Planctonologia na plataforma continental do brasil: diagnose e revisão bibliográfica

Planctonologia na plataforma continental do brasil: diagnose e revisão bibliográfica

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Agradecimentos………………………………………………………………………………i Apresentação…………………………………………………………………………………i

1. Conceitos e importância do plâncton no contexto pesqueiro 2. Fitoplâncton 2.1. Blooms de fitoplâncton e suas implicações ecológicas 3.Zooplâncton 3.1.Ictioplâncton 3.2.Protozooplâncton 4.Bacterioplâncton 5.Referências

CAPÍTULO I Plâncton vs Hidrografia

1.Introdução Teórica 2. Hidrografia na Plataforma Continental Brasileira 2.1. Hidrografia da Região Norte 2.2. Hidrografia da Região Nordeste 2.3. Hidrografia da Região Central 2.4. Hidrografia da Região Sul

3. Referências

CAPÍTULO I A Evolução da Planctonologia no Brasil

1. Período Histórico (1847-1945) 2. Período Pós-Guerra (1945-1960) 3. Período Recente (1960-1996)

O Plâncton na Região Norte (Cabo Orange a Foz do Rio Parnaíba)

1. Fitoplâncton 1.1 Região costeira 1.2.Plataforma-Oceano 2.Zooplâncton 3.Protozooplâncton

O Plâncton na Região Nordeste (Foz do Rio Parnaíba à Baía de Todos os Santos)

1.Fitoplâncton 1.1. Regiões costeiras 1.2. Plataforma-Oceano

1.3. Ilhas Oceânicas 2. Zooplâncton 2.1 Região Costeira 2.2. Plataforma-Oceano 2.3. Ilhas Oceânicas 3. Ictioplâncton 4. Meroplâncton 5. Protozooplâncton 6. Bacterioplâncton

O Plâncton na Região Central (Baía de Todos os Santos ao Cabo de São Tomé)

1. Fitoplâncton 1.1. Região costeira 1.2. Plataforma-Oceano 2. Zooplâncton 3. Ictioplâncton 3.1. Região costeira 3.2. Plataforma-Oceano 4. Meroplâncton 5. Protozooplâncton 6. Bacterioplâncton

O Plâncton na Região Sul (Arroio Chuí A Cabo De São Tomé)

1. Fitoplâncton 1.1. Região costeira 1.2. Plataforma-Oceano 2. Zooplâncton 2.1. Região costeira 2.2. Plataforma-Oceano 3. Ictioplâncton

3.1. Região costeira 3.2. Plataforma-Oceano

4. Meroplâncton 5. Protozooplâncton 6. Bacterioplâncton

Lista de instituicões e pesquisadores dedicados ao estudo do plâncton no Brasil

Lista de trabalhos sobre plâncton feitos no Brasil (1847 - 1996)

Ao Comandante Luiz Carlos Ferreira da Silva que nos convidou para realizar esses trabalho, dando-nos a oportunidade de uma visão nacional sobre a planctonologia no nosso país.

À Fundação de Estudos do Mar e ao seu Presidente,

Almirante Fernando Mendonça da Costa Freitas, pela apoio durante nosso trabalho exaustivo de busca de referências.

À Comissão Interministerial para os Recursos do Mar pelo apoio financeiro para publicação dessa obra.

Aos representantes do ministério do Meio Ambiente, dos

Recursos Hídricos e da Amazônia Legal, por permitirem a divulgação dessa diagnose.

A todos os planctonologistas da comunidade científica nacional por terem enviado gentilmente suas publicações.

Aos colegas Jean Louis Valentin, Eliane Rodrigues

Gonzalez e Luciano Felício Fernandes por dedicar parte de seu tempo com a revisão ortográfica do livro.

Às nossas esposas e marido pela paciência e apoio em todas as fases de preparação desse livro.

A Convenção das Nações Unidas Sobre o Direito do Mar realizada na Jamaica em 1982 mudou as regras internacionais de exploração dos recursos marinhos na Plataforma Continental dos países costeiros. A soberania econômica sobre as 200 milhas deu lugar ao uso racional e compartilhado de recursos vivos e não vivos na Zona Econômica Exclusiva (ZEE) com as nações interessadas.

