ANÁLISE DA ESTRUTURA E TRANSPORTE DO ZOOPLÂNCTON ...

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE BIOCIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE OCEANOGRAFIA E LIMNOLOGIA PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM BIOECOLOGIA AQUÁTICA ANÁLISE DA ESTRUTURA E TRANSPORTE DO ZOOPLÂNCTON NO ESTUÁRIO DO RIO CARAVELAS (BAHIA-BRASIL) ATRAVÉS DO USO DO ZOOSCAN CAMILA RODRIGUES CABRAL NATAL, RN 2009

Transcript of ANÁLISE DA ESTRUTURA E TRANSPORTE DO ZOOPLÂNCTON ...

  • UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE BIOCINCIAS

    DEPARTAMENTO DE OCEANOGRAFIA E LIMNOLOGIA PROGRAMA DE PS GRADUAO EM BIOECOLOGIA

    AQUTICA

    ANLISE DA ESTRUTURA E TRANSPORTE DO

    ZOOPLNCTON NO ESTURIO DO RIO

    CARAVELAS (BAHIA-BRASIL) ATRAVS DO

    USO DO ZOOSCAN

    CAMILA RODRIGUES CABRAL

    NATAL, RN

    2009

  • CAMILA RODRIGUES CABRAL

    ______________________________________________________

    ANLISE DA ESTRUTURA E TRANSPORTE DO

    ZOOPLNCTON NO ESTURIO NO RIO

    CARAVELAS (BAHIA-BRASIL) ATRAVS DO

    USO DO ZOOSCAN

    Dissertao apresentada ao Programa de Ps-

    Graduao em Bioecologia Aqutica da

    Universidade Federal do Rio Grande do Norte,

    como um dos requisitos para obteno do ttulo de

    mestre.

    Orientadora: Profa. Dra. Eneida Eskinazi SantAnna

    Co-Orientador: Prof. Dr. Rubens Mendes Lopes

    NATAL, RN

    2009

  • ANLISE DA ESTRUTURA E TRANSPORTE DO

    ZOOPLNCTON NO ESTURIO DO RIO CARAVELAS (BAHIA-

    BRASIL) ATRAVS DO USO DO ZOOSCAN

    Camila Rodrigues Cabral

    Folha de Aprovao Comisso Julgadora

    Profa. Dra. Eneida Eskinazi SantAnna (Orientadora Presidente)

    (Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN)

    Prof. Dr. Ralf Schwamborn (Titular Externo)

    (Universidade Federal de Pernambuco UFPE)

    Prof. Dr. Jos Luiz de Attayde (Titular Interno)

    (Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN)

  • Agradecimentos

    Em 2007 foi dado incio a mais uma etapa em minha jornada acadmica: o mestrado.

    Desde ento, os anos seguintes foram repletos de boas novas experincias, amigos

    que vieram, velhas amizades que se fortaleceram, e uma pesquisa por demais

    prazerosa que me abriu os olhos para o fascinante ecossistema dos esturios.

    Atravs dos prximos pargrafos, tento agradecer de forma singela todos aqueles que

    de alguma forma cooperaram no s na execuo deste trabalho, como tambm

    contriburam nos bastidores em meu bem estar.

    Inicialmente, agradeo ao bom Deus Pai e nosso irmo Jesus Cristo, por estar

    sempre ao meu lado guiando meus passos, me iluminando nas dificuldades e vibrando

    comigo a cada vitria alcanada. Me ensinando sempre que existir mais que ser,

    prisioneiro do saber, fazer e sentir, amar e servir. Muitssimo obrigada.

    mainha e painho, Edilza e Jos Cabral, pelo amor, carinho e compreenso. Por

    sempre terem apoiado e respeitado minhas escolhas, por mostrarem-me que uma

    famlia como a nossa o maior presente que Deus poderia ter me dado. E no h

    nada pra comparar, pra poder explicar, como grande o meu amor por vocs!. Serei

    eternamente grata, vocs sero sempre os meus melhores amigos.

    minha grande famlia. Em especial s minhas avs Ivone e Roselita, que mostraram

    a bravura e a doura que as grandes guerreiras possuem. minha segunda me, Tia

    Stela, pela amizade e companheirismo, por desde cedo me ensinar o quo linda e

    fascinante a profisso de professor. Frente vida destas incrveis mulheres, s levo

    a certeza de que muito pouco eu sei, eu nada sei. meu tio Cabral Neto, por ser um

    exemplo acadmico to prximo a mim, espero um dia poder alcanar parte do

    sucesso de sua brilhante carreira. Muito obrigada a todos.

    s minhas amigas Cynthia, Renata, Lorena, Marina e Mnica, e minha prima-irm

    Giselle, pelos anos de sincera amizade. Com certeza amigas para sempre o que ns

    iremos ser. Em especial Cynthia, minha amiga, confidente e exemplo exmio de

    carter. muito bom t-las comigo, muito obrigada.

    Ao meu companheiro Rodrigo, por esses anos ter me acompanhado, apoiado minhas

    escolhas e ter estado ao meu lado mesmo quando estive longe. Voc mais do que

    sei, mais que pensei, mais que esperava baby. Obrigada por todo o amor e afeto.

    s especial, muito obrigada.

    Ao Programa de Ps-Graduao em Bioecologia Aqutica (UFRN) pela oportunidade

    e incentivo. Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior

    CAPES pela concesso da bolsa. Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento

    Cientfico e Tecnolgico CNPq pelo financiamento da pesquisa. Obrigada.

    minha querida professora Eneida, pela orientao acadmica, pelos conselhos de

    amiga, por ter confiado em mim. Por ter se mostrado uma professora BBB (boa aula,

    boa pesquisadora, boa gente! Completssima!). Um exemplo de profissional e pessoa.

    Muito obrigada.

  • Ao meu co-orientador Rubens, um verdadeiro anjo que cruzou o meu caminho. Por ter

    aceito essa retirante nordestina que queria vencer na cidade grande. Pelo convite para

    trabalhar no belssimo Projeto Pr-Abrolhos. Por ter me aberto s maiores e melhores

    portas na academia. Muito obrigada professor, serei sempre muito grata.

    Ao professores Andr Megali e Guilherme Fulgncio, por terem me recebido em seus

    laboratrios na volta Natal. Obrigada.

    Aos amigos de pesquisa e coleta no Pr-Abrolhos. Martinha que me iniciou na vida

    de coletas de plncton, por ter sido uma grande companheira e amiga, dentro e fora

    dos barcos. toda equipe da Oceanografia Fsica, ao prof. Miranda por pacientemente

    ter elucidado os processos da fsica estuarina, ao prof. Guto, timo companheiro de

    coleta e conversas, e juntamente ao prof. Eduardo, pela concesso dos dados fsicos.

    Obrigada.

    Aos colegas de mestrado da turma We are the Champions!. Muito obrigada pela

    companhia. Loli, companheira de estudos e amiga pra todas as horas. Paula e

    Luciana pelas resenhas e ajuda nas minhas tpicas correrias de prvia. Ao boy

    Eudriano, pelas risadas e fundamental ajuda com a estatstica. Dani e ao grande

    Garcia por incentivar e compartilhar os mesmos ideais acadmicos. My friends

    seremos sempre campees, em tudo! Podem acreditar! Cada um de ns compe a

    sua histria, cada ser em si carrega o dom de ser capaz, de ser feliz!. Obrigada.

    Aos amigos do LAPS/IOUSP. Como passei um ano sozinha no laboratrio em Natal,

    poder conviver com tanta gente foi fascinante. Obrigada por terem me recebido com

    tanto carinho. Em especial Lilian, minha grande amiga, pela simplicidade, doura e

    prestatividade. Ao meu companheiro de aventuras pernambucano Toddym, vulgo

    Mauro, pela personalidade incrvel, pela ajuda acadmica e acima de tudo pela

    amizade. L Sartori pela participao na banca de qualificao, amizade e

    comidinhas deliciosas. Nairuta, Thssya, Danddi, Dri, L (s), Tati, Gabi, Da, Jana,

    Isa, Si, Lourdes, Cssia, Denise, amigas e companheiras puro glamour! todos os

    meninos do lab e rep69, pelas risadas e ajuda na taxonomia do zooplncton. Mari

    companheira de conversas e apartamento. Ao Walter por estar sempre disposto a

    resolver os pitis dos computadores. Muito obrigada da Camis, camis to my life.

    Aos animais. Naninha (In Memoriam), minha grande e fiel companheira por 12 anos.

    Serena (DOL), Lillo (SP), Maillow (USP). Sempre dispostos a dar e receber um

    carinho. Obrigada.

    Muito obrigada de corao todos. Que os caminhos da vida me levem para um

    Doutorado to feliz e gratificante quanto foi o Mestrado.

    Minha vida andar por esse pas

    Pra ver se um dia descanso feliz

    Guardando as recordaes

    Das terras onde passei,Andando pelos sertes

    E dos amigos que l deixei

    Chuva e sol, Poeira e carvo

    Longe de casa

    Sigo o roteiro, mais uma estao

    E alegria no corao

  • O que darei eu ao Senhor por todos os benefcios que me tem feito?

    Salmo 116:12

  • Se, na verdade, no estou no mundo para simplesmente a ele me adaptar, mas para transform-lo; se no possvel mud-lo sem um certo sonho ou projeto de mundo, devo usar toda possibilidade

    que tenha para no apenas falar de minha utopia, mas participar de prticas com ela coerentes.

    Paulo Freire

    Dedico meus pais, por terem me

    ensinado que as dificuldades fazem parte

    dos caminhos, e que sem objetivos bem

    definidos somente por acaso chegamos a

    algum lugar.

    E difcil quer dizer sem jeito? Sem jeito! Sem jeito por qu? Vocs so uns pamonhas, qualquer coisinha esto arriando. No v que tiveram tudo na terra? Se tivessem tido que agentar o rojo de Joo Grilo, passando fome e comendo macambira na seca, garanto que tinham mais coragem.

    Quer ver eu dar um jeito nisso, Padre Joo?

