Rubens Mendes Lopes.

Este projeto, elaborado por solicitação da PETROBRAS através da Coordenação de Higiene e Meio Ambiente da Refinaria Landulpho Alves - RLAM e do Centro de Pesquisas e Desenvolvimento Leopoldo A. Miguez de Mello - CENPES, contempla atividades de pesquisa referentes ao monitoramento ambiental do ecossistema estuarino da área de influência da RLAM na Baía de Todos os Santos, Estado da Bahia. Os resultados deste Programa de Monitoramento Ambiental fornecerão elementos técnicos e científicos de acompanhamento dos eventuais impactos do empreendimento e deverão ainda subsidiar a tomada de decisões quanto à gestão ambiental da Refinaria. O trabalho envolve cerca de 15 laboratórios do IOUSP, com parcerias na UFSCar e no CEM-UFPR, tendo como objetivo geral avaliar os efeitos resultantes das atividades de refino da indústria de petróleo sobre o ecossistema estuarino da Baía de Todos os Santos por meio do acompanhamento das possíveis alterações ambientais produzidas pelo lançamento do efluente da ETDI da refinaria, na qualidade da água e do sedimento, assim como nas comunidades biológicas, além de monitorar as concentrações de contaminantes nas ilhas vizinhas à refinaria, atingidas pelo vazamento da fábrica de asfalto em 1992.

Este projeto tem como objetivo analisar a eficácia de uma nova tecnologia de limpeza robótica de casco de embarcações de grande porte que atendem a indústria offshore. A participação do laboratório LAPS/IOUSP se refere à análise de parâmetros meteo-oceanográficos e ambientais relacionados à aplicação desta tecnologia e seus eventuais efeitos sobre o ecossistema marinho.

O objetivo deste programa é gerar conhecimento científico e tecnológico que impulsione o desenvolvimento do "offshore do futuro". O programa é composto pelos seguintes componentes:Novos Processos e OperaçõesAbrangendo a produção sustentável de hidrogênio a partir de gás natural offshore, separação avançada de gás no fundo do mar, desestabilização de emulsões de petróleo cru no fundo do mar e inspeções baseadas em risco de equipamentos submarinos.Energia de Baixo CarbonoAbordando desafios-chave na energia offshore ao desenvolver usinas híbridas que integram gás-para-energia, captura de carbono e energia renovável oceânica, otimizando turbinas eólicas de eixo vertical para águas profundas, avançando centros de energia nuclear offshore e inovando cabos de energia dinâmicos para plataformas flutuantes.Tecnologia DigitalFocado em gêmeos digitais para produção de petróleo e gás, configurações de redes otimizadas para hubs de energia com CCS, gestão de big data, realidade virtual e aumentada para operações offshore, fusão de dados para monitoramento, um centro digital para simulação de operações remotas e ferramentas de realidade virtual para avaliar a percepção pública e a interação humano-tecnologia.Novos Materiais e NanotecnologiaConcentrando-se em revestimentos inovadores para proteção contra corrosão e garantia de fluxo, materiais adsorventes para armazenamento de hidrogênio e CO2 utilizando estruturas metal-orgânicas e compósitos poliméricos para estruturas offshore.HSE Economia CircularIncluindo estratégias circulares de descomissionamento para FPSOs, um Laboratório Digital do Oceano, simulações de operações remotas offshore, mapas de risco em tempo real e uma estrutura de avaliação de créditos de carbono para a transição energética.Como pesquisador principal (PI) do programa, minhas responsabilidades incluem a implementação e coordenação do Laboratório Digital do Oceano, um novo centro de dados oceânicos em fase de estabelecimento na Universidade de São Paulo.

Projeto de PD visando o desenvolvimento, implementação e avaliação de sistemas de ultrassom para o controle da bioincrustação aquática. Neste projeto o meu papel como coordenador da área biológica é executar experimentos de laboratório com o objetivo de analisar a eficácia do ultrassom como estratégia de prevenção do assentamento de larvas de cracas e outros organismos.

