Hudson Tercio Pinheiro.

Elaboração de videos de realidade virtual dos ambientes marinhos das ilhas oceânicas brasileiras

Atividades de conservação previstas no projeto em andamento financiado pela Fundação O Boticário

No Brasil, a biodiversidade terrestre tem recebido maiores esforços de pesquisa, resultando no maior acúmulo de conhecimento quando comparada à biodiversidade marinha. No mar, enquanto permanecem múltiplas lacunas de informação, são crescentes os impactos antrópicos em escala local (turismo, pesca, poluição) e global (mudanças climáticas), os quais podem atuar em sinergia. Preencher essas lacunas requer um esforço colaborativo com lastro científico e co- criação de ações de gestão. A Rede IntegraMAR tem o objetivo de preencher lacunas, integrando informações relacionadas à diversidade taxonômica, funcional, genética e evolutiva, a distribuição e efeitos de impactos antrópicos, bem como a relação entre a biodiversidade marinha e a distribuição de serviços recifais, como subsídios para gestão e conservação no país. Os objetivos da rede coincidem com políticas nacionais, como a Política Nacional do Meio Ambiente, e internacionais, como os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU e a Convenção sobre Diversidade Biológica, com forte aderência a este edital. A rede está estruturada em 4 eixos complementares: 1) Biodiversidade, dinâmica e mecanismos de funcionamento em ecossistemas recifais; 2) Impactos locais, globais e sinérgicos sobre a biodiversidade marinha; 3) Serviços de ecossistemas marinhos; e 4) Subsídios a ações de gestão, manejo e restauração adaptativa dos recifes brasileiros. Para atingir estes objetivos, a rede se baseia em colaborações multi-institucionais e internacionais, que garantem suporte financeiro coordenado e diversificado, infraestrutura e habilidades variadas (de amostragens em recifes mesofóticos co-criação de ações de conservação), interação direta com gestores de conservação, e articulação para formação de recursos humanos. Esses atributos impulsionam a Rede IntegraMAR para abordar desafios complexos da conservação marinha em escala nacional, gerando impacto significativo na ciência e na gestão da biodiversidade marinha brasileira

Esse projeto tem como objetivo o desenvolvimento de pesquisas relacionadas a padrões de diversidade, estado de conservação, e impactos da poluição marinha na ictiofauna recifal da Cadeia Vitória-Trindade (CVT), com ênfase na região de maior nível de proteção e menor conhecimento científico (i.e. Arquipélago de Martim Vaz e o Monte Columbia. Essa abordagem visa melhorar a compreensão do papel biogeográfico e evolutivo de montes submarinos e ilhas oceânicas, além de fornecer informações para a conservação da biodiversidade da região. A abordagem e o tema propostos são altamente pertinentes no contexto científico e conservacionista global, de modo que os resultados obtidos se reverterão em diferentes publicações científicas e produtos de conservação: 1) descrevendo a biodiversidade, o que inclui novos registros de espécies ameaçadas, raras, e novas espécies; 2) explorando a estrutura da comunidadeeoestadodeconservaçãodascomunidadesencontradas; 3)investigandoaspectos relacionados a biogeografia de ilhas e padrões evolutivos; 4) avaliando o impacto da poluição, em especial detritos plástico, nos serviços ecossistêmicos. Essas informações são cruciais para o 5) refinamento do Plano de Manejo das Unidades de Conservação existente, e 6) elaboração de propostas de criação de áreas marinhas protegidas na CVT, consideradas prioritárias para os órgãos ambientais.

