a drop of water in the vast ocean or a tiny bacterium shining under the microscope! We still have much to learn about the mysteries of the sea. Dive 4769: an experience I will never forget! Sometimes when I find myself thinking about this dive, it pains me to believe that I was there at one time. I am extremely grateful to Dr. Stefan Sievert, who trusted in my work and gave me this chance to ride and learn on board the Atlantis and Alvin. I also thank all of my fellow scientists and competent crew, for sharing this experience with me and for all of the efforts and hard work put in to break into life in the dark. For more information, check out the links below: Expedition blog “Dark Life” to the hydrothemal vents of the East Pacific Rise: http://web.whoi.edu/darklife/ About Woods Hole Oceanographic Institution: http://www.whoi.edu/ An overview of my research career: http://agenciasn.com.br/arquivos/3010 About Camila Negrão Signori: Oceanographer, Master in Biological Sciences/Zoology, and PhD in Sciences/Microbiology, with periods of comings and goings to WHOI (USA). Born in Campinas (Sao Paulo), but has been enchanted by the sea since a childhood spent in Ubatuba Bay. In her spare time, she loves sports and dance, is always surrounded by family, her boyfriend, and wonderful friends. Today she is a Post Doctoral researcher at the Oceanographic Institute at Sao Paulo (USP) and a member of the microbial ecology laboratory where she researches the effects of climate change on microbial communities of the Southern Ocean. Contact: camisignori@hotmail.com #camilanegrãosignori #dive #invited #scientistlife #chat

Por Natasha Hoff Ilustração de Joana Ho. Para falar sobre Alcatrazes, preciso falar da minha história com este lugar incrível. Começou em 2011, quando ouvimos sobre o arquipélago numa palestra e decidimos investir em um projeto na região, que seria desenvolvido no contexto de uma disciplina. Acabou que nosso projeto não foi selecionado pela disciplina, mas fomos convidados pelo pessoal da ESEC Tupinambás para executá-lo. Assim, iniciou-se uma parceira, um projeto, um TCC (Trabalho de Conclusão de Curso!), um mestrado e, agora, um doutorado. Muitos termos e nomes desconhecidos? Então, calma porque eu vou explicar. Alcatrazes é um arquipélago, predominantemente rochoso, formado por ilhas, ilhotes, lajes e parcéis. Está localizado no litoral norte de São Paulo, no município de São Sebastião, a aproximadamente 43 km da costa, partindo do Porto de São Sebastião (Fig. 1). Sua ilha principal, maior e mais imponente (visível de pontos mais altos de São Sebastião e Ilhabela), também leva este nome – Ilha de Alcatrazes. E por quê Alcatrazes? Alcatraz é o nome popular de aves muitos abundantes por lá: os Alcatrazes (Fregata magnificens, Fig. 2, esquerda), mas também pode se referir a outra espécie, o Atobá (Sula leucogaster, Fig. 2, direita). E não é a ilha americana onde se tem aquela prisão de segurança máxima! Já recebi perguntas nessa linha... O segundo termo que possa ser desconhecido ao leitor é “ESEC Tupinambás”. ESEC é a abreviação de Estação Ecológica, que é um tipo de Unidade de Conservação de proteção integral. Ou seja, o objetivo central de uma ESEC é a preservação da natureza e a pesquisa científica, não sendo permitida a visitação pública. A ESEC Tupinambás foi estabelecida em 1987 e possui dois núcleos (Fig. 3). O primeiro é formado pelas ilhas das Cabras e das Palmas, que também compõem o arquipélago da ilha Anchieta, em Ubatuba. O segundo núcleo é composto por porções do arquipélago dos Alcatrazes, em São Sebastião (para saber mais sobre a ESEC Tupinambás e outras áreas de proteção marinhas, clique aqui). Mas, por que apenas porções? Acho que foi uma primeira tentativa de mostrar o quanto a região é importante, mas não foi muito aproveitada por nós (sociedade civil e órgãos ambientais), visto que até hoje, as pequenas porções protegidas permanecem as mesmas. Mas isso ainda poderá mudar, e mais para frente eu explico isso! Por último, mas não menos importante, temos a área Delta da Marinha do Brasil. Esta é uma área de  710 km2 delimitada em torno do arquipélago destinada a treinamentos militares. Apesar de ser, teoricamente, importante para o Brasil, os treinos de tiro trouxeram grandes impactos à ilha de Alcatrazes, usada como alvo até 2013. Como exemplos dos impactos causados temos a ocorrência de sucessivos incêndios florestais, a supressão de cerca de 12 % da vegetação original para a construção de estruturas de apoio e a introdução do capim-gordura, espécie exótica invasora. Nenhum trabalho foi feito a fim de averiguar os efeitos na biota marinha. Atualmente, em toda