"Imagine / Imaging the Atlantic - a Pelagic Imaging Network Approach" (I/ITAPINA) is an international collaborative research project that aims to generate a network of stakeholders interested in pelagic imaging in the Atlantic Ocean. I/ITAPINA is part of the "All-Atlantic marine research infrastructure network" and funded via the European Union's "All AtlaNtic Cooperation for Ocean Research and Innovation" coordination support action (AANChOR).Pelagic imaging of plankton and nekton is developing at an incredible pace right now. An enormous toolkit of digital plankton and nekton cameras such as the Imaging Flow Cytobot, the PlanktoScope, the Underwater Vision Profiler or the In Situ Ichthyoplankton Imaging System are now available for deployments during research cruises, on floats, gliders and moorings. Pelagic imaging systems become cheaper and cheaper, which allows the standardization of approaches and their basin-wide usage by many different working groups and in Citizen Science projects. I/ITAPINA aims to generate an All-Atlantic forum for the discussion of latest developments in pelagic imaging and to enable the exchange of technology and knowledge across the entire basin. I/ITAPINA also aims to transform pelagic imaging into an operational service where data on plankton, nekton, particle and plastics distribution from the entire Atlantic is collected, analyzed and shared in near-real time to support the high-resolution prediction of Atlantic food web dynamics, the monitoring of pollution events and the sustainable use and protection of the Atlantic.

The overall objective of AtlantECO is to determine the structure and function of Atlantic microbiome in the context of ocean circulation and presence of pollutants, e.g. plastics, to assess: 1. its role in driving the dynamics of Atlantic ecosystems at basin and regional scales; 2. its potential of being used as a sensor of ecosystem state; 3. the mechanisms by which it drives the provision of 5 ES. This will be the key to improve our predictions on future provision of ecosystem services in the basin and to favour the establishment of a Blue Growth strategy for Atlantic communities. Such an approach is complementary to all existing projects on Atlantic ecosystems. To realise this vision, AtlantECO has four objectives (OBJ) which will be delivered through four Activity Streams (AS): OBJ1: Assess the status of ecosystem structures, functions, health and services (AS1) at regional, basin and all Atlantic scales and provide high quality gridded data products and mapsOBJ2: Enhance knowledge and Innovate (AS2) by adopting standard optical and genetic observations protocols, cutting-edge network analysis methods, and better parameterisation of connectivity and biogeochemical models.OBJ3- Assess drivers and stressors of change and forecast (AS3) their impact on tipping points and recovery of ecosystem structures, functions and services, and develop eco-socio-economic models to predict their future statesOBJ4: Share and use (AS4) capacity and knowledge across the four continents bordering the Atlantic Ocean ensuring a seamless engagement between science, industry, policy, and society.

Pesquisas científicas estão gerando um número crescente de imagens digitais, de micrografias de células a imagens de galáxias. Instrumentações automatizadas podem capturar muitas imagens, que são automaticamente processadas para gerar dados. Para que esses dados possam ser úteis à comunidade científica e beneficiar o público em geral, a geração deve ser rápida (mesmo para milhões de imagens), consistente, e os dados facilmente compartilháveis. Em ciências ambientais, as questões comuns são: quantos organismos estão presentes em um dado ambiente? O quão diversos eles são? Isto muda com o tempo? O imageamento digital pode ajudar a responder estas questões, particularmente no ambiente subaquático, onde a observação direta pelos humanos é difícil. Por exemplo, imagens de bilhões de organismos planctônicos (i.e., organismos que são carregados pelas correntes) tem sido coletadas e precisam ser analisadas. Plâncton contribuem largamente na regulação do clima na Terra, na produção do oxigênio que respiramos, na alimentação dos peixes que consumimos, etc. Estimar sua abundância e diversidade é portanto crítico. Porém, os esforços para processar e classificar as imagens para estudos ecológicos encontram-se espalhados e não são inter-operáveis. O principal objetivo deste projeto é a criação de aplicações web (World Wide Web of Plankton Image Curation applications -- WWW.PIC) que colete as imagens de plâncton, permita aos cientistas nomeá-los consistentemente, armazene informações ecológicas associadas (tais como data e localização), e torne todos os dados facilmente acessíveis à comunidade. O serviço deverá aproveitar-se de avanços de ponta em desenho de banco de dados e em aprendizado de máquina para processar bilhões de imagens, será hospedado em servidores web públicos para serem acessados facilmente, e irá fomentar um ambiente de colaboração e compartilhamento valorizado pelo Belmont Forum, passos que acreditamos serem essenciais para o progresso da Ciência. Esta infraestrutura será então usada para os estudos que tem-se mostrado um grande desafio na ausência dela, tais como o monitoramento rápido de plâncton para a avaliação da saúde de um ecossistema, ou estimação global de distribuição da diversidade planctônica e sua contribuição para o armazenamento de carbono e para a produtividade de ecossistemas. (AU)

