Devido à sua proximidade a áreas mais populosas, recifes costeiros podem estar potencialmente mais propensos aos efeitos de impactos antropogênicos em comparação aos recifes oceânicos. Nesses ambientes, os corais podem responder mais rapidamente a esses impactos, apresentando alterações em suas condições de saúde, dependendo da espécie e de variáveis ambientais como profundidade, temperatura e exposição à luminosidade. Comparar a saúde dos corais em ambientes costeiros e oceânicos, dentro da mesma faixa latitudinal, pode fornecer informações sobre como os impactos antropogênicos e a dinâmica natural do ambiente afetam esses ecossistemas. Monitoramos colônias dos corais Siderastrea stellata (~5m de profundidade) e Montastraea cavernosa (~30m de profundidade) em recifes costeiros (Rio Grande do Norte; ~ 5 ° S) e oceânicos (Fernando de Noronha; ~ 3 ° S) do nordeste brasileiro. Nesses locais, as espécies monitoradas estão entre os principais corais construtores dos recifes. Monitoramos trimestralmente durante um ano (2018-2019), através de modelos tridimensionais gerados por fotogametria. A partir dos modelos gerados, avaliamos indicadores de saúde dos corais (branqueamento, mortalidade, doenças e sobrecrescimento de algas). Ambas as espécies monitoradas apresentaram bom estado de saúde nos recifes costeiros e oceânicos ao longo de todo o ano, sem registro de branqueamento intenso durante o período monitorado. Em um dos ambiente recifais oceânicos, observamos períodos e maior branqueamento relacionado à dinâmicas naturais deste ambiente levando ao soterramento das colônias. Colônias de S. stellata permaneceram em geral mais saudáveis em áreas costeiras do que oceânicas, o que pode estar relacionado à menor exposição à luz nas áreas costeiras em comparação aos recifes oceânicos devido à maior turbidez da água. O estado de saúde de M. cavernosa foi estável e, apesar de apresentarem diferenças entre áreas costeiras e oceânicas, os corais em todos os locais monitorados tiveram em média, 80% de sua superfície em estado saudável. A temperatura superficial da água também foi semelhante e relativamente constante em recifes costeiros e oceânicos. A saúde dos corais foi mais afetada por variações do ecossistema local (e.g. soterramento natural) do que pela proximidade com o impacto humano, indicando que a dinâmica temporal local precisa ser levada em consideração ao avaliar a resposta dos corais aos impactos humanos.

A evolução dos sistemas sexuais em plantas, tais como as vias de autofecundação e fecundação cruzada, é uma questão intrigante dentro da biologia vegetal, uma vez que pode sofrer influência de diversos fatores ecológicos. A Hipótese da Rainha Vermelha sugere que interações bióticas do tipo parasita-hospedeiro é o principal fator direcionador da evolução e persistência da reprodução sexuada na natureza. Portanto, à luz desta hipótese, é esperado que espécies sob maior pressão de inimigos naturais apresentem um maior investimento em sexo, que em plantas pode ser mensurado pela taxa de fecundação cruzada, uma métrica baseada em marcadores moleculares. Há suporte para a Rainha vermelha para diversos grupos de animais, porém a hipótese permanece sub explorada para o reino vegetal, especialmente usando-se de abordagens comparativas. Neste trabalho, nosso principal objetivo foi testar se a pressão evolutiva de insetos herbívoros é uma boa preditora da taxa de fecundação cruzada em espermatófitas. Para tal, nós realizamos regressões filogenéticas usando dois bancos de dados independentes para essas duas variáveis, bem como incluindo algumas covariáveis vegetativas: longevidade, forma de crescimento, área específica foliar e altura máxima. As regressões foram realizadas sob dois modelos evolutivos alternativos: Movimento Browniano e Ornstein-Uhlenbeck. Nós também testamos a predição da Rainha vermelha para espécies nativas e exóticas, para analisar o papel do tempo de coevolução entre planta e herbívoro no direcionamento do sistema sexual. Nós encontramos, em ambos os modelos, que plantas sob maiores pressões de insetos herbívoros têm maiores taxas de fecundação cruzada. O mesmo padrão permanece para as plantas nativas, mas não para as exóticas. Na mesma linha, nós encontramos que plantas altas e longevas tendem a possuírem elevadas taxas de fecundação cruzada em relação às pequenas e efêmeras. Esses resultados estão de acordo com o esperado pela Hipótese da Rainha Vermelha, suportando o ainda escarço arcabouço empírico de estudos macroevolutivos sobre o papel dos inimigos natural na evolução dos sistemas sexuais em espermatófitas.

