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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

ANÁLISE DA ESTRUTURA E TRANSPORTE DO … · Prof. Dr. José Luiz de Attayde (Titular Interno) ... de alguma forma cooperaram ... amiga, por ter confiado em mim. Por ter se mostrado

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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

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

1

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

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

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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

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

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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)

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

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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

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

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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

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

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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

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

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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

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

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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(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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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).

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

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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)...

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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)...

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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)...

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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)...

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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)...

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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)...

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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)...

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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).

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

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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)...

22

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.

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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)...

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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)...

27

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)...

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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)...

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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)...

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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)...

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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)...

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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)...

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(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)...

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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)...

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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)...

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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)...

39

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)...

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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=

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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 esturio do rio Caravelas (Bahia, Brasil)...

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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).

CABRAL, C.R. Anlise da estrutura e transporte do zooplncton no esturio do rio Caravel