O coral holobionte ? hospedeiro animal, fotossimbiontes (zooxantelas), bactérias e vírus - é uma unidade evolutiva cujas partes respondem sinérgica e integradamente às pressões ambientais. Os recifes de coral são pivotais na manutenção da biodiversidade marinha, contudo 50 daqueles brasileiros estão ameaçados. Por isso, objetiva-se que esta proposta surta impactos científicos, ambientais, sociais e de políticas públicas de curto a longo prazos por meio da resolução de três grandes problemas: se a diversificação de espécies de bactérias e zooxantelas associa-se aos eventos de especiação dos corais; se a aquisição da simbiose afetou a evolução da fisiologia coralínea, a adaptação a ambientes extremos e a tolerância às mudanças climáticas; e se é possível acelerar a evolução das zooxantelas para transferir potencial tolerância ao coral hospedeiro. Dezenas de espécies de corais simbióticos ou assimbióticos serão coligidas do mar profundo, recifes mesofóticos e rasos, e do entre-marés da costa do Brasil. A diversidade de zooxantelas e/ou bactérias será caracterizada genomicamente para reconstruções filogenéticas à luz da sistemática coralínea. Biomarcadores ecofisiológicos associados à respiração e fotossíntese, metabolismos energético e oxidativo, calcificação e ecologia trófica serão avaliados nos corais e zooxantelas separadamente. Os fotossimbiontes, por fim, terão a evolução acelerada em laboratório para promover tolerância à temperatura a fim de, conseguintemente, criarem-se hospedeiros mais resilientes. O passado evolutivo será recaptulado, portanto, para que se busquem os compromissos filogenéticos que promovam tolerância ou susceptibilidade ao câmbio climático, enquanto antecipa-se o futuro com evolução assisitida para se discutir novas ferramentas que possam subsidiar estratégias de co-criação com tomadores de decisão

Covering less than 0.1 of the ocean flor, warm, shallow-water coral reefs are recognized for supporting over a quarter of the worlds? marine biodiversity and also for the critical ecosystem services they provide to human kind. Nonetheless, due to the ongoing climate change and other anthropogenic challenges, about 75 of the coral reefs are considered threatened, with several already severely degraded or under phase-shift to algal dominated habitats. Even though some hope has been put forward - the extinction risk of most coral species is lower than previously thought and, as a lineage, scleractinian corals have persisted to at least four of the five great mass extinction events -, it is a common sense that coral reefs are not going to be the same for the future generations. In the Southwestern Atlantic (SWA) the panorama is not different, with stronger and more frequent ocean thermal anomalies taking its toll on coral cover. Nevertheless, although displaying low diversity (but high endemicity), corals from this region have been purported to be more resistant and even more resilient to the warming ocean effects. Such ?shielding? being the result of the more nutrient rich, turbid waters that our corals are adapted. However, we know virtually nothing on the genetic structure and genetic diversity of the SWA coral populations. Overall, genetic diversity is an essential source for biodiversity, providing the raw material for evolution. When interconnected, populations tend to preserve greater genetic diversity compared to more isolated populations, which in turn are more susceptible to genetic drift effects. Thus, endeavoring to fill such gaps and, consequently, improve our understanding in how climate change has and is shaping SWA coral evolution as a lineage and as a system, the present proposal consists of consolidating an interdisciplinary research line cored on RNA/DNA deep sequencing and its usefulness at the Center for Marine Biology of the University of São Paulo (CEBIMar-USP). Overall, advances in high-throughput sequencing and SNP genotyping technologies have greatly expanded our ability to identify signatures of positive selection. Such signatures help us to delimit regions of the genome that are, or have been, functionally important, poiting towards the identification of genetic variation that contributes to phenotypic diversity and genotype selection. Examining such diversity in the light of phylogeny / phylogeography / holobiont will open horizons to explore where, when and how traits ? of any nature ? have changed over different time scales. Retrieved biological patterns at population and specific levels will also enable the proposition of evolutionary processes and subsequent transformations of corals in light of environment variables. Therefore, at the onset of the Decade of the Ocean, and understanding that such knowledge is essential to define efficient management and conservation strategies, the present proposal will persue long lasting questions regarding the major architects of shallow-water coral reefs in times not just of major scientific interest, but also intense public and media concern because of the uncertain fate of these ecosystems in the face of ever increasing anthropogenic challenges

