Produção de pós-larvas de tilápia do Nilo em sistemade recirculação de água com tanques retangulares e diferentes designs de entrada de água / Nile tilapia post-larvae production in a recirculating aquaculture system with rectangular tanks and different water inlet designs

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito de diferentes formas de entrada de água em tanques retangulares na produção de pós-larvas de tilápia do Nilo em sistema de recirculação. 720 animais com peso de 0,02 g e comprimento de 12.52 mm foram distribuídos em 12 tanques retangulares, com relação de comprimento/largura de 1,20 e vazão de entrada de água de 3,2 vezes o volume útil dos tanques. Os tratamentos consistiram em três designs de entrada de água: superior, única vertical submersa e dupla vertical submersa, com quatro repetições cada. Foram avaliados o desempenho produtivo (peso e comprimento final, taxa de crescimento específico, fator de condição e sobrevivência) e a qualidade de água (pH, oxigênio dissolvido, temperatura, sólidos dissolvidose condutividade elétrica). O oxigênio dissolvido foi avaliado nas quatro extremidades e ao centro de cada tanque para verificar a existência de zonas mortas. Além disso, foi verificado a concentração de sólidos suspensos, 30 minutos após o arraçoamento aos 21 dias de estudo. O design de entrada de água não influenciou no desempenho produtivo e nos parâmetros gerais de qualidade de água (p>0,05). Não houve diferença na concentração de oxigênio dissolvido dentro do tanque do mesmo tratamento, indicando que não houve formação de zonas mortas (p>0,05). Houve diferença na concentração de oxigênio dissolvido nas extremidades e no centro dos tanques, devido aos tratamentos, onde os menores valores foram verificados para os tanques com entrada de água única vertical submersa (p<0,05). Os tanques com dupla entrada vertical submersa apresentaram menor concentração de sólidos suspensos, em comparação aos demais tratamentos (p<0,05). Dessa forma, não é indicado a utilização de entrada única vertical submersa e como nãohouve influência negativa no desempenho produtivo e qualidade de água, é possível produzir pós-larvas de tilápia do Nilo com entrada de água superior.

The aim of the present study was to evaluate the effect of the water inlet design in rectangular tanks, on the water quality and productive performance of Nile tilapia post-larvae. 720 animals weighing 0.02 g and 12.52 mm in length were distributed in 12 rectangular tanks, with a length/width ratio of 1.20 and a water inlet flow of 3.2 times the useful volume of the tanks. The treatments consisted of three water inlet designs: upper, single vertical submerged, and double vertical submerged, distributed in four replicates each. Productive performance (weight and final length, specific growth rate, condition factor and survival) and water quality (pH, dissolved oxygen, temperature, dissolved solids and electrical conductivity) parameter were evaluated. Dissolved oxygen was evaluated at the four ends and center of each tank to check for dead zones. In addition, the suspended solids concentration was evaluated 30 minutes after feeding at 21 days of study. The water inlet design did not influence theproductive performance and the general parameter of water quality (p>0.05). There was no difference in the concentration of dissolved oxygen within the tank for each treatment, which indicates that there was no formation of dead zones (p>0.05). There wasa difference in the concentration of dissolved oxygen in the extremities and the center of the tanks due to the treatments, where the lowest values were verifies for the tanks with submerged vertical water inlet (p<0.05). The tanks with submerged verticaldouble inlets showed a lower concentration of suspended solids, compared to the other treatments (p<0.05). Thus, the use of a single vertical submerged inlet is not indicated and there was no negative influence on production performance and water quality,it is possible to produce Nile tilapia post-larvae with upper water inlet.

Produção de pós-larvas de tilápia do Nilo em sistemade recirculação de água com tanques retangulares e diferentes designs de entrada de água / Nile tilapia post-larvae production in a recirculating aquaculture system with rectangular tanks and different water inlet designs

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito de diferentes formas de entrada de água em tanques retangulares na produção de pós-larvas de tilápia do Nilo em sistema de recirculação. 720 animais com peso de 0,02 g e comprimento de 12.52 mm foram distribuídos em 12 tanques retangulares, com relação de comprimento/largura de 1,20 e vazão de entrada de água de 3,2 vezes o volume útil dos tanques. Os tratamentos consistiram em três designs de entrada de água: superior, única vertical submersa e dupla vertical submersa, com quatro repetições cada. Foram avaliados o desempenho produtivo (peso e comprimento final, taxa de crescimento específico, fator de condição e sobrevivência) e a qualidade de água (pH, oxigênio dissolvido, temperatura, sólidos dissolvidose condutividade elétrica). O oxigênio dissolvido foi avaliado nas quatro extremidades e ao centro de cada tanque para verificar a existência de zonas mortas. Além disso, foi verificado a concentração de sólidos suspensos, 30 minutos após o arraçoamento aos 21 dias de estudo. O design de entrada de água não influenciou no desempenho produtivo e nos parâmetros gerais de qualidade de água (p>0,05). Não houve diferença na concentração de oxigênio dissolvido dentro do tanque do mesmo tratamento, indicando que não houve formação de zonas mortas (p>0,05). Houve diferença na concentração de oxigênio dissolvido nas extremidades e no centro dos tanques, devido aos tratamentos, onde os menores valores foram verificados para os tanques com entrada de água única vertical submersa (p<0,05). Os tanques com dupla entrada vertical submersa apresentaram menor concentração de sólidos suspensos, em comparação aos demais tratamentos (p<0,05). Dessa forma, não é indicado a utilização de entrada única vertical submersa e como nãohouve influência negativa no desempenho produtivo e qualidade de água, é possível produzir pós-larvas de tilápia do Nilo com entrada de água superior.(AU)

The aim of the present study was to evaluate the effect of the water inlet design in rectangular tanks, on the water quality and productive performance of Nile tilapia post-larvae. 720 animals weighing 0.02 g and 12.52 mm in length were distributed in 12 rectangular tanks, with a length/width ratio of 1.20 and a water inlet flow of 3.2 times the useful volume of the tanks. The treatments consisted of three water inlet designs: upper, single vertical submerged, and double vertical submerged, distributed in four replicates each. Productive performance (weight and final length, specific growth rate, condition factor and survival) and water quality (pH, dissolved oxygen, temperature, dissolved solids and electrical conductivity) parameter were evaluated. Dissolved oxygen was evaluated at the four ends and center of each tank to check for dead zones. In addition, the suspended solids concentration was evaluated 30 minutes after feeding at 21 days of study. The water inlet design did not influence theproductive performance and the general parameter of water quality (p>0.05). There was no difference in the concentration of dissolved oxygen within the tank for each treatment, which indicates that there was no formation of dead zones (p>0.05). There wasa difference in the concentration of dissolved oxygen in the extremities and the center of the tanks due to the treatments, where the lowest values were verifies for the tanks with submerged vertical water inlet (p<0.05). The tanks with submerged verticaldouble inlets showed a lower concentration of suspended solids, compared to the other treatments (p<0.05). Thus, the use of a single vertical submerged inlet is not indicated and there was no negative influence on production performance and water quality,it is possible to produce Nile tilapia post-larvae with upper water inlet.(AU)

Numerical modeling as supporting tool for aquaculture of oysters in a subtropical estuarine ecosystem / Modelagem numérica como instrumento de apoio à aquicultura de ostras em um ecossistema estuarino subtropical

The Estuarine-Lagoon Complex of Cananeia-Iguape (ELCCI) is a large estuarine system dominated by mangroves, located on the southeast coast of Brazil (25° S, 48° W). Oyster farming is an important economic activity in Cananeia due to the natural abundance of oyster seeds originally found in its mangrove fields. The aim of this study was to describe the hydrodynamic aspects of the mangrove and oyster farming in the ELCCI by analyzing environmental scenarios using numerical simulations. Simulations allowed for the description of the distance of penetration of the salt wedge into the system as well as the direction and magnitude of the tidal currents. Higher values of river discharge corresponded to lower distances of penetration of the salt wedge, a feature which shows that the freshwater discharge and geomorphology together determine the variation in salinity within the estuary. Oysters are cultivated in regions of higher salinity and relatively stable conditions, with low speeds of tidal currents and little vertical variation in salinity. Under average river discharge conditions (450 m3.s-1), there is a confluence of tidal waves in Mar Pequeno, where velocity is lower. This change may lead to a higher sedimentation at restricted areas and thus to a higher deposition of organic matter derived from oyster cultivations during flood tides.