O coral-sol, Tubastraea spp, é um organismo exótico originário do oceano Pacifico Central, comumente transportado por vetores antrópicos como navios e plataformas de petróleo.O objetivo geral do projeto é estudar e implementar tecnologias para avaliar a dispersão espacial e monitorar a ocorrência de larvas do coral-sol ao longo do tempo.Os objetivos específicos são:- Implementar instrumentação operada a partir de plataforma móvel para o diagnóstico da ocorrência e distribuição de larvas do coral-sol, baseada em técnicas de aquisição de imagens in situ;- Implementar instrumentação instalada em posição fixa, para monitoramento remoto da dispersão larval do coral-sol por meio de sistema de imageamento e aquisição de dados ambientais;- Desenvolver software de visão computacional para a análise automática das imagens de plâncton e larvas de coral sol

Esse projeto trata do estudo do efeito do ultrassom nas bioincrustações que se formam em substratos artificiais em ambientes aquáticos, visando fornecer subsídios para o desenvolvimento de equipamentos de prevenção e controle. O foco do estudo será em dois grupos taxonômicos de interesse para pesquisas sobre bioincrustação: (i) o coral-sol (Tubastraea spp.), gênero de coral exótico não hermatípico originário do Pacífico, encontrado sobre plataformas e outras estruturas no sudeste e nordeste do Brasil; e (ii) cirripédios (cracas), que são os organismos incrustantes mais comuns e persistentes em cascos de embarcações e plataformas marinhas. Serão conduzidos ensaios de campo para avaliar a influência do uso do ultrassom sobre os níveis de incrustação dos grupos taxonômicos citados, utilizando-se placas de substrato para avaliar as influências da frequência de operação, da pressão acústica, da potência média aplicada e da distância da fonte de ultrassom aos pontos monitorados ao longo da superfície do substrato. Essas avaliações serão realizadas através do mapeamento do campo acústico e, das imagens das placas, obtidas periodicamente. Para os experimentos em campo serão montados equipamentos para geração de ondas de ultrassom que atendam às condições do ambiente, alimentados eletricamente por baterias. Adicionalmente, experimentos de laboratório avaliarão as relações de causa e efeito entre o tratamento com ultrassom sob diferentes condições, incluindo cavitação acústica, e as respostas biológicas relacionadas ao assentamento larval em substratos não colonizados e à mortalidade de indivíduos previamente incrustados. A distribuição de pressão acústica no interior do tanque experimental será medida com um hidrofone calibrado. A pressão acústica no volume de controle será monitorada durante os experimentos com hidrofones a serem construídos no projeto. Em ensaios preliminares realizados na base do IO em Ubatuba foi possível determinar uma configuração básica dos experimentos usando um volume de controle de aproximadamente 50 ml. Nos ensaios de assentamento e mortalidade serão feitas imagens periódicas através de imagens usando uma câmera. Para avaliar a influência da aplicação do ultrassom no assentamento das larvas está previsto o uso de duas câmeras de alta taxa de amostragem que serão montadas de forma ortogonal entre si para a visualização de um volume conhecido, a ser posicionado sobre o centro da placa-teste contendo o transdutor na base do tanque, emitindo ultrassom sobre o volume de controle. Imagens focalizadas e de alta resolução serão obtidas neste volume, para o registro do deslocamento tridimensional das larvas em reação ao tratamento com o ultrassom, de acordo com o campo acústico mapeado, e na ausência deste. As larvas serão obtidas a partir da desova de comunidades incrustantes naturais ou de populações adultas mantidas em laboratório pelo tempo de duração dos experimentos..