Ambientes tropicais abrigam maior biodiversidade, intensidade e diversidade de interações ecológicas quando comparados a ambientes extratropicais. Este padrão latitudinal é resultado de longos processos evolutivos, mas a rápida tropicalização de ambientes temperados pode alterá-los. Tais eventos já foram observados para diversos organismos, incluindo peixes recifais. No entanto, os efeitos das mudanças globais sobre os padrões de larga escala nas interações de espécies ainda foram pouco explorados. Peixes recifais são um bom modelo para investigar essas mudanças por serem consumidores importantes nesses ecossistemas, cujos padrões de diversidade e interações são melhor compreendidos. Uma vez que mudanças na temperatura podem afetar a fisiologia dos organismos, nós hipotetizamos que (i) o aquecimento de áreas extratropicais previstos para o futuro pode intensificar as interações tróficas e permitir que espécies tropicais expandam sua área de ocorrência e consequentemente suas interações; (ii) o aumento de temperatura pode ultrapassar os limites de tolerância térmica dos organismos inibindo suas interações tróficas. Este é o primeiro trabalho a avaliar como as interações tróficas de peixes recifais herbívoros, invertívoros e onívoros irão responder ao aumento de temperatura. Nós utilizamos dados de ocorrência, biomassa e interações tróficas de peixes recifais ao longo de 61° graus de latitude no Atlântico Ocidental, e utilizamos modelos Bayesianos para projetar a intensidade de interações em 2050 e 2100 com base nos cenários do ”Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas” (IPCC). Observamos que as interações tróficas irão declinar entre 50-100% nos trópicos, indicando que o aumento de temperatura vai exceder o limite térmico dos peixes. No hemisfério norte, entre 20ºN e 40ºN, as interações irão declinar 100%, devido à tropicalização dos herbívoros e às correntes marinhas em direção ao norte. Este fenômeno não é observado no hemisfério sul. Interações de invertívoros irão diminuir entre 5-100% ao longo do Atlântico Ocidental, indicando um limite térmico menor. Interações dos onívoros irão declinar 100% e 30% nos extratrópicos norte e sul, respectivamente, mas irão aumentar entre 5-20% nos trópicos, o que pode estar associado à plasticidade alimentar que possuem. Também, peixes podem adaptar e aclimatar às mudanças das condições ambientais, mas não sabemos se haverá tempo suficiente para isso. Prever como as mudanças climáticas irão afetar as interações tróficas contribuem para entender o futuro dos ecossistemas e de seus serviços.

No semiárido Brasileiro, a Caatinga é afetada por vários distúrbios crônicos que ameaçam as condições de vida da população humana. A restauração ecológica é uma importante medida para aumentar a biodiversidade e garantir o fornecimento de serviços ecossistêmicos (SE) relevantes para o bem-estar das comunidades locais. No entanto, existe uma escassez de estudos que foquem na lacuna entre a oferta e demanda de SE. Por isso, buscamos identificar áreas prioritárias que contemplem a oferta e a demanda por SE. Para alcançar este objetivo usamos dois SE de provisão (madeira e espécies de uso alimentício e/ou medicinal) e um serviço de regulação (polinização). Desenvolvemos dois cenários para cada serviço: (i) Oferta de SE o qual utilizamos os mapas de distribuição geográfica potencial das espécies arbóreas nativas e (ii) Demanda por SE, que inclui, oferta e as áreas que demandam os SE. Realizamos a priorização no Software Zonation, ferramenta responsável pela priorização espacial de áreas que têm maior potencial para aumentar a biodiversidade e SE. Encontramos aumento percentual de representação nos cenários de demanda em todos os SE, seguindo em ordem crescente, a provisão de espécies alimentícias e/ou medicinais (1,5%), provisão de madeira (1,8%) e o mais expressivo a polinização (69,1%). Os resultados indicaram que para alguns SE a oferta supre a demanda enquanto para outros há uma divergência entre os dois. Os dois SE de provisão apresentaram maior sobreposição entre a oferta e demanda, sinalizando que medidas de restauração ativa nessas áreas podem contribuir diretamente para melhoria das condições de vida das pessoas que são dependentes da extração de recursos da floresta.

Interações mutualísticas entre plantas e animais dispersores de sementes são cruciais para a manutenção da biodiversidade e regeneração de ecossistemas. Em ambientes áridos e semiáridos, Cactaceae é uma das principais famílias a ofertarem frutos carnosos dos quais se alimentam diversos animais que em troca dispersam suas sementes. O papel de aves, morcegos e lagartos enquanto dispersores de sementes de cactos já foram elucidados, mas ainda se sabe pouco sobre como essas interações estão distribuídas dentro de uma rede de interação. A estrutura de uma rede fornece informações sobre a estabilidade do sistema frente a perturbações e sobre a importância de cada espécie dentro da comunidade. O objetivo dessa dissertação foi descrever a estrutura (aninhamento e modularidade) da rede de interações mutualísticas de dispersão de sementes de cactos por vertebrados em uma floresta tropical sazonalmente seca, a Caatinga, no Rio Grande do Norte, Brasil. Para isso, nós monitoramos ao longo de um ano a frugivoria de cinco espécies de cactos (globular Melocactus zehntneri, prickly-pear Tacinga inamoena, colunares Pilosocereus gounellei, P. pachycladus e Cereus jamacaru) com armadilhas fotográficas. Além disso, nós buscamos identificar o quanto as espécies de cactos diferem em relação à comunidade de frugívoros que se alimentam de seus frutos utilizando o índice de dissimilaridade de Bray-Curtis. Nós encontramos 23 espécies de animais vertebrados interagindo com quatro espécies de cactos, enquanto não registramos frugivoria em T. inamoena. A rede de interação não apresentou padrão aninhado nem modular, indicando que as interações entre cactos e vertebrados são relativamente simétricas dentro da rede. Os resultados sugerem que os cactos possuem uma estratégia generalista, atraindo diversos animais que podem contribuir diferentemente na dispersão de sementes, incluindo aves, répteis e mamíferos. Apesar dessa generalização, nós observamos que os cactos colunares mais altos, P. pachycladus e C. jamacaru, compartilharam uma comunidade semelhante de frugívoros, principalmente aves. Já o cacto colunar P. gounellei foi mais semelhante ao globular M. zehntneri, e ambos tiveram frutos consumidos principalmente por lagartos (Tropidurus hispidus) e mamíferos, provavelmente por disponibilizarem frutos mais próximos do chão. Ao longo desse estudo nós também identificamos novas relações de frugivoria entre P. gounellei e o lagarto Salvator merianae e de florivoria entre T. inamoena e o lagarto T. hispidus, descritas em um segundo capítulo. Os cactos ofereceram frutos continuamente ao longo do ano mantendo uma fauna de frugívoros residentes. Os diferentes grupos de animais potencialmente desempenham um papel complementar na dispersão de sementes de cactos e, portanto, essas interações mutualísticas devem ser consideradas na conservação e restauração de ambientes semiáridos como a Caatinga.