    Fala de Joo Grilo ao Padre, em O Auto da Compadecida

    Ariano Suassuna

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    SUMRIO

    LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS ........................................................................ 3

    LISTA DE FIGURAS ..................................................................................................... 4

    LISTA DE TABELAS ..................................................................................................... 7

    RESUMO .................................................................................................................... 10

    ABSTRACT ................................................................................................................ 11

    1. INTRODUO .................................................................................................... 12

    1.1. Esturios Definio e Importncia ..................................................................... 12

    1.2. Zooplncton Estuarino ......................................................................................... 13

    2. REA DE ESTUDO ............................................................................................. 18

    3. OBJETIVOS ........................................................................................................ 21

    4. MATERIAL E MTODOS .................................................................................... 23

    4.1. Dados Abiticos ................................................................................................... 23

    4.2. Estratgia Amostral e Coleta do Zooplncton ...................................................... 24

    4.3. Processamento dos Dados Biolgicos Zooplncton .......................................... 26

    4.3.1. O Equipamento ZooScan ............................................................................. 27

    4.3.1.1. Aquisio de Imagens ............................................................................. 28

    4.3.1.2. Construo da Base de Treinamento ...................................................... 30

    4.3.1.3. Anlise Semi-Automtica das Amostras .................................................. 36

    4.3.2. Anlise Numrica e Estatstica ...................................................................... 38

    4.3.2.1. Frequncia de Ocorrncia (Fo) ............................................................... 38

    4.3.2.2. Abundncia Relativa dos Organismos (Ar) .............................................. 38

    4.3.2.3. Densidade dos Organismos (Do) ............................................................ 39

    4.3.2.4. Transporte Instantneo dos Organismos (Ti) .......................................... 39

    4.3.2.5. Anlise Estatstica ................................................................................... 39

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    5. RESULTADOS .................................................................................................... 41

    5.1. Parmetros Abiticos ........................................................................................... 41

    5.2.1. Perodo Seco ............................................................................................ 41

    5.2.2. Perodo Chuvoso ...................................................................................... 42

    5.2. Escolha da Base de Treinamento ....................................................................... 47

    5.3. Descrio e Estrutura da Comunidade Zooplanctnica ........................................ 53

    5.3.1. Perodo Seco ............................................................................................ 54

    5.3.2. Perodo Chuvoso ...................................................................................... 56

    5.4. Densidade do Zooplncton .................................................................................. 64

    5.4.1. Perodo Seco ............................................................................................ 66

    5.4.2. Perodo Chuvoso ...................................................................................... 68

    5.5. Migrao Vertical ................................................................................................. 72

    5.5.1. Perodo Seco ............................................................................................ 72

    5.5.2. Perodo Chuvoso ...................................................................................... 75

    5.6. Transporte Instantneo do Zooplncton .............................................................. 80

    5.6.1. Perodo Seco ................................................................................................. 82

    5.3.2. Perodo Chuvoso ........................................................................................... 86

    6. DISCUSSO ....................................................................................................... 93

    6.1. Avaliao do Uso do ZooScan em Ambientes Estuarinos .................................... 93

    6.2. Estrutura da Comunidade Zooplanctnica ........................................................... 98

    6.3. Dinmica do Transporte e Migrao do Zooplncton ......................................... 105

    6.3.1. Transporte do Zooplncton ..................................................................... 105

    6.3.2. Migrao Vertical dos Organismos .......................................................... 108

    6.3.3. Importao e Exportao do Zooplncton A Relao entre o Esturio do

    Rio Caravelas e o Arquiplago dos Abrolhos ........................................................ 112

    7. CONCLUSES ................................................................................................. 115

    8. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................. 117

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    LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS

    m - Micrmetro

    Ar - Abundncia relativa dos organismos (%)

    C - Graus Celsius

    CTD - Conductivity, Temperature and Depth

    Do - Densidade dos organismos (org.m-3)

    Fo - Freqncia de ocorrncia dos organismos (%)

    km - Quilmetro

    m.s-1 - Metro por segundo

    mm - Milmetro

    org.m-2.s-1 - Organismos por metro quadrado por segundo

    org.s-1 - Organismos por segundo

    psu - Practical salinity unit

    Ti - Transporte instantneo dos organismos (org.m-2.s-1)

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    LISTA DE FIGURAS

    Figura 1. Mapa de localizao dos recifes de corais de Abrolhos em relao ao

    municpio e esturio de Caravelas (Fonte: Leo, 1999) .................................................... 18

    Figura 2. Vista area do ponto de amostragem A1 no esturio do rio Caravelas

    (Bahia, Brasil) (Fonte: Google Earth) .................................................................................... 24

    Figura 3. Armao de ferro utilizada para apoiar as trs redes de plncton ................. 25

    Figura 4. Equipamento ZooScan, ao lado computador com o software ZooProcess.

    Este equipamento funciona como um escner de imagens, e foi desenvolvido todo um

    aparato logstico que permite a introduo de gua sobre sua estrutura (Benfield et al.,

    2007). ......................................................................................................................................... 28

    Figura 5. Separao manual do zooplncton sobre a clula do escner....................... 29

    Figura 6. Exemplo de imagens selecionadas na formao da base de treinamento

    para a espcie Euterpina acutifrons. ..................................................................................... 31

    Figura 7. Exemplo de imagens selecionadas na formao da base de treinamento

    para o grupo Brachyura. .......................................................................................................... 32

    Figura 8. Montagem da Base de treinamento a partir do programa Plankton Identifier,

    aps a seleo das imagens (Fonte: Oliveira, 2009). ........................................................ 33

    Figura 9. Processo de validao cruzada (repetido cinco vezes) e a mdia de erro das

    cinco validaes. ...................................................................................................................... 34

    Figura 10. Resultado da anlise para cada grupo existente na base de treinamento. A

    coluna Recall representa o nvel de reconhecimento e a coluna 1-precision a

    contaminao sofrida em cada pasta. .................................................................................. 35

    Figura 11. Matriz de Confuso utilizada como ferramenta no diagnstico da eficincia

    de classificao da base de treinamento. ............................................................................ 36

    Figura 12. Processo de escolha da base de treinamento desejada (select learnig file) e

    da amostra a ser analisada (select sample file). ................................................................. 37

    Figura 13. Variao da salinidade (A e B) e velocidade das correntes (C e D) em

    diferentes profundidades, durante as mars de quadratura (22/08/2007) e sizgia

    (28/08/2007) do perodo seco, no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil) (Depth, Z =

    profundidade; Salinity = salinidade; u-Component = velocidade das correntes). .......... 45

    Figura 14. Variao da salinidade (A e B) e velocidade das correntes (C e D) em

    diferentes profundidades, durante as mars de quadratura (17/01/2008) e sizgia

    (23/01/2008) do perodo chuvoso, no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil) (Depth,

    Z = profundidade; Salinity = salinidade; u-Component = velocidade das correntes). ... 46

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    Figura 15. Exemplo de imagem gerada de 2400 dpi aps escaneamento com

    equipamento ZooScan. ........................................................................................................... 47

    Figura 16. Exemplo de imagens selecionadas na formao da Base de Teinamento

    18. A) Appendicularia, B) Corpo_Appendicularia, C) Calanoida_G, D) Calanoida_open,

    E) Calanoida_P, F) Euterpina acutifrons, G) Oithona spp., H) Temora_G, I) Temora_P,

    J) Malacostraca e L) Chaetognatha. ..................................................................................... 50

    Figura 17. Exemplos de imagens utilizadas na formao da Base de Treinamento 18

    para os seguintes grupos: A) Detritos_esfricos, B) Detritos_lineares, C)

    Detritos_mltiplos, D) Fibras e E) Diatomceas.................................................................. 51

    Figura 18. Exemplos de imagens utilizadas na formao dos grupos includos durante

    a classificao manual: A) Bivalvia, B) Briozoa, C) Gastropoda, D) Nauplius

    (Copepoda + Decapoda), E) Cirripedia, F) Polychaeta, G) Poecylostomatoida

    (Copepoda), H) Cnidaria, I) Hemicyclops thalassius (Copepoda), J) Ictioplancton, L)

    Amphipoda, M) Cladocera e N) Salpidae. ............................................................................ 52

    Figura 19. Freqncia de ocorrncia do zooplncton no esturio do rio Caravelas

    (Bahia, Brasil), durante as mars de quadratura (22/08/2007) e sizgia (28/08/2007) da

    campanha seca (inverno) (n=84). .......................................................................................... 60

    Figura 20. Freqncia de ocorrncia do zooplncton no esturio do rio Caravelas

    (Bahia, Brasil), durante as mars de quadratura (17/01/2008) e sizgia (23/01/2008) da

    campanha chuvosa (vero) (n=84). ....................................................................................... 61

    Figura 21. Abundncia relativa do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia,

    Brasil), durante as fases de mar enchente (22 e 28/08/2008) e vazante (17 e

    23/01/2008), nas campanhas seca (agosto/2007) e chuvosa (janeiro/2008) (n=168). . 62

    Figura 22. Abundncia relativa do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia,

    Brasil), durante as mars de quadratura (22/08/07 e 17/01/2008) e sizgia (28/08/2008

    e 23/01/2008), nas campanhas seca (agosto/2007) e chuvosa (janeiro/2008) (n=168).