O Complexo Estuarino Lagunar de Cananeia-Iguape (CELCI) é um grande estuário dominado por sistemas de mangues, os quais são encontrados na costa sudeste do Brasil (25° S, 48° W). A ostreicultura é uma importante atividade econômica em Cananeia devido à abundância natural de sementes de ostras que são encontradas originalmente em seus campos de mangue. O objetivo deste estudo foi descrever os aspectos hidrodinâmicos do mangue e das áreas de cultivo de ostras no CELCI analisando-se cenários ambientais de simulações numéricas. As simulações permitiram a descrição da distância de penetração da cunha salina no sistema, assim como da direção e a magnitude das correntes de maré. Valores mais elevados da descarga dos rios corresponderam a uma menor distância de penetração da cunha salina, mostrando que a descarga de água doce e a geomorfologia juntos determinam a variação na salinidade dentro do estuário. As ostras são cultivadas em regiões de maior salinidade e condições relativamente estáveis, com baixas velocidades das correntes de maré e pouca variação vertical da salinidade. Sob condições de descarga média (450 m3.s-1), há um encontro de ondas de maré na localidade do Mar Pequeno, onde a velocidade de corrente é menor. Essa mudança pode levar a uma maior sedimentação em áreas restritas e, portanto, a uma maior deposição de matéria orgânica derivada de cultivo de ostra durante a maré enchente.

Numerical modeling as supporting tool for aquaculture of oysters in a subtropical estuarine ecosystem / Modelagem numérica como instrumento de apoio à aquicultura de ostras em um ecossistema estuarino subtropical

The Estuarine-Lagoon Complex of Cananeia-Iguape (ELCCI) is a large estuarine system dominated by mangroves, located on the southeast coast of Brazil (25° S, 48° W). Oyster farming is an important economic activity in Cananeia due to the natural abundance of oyster seeds originally found in its mangrove fields. The aim of this study was to describe the hydrodynamic aspects of the mangrove and oyster farming in the ELCCI by analyzing environmental scenarios using numerical simulations. Simulations allowed for the description of the distance of penetration of the salt wedge into the system as well as the direction and magnitude of the tidal currents. Higher values of river discharge corresponded to lower distances of penetration of the salt wedge, a feature which shows that the freshwater discharge and geomorphology together determine the variation in salinity within the estuary. Oysters are cultivated in regions of higher salinity and relatively stable conditions, with low speeds of tidal currents and little vertical variation in salinity. Under average river discharge conditions (450 m3.s-1), there is a confluence of tidal waves in Mar Pequeno, where velocity is lower. This change may lead to a higher sedimentation at restricted areas and thus to a higher deposition of organic matter derived from oyster cultivations during flood tides.(AU)

O Complexo Estuarino Lagunar de Cananeia-Iguape (CELCI) é um grande estuário dominado por sistemas de mangues, os quais são encontrados na costa sudeste do Brasil (25° S, 48° W). A ostreicultura é uma importante atividade econômica em Cananeia devido à abundância natural de sementes de ostras que são encontradas originalmente em seus campos de mangue. O objetivo deste estudo foi descrever os aspectos hidrodinâmicos do mangue e das áreas de cultivo de ostras no CELCI analisando-se cenários ambientais de simulações numéricas. As simulações permitiram a descrição da distância de penetração da cunha salina no sistema, assim como da direção e a magnitude das correntes de maré. Valores mais elevados da descarga dos rios corresponderam a uma menor distância de penetração da cunha salina, mostrando que a descarga de água doce e a geomorfologia juntos determinam a variação na salinidade dentro do estuário. As ostras são cultivadas em regiões de maior salinidade e condições relativamente estáveis, com baixas velocidades das correntes de maré e pouca variação vertical da salinidade. Sob condições de descarga média (450 m3.s-1), há um encontro de ondas de maré na localidade do Mar Pequeno, onde a velocidade de corrente é menor. Essa mudança pode levar a uma maior sedimentação em áreas restritas e, portanto, a uma maior deposição de matéria orgânica derivada de cultivo de ostra durante a maré enchente.(AU)

Fish assemblage structure in a port region of the Amazonic coast

ABSTRACT: The fish assemblage structure in a port area in São Marcos Bay (Amazonic coast) was evaluated based on the spatial and temporal distributions to identify potential changes in response to anthropic pressure increases associated with industrial and port activities in region. The samples were taken between March 2011 and November 2015. The ichthyofauna was represented by a total of 56 species, distributed in 15 orders and 29 families. Captures were dominated by Genyatremus luteus (Bloch, 1790), but Sciades proops (Valenciennes, 1840) was the most representative in terms of biomass. Seasonal distributions of fish assemblage did not reveal significant differences. However, there was a difference between catch sites, abundance, biomass and Shannon diversity index was higher in the Site 1 and evenness in Site 4. The analysis NMDS and the test ANOSIM between months and between sampling sites, based on species composition, revealed a seasonal differentiation associated with the rainy and drought months, as well as spatial differentiation, in function of a depth gradient and hydrodynamics, resulting from greater distance from mangrove areas. The low diversity recorded may be a reflection of port activities that historically occur in the area investigated. However, there was still a maintenance of regional diversity throughout the period under analysis. Thus, temporal and spatial scales become important for the detection and understanding of fish biodiversity in an Amazonian estuary, reflecting, the importance of mangroves for the maintenance of the ichthyofaunistic diversity in the area. In this context, the present study may subsidize possible conservation projects in the area since information of this nature is almost non-existent for estuarine fish from the Maranhão Amazon.

RESUMO: A estrutura da assembleia de peixes em uma área portuária na Baía de São Marcos (Costa Amazônica) foi analisada com base nas distribuições espaciais e temporais para identificar potenciais mudanças na resposta aos aumentos de pressão antrópica associados às atividades industriais e portuárias na região. As amostras foram realizadas entre março de 2011 a novembro de 2015. A composição da ictiofauna foi representada por um total de 56 espécies, distribuídas em 15 ordens e 29 famílias. As capturas foram dominadas por Genyatremus luteus (Bloch, 1790), mas Sciades proops (Valenciennes, 1840) foi o mais representativo em termos de biomassa. A avaliação sazonal da assembleia de peixe não revelou diferença significativa. Entretanto, houve diferença entre os locais de captura onde abundância, biomassa e diversidade de Shannon foram mais relevantes no Ponto 1 e a equitabilidade no Ponto 4. A análise NMDS e o teste ANOSIM entre os meses e entre os locais de amostragem, com base na composição de espécies, revelaram uma diferenciação sazonal associado aos meses chuvosos e de estiagem, bem como uma diferenciação espacial, em função de um gradiente de profundidade e hidrodinâmica, resultante da maior distância das áreas de mangue. A baixa diversidade registrada podem ser reflexos das atividades portuárias que historicamente ocorrem na área investigada. Porém, ainda sim, percebeu-se uma manutenção da diversidade regional, ao longo do período em análise. Assim, as escalas temporais e espaciais tornam-se importantes para detecção e compreensão da biodiversidade de peixes em um estuário amazônico, refletindo, a importância dos manguezais para a manutenção da diversidade ictiofaunística na área. Mediante este contexto, o presente estudo pode subsidiar possíveis projetos de conservação na área, uma vez que informações desta natureza são quase inexistentes para peixes estuarinos da Amazônia maranhense.

Fish assemblage structure in a port region of the Amazonic coast

The fish assemblage structure in a port area in São Marcos Bay (Amazonic coast) was evaluated based on the spatial and temporal distributions to identify potential changes in response to anthropic pressure increases associated with industrial and port activities in region. The samples were taken between March 2011 and November 2015. The ichthyofauna was represented by a total of 56 species, distributed in 15 orders and 29 families. Captures were dominated by Genyatremus luteus (Bloch, 1790), but Sciades proops (Valenciennes, 1840) was the most representative in terms of biomass. Seasonal distributions of fish assemblage did not reveal significant differences. However, there was a difference between catch sites, abundance, biomass and Shannon diversity index was higher in the Site 1 and evenness in Site 4. The analysis NMDS and the test ANOSIM between months and between sampling sites, based on species composition, revealed a seasonal differentiation associated with the rainy and drought months, as well as spatial differentiation, in function of a depth gradient and hydrodynamics, resulting from greater distance from mangrove areas. The low diversity recorded may be a reflection of port activities that historically occur in the area investigated. However, there was still a maintenance of regional diversity throughout the period under analysis. Thus, temporal and spatial scales become important for the detection and understanding of fish biodiversity in an Amazonian estuary, reflecting, the importance of mangroves for the maintenance of the ichthyofaunistic diversity in the area. In this context, the present study may subsidize possible conservation projects in the area since information of this nature is almost non-existent for estuarine fish from the Maranhão Amazon.(AU)