O Programa "Avaliação do Potencial Sustentável de

Recursos Vivos da Zona Econômica Exclusiva" (REVIZEE), sob a responsabilidade do IBAMA/MMA, foi delineado com vistas a levantar os estoques pesqueiros potenciais do país e suas estratégias de exploração em toda a Plataforma Continental, entre 12 e 500 milhas da costa, desde a fronteira do Amapá com a Guiana até o Arroio Chuí, RS. O programa visa atender `as exigências jurídicas de gerenciamento e controle das estratégias de captura sustentável, agora previstas pela Convenção da Jamaica, para a preservação dos recursos globais.

Para ser implantado adequadamente, otimizando sua estratégia amostral, o REVIZEE necessitou de informações básicas que englobassem os principais aspectos sobre a planctonologia em geral, além das informações pretéritas regionais sobre os estoques marinhos disponíveis e assuntos correlatos. O levantamento dos recursos pesqueiros na ZEE e os dados biológicos e hidrográficos associados deveriam ser feitos evitando a repetição de informações já obtidas nas últimas décadas.

Este livro representa a primeira compilação dos trabalhos que contém informações sobre o plâncton marinho realizados em águas brasileiras desde o século passado até o presente. Foi elaborado por solicitação do Comitê Executivo do programa "Avaliação do Potencial Sustentável de Recursos Vivos da Zona

Econômica Exclusiva" - REVIZEE, para o levantamento dos dados pretéritos regionais, uma vez que adultos e larvas de quase todos os organismos marinhos de interesse comercial vivem associados ao plâncton, de onde são recrutados para a formação dos estoques pelágicos e demersais. Um banco de referências denominado REVIZEE/PLÂNCTON foi feito com informações obtidas através de consultas à especialistas, bibliotecas e base de dados digitais.

O livro está organizado em dois Capítulos e dois Anexos finais. O Capítulo I fornece ao leitor a fundamentação teórica básica sobre plactonologia, descrevendo conceitos gerais sobre plâncton e suas diversas categorias funcionais (fito-, zoo-, ictio- e bacterioplancton). O Capítulo I descreve as relações entre o ecossistema pelágico e os parâmetros ambientais, e faz uma descrição geral sobre a estrutura oceanográfica das 4 regiões do Revizee. O Capítulo I descreve a evolução histórica da planctonologia no Brasil. Os Capítulos IV-VII contém a diagnose de cada região e o Capítulo VIII faz uma diagnose geral do estado da arte da planctonologia no Brasil com recomendações de trabalhos futuros. O Anexo I fornece uma lista de instituições de pesquisa e pesquisadores atualmente dedicados à plactonologia no Brasil, e o Anexo I contém a lista de trabalhos sobre plâncton publicados até março de 1997.

As referências citadas no texto são de duas categorias: (i) Referências de fundamentação teórica, sem ligação direta com o estudo da planctonologia brasileira, e (i) referências nacionais, diretamente relacionadas com o tema do livro listadas no Anexo I. Nem todas as referências listadas foram citadas no texto.

Por razões logísticas, a grande maioria dos trabalhos sobre a ecologia e a sistemática do plâncton no Brasil concentra-se nas regiões costeiras, incluindo baías, estuários e regiões lagunares. Mesmo estando fora da área jurídica do REVIZEE, estes trabalhos foram intencionalmente incluidos nessa compilação uma vez que as populações planctônicas na plataforma e na quebra do talude continental, principais setores da pesca comercial, devem ser analisadas de modo contínuo e dependente dos sistemas costeiros adjacentes. O mesmo vale para os estudos realizados nos setores oceânicos fora dos limites da ZEE. Também foram incluidos trabalhos sem identificação regional, tais como revisões, artigos conceituais, trabalhos técnicos e experimentais. O presente levantamento enfatiza os trabalhos publicados em revistas especializadas com corpo editorial, trabalhos completos publicados em anais de congressos, capítulos de livros, além de teses, dissertações e monografias de bacharelado. Não foram incluídos, propositalmente, resultados parciais relatados em resumos de congressos e reuniões científicas ou em relatórios internos e de circulação restrita.