A decomposição do detrito vegetal é um processo chave na ciclagem de nutrientes e pode ser afetada por diversos fatores bióticos e abióticos nos ecossistemas. Embora muitos estudos tenham avaliado os efeitos da diversidade da serrapilheira sobre a sua taxa de decomposição, a maioria dos trabalhos utilizam abordagens experimentais e de curta duração. Nosso objetivo foi, através de uma abordagem observacional baseada em estimativas do balanço de massa entre o aporte e o estoque de detritos durante um período de 3 anos, avaliar o efeito de diferentes facetas da diversidade, frente a outros fatores bióticos e abióticos, sobre a decomposição do detrito vegetal. Para isso, medimos, em 41 parcelas em um fragmento de restinga, o aporte e o estoque de detrito no solo, as diversidades taxonômica, funcional e filogenética, as razões C:P e C:K e a capacidade de retenção de água da serrapilheira, além das concentrações de N, P e K e a umidade do solo. Nossa estimativa da taxa de decomposição foi dada pela razão aporte/estoque de detrito. Após construir 54 modelos de análises de rotas, nossos modelos significativos mostraram que a umidade do solo foi a única variável a afetar a taxa de decomposição da serrapilheira. Os resultados sugerem que a decomposição da serrapilheira não é direcionada por nenhum dos possíveis efeitos da diversidade: nem por mecanismos de seleção nem de complementaridade. Na verdade, em nosso local de estudo, os resultados indicam que a decomposição do detrito vegetal é afetada por atributos físicos do ambiente, i.e. a umidade do solo, provavelmente por afetar a atividade dos microrganismos decompositores.

Recifes são ecossistemas sensíveis afetados tanto por mudanças globais (e.g., aquecimento e acidificação dos oceanos) e impactos locais (e.g., pesca e eutrofização). Registros recentes demonstram que estes ecossistemas estão mudando rapidamente, embora ainda haja dúvidas a respeito de quando estas mudanças se intensificaram. Avaliamos as mudanças na paisagem dos recifes brasileiros entrevistando atores-chave que fazem diferentes usos desses ecossistemas, como pescadores, mergulhadores e pesquisadores. Para a maioria dos atores, a saúde dos ambientes recifais brasileiros vem declinando desde a década de 1970, evidenciado pelo declínio de peixes herbívoros do grupo Labridae: Scarinae (budiões) e de construtores de recifes (corais massivos). Por outro lado, estes autores detectam aumento de algas e de peixes de pequeno porte da família Pomacentridae (peixes donzela), além de apontarem recuperação de populações de tartarugas marinhas. Acessar a memória de usuários de recifes permite datar o início de processos de mudanças, identificar regionalidades e especificidades nos mesmos, além de identificar grupos de organismos mais vulneráveis às mudanças. Estas informações são importantes para um melhor direcionamento dos esforços de proteção e conservação principalmente em países em desenvolvimento, onde a pesquisa marinha é relativamente nova ou insuficiente.

O fornecimento de peixes e frutos do mar proveniente de capturas da pesca é um dos serviços ecossistêmicos mais importantes que os humanos retiram do oceano e, como tal, o regulamento da pesca comercial deve ser uma prioridade. Para que a avaliação da pesca sob enfoque multiespecífico seja mais ampla e sensível às mudanças é recomendável investigar vários tipos de indicadores, retratando um cenário mais amplo possível. Utilizando dados de reconstrução dos desembarques e dados fornecidos pelos pescadores, esse projeto propõe, através do Índice Trófico Marinho, Modelos de Distribuição de Espécies e indicadores socioeconômicos avaliar mudanças na pesca na região equatorial brasileira e como essas mudanças impactam os pescadores, utilizando comunidades do Rio Grande do Norte e Ceará como estudos de caso. É esperado que os resultados ajudem a compreender melhor as mudanças e dinâmicas da pesca e dos estoques pesqueiros desta região, ajudando a subsidiar decisões de manejo da pesca