    ..................................................................................................................................................... 62

    Figura 23. Abundncia relativa do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia,

    Brasil), durante as mars de quadratura (22/08/2007) e sizgia (28/08/2007) e suas

    respectivas mars enchente e vazante. Campanha realizada no perodo seco (inverno)

    (n=42). ........................................................................................................................................ 63

    Figura 24. Abundncia relativa do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia,

    Brasil), durante as mars de quadratura (17/01/2008) e sizgia (23/01/2008) e suas

    respectivas mars enchente e vazante. Campanha realizada no perodo chuvoso

    (vero) (n=42). .......................................................................................................................... 63

    Figura 25. Distribuio vertical do zooplncton total durante as mars enchente e

    vazante da campanha de quadratura (perodo seco, 22/08/07), no esturio do rio

    Caravelas (Bahia, Brasil) (n=42). ........................................................................................... 73

    file:///C:/Users/reparo/Desktop/DISSERTAO%20VERSO%20FINAL/parte%20escrita%20com%20sumrio.doc%23_Toc246082724file:///C:/Users/reparo/Desktop/DISSERTAO%20VERSO%20FINAL/parte%20escrita%20com%20sumrio.doc%23_Toc246082724file:///C:/Users/reparo/Desktop/DISSERTAO%20VERSO%20FINAL/parte%20escrita%20com%20sumrio.doc%23_Toc246082724file:///C:/Users/reparo/Desktop/DISSERTAO%20VERSO%20FINAL/parte%20escrita%20com%20sumrio.doc%23_Toc246082724file:///C:/Users/reparo/Desktop/DISSERTAO%20VERSO%20FINAL/parte%20escrita%20com%20sumrio.doc%23_Toc246082724

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    Figura 26. Distribuio vertical do zooplncton total durante as mars enchente e

    vazante da campanha de sizgia (perodo seco, 28/08/07), no esturio do rio Caravelas

    (Bahia, Brasil) (n=42). .............................................................................................................. 73

    Figura 27. Distribuio vertical do zooplncton durante as mars de enchente e

    vazante da campanha de quadratura (16/01/08), no esturio do rio Caravelas (Bahia,

    Brasil) (n=42). ............................................................................................................................ 77

    Figura 28. Distribuio vertical do zooplncton durante as mars de enchente e

    vazante da campanha de sizgia (23/01/08), no esturio do rio Caravelas (Bahia,

    Brasil) (n=42). ............................................................................................................................ 77

    Figura 29. Variao do transporte instantneo do zooplncton total (org.m-2.s-1)

    durante as mars de quadratura (22/08/2007) e sizgia (28/08/2007) para o perodo

    seco, nos trs estratos de profundidade (superfcie, meio e fundo) (n = 84 amostras).

    Os valores positivos referem-se mar enchente, e os negativos mar vazante. .... 91

    Figura 30. Variao do transporte instantneo do zooplncton total (org.m-2.s-1)

    durante as mars de quadratura (17/01/2008) e sizgia (23/01/2008) para o perodo

    chuvoso, nos trs estratos de profundidade (superfcie, meio e fundo) (n = 84

    amostras). Os valores positivos referem-se mar enchente, e os negativos mar

    vazante. ...................................................................................................................................... 92

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    LISTA DE TABELAS

    Tabela 1. Teste de Mann-Whitney do tipo e fase da mar, e da profundidade sobre a

    velocidade das correntes (m.s-1), temperatura (oC) e salinidade (ups) no esturio do rio

    Caravelas (Bahia, Brasil), durante o perodo seco (22 e 28/08/2007) (n=42 amostras)

    (Siz = sizgia; Qua = quadratura; Enc = enchente; Vaz = vazante; S = superfcie; M =

    meio; F= fundo; ns = no significativo). ................................................................................ 44

    Tabela 2. Teste de Mann-Whitney do tipo e fase da mar, e da profundidade sobre a

    velocidade das correntes (m.s-1), temperatura (oC) e salinidade (ups) no esturio do rio

    Caravelas (Bahia, Brasil), durante o perodo chuvoso (17 e 23/01/2008) (n=42

    amostras) (Siz = sizgia; Qua = quadratura; Enc = enchente; Vaz = vazante; S =

    superfcie; M = meio; F= fundo; ns = no significativo). ..................................................... 44

    Tabela 3. Composio taxonmica do zooplncton no esturio do rio Caravelas

    (Bahia, Brasil) atravs de anlise em lupa (agosto/2008 e janeiro/2009) (n=20). ......... 58

    Tabela 4. Composio taxonmica do zooplncton no esturio do rio Caravelas

    (Bahia, Brasil) atravs de anlise das vinhetas obtidas no ZooScan (agosto/2008 e

    janeiro/2009) (n=164). Os grupos com * no fizeram parte da formao dos grupos

    na classificao automtica e semi-automtica. ................................................................. 59

    Tabela 5. Teste de Mann-Whitney do efeito do perodo de coleta (campanha seca e

    chuvosa), da mar (sizgia e quadratura), fase da mar (enchente e vazante) sobre a

    densidade mdia do zooplncton total no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)

    durante o perodo seco (22 e 28/08/2007) e chuvoso (17 e 23/01/2008) (n = 168

    amostras) (ns = no significativo; Siz = Sizgia; Quad = Quadratura; Chu = Campanha

    chuvosa; Sec = Campanha Seca). ........................................................................................ 65

    Tabela 6. Teste de Mann-Whitney do efeito do perodo de coleta (campanha seca e

    chuvosa), sobre a densidade mdia dos grupos zooplanctnicos com maior freqncia

    de ocorrncia no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil) durante o perodo seco (22 e

    28/08/2007) e chuvoso (17 e 23/01/2008) (n = 168 amostras) (ns = no significativo;

    Chu = Campanha chuvosa; Sec = Campanha Seca). ........................................................ 66

    Tabela 7. Teste de Mann-Whitney do efeito da mar (S = sizgia; Q = quadratura), fase

    da mar (ENC = enchente; VAZ = vazante) e profundidade (Sup = superfcie; Mei =

    meio; Fun = fundo) da coleta sobre a densidade do zooplncton total e dos grupos

    zooplanctnicos com maior freqncia de ocorrncia do esturio do rio Caravelas

    (Bahia, Brasil) durante o perodo seco (22 e 28/08/2007) (n = 84 amostras) ................. 67

    Tabela 8. Densidade mdia do zooplncton (org.m-3) do esturio do rio Caravelas

    (Bahia, Brasil), durante as mars de quadratura (22/08/2007) e sizgia (28/08/2007)

    para o perodo seco (n = 84 amostras). ................................................................................ 68

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    8

    Tabela 9. Teste de Mann-Whitney do efeito da mar (S = sizgia; Q = quadratura), fase

    da mar (ENC = enchente; VAZ = vazante) e profundidade (Sup = superfcie; Mei =

    meio; Fun = fundo) da coleta sobre a densidade mdia do zooplncton total e dos

    grupos planctnicos com maior freqncia de ocorrncia do esturio do rio Caravelas

    (Bahia, Brasil) durante o perodo chuvoso (17 e 23/01/2008) (n = 84 amostras) (S =

    sizgia; Q = quadratura; ENC = enchente; VAZ = vazante; Sup = superfcie; Mei =

    meio; Fun = fundo). .................................................................................................................. 70

    Tabela 10. Densidade mdia do zooplncton (org.m-2.s-1) do esturio do rio Caravelas

    (Bahia, Brasil), durante as mars de quadratura (17/01/2008) e sizgia (23/01/2008)

    para o perodo chuvoso (n = 84 amostras). ......................................................................... 71

    Tabela 11. Teste de Mann-Whitney da distribuio do zooplncton total e dos grupos

    com maior freqncia de ocorrncia nos distintos estratos de profundidade (Sup =

    superfcie; Mei = meio e Fun = fundo) nas fases de mar enchente e vazante durante a

    mar de quadratura do perodo seco (22/08/07), no esturio do rio Caravelas (Bahia,

    Brasil) (ns = diferena no significativa) (n=42). ................................................................. 74

    Tabela 12. Teste de Mann-Whitney da distribuio do zooplncton total e dos grupos

    com maior freqncia de ocorrncia nos distintos estratos de profundidade (Sup =

    superfcie; Mei = meio e Fun = fundo) nas fases de mar enchente e vazante durante a

    mar de sizgia do perodo seco (28/08/07), no esturio do rio Caravelas (Bahia,

    Brasil) (ns = diferena no significativa) (n=42). ................................................................. 75

    Tabela 13. Teste de Mann-Whitney da distribuio do zooplncton total e dos grupos

    com maior freqncia de ocorrncia nos distintos estratos de profundidade (Sup =

    superfcie; Mei = meio e Fun = fundo) nas fases de mar enchente e vazante durante a

    mar de quadratura (17/01/08), no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil) (ns =

    diferena no significativa) (n=42). ........................................................................................ 78

    Tabela 14. Teste de Mann-Whitney da distribuio do zooplncton total e dos grupos

    com maior freqncia de ocorrncia nos distintos estratos de profundidade (Sup =

    superfcie; Mei = meio e Fun = fundo) nas fases de mar enchente e vazante durante a

    mar de quadratura (23/01/08), no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil) (ns =

    diferena no significativa) (n=42). ........................................................................................ 79

    Tabela 15. Teste de Mann-Whitney do efeito do perodo de coleta (campanha seca e

    chuvosa), da mar (sizgia e quadratura), fase da mar (enchente e vazante) sobre o

    transporte instantneo do zooplncton total no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)

    durante o perodo seco (22 e 28/08/2007) e chuvoso (17 e 23/01/2008) (n = 168

    amostras) (ns = diferena no significativa; sec = campanha seca; chu = campanha

    chuvosa). ................................................................................................................................... 81

    Tabela 16. Teste de Mann-Whitney do efeito do perodo de coleta (campanha seca e

    chuvosa), sobre o transporte instantneo do zooplncton total e dos grupos

    zooplanctnicos com maior freqncia de ocorrncia no esturio do rio Caravelas

    (Bahia, Brasil) durante o perodo seco (22 e 28/08/2007) e chuvoso (17 e 23/01/2008)

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    9

    (n = 168 amostras) (ns = diferena no significativa; sec = campanha seca; chu =

    campanha chuvosa). ................................................................................................................ 82

    Tabela 17. Teste de Mann-Whitney do efeito da mar (S = sizgia; Q = quadratura),

    fase da mar (ENC = enchente; VAZ = vazante) e profundidade (Sup = superfcie; Mei

    = meio; Fun = fundo) da coleta sobre o transporte instantneo do zooplncton total e

    dos grupos planctnicos com maior freqncia de ocorrncia do esturio do rio

    Caravelas (Bahia, Brasil) durante o perodo seco (22 e 28/08/2007) (n = 84 amostras)

    (ns = no significativo). ............................................................................................................ 84

    Tabela 18. Transporte instantneo mdio do zooplncton (org.m-2.s-1) do esturio do

    rio Caravelas (Bahia, Brasil), durante as mars de quadratura (22/08/2007) e sizgia

    (28/08/2007) para o perodo seco (n = 84 amostras). ........................................................ 85

    Tabela 19. Mdias do total (org.m-2.s-1) exportado e importado, balano lquido (por

    grupo e total) e freqncia de ocorrncia (%) do zooplncton do esturio do rio

    Caravelas (Bahia, Brasil) durante o perodo seco (22 e 28/08/2007) (n = 84 amostras).