A estrutura da assembleia de peixes em uma área portuária na Baía de São Marcos (Costa Amazônica) foi analisada com base nas distribuições espaciais e temporais para identificar potenciais mudanças na resposta aos aumentos de pressão antrópica associados às atividades industriais e portuárias na região. As amostras foram realizadas entre março de 2011 a novembro de 2015. A composição da ictiofauna foi representada por um total de 56 espécies, distribuídas em 15 ordens e 29 famílias. As capturas foram dominadas por Genyatremus luteus (Bloch, 1790), mas Sciades proops (Valenciennes, 1840) foi o mais representativo em termos de biomassa. A avaliação sazonal da assembleia de peixe não revelou diferença significativa. Entretanto, houve diferença entre os locais de captura onde abundância, biomassa e diversidade de Shannon foram mais relevantes no Ponto 1 e a equitabilidade no Ponto 4. A análise NMDS e o teste ANOSIM entre os meses e entre os locais de amostragem, com base na composição de espécies, revelaram uma diferenciação sazonal associado aos meses chuvosos e de estiagem, bem como uma diferenciação espacial, em função de um gradiente de profundidade e hidrodinâmica, resultante da maior distância das áreas de mangue. A baixa diversidade registrada podem ser reflexos das atividades portuárias que historicamente ocorrem na área investigada. Porém, ainda sim, percebeu-se uma manutenção da diversidade regional, ao longo do período em análise. Assim, as escalas temporais e espaciais tornam-se importantes para detecção e compreensão da biodiversidade de peixes em um estuário amazônico, refletindo, a importância dos manguezais para a manutenção da diversidade ictiofaunística na área. Mediante este contexto, o presente estudo pode subsidiar possíveis projetos de conservação na área, uma vez que informações desta natureza são quase inexistentes para peixes estuarinos da Amazônia maranhense.(AU)

Fish assemblage structure in a port region of the Amazonic coast

The fish assemblage structure in a port area in São Marcos Bay (Amazonic coast) was evaluated based on the spatial and temporal distributions to identify potential changes in response to anthropic pressure increases associated with industrial and port activities in region. The samples were taken between March 2011 and November 2015. The ichthyofauna was represented by a total of 56 species, distributed in 15 orders and 29 families. Captures were dominated by Genyatremus luteus (Bloch, 1790), but Sciades proops (Valenciennes, 1840) was the most representative in terms of biomass. Seasonal distributions of fish assemblage did not reveal significant differences. However, there was a difference between catch sites, abundance, biomass and Shannon diversity index was higher in the Site 1 and evenness in Site 4. The analysis NMDS and the test ANOSIM between months and between sampling sites, based on species composition, revealed a seasonal differentiation associated with the rainy and drought months, as well as spatial differentiation, in function of a depth gradient and hydrodynamics, resulting from greater distance from mangrove areas. The low diversity recorded may be a reflection of port activities that historically occur in the area investigated. However, there was still a maintenance of regional diversity throughout the period under analysis. Thus, temporal and spatial scales become important for the detection and understanding of fish biodiversity in an Amazonian estuary, reflecting, the importance of mangroves for the maintenance of the ichthyofaunistic diversity in the area. In this context, the present study may subsidize possible conservation projects in the area since information of this nature is almost non-existent for estuarine fish from the Maranhão Amazon.

A estrutura da assembleia de peixes em uma área portuária na Baía de São Marcos (Costa Amazônica) foi analisada com base nas distribuições espaciais e temporais para identificar potenciais mudanças na resposta aos aumentos de pressão antrópica associados às atividades industriais e portuárias na região. As amostras foram realizadas entre março de 2011 a novembro de 2015. A composição da ictiofauna foi representada por um total de 56 espécies, distribuídas em 15 ordens e 29 famílias. As capturas foram dominadas por Genyatremus luteus (Bloch, 1790), mas Sciades proops (Valenciennes, 1840) foi o mais representativo em termos de biomassa. A avaliação sazonal da assembleia de peixe não revelou diferença significativa. Entretanto, houve diferença entre os locais de captura onde abundância, biomassa e diversidade de Shannon foram mais relevantes no Ponto 1 e a equitabilidade no Ponto 4. A análise NMDS e o teste ANOSIM entre os meses e entre os locais de amostragem, com base na composição de espécies, revelaram uma diferenciação sazonal associado aos meses chuvosos e de estiagem, bem como uma diferenciação espacial, em função de um gradiente de profundidade e hidrodinâmica, resultante da maior distância das áreas de mangue. A baixa diversidade registrada podem ser reflexos das atividades portuárias que historicamente ocorrem na área investigada. Porém, ainda sim, percebeu-se uma manutenção da diversidade regional, ao longo do período em análise. Assim, as escalas temporais e espaciais tornam-se importantes para detecção e compreensão da biodiversidade de peixes em um estuário amazônico, refletindo, a importância dos manguezais para a manutenção da diversidade ictiofaunística na área. Mediante este contexto, o presente estudo pode subsidiar possíveis projetos de conservação na área, uma vez que informações desta natureza são quase inexistentes para peixes estuarinos da Amazônia maranhense.

Contribution to the marine propeller hydrodynamic design for small boats in the Amazon region / Contribuição ao projeto hidrodinâmico de propulsores marítimos voltados as pequenas embarcações da região Amazônica

In the Amazon, river navigation is very important due to the length of navigable rivers and the lack of alternative road networks. Boats usually operate in unfavorable conditions, since there is no hydrodynamic relation among propellers, geometry, and the dimensions of the boat hull. Currently, there is no methodology for propeller hydrodynamic optimization with low computational cost and easy implementation in the region. The aim of this work was to develop a mathematical approach for marine propeller design applied to boats typically found on Amazon rivers. We developed an optimized formulation for the chord and pitch angle distributions, taking into account the classical model of Glauert. A theoretical analysis for the thrust and torque relationships on an annular control volume was performed. The mathematical model used was based on the Blade Element Momentum Theory (BEMT). We concluded that the new methodology proposed in this work demonstrates a good physical behavior when compared with the theory of Glauert and the experimental data of the Wageningen B3-50 propeller.

Na Amazônia, a navegação é muito importante devido a extensão de rios navegáveis e a falta de redes rodoviárias alternativas. As embarcações geralmente trabalham em condições desfavoráveis, uma vez que não há relação entre a hidrodinâmica dos hélices, geometria e as dimensões do casco da embarcação. Atualmente, não há metodologia para otimização hidrodinâmica com baixo custo computacional e fácil implementação na região. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma abordagem matemática voltada para o projeto de propulsores marítimos aplicados as embarcações tipicamente encontradas nos rios da Amazônia. Nós desenvolvemos uma formulação otimizada para o cálculo das distribuições de corda e ângulo de torção, considerando o modelo clássico de Glauert. Uma análise teórica para as relações de empuxo e torque em um volume de controle anular foi realizado. O modelo matemático utilizado foi baseado na teoria do momento do elemento de pá (BEMT). Concluímos que a nova metodologia, proposta neste trabalho, demonstra bom comportamento físico quando comparado com a teoria de Glauert e os dados experimentais do propulsor Wageningen B3-50.

Contribution to the marine propeller hydrodynamic design for small boats in the Amazon region / Contribuição ao projeto hidrodinâmico de propulsores marítimos voltados as pequenas embarcações da região Amazônica

In the Amazon, river navigation is very important due to the length of navigable rivers and the lack of alternative road networks. Boats usually operate in unfavorable conditions, since there is no hydrodynamic relation among propellers, geometry, and the dimensions of the boat hull. Currently, there is no methodology for propeller hydrodynamic optimization with low computational cost and easy implementation in the region. The aim of this work was to develop a mathematical approach for marine propeller design applied to boats typically found on Amazon rivers. We developed an optimized formulation for the chord and pitch angle distributions, taking into account the classical model of Glauert. A theoretical analysis for the thrust and torque relationships on an annular control volume was performed. The mathematical model used was based on the Blade Element Momentum Theory (BEMT). We concluded that the new methodology proposed in this work demonstrates a good physical behavior when compared with the theory of Glauert and the experimental data of the Wageningen B3-50 propeller.(AU)

Na Amazônia, a navegação é muito importante devido a extensão de rios navegáveis e a falta de redes rodoviárias alternativas. As embarcações geralmente trabalham em condições desfavoráveis, uma vez que não há relação entre a hidrodinâmica dos hélices, geometria e as dimensões do casco da embarcação. Atualmente, não há metodologia para otimização hidrodinâmica com baixo custo computacional e fácil implementação na região. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma abordagem matemática voltada para o projeto de propulsores marítimos aplicados as embarcações tipicamente encontradas nos rios da Amazônia. Nós desenvolvemos uma formulação otimizada para o cálculo das distribuições de corda e ângulo de torção, considerando o modelo clássico de Glauert. Uma análise teórica para as relações de empuxo e torque em um volume de controle anular foi realizado. O modelo matemático utilizado foi baseado na teoria do momento do elemento de pá (BEMT). Concluímos que a nova metodologia, proposta neste trabalho, demonstra bom comportamento físico quando comparado com a teoria de Glauert e os dados experimentais do propulsor Wageningen B3-50.(AU)

Water residence time affecting phytoplankton blooms: study case in Ibitinga Reservoir (São Paulo, Brazil) using Landsat/TM images

Abstract Satellite images are an effective tool for the detection of phytoplankton blooms, since they cause striking changes in water color. Bloom intensity can be expressed in terms of chlorophyll-a concentration. Previous studies suggest the use of Landsat TM4/TM3 reflectance ratio to retrieve surface chlorophyll-a concentration from aquatic systems. In this study we assumed that a remote sensing trophic state index can be applied to investigate how changes in HRT along the hydrologic year affect the spatial distribution of the phytoplankton blooms at Ibitingas reservoir surface. For that, we formulated two objectives: (1) apply a semi-empirical model which uses this reflectance ratio to map chlorophyll-a concentration at Ibitinga reservoir along the 2005 hydrologic year and (2) assess how changes in hydraulic residence time (HRT) affect the spatial distribution of phytoplankton blooms at Ibitinga Reservoir. The study site was chosen because previous studies reported seasonal changes in the reservoir limnology which might be related to the reservoir seasonality and hydrodynamics. Six Landsat/TM images were acquired over Ibitinga reservoir during 2005 and water flow measurements provided by the Brazilian Electric System National Operator - ONS were used to compute the reservoir´s residence time, which varied from 5.37 to 52.39 days during 2005. The HRT in the date of image acquisition was then compared to the distribution of chlorophyll-a in the reservoir. The results showed that the HRT increasing implies the increasing of the reservoir surface occupied by phytoplankton blooms.