O recente uso do mergulho técnico tem contribuído para o avanço nas pesquisas relacionadas a ecossistemas recifais mesofóticos (mesophotic coral ecosystems - MCE), recifes profundos situados entre 30 e 150 m de profundidade. Investigações sobre a biodiversidade de MCEs revelam ricas assembleias e espécies desconhecidas em diversas localidades do mundo, com uma taxa de descoberta de duas espécies novas de peixes por hora de exploração. Estudos ecológicos, por outro lado, apresentam resultados controversos. Os padrões gerais mais aceitos são em relação a mudanças na estrutura das comunidades e diminuição da riqueza de espécies com a profundidade, enquanto estudos contraditórios são relacionados aos níveis de similaridade entre comunidades de diferentes faixas batimétricas. Alguns autores reportam grande sobreposição de espécies entre ambientes recifais rasos e fundos, sugerindo que MCEs podem atuar como refúgio para espécies de ampla distribuição batimétrica, um conceito conhecido como "Hipótese de Refúgio em Recifes Profundos". Por outro lado, estudos baseados em dados empíricos ressaltam grande mudança nas assembleias de peixes e corais com a profundidade. Essa dicotomia, entretanto, pode decorrer do fato de que a hipótese de refúgio é espécie ou contexto dependente, e análises ambientais e biogeográficas mais refinadas e baseadas em dados de abundância estão faltando. Fatores ambientais como temperatura, complexidade bentônica, cobertura de corais e exposição a ondas, conhecidos por influenciar a ecologia de peixes recifais de ambientes rasos, precisam ser explorados em MCEs. Ainda, flutuações de nível do mar durante o Pleistoceno causaram alterações mais extremas na área disponível de habitats rasos do que profundos ("Hipótese de Persistência do Habitat"), possivelmente influenciando de forma distinta os padrões de diversidade, endemismo e história evolutiva dos peixes do MCE. Nesse contexto, com o objetivo de avançar o conhecimento sobre a biodiversidade, biogeografia, ecologia e evolução da fauna de recifes mesofóticos do Oceano Atlântico, este projeto propõe a criação de uma linha de pesquisa para a exploração de recifes mesofóticos no Centro de Biologia Marinha da Universidade de São Paulo (CEBIMar / USP). Questões originais e inovadoras desta proposta incluem: investigar pela primeira vez o efeito de fatores biogeográficos e ambientais sobre os padrões de diversidade taxonômica (alpha e beta) e funcional encontrados ao longo do gradiente de profundidade em diferentes recifes do Oceano Atlântico (África, Brasil, Caribe e Dorsal Meso-Atlântica); testar com uma abordagem moderna (utilizando uma matriz de abundância) se a Hipótese de Refúgio em Recifes Profundos varia de acordo com o contexto ecológico, histórico ou biogeográfico; analisar a relação entre riqueza e endemismo de comunidades rasas e profundas com a história geológica de ilhas oceânicas e variações do nível do mar do Pleistoceno; avaliar de forma inédita a Hipótese de Persistência do Habitat, explorando a relação entre a história evolutiva e características biológicas/ecológicas de espécies do raso e do fundo usando técnicas contemporâneas de sequenciamento de DNA. Outros objetivos específicos incluem: registrar, amostrar e descrever a biodiversidade de peixes recifais, incluindo novos registros, novas espécies e espécies exóticas, em MCEs pouco explorados do Oceano Atlântico; capacitar pesquisadores e estudantes para a realização de mergulho técnico e modernas análises genômicas; e consolidar essa linha de pesquisa no CEBIMar, contribuindo para iniciativas de conservação e comunicação de MCEs para a sociedade.