    ..................................................................................................................................................... 86

    Tabela 20. Teste de Mann-Whitney do efeito da mar (S = sizgia; Q = quadratura),

    fase da mar (ENC = enchente; VAZ = vazante) e profundidade (Sup = superfcie; Mei

    = meio; Fun = fundo) da coleta sobre o transporte instantneo do zooplncton total e

    dos grupos planctnicos com maior freqncia de ocorrncia do esturio do rio

    Caravelas (Bahia, Brasil) durante o perodo chuvoso (17 e 23/01/2008) (n = 84

    amostras) (ns = no significativo). ......................................................................................... 88

    Tabela 21. Transporte instantneo mdio do zooplncton (org.m-2.s-1) do esturio do

    rio Caravelas (Bahia, Brasil), durante as mars de quadratura (17/01/2008) e sizgia

    (23/01/2008) para o perodo chuvoso (n = 84 amostras)................................................... 89

    Tabela 22. Mdias do total (org.m-2.s-1) exportado e importado, balano lquido (por

    grupo e total) e freqncia de ocorrncia (%) do zooplncton do esturio do rio

    Caravelas (Bahia, Brasil) durante o perodo chuvoso (17 e 23/08/2008) (n = 84

    amostras). .................................................................................................................................. 90

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    RESUMO

    Dinmica espacial e temporal do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil). A pesquisa foi realizada no intuito de descrever a comunidade zooplanctnica do esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil), alm de quantificar e relacionar os padres de transporte horizontal e vertical com os tipos de mar (quadratura e sizgia) e fases de mar (enchente e vazante). As amostras do zooplncton foram coletadas com auxlio de bomba de suco (300L), filtradas em redes de plncton (300m) e fixadas em soluo salina de formol a 4%. As coletas foram realizadas em um ponto fixo (A1), prximo a desembocadura do esturio, com amostras obtidas nas mars de quadratura e sizgia durante os perodos seco e chuvoso. As amostragens foram feitas durante 13 horas, em intervalos de 1 hora, em 3 nveis de profundidade: superfcie, meio e fundo. Simultnea coleta biolgica, foram medidos a velocidade das correntes, temperatura e salinidade da gua, atravs de CTD. Em laboratrio, amostras foram selecionadas para anlise em lupa, sendo 25 grupos identificados, com Copepoda obtendo o maior nmero de espcie. As 168 amostras provindas das coletas temporais foram subamostradas e processadas no equipamento ZooScan, com auxlio do software ZooProcess, ao final foram geradas 458.997 vinhetas. Foram identificados 8 txons automaticamente, com mais 16 classificados de forma semi-automtica. O grupo Copepoda, apesar do refinamento taxonmico limitado do ZooScan, obteve 2 gneros e 1 espcie identificada de maneira automtica. Entre as campanhas seca e chuvosa os grupos Brachyura (zoea), Chaetognatha, alm dos coppodes Calanoida (outros), Temora spp., Oithona spp. e Euterpina acutifrons foram os que tiveram maior freqncia de ocorrncia, aparecendo em mais de 70% das amostras. O grupo Copepoda foi o que apresentou os maiores percentuais de abundncia relativa em ambas as campanhas. No houve variao sazonal do zooplncton total, com densidade mdia de 78264219 org.m-3 no perodo seco, e 79593675 org.m-3 no chuvoso, nem entre os tipos e fases das mars, contudo diferenas sazonais significativas foram registradas para os principais grupos zooplanctnicos. Foi vista estratificao vertical para os principais grupos zooplanctnicos (Brachyura, Chaetognatha, Calanoida (outros), Oithona spp, Temora spp. e Euterpina acutifrons). A amplitude desta estratificao variou com o tipo (quadratura ou sizgia) ou fase de mar (enchente ou vazante). O transporte instantneo foi mais influenciado pela velocidade das correntes, com maiores valores observados nas mars de sizgia para o zooplncton total, entretanto, houve variao deste padro dependendo do grupo zooplanctnico. De acordo com os dados de importao e exportao do zooplncton total, o fluxo de sada de organismos do esturio foi superior entrada. Os resultados sugerem que a regio estuarina de Caravelas pode exercer influncia na dinmica de matria para a rea costeira adjacente, com possveis reflexos no Parque Nacional Marinho dos Abrolhos. Palavras-chave: zooplncton, transporte, esturio, identificao automtica.

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    ABSTRACT

    Spatial-temporal dynamics of zooplankton in the Caravelas river estuary (Bahia, Brazil). The survey was conducted in order to describe the zooplankton community of the estuary Caravelas (Bahia, Brazil), to quantify and relate the patterns of horizontal and vertical transport with the type of tide (neap and spring) and tidal phase (flood and ebb). Zooplankton samples were collected with the aid of a suction pump (300L), filtered in plankton nets (300m) and fixed in saline formalin 4%. Samples were collected at a fixed point (A1), near the mouth of the estuary, with samples taken at neap tides and spring tides during the dry and rainy seasons. Samples were collected for 13 hours, at intervals of 1 hour in 3 depths: surface, middle and bottom. Simultaneous collection of biological, we measured the current velocity, temperature and salinity of the water through CTD. In the laboratory, samples were selected for analysis in estereomicroscope, with 25 groups identified, with Copepoda getting the highest number of species. The 168 samples obtained from temporal samples were subsampled and processed on equipment ZooScan, with the aid of software ZooProcess at the end were generated 458.997 vingnettes. 8 taxa were identified automatically, with 16 classified as a semi-automatic. The group Copepoda, despite the limited taxonomic refinement ZooScan, obtained 2 genera and 1 species identified automatically. Among the seasons dry and wet groups Brachyura (zoea), Chaetognatha, and the Calanoid copepods (others), Temora spp., Oithona spp. and Euterpina acutifrons were those who had higher frequency of occurrence, appearing in more than 70% of the samples. Copepoda group showed the largest percentage of relative abundance in both seasons. There was no seasonal variation of total zooplankton, with an average density of 78264219 org.m-3 in the dry season, and 79593675 org.m-3 in the rainy season, neither between the types and phases of the tides, but seasonal differences were significant recorded for the main zooplankton groups. Vertical stratification was seen for the major zooplankton groups (Brachyura, Chaetognatha, Calanoida (other), Oithona spp, Temora spp. e Euterpina acutifrons). The scale of this stratification varied with the type (square or tide) and tidal phase (flood or ebb). The instantaneous transport was more influenced by current velocity, with higher values observed in spring tides to the total zooplankton, however, there was a variation of this pattern depending on the zooplankton group. According to the data import and export of total zooplankton, the outflow of organisms of the estuary was higher than the input. The results suggest that the estuary of Caravelas may influence the dynamics of organic matter to the adjacent coast, with possible consequences in National Marine Park of Abrolhos.

    Keywords: zooplankton, transport, estuary, automatic identification.

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    12

    1. INTRODUO

    1.1. Esturios Definio e Importncia

    Dentre os mais importantes ambientes das zonas costeiras esto os

    esturios, os quais so reas de transio ou ectonos, entre a terra e o mar,

    onde a gua doce provinda da drenagem terrestre mistura-se com a gua

    marinha, criando umas das reas mais produtivas sobre a Terra (Day et al.,

    1989; Kennish, 2002; Wilson, 2002). A produtividade observada envolve

    conservao, reteno e eficiente reciclagem de nutrientes entre os habitats

    bentnicos, pelgicos e a vegetao adjacente (Lam-Hoai et al., 2006).

    Estes ecossistemas aquticos so caracterizados por uma variedade de

    componentes biticos e abiticos inter-relacionados com processos fsicos,

    qumicos e biolgicos (Telesh, 2004) e influenciados por amplas variaes

    ambientais, onde ocorrem mudanas abruptas na salinidade, temperatura,

    oxignio e turbidez devido influncia das mars e a mistura de gua marinha

    com a gua doce (Ramos et al, 2006).

    De um modo geral, as variaes sazonais que ocorrem esto

    relacionadas a fatores climatolgicos, como precipitao e radiao solar e

    tambm a movimentos sazonais da gua, determinados pela circulao local e

    influenciados pelas correntes costeiras e fluviais, alm da ao elica. A

    salinidade geralmente mais baixa que a registrada para ambientes ocenicos

    e costeiros e a temperatura varia principalmente ao longo do dia (Tundisi,

    1970).

    A composio qumica das guas estuarinas determinada pela diluio

    das guas costeiras e pelo fluxo da descarga fluvial. O resultado dessa mistura,

    e sua persistncia dentro do esturio, influenciam profundamente os diversos

    ciclos hidrodinmicos, que possuem distintas e independentes periodicidades.

    Enquanto os ciclos de mar so fatores previsveis, as contribuies fluviais

    so variveis, j que sofrem mudanas de acordo com a estao do ano, como

    tambm dependem do regime de precipitao local, que conseqentemente

    varia com as flutuaes climticas da regio (Lam-Hoai et al., 2006).

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    13

    Particularmente no Nordeste brasileiro, esta variabilidade no fluxo fluvial tem

    sido profundamente alterada em funo do represamento de rios ainda em sua

    poro continental, o que afeta a vazo fluvial nas plancies costeiras.

    Os esturios funcionam como grandes berrios naturais, tanto para

    espcies caractersticas desses ambientes como para aquelas que migram

    para as reas costeiras pelo menos uma vez em seus ciclos de vida. So

    ecossistemas extremamente importantes para os estgios larvais e juvenis dos

    organismos, j que promovem proteo contra predadores e uma rica fonte de

    alimentos, proporcionando uma baixa taxa de mortalidade e um crescimento

    rpido (Barletta-Bergan et al., 2002) que maximiza a probabilidade de

    sobrevivncia (Lazzari, 2001).