Resumo As imagens de satélite são frequentemente usadas para a identificação de florações de fitoplâncton porque sua presença causa mudanças significativas na cor da água. A abundância das florações pode ser quantificada por medidas de concentração de clorofila-a. Diversos estudos sugerem o uso da razão de reflectância das bandas TM4/TM3 Landsat, para determinar as concentrações de clorofila-a em sistemas aquáticos. Este trabalho tem como objetivos: (1) aplicar um modelo semi-empírico que usa essa razão para mapear a concentração de clorofila-a no reservatório de Ibitinga ao longo do ano hidrológico de 2005; (2) avaliar como as mudanças no tempo de residência hidráulica afetaram a distribuição de florações na superfície do reservatório. O reservatório de Ibitinga foi selecionado porque estudos prévios indicavam mudanças sazonais nas propriedades limnológicas do reservatório, as quais poderiam estar relacionadas à sazonalidade e à hidrodinâmica. Seis imagens TM/Landsat foram adquiridas sobre o reservatório de Ibitinga durante o ano de 2005. Foi então usada uma tabela associando intervalos de razão de banda a intervalos de concentração de clorofila-a. Medidas de vazão fornecidas pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico ONS foram utilizadas para calcular o tempo de residência hidráulica do reservatório, que variou entre 5,37 e 52,39 dias durante 2005. O tempo de residência hidráulica em cada data de aquisição da imagem foi então comparado com a área ocupada pelas florações de fitoplancton. Os resultados indicaram uma forte relação entre o tempo de residência hidráulica e a área ocupada por florações. Em junho de 2005, quando o reservatório atingiu seu menor tempo de residência hidráulica, apenas 20% de sua área estiveram ocupadas por florações. Em setembro e outubro, quando a residência hidráulica atinge o seu máximo, mais que 80% da superfície do reservatório foram ocupadas por florações de fitoplancton.

Water residence time affecting phytoplankton blooms: study case in Ibitinga Reservoir (São Paulo, Brazil) using Landsat/TM images / Efeito de variações no tempo de residência hidráulica sobre a ocorrência de florações de fitoplâncton: estudo de caso no Reservatório de Ibitinga (SP) com o uso de imagens Landsat/TM

Satellite images are an effective tool for the detection of phytoplankton blooms, since they cause striking changes in water color. Bloom intensity can be expressed in terms of chlorophyll-a concentration. Previous studies suggest the use of Landsat TM4/TM3 reflectance ratio to retrieve surface chlorophyll-a concentration from aquatic systems. In this study we assumed that a remote sensing trophic state index can be applied to investigate how changes in HRT along the hydrologic year affect the spatial distribution of the phytoplankton blooms at Ibitingas reservoir surface. For that, we formulated two objectives: (1) apply a semi-empirical model which uses this reflectance ratio to map chlorophyll-a concentration at Ibitinga reservoir along the 2005 hydrologic year and (2) assess how changes in hydraulic residence time (HRT) affect the spatial distribution of phytoplankton blooms at Ibitinga Reservoir. The study site was chosen because previous studies reported seasonal changes in the reservoir limnology which might be related to the reservoir seasonality and hydrodynamics. Six Landsat/TM images were acquired over Ibitinga reservoir during 2005 and water flow measurements provided by the Brazilian Electric System National Operator - ONS were used to compute the reservoir´s residence time, which varied from 5.37 to 52.39 days during 2005. The HRT in the date of image acquisition was then compared to the distribution of chlorophyll-a in the reservoir. The results showed that the HRT increasing implies the increasing of the reservoir surface occupied by phytoplankton blooms.(AU)

As imagens de satélite são frequentemente usadas para a identificação de florações de fitoplâncton porque sua presença causa mudanças significativas na cor da água. A abundância das florações pode ser quantificada por medidas de concentração de clorofila-a. Diversos estudos sugerem o uso da razão de reflectância das bandas TM4/TM3 Landsat, para determinar as concentrações de clorofila-a em sistemas aquáticos. Este trabalho tem como objetivos: (1) aplicar um modelo semi-empírico que usa essa razão para mapear a concentração de clorofila-a no reservatório de Ibitinga ao longo do ano hidrológico de 2005; (2) avaliar como as mudanças no tempo de residência hidráulica afetaram a distribuição de florações na superfície do reservatório. O reservatório de Ibitinga foi selecionado porque estudos prévios indicavam mudanças sazonais nas propriedades limnológicas do reservatório, as quais poderiam estar relacionadas à sazonalidade e à hidrodinâmica. Seis imagens TM/Landsat foram adquiridas sobre o reservatório de Ibitinga durante o ano de 2005. Foi então usada uma tabela associando intervalos de razão de banda a intervalos de concentração de clorofila-a. Medidas de vazão fornecidas pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico ONS foram utilizadas para calcular o tempo de residência hidráulica do reservatório, que variou entre 5,37 e 52,39 dias durante 2005. O tempo de residência hidráulica em cada data de aquisição da imagem foi então comparado com a área ocupada pelas florações de fitoplancton. Os resultados indicaram uma forte relação entre o tempo de residência hidráulica e a área ocupada por florações. Em junho de 2005, quando o reservatório atingiu seu menor tempo de residência hidráulica, apenas 20% de sua área estiveram ocupadas por florações. Em setembro e outubro, quando a residência hidráulica atinge o seu máximo, mais que 80% da superfície do reservatório foram ocupadas por florações de fitoplancton.(AU)

INFLUÊNCIA DE DIFERENTES FORMATOS DE TANQUES NA LARVICULTURA DE PIRACANJUBA Brycon Orbignyanus

A piracanjuba (Brycon orbignyanus) é uma espécie nativa que apresenta grande potencial para a criação em cativeiro. Um dos grandes entraves na larvicultura desta espécie são as elevadas taxas de mortalidade, o que faz com que uma baixa porcentagem de larvas atinja os estágios juvenil e adulto. Diante disso, estratégias de manejo eficazes para auxiliar na formação de protocolos específicos que atendam às necessidades de cada espécie são de extrema importância para buscar eficiência econômica e produtiva. O formato do tanque em que os peixes são cultivados em sistemas indoor pode influenciar no canibalismo por favorecer ou reduzir o número de encontros, que está relacionado ao comportamento agonístico. Além disso, também altera o dispêndio de energia para se manter em diferentes pontos da lâmina dágua. Este trabalho tem como objetivo geral avaliar os efeitos dos diferentes formatos de tanque sobre o desempenho, comportamento e sobrevivência de larvas de piracanjuba. O experimento foi conduzido na ala de peixes do Biotério Central da Universidade Federal de Lavras. Foram utilizados 15 aquários com uma densidade de 25 larvas por litro, em um DIC, com 3 tratamentos e 5 repetições, iniciado logo após eclosão. Os peixes foram mantidos sob fotoperíodo 12 horas de luz e 12 horas de escuro e receberam alimentação com náuplios de artêmia recém-eclodidas (Bio Artêmia), em uma quantidade média diária de 530 náuplios por larva divididas em seis refeições. Foram utilizados três tipos de aquários de manutenção com o mesmo volume de água e mesma cor, porém de formatos diferentes (cilíndrico, retangular e quadrado). O experimento teve duração de 16 dias e foi realizado em sistema estático, com aeração constante e troca parcial de água de 40% do volume total diariamente, com limpeza dos aquários duas vezes ao dia, juntamente com a aferição da temperatura. Ao final do período experimental foram avaliados os parâmetros de desempenho zootécnico, sobrevivência, canibalismo e comportamento. As variáveis do experimento (peso, comprimento padrão, comprimento total, sobrevivência, teste de ansiedade claro-escuro e teste de agressividade) foram submetidas à análise de variância, diferenças significativas foram comparadas pelo teste de Tukey (5% de probabilidade). Todas as análises estatísticas foram realizadas utilizando o software Minitab® versão 18.1. Neste estudo, os diferentes formatos de tanque não influenciaram no desempenho e crescimento das larvas de piracanjuba. O aquário de formato quadrado apresentou uma sobrevivência numérica maior em relação aos outros tratamentos, ademais, no teste claro-escuro foi o tratamento no qual os peixes passaram maior tempo no lado claro (p=0,019) indicando um estado menor de ansiedade. Além disso, foi observada uma mortalidade significativamente maior no período noturno, indicando que a presença de luz ou a frequência alimentar que ocorria no período diurno pode ter inibido o comportamento canibalístico em todos os tratamentos. Diante do apresentado, para esta espécie, o formato quadrado se encontrou intercedendo os extremos e favoreceu a sobrevivência, sendo o mais indicado para o cultivo das larvas. Contudo, estudos devem ser continuados, para identificar a influência dessa hidrodinâmica em um maior número de parâmetros para a larvicultura de peixes em sistemas indoor.