a extensão da área Delta é proibido fundear (lançar âncora; ancorar) e pescar. Apesar de não ser este seu objetivo, a área Delta representa a maior zona de exclusão de pesca da zona costeira do Estado de São Paulo. Tendo isto esclarecido, podemos começar a conversa sobre o trabalho que desenvolvi no meu mestrado. Ao terminar meu TCC, vi que aquele lugar que tanto me fascina é tão carente de informação que eu poderia continuar a gerar informações úteis e relevantes sobre a área. E foi o que eu fiz... eu tive uma ideia que foi muito bem aprimorada pela minha nova orientadora. Eu estava migrando da oceanografia química para a oceanografia biológica (aí está uma das maravilhas de ser oceanógrafa!), e estar aberta a novas proposta foi fundamental! A ideia foi avaliar a integridade biótica dos ecossistemas da região do arquipélago dos Alcatrazes utilizando a ictiofauna marinha demersal (também conhecida como comunidade de peixes marinhos associados à superfície de fundo) como indicadora da qualidade ambiental. E todo mundo me pergunta: o que é integridade biótica? Costumo responder que é o quanto aquele ecossistema consegue se manter saudável, íntegro,  apesar das influências externas, como o tráfego de embarcações, atividade portuária, etc. Os dados que utilizei foram provenientes de três fontes diferentes: 1. Um trabalho publicado em 1989, pelo Prof. Alfredo M. Paiva Filho (ex-diretor do Instituto Oceanográfico da USP) e colaboradores. Foi muito interessante saber a história deste trabalho e como o instinto de pesquisador já nasce com a gente: a ideia de coletar lá surgiu durante uma travessia entre Ubatuba e Santos, como se fosse um daqueles “clicks” de ideias brilhantes que a gente tem. Foram lá, coletaram, publicaram e este foi o único trabalho utilizando a ictiofauna demersal publicado até então! 2. Em 2011, juntamente com o nosso levantamento abiótico, foi feito uma coleta que auxiliaria na elaboração do Plano de Manejo da ESEC (isso promoveria uma melhor e mais organizada gestão da ESEC). 3. Nova coleta realizada em 2014 para este projeto. Foi a primeira vez do Barco de Pesquisa Alpha Delphini pescando e uma grande experiência para todos nós! Para avaliar os dados, utilizei dois métodos: o Índice de Integridade Biótica (IIB) e as curvas ABC (Abundance Biomass Comparison). Estes métodos foram estabelecidos na década de 1980, mas ainda são extremamente subutilizados no Brasil. O IIB é baseado em características das comunidades que são consideradas indicadores da saúde do ecossistema. Quais seriam essas características num ecossistema dito saudável? Um maior número de espécies, dentre as quais os indivíduos estejam bem distribuídos; com maior ocorrência de predadores de topo, aqui representados pelos elasmobrânquios, e especialistas em relação à alimentação (piscívoros ou invertívoros, por exemplo). A presença também de um maior número de indivíduos jovens (não aptos a reprodução) pode ser considerada uma característica positiva, indicando que determinado habitat pode estar sendo utilizado como área de alimentação e crescimento dos peixes. Já as curvas ABC se baseiam nas características das espécies: por exemplo, quando houver influência de fatores estressores, as espécies dominantes serão, de modo geral, aquelas de menor porte, numerosas e com rápido ciclo reprodutivo e ciclo de vida curto, o que chamamos de espécies r-estrategistas. Assim, percebemos uma maior quantidade de organismos com pequena biomassa, portanto, a curva de distribuição de abundância predominaria sob a curva de biomassa num ambiente impactado e vice-versa (Fig. 4). Registramos 90 espécies de peixes, sendo 12 de elasmobrânquios. Dentre elas, aquelas que ocorreram nos três períodos e estão dentre as mais abundantes foram: Dactylopterus volitans (coió ou voador-de-fundo), Prionotus punctatus (cabrinha) e Pagrus pagrus (pargo; Fig. 5). Essas, juntamente com mais de 30 outras espécies, são apontadas como fauna acompanhante da pesca camaroeira no sudeste brasileiro, podendo ser descartadas, vendidas como mistura ou vendidas separadamente, como a merluza, o peixe-sapo (ou peixe-diabo), cinco espécies de linguado, etc. Os principais resultados apontam para um ambiente que, apesar de protegido, vem ainda se recuperando. Em 1986, ainda não havia a área Delta nem ESEC, ou seja, não havia nada que protegesse de alguma forma a ictiofauna da região, com exceção da distância da costa. O ambiente foi classificado como pobre e a curva de abundância predominou sob a de biomassa. O ecossistema tinha baixa riqueza de espécies, uma espécie de elasmobrânquio (grupo formado pelas raias, tubarões e cações) e baixo número de predadores