    1.2. Zooplncton Estuarino

    Do ponto de vista biolgico, a fauna dos esturios tem sua origem nos

    ambientes terrestre, marinho e de gua doce, permanecendo nesses

    ecossistemas toda sua vida como residentes ou apenas parte dela, na

    condio de semi-residentes, visitantes regulares ou oportunistas. Seja qual for

    a condio, esses animais esto sempre intimamente associados e

    dependentes desses ecossistemas (Schaeffer-Novelli, 2008).

    Em reas estuarinas, o zooplncton grupo no qual podem ser

    reconhecidos organismos pertencentes grande maioria dos filos do reino

    animal (R, 2000) tem papel fundamental na dinmica do ecossistema,

    servindo como elo entre o fitoplncton e muitos carnvoros, incluindo vrios

    animais de interesse comercial (Paranagu et al., 2000; Melo Jr, 2005). O

    zooplncton dos esturios ocupa uma posio chave na cadeia alimentar

    pelgica, especialmente na ciclagem de nutrientes e no fluxo de energia (Vieira

    et al., 2003; Lo et al., 2004; Belgrano et al., 2005; Cavalcanti et al., 2008).

    Harris et al. (2000) citam que este grupo de organismos participa na

    transferncia da energia provinda da produo orgnica das algas unicelulares

    para nveis trficos mais altos, tais como estoques de peixes pelgicos

    explorados pelo homem.

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    14

    O zooplncton estuarino constitudo por formas holo e

    meroplanctnicas. O holoplncton formado por organismos que passam toda

    sua vida no plncton, enquanto o meroplncton congrega as fases larvais e/ou

    juvenis de organismos bentnicos e nectnicos. Em regies estuarinas o

    meroplncton geralmente muito mais diverso que o holoplncton, devido ao

    grande nmero de organismos pelgicos que apresentam larvas e/ou juvenis

    no plncton (Day Jr. et al, 1989).

    A abundncia do zooplncton estuarino geralmente limitada por dois

    fatores principais. Em primeiro lugar, a turbidez funciona como um fator

    limitante da produo fitoplanctnica e conseqentemente da produo

    secundria. Em segundo lugar, em muitos sistemas estuarinos as correntes

    prevalecentes tendem a transportar o zooplncton para o domnio marinho.

    Muitos organismos estuarinos exibem estratgias prprias de reteno no

    interior do esturio, utilizando as correntes de entrada e de sada de gua nos

    esturios parcialmente ou altamente estratificados (R, 1984).

    Apesar de, aparentemente, o zooplncton se deslocar ao sabor das

    correntes, este grupo de organismos capaz de realizar migraes em

    pequena escala de espao e tempo, principalmente influenciados pelos ciclos

    de mar (Gibson, 2003) e vrios representantes deste grupo assumem

    movimentos migratrios verticais e/ou horizontais em sincronia com as

    correntes. Outros utilizam as correntes de mar seletivamente, propiciando seu

    deslocamento a novos habitats. Tais movimentos podem variar de poucos

    metros at vrios quilmetros e podem ser modulados pelo ciclo dirio de

    intensidade luminosa (Gibson, 2003; Melo Jr., 2005).

    As flutuaes nas mars parece ser o fator mais importante a controlar a

    abundncia das populaes em regies estuarinas (Grindley, 1984), enquanto

    os padres de distribuio ao longo do esturio so mais influenciados pela

    salinidade, e, pelo aporte de gua doce provindo da drenagem terrestre

    (Rodriguez, 1975). Contudo, em esturios que no esto localizados em reas

    com fortes regimes de variao pluviomtrica, a flutuao das mars constitui

    principal fator abitico a influenciar a estrutura e a densidade das comunidades

    zooplanctnicas presentes nestes ambientes (Robertson, 1988).

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    15

    Guimares & Marone (1996) j relataram algumas diferenas fsicas

    entre as mars de quadratura e sizgia, entretanto, Melo Jr. (2005) cita que

    poucas so as pesquisas no Brasil que abordam a estrutura do zooplncton

    estuarino sob este enfoque. Quanto variao sazonal, vrios autores citam

    que o mximo da abundncia do zooplncton atingido durante os perodos

    chuvosos (Sankarankutty et al., 1995; McKinnon & Klumpp, 1998; Cavalcanti et

    al, 2008). Wooldridge (1977) escreve que este padro observado devido ao

    aumento da quantidade de detritos que ocorre com um influxo de gua doce, e

    sugere que o zooplncton em esturios com florestas de manguezais no est

    to diretamente ligado produo fitoplanctnica, mas que a cadeia detritvora

    est intimamente relacionada produo das comunidades zooplanctnicas.

    O estudo da variabilidade espacial e temporal das comunidades

    zooplanctnicas estuarinas uma importante ferramenta para uma

    compreenso mais aprofundada do funcionamento dos ecossistemas costeiros

    (Siokou-Frangou, 1996). Este conhecimento (variabilidade da comunidade

    zooplanctnica e suas preferncias ambientais) pode ajudar a prever os efeitos

    de possveis mudanas no meio, induzidas pelo homem ou no (Soetaert &

    Rijswijk, 1993).

    O zooplncton estuarino participa intensamente das teias alimentares

    costeiras, j que parte da biomassa destes organismos est presente nos

    processos de troca, exportao e importao, entre estes ambientes (Dame &

    Allen, 1996; Schwamborn, 1997; Gibson, 2003). Atualmente existe bastante

    informao disponvel a respeito do zooplncton marinho e estuarino do

    nordeste brasileiro (Schwamborn, 1997; Eskinazi-SantAnna, 2000; Porto Neto

    et al., 2000; Silva et al., 2003; Cunha, 2004; Schwamborn et al., 2008), contudo

    ainda so incipientes os estudos sobre os mecanismos de transporte

    zooplanctnico entre os sistemas estuarinos e a rea costeira adjacente (Melo

    Jr. et al., 2007).

    Entender a dinmica, interaes e juno entre processos

    oceanogrficos estocsticos e cclicos e o comportamento e biologia das

    comunidades zooplanctnicas representa uma base conceitual fundamental na

    incorporao em futuros modelos de gesto da regio, j que nas regies Norte

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    16

    e Nordeste do Brasil, segundo Schaeffer-Novelli (1989), primam o empirismo e

    o imediatismo sobre os seguintes produtos: derrubada de rvores de mangue

    para lenha; madeira para construo e extrao de tanino; pesca predatria

    incidindo sobre moluscos, crustceos e peixes (inclusive utilizando explosivos);

    atividades salineiras, alm da instalao de viveiros e tanques para aqicultura.

    Informaes sobre as complexas interaes entre diversos processos

    biticos e abiticos so essenciais conservao de habitats estuarinos e

    sade das espcies em face da expanso das populaes humanas ao longo

    da zona costeira.

    Trabalhos pioneiros de transporte do zooplncton em esturios

    brasileiros foram realizados por Schwamborn (1993) e Schwamborn &

    Bonecker (1996), abordando a utilizao de substratos flutuantes como meio

    de transporte e alimentao de diversos grupos do zooplncton do rio Mucuri,

    Bahia. Wehrenberg (1996) observou no canal de Santa Cruz, Pernambuco, que

    muitos Decapoda planctnicos so mais abundantes nas mars vazantes, do

    que nas enchentes, indicando que h maior exportao que importao de

    organismos a partir deste ecossistema.

    Alm destes, Freire (1998) estudou na baa de Paranagu, Paran, a

    disperso larval da espcie de caranguejo Ucides cordatus e observou um

    comportamento migratrio em sincronia com as mars vazante e enchente.

    Melo Jr. (2005) constatou que a barra do Catuama, Pernambuco, representa

    um verdadeiro corredor de troca de biomassa sestnica e zooplncton entre o

    canal de Santa Cruz e a plataforma costeira adjacente. Silva (2007) estudando

    o microzooplncton da mesma regio, observou que os dados de densidade e

    biomassa destes organismos foram significativamente maiores durante a mar

    de sizgia, e sugeriu que em determinadas pocas do ano os valores de

    importao entre o esturio e a rea costeira adjacente possuem maior

    magnitude do que a exportao.

    Como pouco se sabe sobre os processos de fluxo de organismos em

    esturios brasileiros, pesquisas de padres dinmicos de transporte e migrao

    do zooplncton so de suma importncia uma vez que se pode estimar o

    quanto exportado e importado a partir do esturio, e como esses

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    17

    ecossistemas enriquecem as reas costeiras ou afetam a composio das teias

    trficas pelgicas. Esforos neste sentido representam uma importante

    ferramenta na compreenso das interaes esturio-costa de regies tropicais

    (Eskinazi-SantAnna, 1993; Melo Jr., 2005).

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    18

    2. REA DE ESTUDO

    O esturio de Caravelas encontra-se numa plancie costeira no extremo

    sul do estado da Bahia (Brasil 1700S 3930W), em um ambiente de

    transio complexo, com manguezais e restingas remanescentes da Mata

    Atlntica. O esturio sofre influncia tanto do regime das mars, quanto da

    descarga fluvial. Ambos os fatores so responsveis pelo balano de energia,

    circulao-estratificao e processos de mistura. Devido modulao

    quinzenal de mar, sazonalidade da descarga fluvial, dos ventos e da regio

    costeira adjacente, tal variabilidade provavelmente exerce influncia sobre as

    comunidades biolgicas da regio

    O esturio abriga uma grande biodiversidade e desempenha papel

    importante para o Arquiplago dos Abrolhos, j que o Parque Nacional Marinho

    dos Abrolhos encontra-se 70 km frente da linha de costa da rea na qual a

    cidade de Caravelas est localizada. (Andrade & Dominguez, 2002).