Piracanjuba (Brycon orbignyanus) is a native species that has great potential for breeding in captivity. One of the biggest obstacles in the larviculture of this species are the high mortality rates, which makes a low percentage of larvae reach the juvenile and adult stages. Therefore, effective management strategies to assist in the formation of specific protocols that meet the needs of each species are extremely important to seek economic and productive efficiency. The size of the tank in which fish are cultivated in indoors systems can influence cannibalism by favoring or reducing the number of encounters, which is related to agonistic behavior. In addition, it also alters the energy expenditure to stay at different points in the water. This work aims to evaluate the effects of different tank formats on the performance, behavior and survival of piracanjuba larvae. The experiment was conducted at Central Biottery of the Federal University of Lavras. Fifteen aquariums with a density of 25 larvae per liter were used, in a DIC, with 3 treatments and 5 repetitions, started right after hatching. The fish were kept under 12 hours of light and 12 hours of dark photoperiod and were fed with newly hatched brine shrimp nauplii (Bio Artemia), in an average daily amount of 530 nauplii per larva divided into six meals. Three types of maintenance aquariums were used with the same volume of water and the same color, but with different shapes (cylindrical, rectangular and square). The experiment lasted 16 days and was carried out in a static system, with constant aeration and partial water change of 40% of the total volume daily, with aquarium cleaning twice a day, together with temperature measurement. At the end of the experimental period, the parameters of zootechnical performance, survival, cannibalism and behavior were evaluated. The experimental variables (weight, standard length, total length, survival, light-dark anxiety test and aggressiveness test) were subjected to analysis of variance, significant differences were compared by Tukey test (5% probability). All statistical analyzes were performed using Minitab® version 18.1 software. In this study, the different tank formats did not influence the performance and growth of piracanjuba larvae. The square-shaped aquarium showed a higher numerical survival compared to the other treatments, moreover, in the light-dark test it was the treatment in which the fish spent more time on the light side (p=0.019) indicating a lower state of anxiety. Furthermore, a significantly higher mortality was observed at night, indicating that the presence of light or food frequency that occurred during the day may have inhibited cannibalistic behavior in all treatments. Given the above, for this species, the square shape was found interceding the extremes and favored survival, being the most suitable for the cultivation of larvae. However, studies should be continued to identify the influence of this hydrodynamics on a greater number of parameters for fish larviculture in indoor systems.

Influence of fish farming in net cages on phytoplankton structure: a case study in a subtropical Brazilian reservoir / Influência do cultivo de peixes em tanques-rede sobre a estrutura do fitoplâncton: estudo de caso em um reservatório subtropical brasileiro

This study investigated the enrichment influence due to fish farming in net cages on the phytoplankton composition, density and diversity in two arms of a subtropical reservoir (Salto Caxias, Paraná). There were no statistically significant differences in the phytoplankton composition and diversity, as well as for concentrations of nutrients among the handled treatment. The density values were higher during the summer. Richness and Shannon diversity values were low during the study period. The equitability values were high during the winter and low in the summer. Variations of phytoplankton community and nutrients were mainly influenced by seasonality. The absence of significant differences between the treatments was probably due to the small number of net cages and fish used, as well as to the hydrodynamics of the studied environments, which are influenced by upstream rivers inflows.(AU)

Este estudo investigou os efeitos do enriquecimento devido ao cultivo de peixes em tanques-rede sobre a composição, densidade e diversidade fitoplanctônica em dois braços de um reservatório subtropical (Salto Caxias, Paraná). Não foram registradas diferenças significativas para a composição e diversidade fitoplanctônica e para as concentrações de nutrientes entre os tratamentos utilizados. A densidade foi maior durante o verão. Os valores de riqueza de espécies e diversidade de Shannon foram baixos durante todo o período de estudo. A equitabilidade foi elevada no inverno e baixa no verão. As variações da comunidade fitoplanctônica e dos nutrientes parecem ter sido influenciadas principalmente pela sazonalidade. A ausência de diferenças significativas entre os tratamentos, provavelmente se devem ao pequeno número de tanques e peixes utilizados, e à hidrodinâmica dos ambientes estudados, os quais são influenciados pelos influxos dos rios à montante.(AU)

AUMENTO DA PRODUÇÃO E REDUÇÃO DO GASTO ENERGÉTICO DE TANQUES DE CULTIVO MASSIVOS DA MICROALGA MARINHA NANNOCHLOROPSIS OCEANICA

Microalgas são organismos unicelulares, clorofilados que representam a base da cadeia alimentar na maioria dos ambientes aquáticos. Estes organismos têm composição bioquímica complexa, podendo fornecer importantes bioprodutos para consumo humano e animal. A demanda cada vez maior por alimentos e bioprodutos que garantam segurança nutricional e novos fármacos poderá ser obtido com a produção em larga escala de microalgas. Entretanto, para se atingir este patamar é necessário o desenvolvimento de tecnologias novas e mais produtivas de cultivo destes microorganismos. A produção massiva de microalgas é, ainda hoje, um processo custoso, que demanda um alto gasto de energia e uma infraestrutura relativamente grande, sendo atualmente economicamente viável apenas para produtos com valor agregado muito elevado, no entanto para a produção de elementos de baixo valor, como biocombustíveis, o sistema de produção atual é inviável. A viabilidade econômica de um sistema de cultivo de microalgas é atingida quando se obtêm altas densidades celulares no menor volume possível e com um gasto mínimo de energia, água e nutrientes. Cerca de um terço do custo de produção de biomassa de microalgas está relacionada à demanda energética do sistema de mistura/circulação dos tanques de cultivo. A eficiência na circulação da coluna de água pode evitar a sedimentação das células, aumentar sua exposição à luz incidente e maximizar o aporte de nutrientes para cada célula. Um sistema de mistura muito comum em tanques de cultivo de microalgas é a injeção de bolhas de ar, que transfere a energia das bolhas de ar para água, resultando na circulação (movimentação) da coluna de água. O principal objetivo desta Tese foi a otimização do sistema de coluna de bolhas em sistemas fechados (fotobiorreatores cilíndricos) e abertos (tanques circulares). Para isto, foram feitas análises do tamanho de bolhas e da taxa de vazão do ar. No estudo foram empregadas técnicas de simulação numérica, utilizando a ferramenta de Dinâmica Computacional de Fluidos (CFD) e abordagem experimental. Os resultados de nossas pesquisas são apresentados da seguinte forma: 1) No capítulo 1 desta Tese, foi estudado o efeito do tamanho das bolhas de ar, na mistura e produtividade de dois tanques de cultivo: i) fotobioreatores cilíndricos fechados e verticais com 330 L de volume útil; ii) tanques abertos circulares de 1600 L. A abordagem inicial foi feita aplicando-se programa de Dinâmica Computacional de Fluidos (CFD) que indicou uma maior eficiência de 2 bolhas menores para a redução das áreas de sedimentação (zonas mortas) e também para o aumento do desempenho hidrodinâmico do sistema. Posteriormente foram realizados experimentos em fotobiorreatores e tanques circulares. Sistemas de injeção de bolhas de ar formados por um conjunto de nove injetores de ar de 1 mm de diâmetro foram comparados a sistemas padrão, com um único injetor de 3 mm de diâmetro. Os sistemas com bolhas menores resultaram em ganhos de produção de até 36%, sem um acréscimo no custo energético. Durante os experimentos do primeiro capítulo se verificou que diferenças significativas de biomassa entre os sistemas com diferentes tamanhos de bolhas de ar ocorriam após 4 a 6 dias de experimento. 2) No capítulo 2 testamos as hipóteses de que tais diferenças poderiam ser causadas por i) maior absorção de nutrientes, ou ii) maior exposição das células à luz incidente. Através de experimentos a incidência de luz foi medida em várias profundidades dos tanques de cultivo. Da mesma forma, a concentração de nutrientes dissolvidos (amônia, nitrato e fosfato) foi determinada ao longo do cultivo. Os nutrientes não foram um fator limitante para o crescimento das células, mas a incidência de luz sim, pois esta diminui drasticamente abaixo da camada de 5 cm da superfície do tanque, passando a ser limitante a partir de 4 a 6 dias de cultivo. Foi sugerido que o sistema de mistura com bolhas menores era capaz de diminuir o tempo de permanência das células de microalgas em zonas sem luz dos tanques de cultivo. Este resultado foi apoiado por simulações com modelo lagrangiano, acompanhando as partículas de microalgas durante a circulação no interior do tanque utilizando a ferramenta CFD. 3) No terceiro capítulo diferentes vazões de ar foram testadas visando-se otimizar o novo sistema de mistura com bolhas menores. Através de experimentos com diferentes vazões de ar foi possível estimar a demanda de energia do sistema de injeção de bolhas de ar. Simulações numéricas prévias aos experimentos com cinco vazões diferentes apontaram 3 valores que apresentavam maior potencial para otimização experimental. Estas três vazões foram testadas em experimentos com fotobiorreatores de 330 L. As análises teórica de gasto de energia e experimental de produção de biomassa nos mostraram que o ajuste de uma vazão de ar de 0,024 L min-1 apresenta o melhor custobenefício para os sistemas de produção aqui avaliados de produção de N. oceanica. Entretanto, comparações do gasto de energia para a produção de microalgas nas diferentes vazões e a energia contida no lipídeo produzido mostraram que os sistemas 3 apresentam um balanço negativo, necessitando maiores ajustes para incrementar a sua produção.