A ciclagem de nutrientes é um serviço ecossistêmico fundamental, pois proporciona um equilíbrio adequado dos elementos necessários à vida. Nos ecossistemas de água doce, o balanço de nitrogênio (N) e fósforo (P) é de especial interesse, pois frequentemente estes elementos limitam ou controlam a produção primária e a formação de biomassa. Embora a disponibilidade desses nutrientes seja fundamental para a manutenção da biodiversidade e produtividade dos ecossistemas limnéticos, seu excesso pode levar a condições de eutrofização que estão associadas à deterioração da qualidade da água e à perda de biodiversidade. O balanço de nutrientes nos sistemas de água doce pode ser potencialmente afetado por uma variedade de vias bióticas e abióticas, externas e internas. Nesta tese, duas abordagens foram exploradas, uma abordagem espacial, focada em processos externos, onde foram investigados os efeitos diretos e indiretos do uso da terra (i.e. tipo, extensão), precipitação e propriedades da paisagem (tamanho absoluto e relativo e geomorfologia do lago e bacia) nas propriedades bióticas e abióticas de ecossistemas aquáticos. Mais especificamente, no capítulo um, avaliamos em 98 lagos e reservatórios tropicais os efeitos individuais e interativos do uso da terra, precipitação e propriedades da paisagem sobre parâmetros relacionados à qualidade da água (N, P e clorofila-a). No capítulo dois, caracterizamos os 98 lagos como naturais ou artificiais e os comparamos em relação às propriedades da paisagem em seu entorno, sua morfometria e suas características físico-químicas para verificar se esses fatores podem ser associados a padrões médios da estrutura da comunidade fitoplanctônica em escalas locais e regionais. A segunda, é uma abordagem temporal de longo prazo, focada em processos internos relacionados ao ciclo de nutrientes, onde avaliamos se um peixe onívoro com alta biomassa e alta taxa de crescimento é uma fonte ou sumidouro de N e P para a zona pelágica de um lago temperado eutrófico em várias escalas de tempo variando de dias a anos. 

As Florestas Tropicais Sazonais Secas (SDTF, na sigla em inglês), como a Caatinga, são consideradas ambientes adversos devido à sua alta temperatura, chuvas escassas e variáveis, além de restrições sazonais na disponibilidade de recursos hídricos e alimentares. Estas características podem afetar as assembleias de mamíferos e plantas e, portanto, suas histórias de vida. Vários mecanismos de persistência em SDTFs neotropicais têm sido descritos para os morcegos (migração, plasticidade da dieta, diferenças morfológicas, estratégias de forrageamento) e para as plantas (deciduidade, presença de espinhos, fenologia sazonal), todos influenciados pela precipitação e temperatura. Neste doutorado nos aprofundamos na vida de quatro espécies de morcegos nectarívoros: Glossophaga soricina (Phyllostomidae: Glossophaginae), Lonchophylla inexpectata, Lonchophylla mordax e Xeronycteris vieirai (Phyllostomidae: Lonchophyllinae). Descrevemos suas redes de interação com plantas (Capítulo 1), exploramos seus mecanismos de persistência e coexistência ao longo do tempo (Capítulo 2) e, finalmente, exploramos a influência da precipitação e a disponibilidade de recursos de Cactaceae nos padrões de reprodução das espécies de morcegos nectarívoros (Capítulo 3). As coletas de dados em campo foram realizadas em sete localidades do estado do Rio Grande do Norte, entre maio de 2015 e fevereiro de 2019. Utilizamos redes de neblina para capturar os morcegos, anotamos os horários de capturas, a espécie, sexo e medidas eco-morfológicas. Para caracterizar a dieta das espécies coletamos amostras de pólen dos pêlos dos morcegos (cubos de gelatina glicerinada) e amostras fecais. Para determinar a disponibilidade de recursos coletamos dados fenológicos de floração de nove espécies de plantas.

Os morcegos nectarívoros interagiram com 31 espécies de plantas formando uma rede com um padrão altamente generalizado de interações, consistente ao longo das estações e anos. A generalização observada pode ser uma condição necessária para a persistência de morcegos nectarívoros e de suas plantas especializadas em ambientes variáveis e desafiadores como a Caatinga. No capítulo dois, conseguimos comprovar que as quatro espécies de nectarívoros coexistem e persistem ao longo do tempo (anos e estações) mediados por uma mistura de mecanismos (particionamento temporal, diferenças eco-morfológicas e particionamento de recursos). Finalmente no capítulo três, descobrimos que a precipitação afetou positivamente a probabilidade de ocorrência de gravidez em todas as espécies de morcegos nectarívoros. Por outro lado, a disponibilidade de recursos florais de Cactaceae do mês anterior, afetaram positivamente a probabilidade de ocorrência de lactação para todos os morcegos nectarívoros. Com esta pesquisa, conseguimos enfatizar a importância das interações entre cactos e morcegos. A família Cactaceae é um recurso chave para a persistência, coexistência e reprodução dos morcegos nectarívoros na Caatinga. As iniciativas para proteção da biodivesidade da Caatinga devem considerar locais com alta abundância e diversidade de Cactaceae como uma prioridade para conservação.