de topo de cadeia (no caso, seriam os organismos piscívoros, que se alimentam prioritariamente de peixes). Deste momento até 2011, a fiscalização por parte da ESEC era incipiente e, portanto, atribuí à presença da Marinha do Brasil e da área Delta na área à proteção e melhora da qualidade ambiental neste período. Assim, passou-se de uma qualidade ambiental pobre para moderada e as curvas de abundância e biomassa se aproximaram. Muitas espécies mais foram registradas, inclusive de elasmobrânquios, que passou de uma para nove espécies, além de espécies piscívoras, etc. A partir de 2011, aumentou o contingente e as possibilidades de uma maior efetividade de proteção do arquipélago. Isso, associado à presença da área Delta, garantiu uma melhora ainda maior na qualidade ambiental em 2014, que passou de moderada para boa, mas as curvas de abundância e biomassa permaneceram próximas, indicando que há ainda sinais de estresse na comunidade de peixes. Dessa forma, foi possível observar que, apesar das limitações dos métodos e dos dados utilizados, os resultados foram relevantes e condizentes com o histórico de proteção ambiental do arquipélago dos Alcatrazes e da ESEC Tupinambás, que ainda precisa de maior proteção efetiva. Com tão poucas informações sobre o arquipélago, optamos por realizar um grande levantamento bibliográfico e assim mapear o arquipélago, associando essas informações com dados relacionados  à susceptibilidade de cada trecho do arquipélago ao óleo (para prevenção caso ocorra algum derrame de petróleo que atinja a região. E eu espero que isso não aconteça!). Esse mapeamento gera o que chamamos de Carta de Sensibilidade Ambiental ao Derramamento de Óleo, ou simplesmente Carta SAO (Fig. 6). A carta contempla informações sobre a biota, correntes marinhas, localização de sítios arqueológicos, pontos históricos e o ISL (Índice de Sensibilidade do Litoral, que varia conforme a capacidade de penetração e permanência do óleo nos diferentes pontos da região em estudo), entre outras informações relevantes. Além do próprio mapeamento, ao realizar a carta, foi apontada uma grande lacuna de conhecimentos sobre fitoplâncton (tema já abordado neste blog) e produtividade primária, espécies de invertebrados marinhos, algas, etc. Finalmente, quanto à alta biodiversidade que o arquipélago dos Alcatrazes apresenta, espera-se que esta se mantenha protegida pelas restrições de pesca e do tráfego de embarcações na área Delta da Marinha do Brasil, pela existência da Estação Ecológica Tupinambás e pela distância da costa. A pesca demersal, por exemplo, afeta não somente as espécies-alvo, mas aquelas removidas pela captura de pesca acidental (ou bycatch), além de desestruturar os habitat associados à superfície de fundo. O arquipélago dos Alcatrazes ainda representa um região costeira importantíssima, e ainda muito pouco conhecida. Precisamos compreender suas relações ecológicas, ocupação e uso da área pelos diferentes organismos para, assim, subsidiar sua conservação e manejo. Quer saber mais? Unidades de Conservação: http://www.mma.gov.br/areas-protegidas/unidades-de-conservacao ESEC Tupinambás: Leite, K. L. (2014), Gestão e integração de uma Unidade de Conservação Marinha Federal (Estação Ecológica Tupinambás) no contexto regional de gerenciamento costeiro do Estado de São Paulo, Dissertação de mestrado, Escola Nacional de Botânica Tropical, Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. Minha dissertação: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21134/tde-22092015-135056/pt-br.php Fauna acompanhante e pesca camaroeira: Graça Lopes, R., A. R. G. Tomás, S. L. S. Tutui, E. S. Rodrigues, & A. Puzzi (2002), Fauna acompanhante da pesca camaroeira no litoral do estado de São Paulo, Brasil, B. Inst. Pesca, São Paulo, 28(2), 173–188. Sedrez, M. C., J. O. Branco, F. Freitas Júnior, H. S. Monteiro, & E. Barbieri (2013), Ichthyofauna bycatch of sea-bob shrimp (Xiphopenaeus kroyeri) fishing in the town of Porto Belo, SC, Brazil, Biota Neotrop., 13(1), 165–175. Vianna, M., F. E. S. Costa, & C. N. Ferreira (2004), Length-weight relationship of fish caught as by-catch by shrimp fishery in the southeastern coast of Brazil, B. Inst. Pesca, São Paulo, 30(1), 81–85. Sobre a autora: Possui graduação em Oceanografia pela Universidade de São Paulo, e mestrado em Ciências (Oceanografia, área de concentração Oceanografia Biológica) pela USP. Atualmente, é doutoranda em Ciências pelo programa de pós-graduação em Oceanografia, área de concentração Oceanografia Biológica, pelo Instituto Oceanográfico da USP. #ciênciasdomar #natashahoff #alcatrazes #convidados #joanaho #peixes #unidadesdeconservação