Microalgae are unicellular, chlorophyllous organisms that form the basis of the food chain in most aquatic environments. These organisms have complex biochemical composition, being able to provide important bioproducts for human and animal consumption. Increasing demand for food and bioproducts to ensure nutritional safety and new drugs can be achieved with the large-scale production of microalgae. However, in order to reach this level, it is necessary to develop new and more productive technologies for cultivating these microorganisms. The massive production of microalgae is still a costly process, which requires a high energy expenditure and a relatively large infrastructure, and is not currently economically viable, especially for the production of low value compounds such as biofuels. The economic viability of a microalgae cultivation system is achieved when high cell densities are obtained in the smallest possible volume and with a minimum energy, water and nutrient expenditure. About one-third of the cost of producing microalgae biomass is related to the energy demand of the mixing / circulation system of the culture tanks. Efficient water column circulation can prevent sedimentation of cells, increase their exposure to incident light, and maximize the nutrient supply for each cell. A very common mixing system in microalgae culture tanks is the injection of air bubbles, which transfers energy from the air bubbles to water, resulting in the circulation (movement) of the water column. The main objective of this thesis was the optimization of the bubbling system in closed systems (photobioreactors) and open (circular tanks). For this, analyzes of bubble size and air flow rate were performed. In the study, numerical modeling techniques were used, using the Computational Fluid Dynamics (CFD) tool and experimental approach. The results of our research are presented as follows: 1) In chapter 1 of this thesis, the effect of air bubble size on the mixing and productivity of two culture tanks was studied: i) closed and vertical cylindrical photobioreactors with 330 L of useful volume; ii) circular open tanks of 1600 L. The initial approach was carried out by applying Fluid Computation Dynamics (CFD) program, which indicated a higher efficiency of smaller 4 bubbles for the reduction of settling areas (dead zones) and also for the increase of the hydrodynamics of the system. Subsequently experiments were performed on photobioreactors and circular tanks. Air bubble injection systems consisting of a set of nine 1 mm diameter air injectors were compared to standard systems with a single 3 mm diameter injector. Systems with smaller bubbles resulted in production gains of up to 36%, without an increase in energy cost. During the experiments of the first chapter it was verified that significant differences of biomass between the systems with different sizes of air bubbles occurred after 4 to 6 days of experiment. 2) In Chapter 2 we tested the hypotheses that such differences could be caused by i) greater absorption of nutrients, or ii) greater exposure of cells to incident light. Through experiments the incidence of light was measured at various depths of the culture tanks. Likewise, the concentration of dissolved nutrients (ammonia, nitrate and phosphate) was determined throughout the culture. The nutrients were not a limiting factor for cell growth, but the light incidence did, as it decreased dramatically below the 5 cm layer of the tank surface, becoming limiting from 4 to 6 days of culture. It has been suggested that the blending system with smaller bubbles was able to decrease the residence time of the microalgae cells in areas without light of the culture tanks. This result was supported by simulations with lagrangian model, following the microalgae particles during the circulation inside the tank using the CFD tool. 3) In the third chapter different airflows were tested in order to optimize the new mixing system with smaller bubbles. Through experiments with different air flows it was possible to estimate the energy demand of the air bubble injection system. Numerical simulations prior to the experiments with five different flows indicated 3 values that presented the greatest potential for experimental optimization. These three air flow rates were tested in experiments with 330 L photobioreactors. The theoretical analyzes of energy expenditure and experimental biomass production showed that the adjustment of an air flow of 0,024 L min-1 presents the best cost-benefit for the production systems of N. oceanica. However, comparisons of the energy expenditure for the production of microalgae at the different air flows rates and the energy contained in the lipid produced showed that the systems present a negative balance, demanding more optimizations to increase their production.

Modelagem hidrodinâmica e definição da capacidade de suporte do rio São Francisco Verdadeiro tributário do reservatório de Itaipu

A aquicultura é um setor econômico em crescimento, com destaque na produção de peixes em tanques rede nos grandes reservatórios brasileiros. O incremento na produção aquícola tem provocado grande preocupação decorrente do potencial de poluição da aquicultura. A sustentabilidade em longo prazo de muitos empreendimentos depende da sua capacidade de reduzir a produção de resíduos, sendo necessária a delimitação das áreas propicias, bem como sua capacidade de suporte. Neste âmbito os modelos hidrodinâmicos auxiliam na compreensão de sistemas aquáticos complexos para representar os padrões de transportes de partículas e contaminantes na água entre outros. O objetivo foi estudar a hidrodinâmica e as características limnológicas do rio São Francisco Verdadeiro tributário do reservatório de Itaipu em região Neotropical, buscando compreender o padrão comportamental para melhor aferir o modelo de capacidade de suporte atualmente utilizado para atividade aquícola. Foi utilizado equipamento Doppler associado ao software hidrodinâmico Delft 3D para definição dos tempos de residência em cinco áreas avaliadas, e posterior cálculo da capacidade máxima de produção por área propicia, considerando dados zootécnicos para duas espécies de peixe. Os parâmetros convencionais de qualidade de água foram monitorados e correlacionados pela análise de componentes principais (PCA). Os resultados sugerem que a atividade aquícola atualmente realizada nos tanques redes não está impactando no ambiente. Por outro lado, existem fortes evidências de fontes poluidoras pontuais e difusas que contribuem significativamente para a elevação dos nutrientes, principalmente as formas nitrogenadas e fosfatadas, resultando na deterioração da qualidade da água. Em relação à capacidade de suporte, os resultados encontrados diferiram dos obtidos pelo método convencional anteriores. A contribuição metodológica com alterativas de avaliação da capacidade de suporte favorece a interpretação e análise das áreas a serem utilizadas no desenvolvimento da atividade, servindo como ferramenta de gestão e ordenamento, permitindo avaliar cenários de produção, possibilitando antever os riscos, reduzindo o impacto da atividade sobre os ecossistemas.

Aquaculture is a growing economic sector, with emphasis on the production of fish in cages in the large Brazilian reservoirs. The increase in aquaculture production has caused great concern due to the pollution potential of aquaculture. The long-term sustainability of many ventures depends on their ability to reduce waste production, which requires the delimitation of propitious areas as well as their carrying capacity. In this context, the hydrodynamic models assist in the understanding of complex aquatic systems to represent the patterns of transport of particles and contaminants in water among other In this context, the hydrodynamic models assist in the understanding of complex aquatic systems to represent the patterns of particles and contaminants transport in the water among others The objective was to study the hydrodynamics and limnological characteristics of the São Francisco Verdadeiro river tributary of the Itaipu reservoir in order to understand the behavioral pattern to better measure the support capacity model currently used for aquaculture activity. The Doppler equipment associated to the Delft 3D hydrodynamic software was used to define the residence times in five evaluated areas, and later calculation of maximum production capacity per propitious area, considering zootechnical data for two species of fish. The conventional water quality parameters were monitored and correlated by Principal Component Analysis (PCA). Our findings suggest that aquaculture activity that is currently performed on cages has not been impacting the environment. On the other hand, there is strong evidence of punctual and diffuse polluting sources which contribute significantly to the increase of nutrients,, mainly nitrogen and phosphate forms, resulting in the deterioration of water quality. Regarding the carrying capacity, the results found differed from those obtained by the conventional method. The methodological contribution with alterations of evaluation of the support capacity favors the interpretation and analysis of the areas to be used in the development of the activity, serving as a management and planning tool, allowing evaluating production scenarios, enabling the forsee of risks, reducing the activity impact on ecosystems. , , ;

ESTRUTURA ESPAÇO-TEMPORAL DAS CIANOBACTÉRIAS (CYANOPHYCEAE) NOS PORTOS DE OUTEIRO E VILA DO CONDE. PARÁ -AMAZÔNIA - BRASIL