As florestas tropicais secas são ecossistemas ameaçados e pouco conhecidos onde a associação entre o clima semiárido e a geralmente elevada degradação ambiental impõe desafios para a persistência da fauna silvestre. Neste contexto, mamíferos de médio e grande porte (MMGP) são especialmente afetados pelas perturbações antropogênicas, entre os quais os carnívoros são intensamente perseguidos, prejudicando seu papel na estruturação das comunidades biológicas através da predação e da competição intraguilda. Nesta tese, nós investigamos os padrões de ocorrência e coexistências de MMGP em diferentes paisagens da Caatinga, a floresta tropical seca brasileira, utilizando dados obtidos com armadilhamento fotográfico. Mas especificamente nós 1) realizamos o primeiro levantamento sistemático de MMGP do estado do Rio Grande do Norte (RN) amostrando 10 áreas prioritárias para a conservação; 2) descrevemos os padrões diários e sazonais de atividade e investigamos a sobreposição temporal entre mesocarnívoros, e deles com suas presas potenciais, utilizando estatística circular e análises não paramétricas de sobreposição de atividade; 3) investigamos os padrões de co-ocorrência espacial entre um mesopredador dominante (Leopardus pardalis) e mesocarnívoros simpátricos, considerando a sazonalidade e utilizando modelos de co-ocorrência condicional; e, finalmente, 4) testamos os efeitos relativos de preditores ambientais e antropogênicos na ocupação de MMGP em uma paisagem perturbada pela elevada densidade de gado e durante um período de seca extrema, utilizando modelos Bayesianos de ocupação em uma abordagem multi-espécies. Como resultados principais, nós encontramos 1) uma riqueza de 14 espécies de MMGP na Caatinga do RN, incluindo espécies ameaçadas de extinção como um predador de topo (Puma concolor), o que representa 50% das espécies deste grupo registradas ao norte do Rio São Francisco. 2) Os mesocarnívoros foram principalmente noturnos ao longo das estações seca e chuvosa, sobrepondo grande parte da sua atividade diária, mas segregando os picos de maior atividade, o que pode representar um mecanismo de coexistência. Enquanto isso, Herpailurus yagouaroundi foi diurno, evitando o encontro com seus competidores e sincronizando sua atividade com presas potenciais. 3) Espacialmente, os demais mesocarnívoros usaram o habitat independentemente da presença de L. pardalis, com exceção de H. yagouaroundi, que parece preferir os mesmos locais que esse mesopredador dominante, provavelmente por apresentarem melhores condições e recursos, enquanto a segregação temporal diminui os riscos de encontros agressivos. 4) MMGP ocorreram principalmente em manchas de vegetação florestal, as quais representam um habitat chave para a persistência desse grupo em uma paisagem degradada e sob estiagem prolongada, onde muitas espécies apresentaram uma abundância extremamente baixa. Por isso, esses ambientes devem ser protegidos para garantir a persistência de MMGP na Caatinga. Nossos resultados reforçam a relevância de áreas e habitats prioritários para a conservação de mamíferos na floresta tropical seca brasileira, além de elucidar as estratégias de coexistência intraguilda que mantém a diversidade de mesocarnívoros neste ambiente semiárido.

A caça representa uma das maiores ameaças aos animais silvestres em todo o mundo e têm causado declínio populacional acentuado de grandes vertebrados nas florestas tropicais. A implicação desse declínio pode ser imensa, uma vez que espécies mais intensamente caçadas estão geralmente envolvidas em processos chave da dinâmica florestal que inclui a dispersão e a predação de sementes. A defaunação promove ruptura dessas interações planta-animal essenciais para a regeneração florestal o que pode comprometer a manutenção da diversidade vegetal e de serviços ecossistêmicos. Esta tese explora os efeitos cascata da defaunação na comunidade de vertebrados e de plantas utilizando um gradiente de pressão de caça na região do Médio Juruá na Amazônia ocidental brasileira. No primeiro capítulo analisamos os efeitos diretos e indiretos da caça na comunidade de mamíferos e aves. Para isso estimamos a biomassa dos vertebrados, utilizando armadilhamento fotográfico no sub-bosque e no dossel da floresta em 30 sítios distribuídos ao longo do gradiente de caça. As florestas sobre-caçadas apresentaram mudanças na estrutura de tamanho da comunidade com o declínio na biomassa de espécies sensíveis à caça e aumento da abundância de roedores noturnos, possivelmente relacionado a um mecanismo de compensação de densidade. O segundo capítulo aborda o efeito cascata de defaunação sobre a composição funcional da floresta. Neste capítulo, comparamos os traços funcionais de árvores e arvoretas inventariadas em 30 parcelas de 0.25 hectare (=7.5 ha) e 0.05 hectare (=1.5 ha) respectivamente, estabelecidas ao longo do gradiente de caça para testar a hipótese de diminuição dos traços funcionais de espécies de árvores dispersas por grandes vertebrados. Nossos resultados indicaram uma modesta diminuição na abundância de espécies de arvoretas comparadas com árvores co-específicas dispersas por animais caçados e aumento na prevalência de arvoretas de espécies com dispersão abiótica. Contudo, esse efeito não refletiu no padrão funcional da comunidade para os traços contínuos de densidade de madeira, massa foliar/área (LMA) e massa da semente. No terceiro capítulo utilizamos dados dendrométricos do inventário florestal e amostragem de densidade de madeira, para estimar o estoque atual e futuro de carbono, com o objetivo de avaliar o potencial impacto da caça nesses estoques. Dentre as 30 parcelas analisadas, 22 tiveram uma previsão de perda de carbono para o futuro, sendo que a média estimada de perda foi de 2.2 MgC ha-¹. Para as duas unidades de conservação (Ucs) localizadas na paisagem estudada a perda projetada total foi de 1.560 MgC. Considerando os valores monetários no mercado internacional de carbono, essa diminuição projetada no estoque de carbono das Ucs foi valorada entre US$15.6 e US$120 milhões. 