Apesar do trabalho em equipe, a lista de 1357 trabalhos certamente ainda não está completamente esgotada devido às dimensões do litoral brasileiro, ao tempo disponível para a pesquisa bibliográfica e pelo fato de muitos trabalhos terem sido publicados em revistas locais não especializadas e de difícil acesso.

Esta publicação e o banco associado de referências bibliográficas estarão à disposição da comunidade científica brasileira e internacional na Biblioteca do Centro de Estudos do Mar da Universidade Federal do Paraná, em Pontal do Paraná. Contamos com a colaboração da comunidade científica no sentido de manter o banco atualizado enviando suas publicações recentes.

Esperamos que o resultado de nosso esforço sirva como referência histórica da planctonologia nos setores tropical e subtropical do Oceano Atlântico Sul-Ocidental.

Os autores

1. Conceitos e importância do plâncton no contexto pesqueiro

A comunidade planctônica representa a base principal da teia alimentar marinha, formada por milhares de espécies de pequenos organismos animais e vegetais, representantes de diversos grupos taxonômicos e tamanhos que, em princípio, variam entre 0.2 e 5000 micrômetros, com exceção do "plâncton gigante" tais como celenterados (medusas, agua-viva) ou eufausiáceos como o krill antártico (Euphausia superba).

O plâncton contribui com mais de 90% da produção orgânica anual dos oceanos, formando a base da teia alimentar marinha tendo a reação da fotossíntese como primeiro passo na fixação do carbono inorgânico em carbono orgânico particulado (Raymont, 1980; Parsons & Takahashi, 1975; Lalli & Parsons, 1993). No plâncton convivem, portanto, plantas (fitoplâncton), animais (zooplâncton) e organismos procariontes autótrofos e heterótrofos (bacterioplâncton) que ocupam escalas espaciais desde milésimos de milímetro até toda a extensão global dos oceanos. Organismos planctônicos estabelecem relações intrae interespecíficas complexas, competindo por espaço e recursos orgânicos e inorgânicos na coluna de água.

Mudanças na comunidade planctônica acarretam profundas modificações estruturais em todos os níveis tróficos do ecossistema marinho. Pelo seu caráter dinâmico, com elevadas taxas de reprodução e perda, a comunidade planctônica responde rapidamente às alterações físico-químicas do meio aquático. As variações no regime meteorológico, as características geomorfológicas regionais e os impactos antropogênicos nas áreas costeiras estabelecem, em conjunto, o regime hidrográfico particular de cada região e, consequentemente, as caracterís-ticas taxonômicas e a dinâmica espaço-temporal de suas comuni-dades planctônicas.

Trabalhos sobre conteúdo estomacal de peixes (Eskinazi-

Leça & Vasconcelos Filho, 1972; Eskinazi-Leça et al.,1976; et al., 1986; Vasconcelos Filho et al., 1982; et al., 1993), crustáceos (Vasconcelos Filho et al., 1987; Fernandes et al.1988; Souza-Mosimann et al.1993) e moluscos (Moreira Filho, 1960; Eskinazi-Leça, 1969; Melo, 1994) feitos no Brasil, principalmente em regiões costeiras, ainda são insuficientes como subsídios aos modelos tróficos na plataforma. Eles confirmam, no entanto, a importância de organismos planctônicos na dieta alimentar desses animais, sem passar por níveis tróficos intermediários. Vários grupos fitoplanctônicos (principalmente diatomáceas), larvas meroplanctônicas e copépodos são comuns no trato digestivo da agulha-branca (Hyporhamphus unifasciatus), agulha-preta (Hemir-hamphus brasiliensis), espécies da família Mugilidae e camarões.

2. Fitoplâncton

O fitoplâncton é o principal produtor primário dos oceanos, constituído por um conjunto de microalgas unicelulares que através da fotossíntese desenvolve-se na zona eufótica formando a base da teia alimentar marinha. (Raymont, 1980; Parsons & Takahashi, 1975; Lalli & Parsons, 1993). Os grupos taxonômicos dominantes na plataforma do Brasil são principalmente diatomáceas e células flageladas do nano e do microplâncton pertencentes às classes Dynophyceae (=dinoflagelados), Prymnesiophyceae (=cocolitoforídeos), Chryptophyceae, Prasynophyceae e Chlorophyceae (Bold & Wynne,

1978). Cianofíceas filamentosas do gênero Trichodesmium (=Oscillatoria) são frequentes na plataforma brasileira (Satô et al.1963; Barth, 1967; Brandini, 1988; Gianesella-Galvão et al., 1995) formando blooms associados à condições hidrográficas ainda pouco compreendidas.