Deep-sea biodiversity of the Vitória-Trindade Chain. Deep-Sea Collaboration Opportunity

Marine ecosystems are threatened by a combination of impacts that include overfishing, habitat loss, climate change, chemical and noise pollution, eutrophication and disease proliferation. Such unprecedented anthropogenic impacts are eroding marine and terrestrial biodiversity at local and global scales, a consequence of the Anthropocene a geological period marked by extensive human-induced impacts that has led to landscape transformations and diversity loss at both land and sea. While overfishing is the primary and most pervasive human disturbance to marine ecosystems, the effects of climate change have also been identified as responsible for dramatic changes in marine biodiversity from changes in species distribution patterns to increases in bleaching events on tropical coral reefs. In Brazil, reef ecosystems are threatened by a combination of impacts that include pollution, overfishing and habitat loss. Also, the effects of climate change over benthic organisms may lead to declines in reef complexity. Nevertheless, we know very little about the effects of anthropogenic impacts on other facets of reef biodiversity, such as functional and phylogenetic diversity, nor do we know the effects on reef services. Assessing the multitude of ecosystem responses to species, functions and phylogenetic losses in Brazilian reefs will provide much-needed new type of knowledge that will help manage not only species, but also the functions and services of reef biodiversity in a changing ocean. Research focused on Brazilian reef biodiversity has been largely segregated, with each study dedicated to a specific taxonomic group, for instance reef fish assemblages and benthic organisms assemblages. In the last decade, there has been a large effort of research groups to sample Brazilian reefs along the coast and oceanic islands. This research network has generated unprecedented ecological datasets for reef biodiversity, covering extensive spatial and temporal scalesfrom eight to fourteen-year time series depending on the reef site. We now have the opportunity to unify these extensive and unique datasets for the Brazilian reef biota, to gather a team of specialists with different research experiences for the synthesis of ecological data relative to fundamental questions on Brazilian reef biodiversity. To this date, we still lack fundamental knowledge, and key questions remain to be answered: 1) How will Brazilian reefs respond to the growing impacts of the Anthropocene? 2) How will climate change scenarios alter the distribution of functions provided by fish and benthic organisms in Brazilian reefs? 3) To which extent will reef ecosystems functioning and the provisioning of reef services be compromised? 4) How can we improve current and future management strategies of Brazilian reefs by understanding the loss of biodiversity components and the responses of organisms to climate change?.

Conservação de ecossistemas recifais profundos em Fernando de Noronha

A biodiversidade marinha brasileira nunca esteve tão ameaçada. A instabilidade política e ambiental tem resultado na suspenção da lista de espécies ameaçadas e do período de defeso de espécies aquáticas, marginalização da pesca artesanal, favorecimento de empreendimentos portuários e impunidade de avassaladores desastres ambientais. O estabelecimento de Unidades de Conservação Marinhas (UCM) representa uma das mais efetivas estratégias de preservação e sustentabilidade ambiental, focando em recursos comerciais e ecossistemas. A costa central do Brasil possui a maior biodiversidade marinha do país, com grande riqueza e abundancia de espécies comerciais, mas apenas cerca de 1.6 de sua área é protegida por UCMs. Nesta região existem quatro propostas de UCM federais e de uma Reserva da Biosfera que necessitam hoje serem adequadas e finalizadas. A nova gestão do MMA tem se mobilizado em favor da criação de UCMs no Brasil, retomando propostas que estavam paralisadas. Este projeto, fruto da parceria entre a A.A. Voz da Natureza e instituições nacionais e internacionais, propôs a criação de uma Unidade de Conservação Marinha na Cadeia Vitória-Trindade, embasando as recém criadas APA e MONAs ao redor da Ilha da Trindade, e visa chamar a atenção para outras areas prioritárias para a conservação marinha no Espírito Santo.

Subsídios para a criação de uma Unidade de Conservação Marinha na Cadeia Vitória-Trindade

Mapeamento e caracterização dos ambientes coralíneos no sul do banco dos Abrolhos, norte do Espírito Santo

Estudo ictiologico na Ilha da Trindade. A ilha situa-se a 1.160 km de distancia da costa Sudeste do Brasil.

?Pesquisa e Conservação dos Botos da Foz do Rio Doce?. Resultou no Plano de ação para conservação marinha na Foz do Rio Doce, Espírito Santo

Levantamento da comunidade de peixes e bentos de pontos de pesca e de relevancia ecologica entre os municipios de Piúma e Itapemirim, ES.

Comparação entre recifes artificiais e naturais de Guarapari, sudeste do Brasil. Analises do efeito atrator e produtor dos recifes artificiais