    Figura 1. Mapa de localizao dos recifes de corais de Abrolhos em relao ao municpio e esturio de Caravelas (Fonte: Leo, 1999)

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    19

    O Banco de Abrolhos representa um dos mais importantes ecossistemas

    marinhos do Brasil, abrigando a maior biodiversidade do Atlntico Sul (Werner

    et al., 2000; Leo et al., 2003), incluindo diversas espcies de mamferos,

    tartarugas, peixes e invertebrados marinhos ameaados de extino (Hilton-

    Taylor, 2000). Tais ecossistemas, excepcionalmente ricos e produtivos,

    exercem profunda influncia na dinmica econmica e social da costa leste

    brasileira, especialmente na pesca, uma das principais atividades produtivas da

    regio (Paiva & Fonteles-Filho, 1997; Costa et al., 2003).

    Alm de fornecer nutrientes e sedimentos provindos da drenagem

    terrestre, o esturio de Caravelas serve tambm de berrio e habitat para

    diversas espcies de organismos do Parque Nacional Marinho dos Abrolhos

    que passam os estgios iniciais de vida, se alimentam e se reproduzem na

    regio e que posteriormente migram de volta para oceano. Ademais, o esturio

    considerado vital para as espcies que residem permanentemente na rea

    estuarina, alm de desempenhar um papel fundamental na estruturao

    biolgica e processos fsicos-qumicos para a regio dos Abrolhos, atuando

    como filtro devido assimilao de substncias antrpicas lanadas em seu

    interior, alm de constituir-se num fator condicionante da produtividade

    pesqueira da regio (International Conservation, 2007).

    Quanto aos impactos antropognicos, os mais comuns nesta regio do

    estado da Bahia esto relacionados ao desenvolvimento costeiro, turismo,

    pesca predatria, instalao de projetos industriais e explorao de

    combustveis fsseis. Entre os problemas relacionados ao desenvolvimento

    costeiro, a produo de lixo e de esgotos in natura pode causar alteraes na

    composio das comunidades recifais, por exemplo, atravs de um

    favorecimento ao crescimento de algas em detrimento dos corais (Leo, 1996).

    Segundo o Ministrio do Meio Ambiente MMA (MMA, 1996), a rea

    costeira fronteira ao Banco dos Abrolhos apresenta potencial de risco

    ambiental devido presena de equipamento produtivo do setor de papel e

    celulose e explorao de derivados do petrleo. Nestes casos, os efluentes

    industriais, caso no controlados, podem causar srios danos rea atravs

    da poluio.

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    20

    Portanto, como se pode observar, a regio estuarina de Caravelas,

    apesar de ser considerada conservada, classificada pelo mapa de reas da

    Zona Costeira e Marinha, no documento de reas Prioritrias para a

    Conservao da Biodiversidade (MMA, 2009), como uma rea de

    extremamente alta importncia biolgica (MC 791). Detm um grande

    potencial biolgico, econmico e social, que desperta interesse de vrios

    setores produtivos e industriais. Para ajudar em sua conservao, quanto mais

    conhecimento se obtiver dos processos qumicos, fsicos e biolgicos que

    atuam na rea, melhor o embasamento cientfico disponvel aos gestores da

    regio, auxiliando decises futuras.

    O esturio de Caravelas influencia criticamente a conservao da

    biodiversidade e a produtividade pesqueira no s na regio estuarina, como

    tambm na rea costeira adjacente. Com seus recursos, este ecossistema

    garante a sobrevivncia de pescadores e extrativistas, e por tratar-se de uma

    rea de grande beleza cnica, a regio tambm convida ao lazer e

    contemplao (International Conservation, 2007).

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    21

    3. OBJETIVOS

    A pesquisa Anlise da Estrutura e Transporte do Zooplncton no

    Esturio do Rio Caravelas (Bahia-Brasil) atravs do uso do ZooScan um

    sub-projeto vinculado ao projeto intitulado Produtividade, Sustentabilidade e

    Utilizao do Banco de Abrolhos, o qual pretende realizar o diagnstico da

    sustentabilidade dos recifes e das perturbaes atuais e potenciais no

    ambiente costeiro, que demandam a caracterizao prvia dos ecossistemas

    marinhos, em seus vrios compartimentos e processos.

    Os estudos propostos fornecero subsdios e dados para a anlise de

    custo-benefcio da explorao dos ecossistemas, incluindo a modelagem da

    integridade dos mesmos, fundamentais para o manejo das unidades de

    conservao, para o ordenamento da atividade turstica (ecoturismo, turismo

    subaqutico), para a explorao de recursos biotecnolgicos e minerais, para o

    controle da poluio de origem terrestre e para o estabelecimento de atividades

    sustentveis de pesca e maricultura.

    Em funo de sua importncia estratgica para o sistema costeiro

    adjacente, e no intuito de ampliar os dados ainda escassos sobre como

    funcionam os processos de transporte do zooplncton em ambientes

    estuarinos tropicais, particularmente no esturio do rio Caravelas, a presente

    pesquisa tem como objetivo central determinar a composio e aspectos

    quantitativos do zooplncton do esturio de Caravelas e descrever o processo

    de migrao vertical e transporte do esturio para a regio costeira adjacente.

    As hipteses centrais que regem este estudo predizem que o esturio

    funciona como um ecossistema exportador de biomassa zooplanctnica para a

    regio costeira adjacente, e que este transporte profundamente influenciado

    por eventos temporais curtos (mars) e de longo prazo (sazonais). Para

    estudar a veracidade destas hipteses, foram elaborados os seguintes

    objetivos especficos, a saber:

    Identificar os componentes da fauna zooplanctnica;

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

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    Caracterizar os padres quantitativos do zooplncton

    quanto freqncia de ocorrncia, abundncia relativa e

    densidade;

    Correlacionar a migrao vertical do zooplncton

    com os fluxos de mar;

    Determinar o transporte instantneo dos organismos

    estuarinos para a rea costeira adjacente considerando diferentes

    fases de mars (sizgia e quadratura) ;

    Quantificar os organismos planctnicos participantes

    das trocas entre o rio Caravelas e a plataforma costeira

    adjacente;

    Desenvolver ferramentas para a realizao da

    anlise e classificao semi-automtica dos grupos

    zooplanctnicos utilizando um equipamento de identificao semi-

    automtica dos organismos.

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    23

    4. MATERIAL E MTODOS

    4.1. Dados Abiticos

    A coleta de amostras biticas e dados abiticos foi realizada em dois

    perodos, primeiramente em agosto de 2007 e em seguida em janeiro de 2008,

    meses caractersticos das estaes de inverno (seca) e vero (chuvosa),

    respectivamente, da regio. O ponto fixo de amostragem foi denominado A1,

    prximo desembocadura do esturio (Figura 2), e as coletas realizadas nas

    mars de quadratura e sizgia. A posio exata da estao (S 174512 W

    391352) foi obtida com auxlio de um Global Positioning System (GPS).

    Foram realizadas, portanto, um total de quatro campanhas de coleta de dados,

    duas durante o perodo seco (mar de quadratura e sizgia) e duas no perodo

    chuvoso (mar de quadratura e sizgia).

    Apesar de no terem sido coletados dados pluviomtricos, as estaes

    seca e chuvosa foram delimitadas seguindo o padro de pluviosidade sazonal

    da regio. Sobrinho (2008) realizou a classificao climatolgica da cidade de

    Caravelas com dados obtidos dos anos de 1969 a 2006 provindos do Instituto

    Nacional de Meteorologia (INMET), e em relao ao ndice pluviomtrico

    constatou que o trimestre com a maior concentrao de chuvas ocorre

    sistematicamente nos meses de outubro a dezembro, sendo o ms de

    novembro o mais chuvoso. O trimestre menos chuvoso em Caravelas de

    julho setembro. O ms de agosto o mais seco do ano, embora a mdia

    pluviomtrica no seja baixa, inferior a 50 mm.

    Em conjunto com a coleta dos dados biolgicos, foram realizadas

    medies sinticas de temperatura, salinidade e velocidade das correntes, com

    perfilagens a cada 30 minutos, durante 13 horas seguidas (ciclo de mar),

    atravs do correntmetro/CTD Valeport, modelo MkIII. Estes dados foram

    coletados nas mars de quadratura e sizgia de ambas as campanhas (seca e

    chuvosa).

    Para o estudo das caractersticas hidrogrficas e correntogrficas foi

    utilizado um conjunto de rotinas codificadas em linguagem computacional

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

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    Matlab, especialmente desenvolvida para estudos em esturios por Brgamo et

    al. (2002). A partir destas rotinas os dados foram tratados e processados, e

    deram origem aos dados e grficos de perfis verticais de velocidade das

    correntes (m.s-1), salinidade (psu) e temperatura (oC).

    Os dados abiticos foram processados pelos Laboratrio de Dinmica

    Costeira (LDC) e Laboratrio de Dinmica Ocenica (LaDO) do Instituto

    Oceanogrfico da Universidade de So Paulo (IOUSP).

    Figura 2. Vista area do ponto de amostragem A1 no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil) (Fonte: Google Earth).

    4.2. Estratgia Amostral e Coleta do Zooplncton

    Foi adotada a seguinte estratgia amostral na coleta do zooplncton do

    esturio do rio Caravelas: coletas temporais com durao de 13 horas durante

    o fotoperodo claro no ponto fixo A1, realizadas nas mars de quadratura e

    sizgia. As amostragens foram realizadas a cada hora, em trs estratos de

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    25

    profundidades distintos: superfcie , meio e fundo, com auxlio de uma bomba

    de suco fixada numa embarcao a motor. Foram filtrados 300 litros de gua

    provindas do esturio em redes de plncton de 200m de abertura de malha.

    Logo aps a filtragem do material biolgico, todas as amostras foram fixadas

    em soluo salina com formaldedo 4% e acondicionadas em frascos de

    polietileno com volume de 250mL.

    Para auxiliar as coletas descritas acima, uma estrutura mvel de ferro foi

    montada nas embarcaes. Tal estrutura fixava as trs redes de plncton

    simultaneamente e, alm de facilitar o procedimento amostral, tambm

    mantinham as redes parcialmente submersas, diminuindo possveis danos no

    material biolgico coletado atravs da fora da gua bombeada contra as

    malhas das redes (Figura 3).