2.1. Blooms de fitoplâncton e suas implicações ecológicas

Em ecologia do fitoplâncton marinho e de água doce, o têrmo "bloom" refere-se a um florescimento excessivo, monoespecífico e "oportunista" de determinadas microalgas quando ocorrem simultaneamente condições ótimas de luz, nutrientes e dispersão espacial reduzida, permitindo que as células se acumulem temporariamente.

Em regiões temperadas, blooms de fitoplâncton são manifestações comuns durante o início da primavera, quando a estratificação térmica da coluna de água (termoclina sazonal) impede a circulação vertical, mantendo as células na zona eufótica (Lalli & Parsons, 1993). Além das ressurgências em grande escala e da fertilização natural das áreas costeiras pela drenagem continental, os blooms de fitoplâncton na primavera, normalmente causados por diatomáceas, fazem parte do ciclo sazonal de produção orgânica dos ecossistemas marinhos de regiões temperadas e, portanto, essencias para a economia pesqueira.

Entretanto, nem sempre os blooms favorescem a economia pesqueira; ao contrário, existem espécies de flagelados e diatomáceas produtores de toxinas que afetam os demais organismos da comunidade biológica local. Blooms desses organismos são chamados "blooms nocivos" e as causas de sua ocorrência em regiões de plataforma ainda são pouco conhecidas e, portanto, de difícil previsão, podendo ser catastróficos para o ecossistema. Altas concentrações dessas toxinas se acumulam em tecidos e gorduras de moluscos e peixes comestíveis. Por exemplo, moluscos de valor comercial, tais como mariscos e ostras, filtram a água do mar contendo essas células, acumulando toxinas em seus tecidos, as quais causam sérios sintomas em animais que se alimentam desses moluscos incluindo o homem. Casos típicos de intoxicação em áreas costeiras são causados por saxitoxina, uma neurotoxina produzida por dinoflagelados dos gêneros Alexandrium, Pyrodinium e Gymnodinium, que chega a ser 50 vezes mais letal do que estriquinina e 10.0 vezes mais mortal do que cianetos (Anderson, 1994)

No homem essas toxinas causam problemas gastrointestinais (diarréia, náusea e vômitos) e neurológicos (paralisias faciais) e, em casos extremos, ocorre morte por asfixia. O caráter oportunístico das espécies formadoras de blooms nocivos faz com que elas dominem totalmente a comunidade fitoplanctônica local, alterando a coloração da água formando as chamadas "marés vermelhas" (Tommasi, 1985). As consequências da ocorrência de blooms nocivos podem ser devastadoras para as atividades sócio-econômicas da região afetada. Informações recentes sobre blooms de algas nocivas pode ser obtida em Lassus et al. (1993).

No Brasil, o primeiro registro de florações nocivas foi o de Faria (1914) mencionando uma floração de Glenodinium trochoideum (= Scrippsiella trochoidea) na Baia de Guanabara causando grande mortalidade de peixes. Devem também ser destacados os registros de blooms nocivos de Gymnodinium sp causando mortandade de peixes nas Lagoas Rodrigo de Freitas, Camorim, Tijuca e Jacarepaguá no litoral fluminense (Semeraro & Costa, 1972), ambientes sujeitos à poluição antropogênica a partir da década de 60 e 70. Existem registros de blooms nocivos de Trichodesmium sp em águas costeiras próximo ao Recife (PE) (Satô et al., 1963), nas costas de Tramandaí (RS) (Rosas, 1982) e alguns registros no município de Ubatuba (SP) (Kutner & Sassi, 1978; Gianesella-Galvão et al.,1995), apesar de não terem sido constatadas consequências nocivas ao ecossistema local.

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