O objetivo deste projeto é avaliar processos relevantes para a determinação da qualidade da água de lastro de navios. 
Serão estudados os seguintes aspectos: 
Avaliação do impacto do enchimento, esvaziamento e movimentação da água dos tanques de lastro durante as operações de desembarque, embarque e navegação, incluindo o efeito da mistura ou estratificação da água de lastro sobre organismos e parâmetros físico-químicos e sedimentos; Análise da mortalidade, persistência e potencial invasivo de espécies aquáticas nos tanques sob diferentes condições simuladas e validadas em laboratório; Influência de aspectos operacionais e da arquitetura de navios sobre os parâmetros citados anteriormente; Aprimoramento de um protótipo de sistema remoto georreferenciado de coleta de dados em múltiplos tanques, com foco em parâmetros físico-químicos, bem como na posição geográfica da coleta da água de lastro; e Análise crítica das diretrizes internacionais da IMO sobre o monitoramento de embarcações.

O objetivo geral deste projeto é desenvolver e avaliar a eficiência de sistemas automáticos e semi-automáticos de análise da qualidade da água de lastro de navios. Serão contemplados instrumentos para a análise de nutrientes dissolvidos e de organismos planctônicos, estes últimos por meio de técnicas ópticas. Os sistemas a serem desenvolvidos e testados serão também utilizáveis para o monitoramento ambiental marinho em geral, a partir de adequações específicas para cada aplicação.

O objetivo geral deste projeto é desenvolver e avaliar a eficiência de sistemas automáticos e semi-automáticos de análise da qualidade da água de lastro de navios. Serão contemplados instrumentos para a análise de nutrientes dissolvidos e de organismos planctônicos, estes últimos por meio de técnicas ópticas. Os sistemas a serem desenvolvidos e testados serão também utilizáveis para o monitoramento ambiental marinho em geral, a partir de adequações específicas para cada aplicação. 

Os objetivos específicos são os seguintes:
?	Projetar, desenvolver e validar instrumentação óptica dedicada à varredura de água em alto fluxo de vazão, simulando a descarga de água de lastro, para a detecção, contagem e identificação de organismos planctônicos viáveis e não viáveis;
?	Projetar um protótipo de instrumentação dedicada ao monitoramento da concentração de organismos em água de lastro em escala adequada à instalação em navios comerciais; 
?	Projetar, desenvolver, construir e testar um protótipo de instrumento que permita o monitoramento contínuo de elementos nutrientes da água do mar (fosfato, silicato, nitrito e amônia) acoplado a registrador eletrônico temporal (datalogger);
?	Formar um banco de imagens de organismos planctônicos, utilizando técnicas variadas de aquisição, para avaliação de programas de classificação;
?	Testar diferentes corantes vitais para a marcação e detecção de organismos planctônicos, viáveis e não viáveis, através de imagens estáticas;
?	Comparar o desempenho dos instrumentos e softwares utilizados;
?	Apresentar recomendações de caráter gerencial visando a implementação das melhores técnicas para o monitoramento da qualidade da água de lastro, no que se refere aos padrões D-2 da Convenção Internacional da IMO (Organização Marítima Internacional).