    As coletas de inverno (perodo seco) foram realizadas no ano de 2007,

    nos dias 22 e 28 de agosto, j as de vero (perodo chuvoso) nos dias 17 e 23

    de janeiro de 2008. Foram obtidas 42 amostras (horas de coleta x 3 estratos de

    profundidade) nas mars de quadratura e mais 42 nas mars de sizgia tanto

    do perodo seco, quanto do chuvoso, ou seja, tanto para a estao de inverno,

    quanto a de vero foram obtidas 84 amostras, totalizando 168 amostras de

    zooplncton estuarino.

    Figura 3. Armao de ferro utilizada para apoiar as trs redes de plncton.

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    26

    4.3. Processamento dos Dados Biolgicos Zooplncton

    Apesar de toda importncia envolvida no estudo das comunidades

    zooplanctnicas, as pesquisas podem tornar-se rduas em parte devido s

    dificuldades de coleta e, principalmente, anlise das amostras sob

    microscpio que, geralmente, demanda bastante tempo nos processos de

    subamostragem, contagem, triagem e classificao taxonmica (Oliveira,

    2009). A maioria das pesquisas gera um grande nmero de amostras

    coletadas, que para terem resultados consistentes, devem essencialmente,

    contar com uma equipe de taxonomistas especializada (Bell & Hopcroft, 2008).

    Anlises envolvendo a medio de diferentes atributos morfolgicos dos

    organismos e um sistema semi-automtico de classificao podem ser vistos

    como uma possvel alternativa tradicional anlise manual (Jefferies et al.,

    1984; Rolke & Lenz, 1984; Gorsky et al., 1989; Tang et al., 1998; Oliveira,

    2009). Para auxiliar no tratamento do grande nmero de amostras e elevado

    volume de plncton, o presente estudo utiliza um sistema semi-automtico de

    aquisio e identificao de imagens do zooplncton.

    O recente desenvolvimento de novas tcnicas para a digitalizao de

    imagens, assim como os progressos nos softwares de aprendizagem, tem

    possibilitado a obteno de resultados satisfatrios para o tratamento de

    amostras de plncton. Esses avanos tecnolgicos permitem que mesmo

    escneres comerciais se tornem capazes de produzir imagens ntidas do

    plncton e as imagens digitalizadas oferecem a grande vantagem de um

    permanente registro das amostras (Benfield et al., 2007; Oliveira, 2009).

    Inicialmente, as amostras coletadas no esturio do rio Caravelas foram

    fracionadas segundo o mtodo de Motoda (Omori & Ikeda, 1984), a fim de

    identificar e quantificar os organismos em espcies quando possvel ou

    grandes grupos do zooplncton. Devido ao nmero de organismos presente

    nas amostras, as fraes variaram entre 1/2 e 1/32 da amostra total. As

    subamostras foram processadas atravs do software Zooprocess

    (http://www.obs-

    http://www.obs-vlfr.fr/LOV/ZooPart/ZooScan/rubrique.php3?id_rubrique=49?lang=en

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

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    vlfr.fr/LOV/ZooPart/ZooScan/rubrique.php3?id_rubrique=49?lang=en), plugin do

    equipamento ZooScan (ver: http://www.zooscan.com).

    Alm de serem analisadas no ZooScan, 20 subamostras tambm foram

    analisadas na lupa para que fosse obtida a composio taxonmica mais

    acurada das espcies encontradas no esturio do rio Caravelas, j que esta

    ferramenta melhor empregada para este fim do que o ZooScan.

    Todas as amostras do zooplncton da presente pesquisa foram

    processadas no Instituto Oceanogrfico da Universidade de So Paulo

    (IOUSP), no Laboratrio de Sistemas Planctnicos (LAPS).

    4.3.1. O Equipamento ZooScan

    O zooplncton amostrado foi identificado, em sua maior parte, em nvel

    de grandes grupos com auxlio do software ZooProcess juntamente ao

    equipamento ZooScan (Figura 4), o qual permitiu uma anlise rpida e de uma

    parcela representativa do volume do zooplncton amostrado, alm de ter

    fornecido um banco de dados digital, o qual possibilita a recuperao de

    informaes (imagens) obtidas nas anlises das amostras (Grosjean at al.,

    2004). Este equipamento de processamento de imagens alm de facilitar a

    identificao, pode auxiliar tambm nos clculos de contagem e biomassa.

    http://www.zooscan.com/

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    28

    Figura 4. Equipamento ZooScan, ao lado computador com o software ZooProcess. O ZooScan funciona como um escner de imagens, e foi desenvolvido todo um aparato logstico que permite a introduo de gua sobre sua estrutura (Benfield et al., 2007).

    4.3.1.1. Aquisio de Imagens

    Aps subamostragem prvia (Omori & Ikeda, 1984), as amostras tiveram

    todo seu formaldedo retirado, e os organismos foram ento colocados em

    gua destilada. Posta a amostra sobre a clula do ZooScan, o zooplncton foi

    manualmente separado (Figura 5), para que o mximo de organismos possvel

    estivesse espacialmente independente, procedimento que facilita o

    reconhecimento individual dos organismos, principalmente, tratando-se de

    amostras ricas em material em suspenso como as coletadas em esturios,

    devido ao grande nmero de detritos ou com bastante animais gelatinosos,

    que acabam unindo ao seu corpo outros indivduos. A digitalizao da imagem

    prtica e rpida, demandando um pouco mais de tempo apenas na

    separao manual dos organismos.

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

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    Figura 5. Separao manual do zooplncton sobre a clula do escner.

    As imagens resultantes possuem uma resoluo de 2400-dpi, com

    tamanho de 17500 x 7000 pixels. Este nvel de qualidade de imagem permite a

    retirada de dados morfomtricos capazes de identificar os organismos, que

    segundo Grosjean et al.(2004) pode chegar em nveis taxonmicos de famlia,

    gnero e at espcie. Devido resoluo atualmente disponvel, indica-se o

    uso deste equipamento para pesquisas com organismos do mesozooplncton,

    ou seja, de 200 m a 2 mm (Omori & Ikeda, 1984).

    Estando a imagem j digitalizada, o seu processamento deu-se atravs

    do programa ZooProcess, que executado como um plugin do programa

    ImageJ (Image Process and Analysis in Java - http://rsbweb.nih.gov/ij/). Nesta

    etapa, os objetos identificados so numerados e as informaes sobre as

    caractersticas das imagens (organismos e outras partculas eventualmente

    presentes na amostra) so extradas e armazenadas em um arquivo de

    extenso .pid, similar a uma planilha do Excel. Cada linha dessa planilha

    representa um objeto, e para cada um deles so capturadas 67 variveis, como

    medidas lineares principais, rea e contraste (Romagnan, 2006).

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    30

    Aps o processamento das imagens, imagens individuais (vinhetas) so

    formadas de cada partcula presente na imagem original (completa), de

    organismos, fibras, detritos, sedimentos, ou seja, tudo que tenha sido

    reconhecido pelo programa e formado uma imagem.

    4.3.1.2. Construo da Base de Treinamento

    Estando com as imagens processadas, elas so ento extradas para o

    programa de identificao semi-automtica de imagens Plankton Identifier

    (http://www.obs-vlfr.fr/~gaspari/Plankton_Identifier/index.php). Contudo, como

    os algoritmos de aprendizagem necessrios para a formao completa dos

    dados no se encontram no Plankton Identifier, estes esto disponveis no

    software Tanagra (http://eric.univ-lyon2.fr/~ricco/tanagra/en/tanagra.html), que

    precisa ser instalado juntamente com o Plankton Identifier. O Tanagra

    utilizado no modo batch ou .bat, que um conjunto de comandos que so

    rodados de modo seqencial, utilizado para preparar o sistema operacional

    para rodar outros programas.

    A base de treinamento (Figuras 6 e 7), trata-se do que o ensinamento

    que se d ao software do reconhecimento das vinhetas obtidas na extrao das

    imagens, para que ele possa atravs deste aprendizado distinguir um

    Calanoida de um Cyclopoida, por exemplo. Portanto, a base de treinamento

    escolhida ser aquela que tiver o melhor reconhecimento, e conseqentemente

    a menor nvel de erro dos grupos taxonmicos.

    Para construo da base de treinamento inicialmente foi feita uma

    anlise visual (na lupa e com as imagens geradas no computador) dos txons

    zooplanctnicos existentes nas amostras, com o intuito de estabelecer os

    grupos a serem utilizados na formao da base. Alguns testes foram

    elaborados, com diversas amostras digitalizadas e diferentes organizaes dos

    grupos taxonmicos, para que fosse montada uma base de treinamento com

    boa preciso de reconhecimento.

    Vale salientar que uma boa base de treinamento necessita atender

    certos pr-requisitos, como por exemplo: a) conter um nmero considervel de

    http://www.obs-vlfr.fr/~gaspari/Plankton_Identifier/index.phphttp://eric.univ-lyon2.fr/~ricco/tanagra/en/tanagra.html

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    31

    imagens, que abranja diferentes posies que os organismos possam assumir

    ao serem colocados sobre a clula do escner; b) incluir categorias que

    considerem partculas que no sejam organismos (p. ex. detritos e fibras), j

    que estas se faro presentes nas amostras e que o programa ter de distingui-

    las das demais; c) as vinhetas escolhidas tm de ser representativas da

    variabilidade total das amostras da pesquisa em questo, abrangendo toda

    rea amostral (p.ex. superfcie, meio e fundo), alm de distintos perodos da

    coleta (p.ex. inverno e vero).

    Figura 6. Exemplo de imagens selecionadas na formao da base de treinamento para a espcie Euterpina acutifrons.

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    32

    Figura 7. Exemplo de imagens selecionadas na formao da base de treinamento para o grupo Brachyura.

    Feita a anlise visual prvia dos grupos existentes na rea amostrada,

    as imagens individuais (vinhetas) so enviadas manualmente, atravs do

    cursor do computador, para suas devidas pastas, ou seja, para os grupos

    especficos que o pesquisador definiu (Figura 8).