Comunidades naturais são estruturadas por fatores físicos e biológicos que determinam as dinâmicas locais de coexistência entre espécies. Em ambientes recifais, condições como dinâmica de correntes, ondas, temperatura, profundidade e disponibilidade de nutrientes tem um papel importante na estruturação das comunidades. Uma limitação frequente em ambientes marinhos é a disponibilidade de nutrientes. O efeito de massa em ilhas onde o aporte temporário de nutrientes alóctones mantém a diversidade em torno de ilhas oceânicas, bem como a transformação de carbono orgânico dissolvido em particulado por esponjas (sponge-loop) tem papel importante na manutenção de ecossistemas diversos em condições oligotróficas. A maioria dos recifes brasileiros são de formação rochosa ou arenítica e recebem grande influência de sedimentos e matéria orgânica continental, sendo dominados por macroalgas e com baixa cobertura de corais. Recifes biogênicos ocorrem por exemplo no banco dos Abrolhos e no sul da Bahia onde há alta cobertura de corais. Recentemente foram descritos, sob o ponto de vista geológico, recifes de formação biogênica e alta cobertura de corais na região setentrional do Brasil. Neste trabalho descrevemos a comunidade de bentos e peixes desses recifes utilizando fotoquadrados do substrato bentônico e censos visuais da comunidade de peixes. Três áreas recifais foram escolhidas ao redor de um vale inciso no leito submarino, potencialmente uma fonte importante de nutrientes para os recifes, onde exploramos a variabilidade a leste, oeste e ao centro do canal. Encontramos maior cobertura de corais e menor cobertura de macroalgas nos recifes localizados no centro do vale inciso. A biomassa total de peixes foi similar entre as áreas, porém a distribuição entre grupos funcionais variou. A biomassa de peixes invertívoros e piscívoros foi maior no vale inciso, potencialmente devido à maior disponibilidade de alimentos. Nossos resultados revelam que o aporte de nutriente do vale inciso pode estruturar comunidades recifais de forma similar ao que ocorre através do efeito de massa em ilhas. O trabalho contribui para a descrição das comunidades biológicas que formam estes recifes biogênicos recém descobertos, bem como para avaliar o efeito do vale inciso sobre estes recifes, preenchendo lacunas no conhecimento à respeito deste tipo de formação recifal no Brasil e gerando informações preliminares que futuramente possam ser utilizadas para guiar o manejo e conservação desses ecossistemas únicos.

Florestas intertidais de mangue desempenham papéis importantes para a persistência de espécies de peixes, fornecendo alimento e abrigo contra predadores para peixes marinhos e estuarinos de pequeno porte. Apesar do grande avanço no conhecimento científico de sistemas estuarinos e manguezais nas últimas décadas, pouco se sabe sobre a dinâmica de comunidades de peixes nos ambientes temporários dos manguezais. Este trabalho busca entender como as espécies de peixe se distribuem dentro da floresta de mangue ao longo do estuário (dinâmica espacial), entre períodos de um ciclo sazonal (dinâmica temporal) e de acordo com características de microhabitat. Realizamos cinco expedições de campo entre novembro de 2017 e setembro de 2018 no manguezal do rio Ceará-Mirim (Extremoz, RN). As amostragens foram feitas em 17 parcelas de 10m x 10m distribuídas ao longo do estuário, onde coletamos peixes utilizando peneiras com esforço amostral padronizado. Variáveis limnológicas e de microhabitat (raízes, poças, tocas, propágulos, cobertura de dossel, profundidade e quantidade de poças) foram aferidas em cada parcela. Foram coletados 1189 indivíduos pertencentes a 10 espécies: Kryptolebias hermaphroditus (52% da abundância total), Poecilia vivipara (24%), Ctenogobius smaragdus (11%), Ctenogobius shufeldti (2%), Ctenogobius boleosoma (2%), Evorthodus lyricus (3%), Dormitator maculatus (1%), Eleotris pisonis (1%), Guavina guavina (4%) e Erotelis smaragdus (<1%). Abundância, diversidade e riqueza, aumentaram e diminuíram no período chuvoso. P. vivipara e as espécies de Gobiidae seguiram esse padrão, com abundâncias maiores durante esse período. K. hermaphroditus e as espécies de Eleotridae foram mais constantes. Encontramos uma relação inversa entre diversidade e abundância ao longo do estuário, em que quanto mais próximo ao mar, maior diversidade e menor abundância, contrastando com as áreas mais acima do estuário com menor diversidade e maior abundância. P. vivipara ocorreu principalmente nas áreas mais acima do estuário, enquanto C. boleosoma e o E. pisonis tenderam a ocorrer mais próximas ao mar. As outras espécies ocorreram de forma mais constante ao longo do estuário. Além disso, as diferentes características de microhabitat dentro das florestas de mangue também se mostraram importantes na distribuição das espécies. Encontramos evidências de que as assembleias de peixes nas florestas de mangue, são moduladas tanto pelas chuvas ao longo do ano, quanto pela proximidade com o mar e pelas características de microhabitat e discutimos isso em frente ao conhecimento atual sobre peixes residentes em manguezais