O Sistema Estuarino-Lagunar de Cananéia-Iguape, localizado a 25ºS no estado de São Paulo, é um ecossistema altamente complexo apresentando duas conexões principais com o oceano, ao sul - Barra de Cananéia - e ao norte - Barra de Icapara -, sendo que nesta última localiza-se o maior aporte de água doce do sistema, o canal artificial do Valo Grande. Os aportes de água doce provenientes deste canal influenciam significativamente a dinâmica da região e transportam materiais que interferem no metabolismo e processos físicos do sistema (material em suspensão - assoreamento; metais pesados - bioacumulação). Apesar da problemática que representa, existem poucos estudos na região norte. No presente estudo pretende-se quantificar os aportes derivados do Valo Grande para o interior do sistema, determinando a influência quanto aos nutrientes, material em suspensão, comunidade fitoplanctônica e bacterioplanctônica, produtividade primária e secundária, partículas exopoliméricas transparentes, metais pesados. Assim como quantificar o transporte de propriedades entre o sistema e o oceano adjacente.

The project will develop a South American node for the Ocean Biogeographic Information System (OBIS). OBIS South America (OBISSA) is envisioned to have three regional nodes, one for the tropical and sub-tropical Atlantic Ocean, one for the tropical and temperate Pacific, and one for the sub-temperate Atlantic and Pacific. These nodes will provide biogeographic information on marine species in the coastal and offshore waters of the regions via the OBIS Portal. The marine biogeographic information collected by each region will come from diverse data sources that describe both the distribution of species as well as the environmental conditions of the region. The biogeographic information that will be available on the nodes will range from the distribution and in some cases movements of species of invertebrates, marine mammals, birds and fishes in the coastal system and over the continental shelf to benthic invertebrates in tropical near shore and intertidal waters. The OBISSA nodes will be fully interoperable with the OBIS network and thus will conform to all its standards and protocols. Queries and transfer of taxonomic information will be executed using DiGIR software and environmental information will be stored, merged with taxonomic information, visualized, and exported using the EASy environmental information system, which has been specifically designed for marine applications. EASy will provide a much more powerful mapping service than is currently available on the OBIS Portal. The project will be a collaboration among marine biologists and technicians from the University of Concepcion, Chile, the University of Sao Paulo and Centro de Referencia em Informacao Ambiental, Brazil, the Ecological Research Station at Port Madryn, Argentina and System Science Applications, Redondo Beach, California. All participants are well known experts in the their field.

O Banco de Abrolhos abrange alguns dos mais importantes ecossistemas marinhos do Brasil, apresentando a maior biodiversidade do Atlântico Sul e abrigando diversas espécies de animais ameaçados de extinção. Tais ecossistemas exercem profunda influência na dinâmica econômica e social da costa leste brasileira. O Banco dos Abrolhos foi recentemente classificado como "Área de Extrema Importância Biológica" pelo Ministério do Meio Ambiente. A manutenção dessa biodiversidade depende da interação entre processos oceanográficos com três escalas espaciais diferentes: de plataforma continental, de talude e regiões oceânicas, e de estuários. Fenômenos climáticos, associados a mudanças globais, adicionam complexidade a esses processos. O objetivo geral da proposta é a investigação do funcionamento e manutenção do ecossistema marinho sobre o Banco de Abrolhos, visando o entendimento de possíveis variações bem como o gerenciamento racional de seus recursos biológicos. A meta principal é a aquisição de informações sobre a estrutura e o funcionamento dos ecossistemas do Banco de Abrolhos e áreas adjacentes, gerando subsídios para a gestão sustentável de seus recursos naturais. Tal abordagem enfatizará a conservação da diversidade biológica dessa importante região em seus três níveis: diversidade genética, específica e ecossistêmica. A metodologia inclui cruzeiros oceanográficos de diversos tipos, com navio oceanográfico e embarcações menores, sensoriamento remoto da superfície do mar e modelagem numérica. Ao término do projeto serão disponibilizadas ferramentas para o aprimoramento da discussão sobre limites de exploração de recursos e o estabelecimento de zonas de amortecimento ambiental das unidades de conservação da área.
O projeto está em fase final, de redação de artigos científicos