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    33

    Figura 8. Montagem da Base de treinamento a partir do programa Plankton Identifier, aps a seleo das imagens (Fonte: Oliveira, 2009).

    Para a avaliao da base de treinamento com os grupos escolhidos

    utilizou-se um dos recursos do programa Plankton Identifier (conforme

    orientao presente no manual do programa) aplicando a anlise de validao

    cruzada (cross-validation 4 - RndTree) que, a partir do arquivo da base de

    treinamento, avalia a preciso de um a sete algoritmos usando a tcnica de re-

    amostragem. As pastas presentes na base de treinamento so fracionadas em

    duas partes de mesmo tamanho, onde uma parte usada como a base de

    treinamento para a construo do modelo e a outra parte utilizada como

    amostra a ser classificada, ou seja, as partes so usadas uma vez como base

    e outra como amostra. Os dois resultados das amostras testadas so ento

    avaliados para produzir uma estimativa do desempenho do modelo.

    O processo de validao cruzada repetido cinco vezes e a mdia de

    erro das cinco validaes apresentada na matriz de confuso gerada pelo

    programa (Figura 9). Esse resultado apresenta tambm uma anlise para cada

    grupo existente na base de treinamento; a coluna Recall representa o nvel de

    reconhecimento e a coluna 1-precision a contaminao sofrida em cada pasta

    (Figura 10), ou seja, as imagens que o software classificou erroneamente

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    34

    (Oliveira, 2009). Segundo Grosjean et al. (2004), as bases de treinamento

    detalhadas (compostas por diversos grupos) devem apresentar nvel de

    reconhecimento igual ou superior a 75%.

    Figura 9. Processo de validao cruzada (repetido cinco vezes) e a mdia de erro das cinco validaes.

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    35

    Figura 10. Resultado da anlise para cada grupo existente na base de treinamento. A coluna Recall representa o nvel de reconhecimento e a coluna 1-precision a contaminao sofrida em cada pasta.

    A matriz de confuso utilizada como ferramenta no diagnstico da

    eficincia de classificao da base de treinamento, pois compara todos os

    grupos da classificao manual com os grupos do reconhecimento automtico

    (Figura 11). A diagonal (do topo da esquerda para a parte inferior direita)

    corresponde as clulas cuja identificao foi correta, ou seja, equivale ao

    acerto do programa. Enquanto que, todas as clulas fora da diagonal,

    correspondem s contaminaes, representando o erro no processo de

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    36

    identificao. A ltima linha e a ltima coluna, equivalem soma dos

    organismos identificados automaticamente e ao nmero total de organismos

    presentes em cada grupo da base de treinamento, respectivamente.

    Figura 11. Matriz de Confuso utilizada como ferramenta no diagnstico da eficincia de classificao da base de treinamento.

    4.3.1.3. Anlise Semi-Automtica das Amostras

    As anlises semi-automticas foram realizadas com o software Plankton

    Identifier, que permite a escolha da base de treinamento desejada e da

    amostra a ser analisada (Figura 12). O programa disponibiliza sete diferentes

    mtodos para serem aplicados na anlise, e segundo Grosjean et al. (2004), o

    Random Forest apresenta melhor eficincia em anlises de organismos

    zooplanctnicos. Este mtodo tem como princpio utilizar as caractersticas de

    cada partcula da imagem e compar-las de forma randmica para a criao de

    uma rvore de classificao (Oliveira, 2009).

    O Plankton Identifier permite a escolha das variveis a serem

    analisadas. Na presente pesquisa, conforme sugesto de E. Santos Filho1

    (comunicao oral), as variveis X, Y, XM, YM, BX, BY e Tag, no

    foram selecionadas, pois esto relacionadas com o posicionamento da

    1 Esmeraldo dos Santos Filho, Laboratoire dOceanographie de Villefranche, Villefranche Sur Mer,

    France.

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    37

    partcula analisada em relao ao campo (imagem total da vinheta) que

    encontra-se localizada.

    Figura 12. Processo de escolha da base de treinamento desejada (select learnig file) e da amostra a ser analisada (select sample file).

    O ZooProcess permite a visualizao das imagens processadas

    automaticamente. As vinhetas so extradas para cada pasta criada dos grupos

    taxonmicos previamente estipulados durante criao da base de treinamento.

    Pode-se, ento, ter acesso a todas as vinhetas classificadas de forma

    automtica, inclusive, corrigir aquelas que foram classificadas de maneira

    incorreta, contudo seu uso opcional, vai dependendo do objetivo de cada

    pesquisa.

    Alm desta ferramenta, possvel tambm, nesta etapa da anlise,

    acrescentar grupos (txons) que por algum motivo no estavam presentes na

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

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    base de treinamento. Txons com poucos indivduos por amostra ou ento que

    sejam raros entre todas as amostras, geralmente so excludos das bases de

    treinamento, pois se presentes, aumentam os percentuais mdios de erro. O

    uso da correo manual permite que os txons menos abundantes e/ou raros

    possam ser contabilizados no resultado final, portanto apesar de demandar

    mais tempo, o resultado torna-se mais preciso e com um maior nvel de

    refinamento taxonmico. Todas as amostras na presente pesquisa passaram

    por esta fase de correo manual.

    Para finalizar o processo de identificao semi-automtica, solicitado

    ao programa ZooProcess que refaa a anlise desse arquivo, gerando duas

    colunas de identificao ao final de cada planilha .pid, uma classificada pelo

    programa e outra corrigida manualmente. Essa ferramenta possibilita avaliar de

    maneira rpida o nvel de acerto e erro do programa e visualizar quais imagens

    foram classificadas incorretamente.

    4.3.2. Anlise Numrica e Estatstica

    4.3.2.1. Frequncia de Ocorrncia (Fo)

    A freqncia de ocorrncia foi calculada pela frmula:

    Fo = Ta * 100 * TA-1

    Onde,

    Ta = nmero de amostras que o txon ocorre

    TA = total de amostras

    Os resultados esto apresentados em percentagem (%). Com a seguinte

    escala de interpretao para os resultados de freqncia de ocorrncia: > 70%

    muito freqente; 70% l- 40% freqente; 40% l- 10% pouco freqente; < 10%

    espordica

    4.3.2.2. Abundncia Relativa dos Organismos (Ar)

    A abundncia relativa foi calculada pela frmula:

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

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    Ar = N * 100 * Na-1

    Onde,

    N = densidade total de organismos de cada txon nas amostras

    Na = densidade total de organismos nas amostras

    Os resultados esto expressos em percentagem (%)

    4.3.2.3. Densidade dos Organismos (Do)

    A densidade de organismos por unidade de volume foi obtido pela

    frmula:

    Do = Nt * Vt-1

    Onde,

    Nt = nmero total de organismos de cada txon nas amostras

    Vt = volume total de gua filtrado

    Os resultados esto expressos em org.m-3

    4.3.2.4. Transporte Instantneo dos Organismos (Ti)

    O transporte instantneo dos organismos foi obtido pela frmula:

    Ti = Do * Vcm

    Onde,

    Do = densidade de organismos nas amostras (org.m-3)

    Vcm = velocidade mdia da corrente no momento da coleta dos

    organismos (m.s-1)

    Os resultados esto expressos em org.m-2.s-1. Os dados de

    velocidade das correntes foram cedidos pelos Laboratrio de Dinmica

    Costeira (LDC) e Laboratrio de Dinmica Ocenica (LaDO) do Instituto

    Oceanogrfico da Universidade de So Paulo.

    4.3.2.5. Anlise Estatstica

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

    40

    As anlises estatsticas foram selecionadas seguindo algumas

    premissas bsicas. Inicialmente as amostras foram testadas quanto

    normalidade, verificando sua distribuio e sua varincia, para tal, foram

    aplicados os testes de Kolmogorov-Sminorv e Levene (Zar, 1999). As amostras

    que mostraram normalidade, quanto a sua natureza paramtrica, foram

    testadas utilizando-se um conjunto de testes paramtricos (Teste t), do

    contrrio, foram atribudos testes no paramtricos (Mann-Whitney).

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

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    5. RESULTADOS

    5.1. Parmetros Abiticos

    Os parmetros ambientais: temperatura (oC) e salinidade (ups) da gua

    variaram entre o perodo seco (inverno) e o perodo chuvoso (vero). Os

    valores de temperatura registrados no perodo chuvoso foram

    significativamente maiores (p=

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

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    25.1 25.2 oC. O maior valor registrado foi de 25.9 oC s 15:30 no estrato fundo

    de profundidade, durante a mar de sizgia.

    Em relao salinidade, os valores obtidos durante a mar de

    quadratura (35.520.93 ups) foram significativamente maiores (p=0.004) do

    que os de sizgia (34.970.95 ups). Tambm foi observada diferena entre as

    fases de mar, sendo os valores da mar vazante (35.520.78 ups) maiores

    (p=0.028) que na mar enchente (34.961.09 ups). Quanto aos estratos de

    profundidade, a salinidade no meio (p=0.001) e no fundo (p=

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

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    sizgia (25.20.4 oC). No houve diferena entre as fases de mar enchente e

    vazante. Quanto temperatura nos estratos de profundidade, os valores

    registrados na superfcie (p=

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

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    Tabela 1. Teste de Mann-Whitney do tipo e fase da mar, e da profundidade sobre a velocidade das correntes (m.s-1), temperatura (oC) e salinidade (ups) no esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil), durante o perodo seco (22 e 28/08/2007) (n=42 amostras) (Siz = sizgia; Qua = quadratura; Enc = enchente; Vaz = vazante; S = superfcie; M = meio; F= fundo; ns = no significativo).

    Parmetro Abitico Quadratura x

    Sizgia Enchente x Vazante S x M S x F F X M

    Velocidade das Correntes Siz > Qua ns ns ns ns

    (p= Qua ns M > S F > S ns

    (p= Siz) Vaz > Enc M > S F > S ns

    p=0.004 (p=0.028) (p=0.001) (p= Qua ns ns ns ns

    (p= Siz ns ns S > F M > F

    (p= Vaz ns F > S ns

    (p=0.009) (p=0.002)

    (p=0.006)

  • CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no estur