O papa-lagarta-acanelado (Coccyzus melacoryphus) é uma espécie da família Cuculidae, e ocorre em todo o Brasil. Em parte de sua distribuição realiza movimentos periódicos, como na Caatinga. No Rio Grande do Norte, seu período de permanência está relacionado à estação chuvosa, ocorrendo entre os meses de fevereiro e junho, quando chegam para reproduzir. Estudos sobre a dinâmica reprodutiva de aves em ambientes sazonais têm sido concentrados em regiões temperadas, implicando em lacunas de informação para regiões neotropicais. À vista disso, esse trabalho contribui sobre o conhecimento da dinâmica reprodutiva de aves de ambientes sazonais, descrevendo aspectos locais sobre a biologia reprodutiva do papa-lagarta-acanelado como: período reprodutivo, caracterização do ninho e ovos, tamanho da ninhada, período de incubação e de ninhego. Realizamos o estudo na Estação Ecológica do Seridó, durante o período chuvoso de 2017 e 2018 (janeiro a junho) onde realizamos buscas ativa de ninhos. Revisamos os ninhos em intervalos de 2-3 dias. Registramos 63 ninhos de Coccyzus melacoryphus, 31 entre 01 de março e 08 de maio de 2017 e 32 ninhos entre 08 de fevereiro e 10 de junho em 2018. Os ninhos foram construídos em arbustos e árvores a uma altura média 1,61 ± 0,88 m, e o pereiro (Aspidosperma pyrifolium) foi a principal planta utilizada como suporte. Os ninhos com formato de “plataforma simples” apresentaram gravetos com uma tendência dos mais externos serem maiores em comprimento e diâmetro em relação aos mais internos. Os ovos apresentaram formato subelíptico curto com coloração verde claro (cor 81 “Pearl Gray” de Smithe 1975). O peso médio dos ovos foi 9,7 ± 0,9 g, o comprimento foi 28,4 ± 1,5 mm e a largura foi 22,1 ± 1,5 mm. A média de ninhegos por ninho foi de 2,60 ± 0,96 (n = 32). Em sua biologia reprodutiva, acreditamos que o C. melacoryphus atua como outros membros do gênero apresentando longo período reprodutivo quando comparado a aves de regiões temperadas, com provável período curto de incubação e de permanência dos filhotes.

Estudos ao longo das duas últimas décadas têm apontado para um importante papel da diversidade de detritos, sobretudo a funcional, como um fator determinante das taxas de decomposição. Até o momento, sabe-se que os mecanismos pelos quais a diversidade de detritos afeta a decomposição decorrem de mecanismos bióticos mediados pelas interações entre a fauna decompositora e o detrito. Entretanto, fatores abióticos tais como a fotodegradação, também exercem efeito direto sobre as taxas de decomposição em muitos ecossistemas, sobretudo em regiões ou habitats com alta incidência de radiação UV. Dessa forma, conjectura-se que efeitos não-aditivos da diversidade de detritos na decomposição devam ser fracos ou inexistentes sob condições ambientais que não favoreçam a decomposição via mecanismos bióticos. Neste trabalho, testamos essa conjectura através de dois experimentos de campo realizados sob contextos ambientais distintos, em uma restinga no Estado do Rio Grande do Norte. No primeiro experimento, (Exp. 1) verificamos se e como efeitos não-aditivos da riqueza e diversidade funcional de detritos variam em magnitude e direção entre um habitat mais propício à decomposição mediada por decompositores (i.e. solo sob a vegetação) e outro onde a decomposição mediada pela foto-degradação assume maior relevância (i.e. solo nú exposto à radição solar direta). No segundo experimento (Exp. 2), verificamos apenas no habitat com elevada exposição solar se e como a sobreposição (i.e. detritos sobrepostos ou não entre si) e a posição com que o detrito se encontra verticalmente na serrapilheira (i.e. em contato com o solo, ou na superfície da serrapilheira) mediam efeitos da diversidade de detritos na decomposição. No Exp. 1 detritos de quatro espécies, apresentando valores discrepantes de área foliar específica (AFE) foram colocados para decompor em monoculturas e todas as possíveis biculturas ao longo de 6 meses em litterbags. No Exp. 2 a decomposição também foi avaliada em litterbags ao longo de 6 meses, mas apenas para monoculturas e misturas formadas por duas espécies que apresentavam valores mais discrepantes de AFE, Erythrina 