As cianobactérias são organismos procariotos, gram-negativos, fotossintetizantes oxigênicos e que possuem atributos morfológicos e adaptativos que lhes conferem maior competitividade pelos recursos ambientais, principalmente luz e nutrientes, entre as algas do fitoplâncton. A luminosidade, o pH, a temperatura e disponibilidade de nutriente como nitrogênio e fósforo são indispensáveis para o seu desenvolvimento, logo, em áreas urbanas, agrícolas, industriais e portuárias os dejetos ricos em matéria orgânica promovem a eutrofização, a qual é favorável às florações de cianobactérias, sendo algumas potencialmente produtoras de toxinas nocivas à saúde humana e animal. O objetivo deste estudo é determinar a variação espaço-temporal da estrutura da comunidade de cianobactérias da baía do Guajará e do rio Pará sob influência das atividades portuárias de Outeiro (Belém) e Vila do Conde (Barcarena), municípios do estado do Pará. As amostragens ocorreram em dois pontos defronte aos portos de Vila do Conde e Outeiro nas marés enchente e vazante durante três ciclos sazonais completos entre os anos de 2013 a 2016. Ocorreram também amostragens nos meses de outubro e novembro de 2015 durante e após um acidente com carga viva, respectivamente, no porto de Vila do Conde. As cianobactérias qualitativas foram coletadas com redes de plâncton de 45 m e 64 m e quantitativas em amostras da sub-superficie da água, fixadas com formol a 4% e lugol a 10%, respectivamente. Os parâmetros físico-químicos e a clorofila-a foram coletados nos mesmos pontos amostrados e analisados segundo protocolos internacionais. Foram registradas 51 espécies de cianobactérias, prevalecendo as espécies dulciaquicolas, planctônicas e bentônicas. O Porto de Vila do Conde apresentou a maior densidade de cianobactérias (27940±13026 cel/mL). Entretanto, não foi possível observar associações com os fatores físico-químicos e ambientais estudados. O período menos chuvoso apresentou a maior densidade (87148±14328cel/mL), associada ao pH alcalino (7,8±1,6), águas mais condutivas (520 ± 936S/cm) e maior concentração de STD (292±510mg/L) e menores concentrações de STS (17±16mg/L) e turbidez (25±21UNT), que contribuíram para a aumento das cianobactérias. O porto de Outeiro embora tenha apresentado condições mais favoráveis para o desenvolvimento de cianobactérias, tais como as maiores concentrações de nitrogênio amoniacal (0,2±0,2mg/L), sulfato (18,8 ± 32 mg/L) e nitrito (0,07 ± 0,2 mg/L), apresentou a menor densidade (36 ± 34,5 cel/mL), pode-se dizer, portanto, que a hidrodinâmica local, caracterizada por formação de ondas, ventos fortes, águas mais salobras e instabilidade da coluna dágua foram limitantes para o estabelecimento das cianobactérias. O acidente não alterou a estrutura das cianobactérias neste estudo. As atividades portuárias não se mostraram determinantes da estrutura da comunidade das cianobactérias, mas nessas zonas, principalmente no porto de Vila do Conde, existem potenciais fatores, não considerados neste estudo, que contribuem para a proliferação de cianobactérias incluindo as espécies potencialmente tóxicas, tais como Radiocystis fernandoi, Microcystis aeruginosa, Microcystis protocystis, Cylindrospermopsis sp. e Planktothrix isothrix, que já foram reportadas como formadoras de florações no Brasil. Para o estado do Pará 24 espécies foram descritas como novas ocorrências. Este estudo é pioneiro na região contendo uma lista de todas as 51 espécies documentadas com seus registros fotográfico, morfológicos e morfométricos para auxiliar em estudos científicos futuros.

The cyanobacteria are prokaryotic, gram-negative, photosynthetic, oxygenic and have morphological and adaptive parameters that confer greater environmental conservation capacity, mainly light and nutrients, among phytoplankton algae. The luminosity, the pH, the temperature and the availability of nutrients and phosphors are essential for their development, therefore, in urban, agricultural, industrial and port areas for the removal of organic substances that promote eutrophication. Of cyanobacteria, sometimes occurring to produce toxins harmful to human and animal health. The objective of this study is to determine the space-time of the support structure of the Guajará Bay and the Pará River for the port activities of Outeiro (Belém) and Vila do Conde (Barcarena), municipalities in the state of Pará. Two points over the years of 2013 in 2016. Samplings also took place in the first three quarters of 2015 during and after a live cargo accident, respectively, in the port of Vila do Conde. The qualitative cyanobacteria were collected with 45 m and 64 m plankton networks and the quantitative ones in the subsurface water samples, fixed at 4% and lugol at 10%, respectively. Osmic physical-chemicals and the chlorophyll-a were in the memory point samples and used second protocols international. 51 species of cyanobacteria were created, prevailing as dulciaquicolas, planktonic and benthic species. The port of Vila do Conde showed a higher density of cyanobacteria (27940 ± 13026 cells/mL). However, it was not the same to see with the physical-chemical and environmental factors studied. The lowest rainfall period was the highest density (87148 ± 14328 cel/mL), associated to alkaline pH (7.8 ± 1.6), more conductive water (520 ± 936 S/cm) and higher STD concentration (292 ± 510mg/L) and lower concentrations of STS (17 ± 16 mg/L) and turbidity (25 ± 21 UNT), which contributed to an increase of cyanobacteria. The Outeiro port is more favorable to the development of cyanobacteria, such as higher amounts of ammoniacal nitrogen (0.2 ± 0.2mg/L), sulfate (18.8 ± 32mg/L) and nitrite (0.07 ± 0,2 mg/L), presented a lower density (36 ± 34.5 cells/mL) and could therefore be local hydrodynamics, characterized by the formation of waves, strong winds, more rooms and transmission instability were limiting to establishment of cyanobacteria. The accident did not change the cyanobacteria structure in this study. Portal entities are not determinant of the structure of communities of cyanobacteria , but these are mainly in the port of Vila do Conde , there are several factors that also contribute to the proliferation of cyanobacteria, including potentially toxic species such as Radiocystis fernandoi, Microcystis aeruginosa, Microcystis protocystis, Cylindrospermopsis sp. and Planktothrix isothrix, which have already been reported as flowering formers in Brazil. For the state of Pará, the species were used as new occurrences. This study is pioneer in region has a list of all 51 species documented with their respective photographic, morphological and morphometric plots to assist future scientific studies.

CARACTERIZAÇÃO HIDRODINÂMICA E SEDIMENTAR DO ESTUÁRIO FURO DO MURIÁ, CURUÇÁ-PA

A região amazônica apresentam elementos hidrográficos próprios em que um furo se caracteriza como um canal que conecta rios. O furo do Muriá é dominado por um regime de macromaré considerado extremamente dinâmico. Nisso, o estudo de parâmetros abióticos e dos sedimentos são compartimentos de grande importância para o sistema aquático, haja vista que estes refletem os processos que ocorrem na coluna dágua, atuando como uma ferramenta importante para avaliar a integridade dos ecossistemas aquáticos. Nesse contexto, o presente estudo tem como propósito contribuir para o conhecimento científico local, através da caracterização do furo do Muriá por meio da determinação de parâmetros oceanográficos abióticos e análise sedimentológica dos sedimentos superficiais além de uma avaliação estatística na distribuição das variáveis na área de estudada. As amostras de sedimento foram coletadas na zona intertidal de maré no furo do Muriá, trimestralmente (março, junho, setembro e dezembro) no ano de 2015 em 14 pontos, totalizando 56 amostras. Os resultados demonstraram que a morfologia do furo do Muriá se caracteriza por médias profundidades, sedimentos grossos e afloramentos rochosos e que a granulometria das amostras de sedimentos superficiais é composta predominantemente pelas frações silte e argila, porém com grande representatividade da fração areia. A hidrodinâmica da área é classificada como alta a muito alta, com atributos granulométricos do tipo silte arenoso. Para granulometria não houve variação sazonal, e os sedimentos são compostos pelas frações silte (19,98% a 76,86%) e argila (4,19% a 25,42%), porém com representatividade da fração areia (25,04% a 73,15%). Os teores de matéria orgânica (2,60% a 16,43%) são característicos de manguezal o que favorece a presença de organismos aquáticos e influenciam no carbonato (2,51% a 15%). O furo do Muriá é um ambiente dinâmico, controlado por hidrodinâmica estuarina e sua morfologia influencia na composição dos sedimentos.

The Amazon region presents hydrographic elements in which a "furo" is characterized as a channel that connects rivers. The furo of Muriá is dominated by an extremely dynamic macromaréado regime. In this, the study of abiotic parameters and sediments are comparatives of great importance for the aquatic system, since they reflect the processes that occur in a water column, acting as an important tool to evaluate the integrity of the aquatic ecosystems. In this context, the present study aims to contribute to the local scientific knowledge through the characterization in the furo of Muriá by determining the objective abiotic oceanographic and sedimentological analysis of the surface sediments in addition to a statistical evaluation in the distribution of variables in the area of study . As samples of sediments were collected in the intertidal zone of the tide in the furo of Muriá, quarterly (March, June, September and December) in 2015 in 14 points, totaling 56 samples. The results showed that the morphology of the wall is a feature that characterizes the medium depths, the coarse sediments and the rocky outcrops and that the granulometry of the superficial sediment samples is predominantly composed of silt and clay fractions, but with a great representativeness of the sand fraction. The hydrodynamics of the area is classified as high to very high, with granulometric attributes of the sandy silt type. (19.98% to 76.86%) and clay (4.19% to 25.42%), but with a representative sand fraction (25.04% to 73.15%). The organic matter contents (2.60% to 16.43%) are characteristic of mangroves and favor the presence of aquatic organisms and influence carbonate (2.51% to 15%). The furo of Muriá is a dynamic environment, controlled by hydrodynamics and its morphology influence sediment composition.

Impacto da hidrodinâmica e da sedimentação sobre a microfauna de foraminíferos bentônicos de áreas recifais do sul da Bahia, Brasil / Impact of hydrodynamics and sedimentation on the microfauna of the benthic foraminifera in coral reef areas in the South of Bahia, Brazil

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o impacto da hidrodinâmica e da sedimentação sobre a composição da microfauna de foraminíferos e sobre o estado de preservação de suas testas, nas áreas do Recife de Fora e Recifes de Abrolhos, estado da Bahia. Para tanto, foram coletadas 10 amostras de sedimento superficial na área do Recife de Fora e 15 amostras de sedimento na área recifal de Abrolhos. As amostras foram processadas através de metodologia padrão para estudo de foraminíferos e, em seguida, foram triadas as 300 primeiras testas desses micro-organismos. Posteriormente foi realizada a identificação das espécies e avaliação da coloração e estado de preservação das testas. A partir dos dados absolutos do número de espécies e espécimes por amostras, foram calculadas a Abundância Relativa e a Frequência de Ocorrência dos taxa, além dos índices de Riqueza, Diversidade e Equitatividade. No Recife de Fora foram identificadas 41 espécies, sendo 10 constantes e 6 principais (Amphistegina lessonii, Discorbis mira, Sorites marginalis, Quinqueloculina angulata, Triloculina planciana e Peneroplis pertusus). Nos Recifes de Abrolhos foram identificadas 115 espécies, sendo 29 constantes e 3 principais (Archaias angulatus, Quinqueloculina lamarckiana e Quinqueloculina disparilis curta). A análise tafonômica revelou predomínio de testas brancas e integras nos Recifes de Abrolhos, e testas mosqueadas e com sinais de desgaste no Recife de Fora. Com base nesses resultados, concluiu-se que a hidrodinâmica e sedimentação ofereceram maior impacto sobre a microfauna de foraminíferos do Recife de Fora, quando comparada à dos Recifes de Abrolhos.

This work aims to evaluate the impacts of hydrodynamic processes and sedimentation on the composition and the state of preservation of the foraminifera microfauna in reef areas along the southern coast of the state of Bahia. Sediment samples were collected from around two areas of reefs ­ the Recife de Fora and Abrolhos, in the state of Bahia. The samples were processed applying the methodology commonly used for foraminifera studies and the first 300 specimens from each sample were screened in order to identify the foraminifera species and to evaluate the coloration and state of preservation of their tests. Relative abundance, frequency of occurrence, richness, diversity and evenness were determined for each taxon. Forty species were identified in the Recife de Fora, ten of them being considered as constant and six as principal (Amphistegina lessonii, Discorbis mira, Sorites marginalis, Quinqueloculina angulata, Triloculina planciana, and Peneroplis pertusus). In the Abrolhos reefs, 112 species were identified, 29 being considered constant and three principal (Archaias angulatus, Quinqueloculina lamarckiana and Quinqueloculina disparilis curta). The taphonomic analysis shows the predominance of well-preserved, white tests in the Abrolhos reefs, whereas mottled tests with signs of abrasion predominate in the Recife de Fora. Based on these results, we conclude that the hydrodynamics and sedimentation posed the greatest impact on the microfauna of foraminifera of Recife de Fora, when compared to the Abrolhos Reef.

Palinologia holocênica do testemunho Bom Jesus, margem leste da ilha do Marajó, Pará, Amazônia

The upper portion (1.25 m) of the sediment core Bom Jesus (TBJ), was collected in the field-mangrove limit of Bom Jesus Farm, municipality of Soure, island of Marajó, Pará, Brazil, was studied through pollen analysis high resolution aimed at determining the composition, abundance and diversity of the pollen types bioindicators of changes in the palaeobotany. 16 samples of sedimentary 2cm³ were treated according to standard methodology. Tilia and Tilia Graph software were used for to construct abundance and concentration palinological diagrams. The core base was dated by 14C in 2730 ± 40 years AP. Three palynological zones were identified. The mangrove ecosystem was dominant all sedimentary sequence of the TBJ core and was represented mainly for Rhizophora pollen type, which reaches 88% of the maximum relative abundance. Variations applicant hydrodynamics in the Marajó bay, characterized by short pulses of erosive period, seem to have caused reduction in the dominance of mangroves. The increase in the abundance of types growth bioindicators of field associated with elements of swamp forest and restinga, indicate the migration of the field on the mangrove swamp. The data show correlation with other palynological records of Holocene marine transgression to the north coast in the Upper Amazon Holocene.

A porção superior (1,25m) do testemunho de sondagem Bom Jesus (TBJ), coletado no limite campo-mangue da Fazenda Bom Jesus, município de Soure, ilha do Marajó, Pará, Brasil, foi estudada através de análise palinológica de alta resolução objetivando a determinação da composição, abundância e diversidade de tipos polínicos bioindicadores de modificações na paleovegetação durante o Holoceno. 16 amostras sedimentares de 2cm³ foram tratadas de acordo com metodologia padrão em palinologia. Os programas Tilia e Tilia Graph foram utilizados para a construção dos diagramas palinológicos de abundância e concentração. A base do testemunho foi datada por 14C em 2730 ± 40 anos A.P. Foram definidas três zonas palinológicas. A presença de pólen de Rhizophora com abundância máxima de 88% apontou dominância de mangue ao longo de todo o testemunho sedimentar. Variações recorrentes na hidrodinâmica da baía do Marajó, caracterizadas por pulsos erosivos de curto período, parecem ter provocado redução na dominância de mangue. O incremento na abundância de tipos polínicos bioindicadores de campo inundável associados a elementos de restinga e floresta, evidenciam a migração do campo inundável sobre o manguezal. Os dados indicam correlação com outros registros polínicos holocênicos de transgressão marinha para a costa norte amazônica no Holoceno Superior.

Palinologia holocênica do testemunho Bom Jesus, margem leste da ilha do Marajó, Pará, Amazônia / Palynological study of Holocene sediments of Bom Jesus core, east margin of the Marajó Island, Pará, Amazonia

A porção superior (1,25m) do testemunho de sondagem Bom Jesus (TBJ), coletado no limite campo-mangue da Fazenda Bom Jesus, município de Soure, ilha do Marajó, Pará, Brasil, foi estudada através de análise palinológica de alta resolução objetivando a determinação da composição, abundância e diversidade de tipos polínicos bioindicadores de modificações na paleovegetação durante o Holoceno. 16 amostras sedimentares de 2cm³ foram tratadas de acordo com metodologia padrão em palinologia. Os programas Tilia e Tilia Graph foram utilizados para a construção dos diagramas palinológicos de abundância e concentração. A base do testemunho foi datada por 14C em 2730 ± 40 anos A.P. Foram definidas três zonas palinológicas. A presença de pólen de Rhizophora com abundância máxima de 88 por cento apontou dominância de mangue ao longo de todo o testemunho sedimentar. Variações recorrentes na hidrodinâmica da baía do Marajó, caracterizadas por pulsos erosivos de curto período, parecem ter provocado redução na dominância de mangue. O incremento na abundância de tipos polínicos bioindicadores de campo inundável associados a elementos de restinga e floresta, evidenciam a migração do campo inundável sobre o manguezal. Os dados indicam correlação com outros registros polínicos holocênicos de transgressão marinha para a costa norte amazônica no Holoceno Superior.

The upper portion (1.25 m) of the sediment core Bom Jesus (TBJ), was collected in the field-mangrove limit of Bom Jesus Farm, municipality of Soure, island of Marajó, Pará, Brazil, was studied through pollen analysis high resolution aimed at determining the composition, abundance and diversity of the pollen types bioindicators of changes in the palaeobotany. 16 samples of sedimentary 2cm³ were treated according to standard methodology. Tilia and Tilia Graph software were used for to construct abundance and concentration palinological diagrams. The core base was dated by 14C in 2730 ± 40 years AP. Three palynological zones were identified. The mangrove ecosystem was dominant all sedimentary sequence of the TBJ core and was represented mainly for Rhizophora pollen type, which reaches 88 percent of the maximum relative abundance. Variations applicant hydrodynamics in the Marajó bay, characterized by short pulses of erosive period, seem to have caused reduction in the dominance of mangroves. The increase in the abundance of types growth bioindicators of field associated with elements of swamp forest and restinga, indicate the migration of the field on the mangrove swamp. The data show correlation with other palynological records of Holocene marine transgression to the north coast in the Upper Amazon Holocene.