velutina e Sterculia chicha. Os resultados do Exp. 1 mostraram que a taxa de decomposição em locais expostos à ação direta da fotodegradação foi em média 34% maior do que a observada em locais sombreados sob a vegetação. Não houve efeito signifcativo da riqueza de espécies na decomposição em nenhum dos contextos ambientais, indicando que em média a decomposição das misturas de detrito podem ser previstas através da decomposição de suas monoculturas. Entretanto, esse efeito não foi homogêneo entre as biculturas. A dissimilaridade funcional entre as biculturas exerceu efeito signifcativo sobre a decomposição, mas somente no ambiente exposto ao sol. De forma geral, combinações de detritos foliares com maior discrepância nos valores de AFE, apresentaram decomposição mais lenta em biculturas do que em monoculturas. Tal resultado foi mediado por um trade-off entre efeito e resposta dos detritos das diferentes espécies ao sombreamento. Espécies com maior AFE foram mais sensíveis ao sombreamento, enquanto espécies com menor AFE tiveram maior efeito de sombreamento. Além disso, no Exp. 2 observamos que a sobreposição e o posicionamento vertical do detrito também modificam os efeitos da diversidade sobre a decomposição. Efeitos da diversidade de detritos na decomposição ocorreram apenas nos tratamentos com detritos sobrepostos. Porém, os efeitos foram signifcativos apenas para a espécie S. chicha, cuja decomposição na bicultura tanto próximo ao solo (menos exposto ao sol) quanto na superfície (mais exposto ao sol) diferiram da sua decomposição observada na monocultura (i.e. maior e menor respectivamente). Contrário as nossas expectativas, mecanismos abióticos oriundos da fotodegradação determinam efeitos não-aditivos da diversidade funcional de detritos que retardam consistentemente a decomposição em ambientes expostos ao sol, mas tais efeitos se mostraram dependentes da posição vertical do detrito na serrapilheira. Conjuntamente, os resultados mostram que a diversidade funcional do detrito, bem como fatores que determinem a posição vertical do detrito na serrapilheira (i.e. padrão fenológico) podem agir como importantes mecanismos de retenção de carbono no solo em regiões, ecossistemas ou habitats, com elevada exposição solar.

Conhecer a situação dos estoques pesqueiros é essencial para a gestão e manutenção da pesca. No entanto, no Brasil pouco se sabe sobre a maioria dos estoques, mesmo daqueles de interesse para a pesca de pequena escala. Na ausência destas informações, levantamentos históricos através de entrevistas com pescadores e outros grupos de pessoas que observam diretamente os recursos pesqueiros (e.g.: pesquisadores e mergulhadores) servem como ferramenta para avaliar as tendências reais destes estoques. Apesar disto, pode haver uma distorção comum associada à esta metodologia, conhecida como síndrome da base de comparação (shifting baselines syndrome). Nesta síndrome, o informante tende a acreditar que no momento em que ele começou a observar o recurso, este se encontrava em seu momento pleno de abundância, desconsiderando explorações passadas, o que pode levar a uma falsa percepção do estado atual dos estoques. Uma forma de amenizar esta distorção é incluir informantes de diferentes idades e experiências, buscando uma recuperação das informações mais antigas possíveis. O objetivo geral da presente pesquisa foi fazer um levantamento histórico do avistamento de algumas espécies de tubarões por pescadores artesanais na costa do nordeste brasileiro, avaliando possíveis mudanças em suas ocorrências e em seus tamanhos sofridas ao longo de seis décadas. Os dados foram coletados junto aos pescadores artesanais, ao longo da costa de uma parcela do nordeste brasileiro (estados do Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco e Bahia). Das oito espécies analisadas, em três (Carcharhinus leucas, Lixa - Ginglymostoma cirratum e Sphyrna lewini) os pescadores perceberam diminuição do tamanho máximo ao longo dos anos. As espécies costeiras se mostraram as mais propícias a sofrerem essas variações de tamanho. Os grupos de pescadores classificados em diferentes faixas etárias percebem de forma diferente os tamanhos médios que as espécies Cabeça Chata - Carcharhinus leucas e Mako - Isurus oxyrinchus apresentam. Com o risco de extinção cada vez mais eminente dos grandes predadores, esperamos contribuir para o entendimento dos padrões de mudanças de abundâncias dos estoques pesqueiros e demais alterações sofridas por estes estoques ao longo de um passado recente, através do conhecimento que os pescadores têm sobre as populações.

Reservas Extrativistas são unidades de conservação cujo objetivo é garantir o uso sustentável dos recursos naturais por populações tradicionais extrativista. A Reserva Extrativista Acaú-Goiana localiza-se no estuário do rio Goiana, na divisa dos estados da Paraíba e Pernambuco e envolve áreas de mata atlântica, restinga, manguezais e apicuns, sendo importante fornecedora de recursos pesqueiros como o goiamum (Cardisoma guanhumi LATREILLE, 1828). O goiamum habita principalmente as áreas transição entre os manguezais e áreas de floresta ou restinga, conhecidas como apicuns. Devido à intensa exploração pesqueira e da acentuada degradação de suas de ocorrência, C. guanhumi foi incluída na lista de espécies ameaçadas de extinção, o que impõe uma série de restrições de uso e medidas de manejo que visem a recuperação das populações e seu habitat. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo analisar parâmetros da biologia populacional da espécie, comparando áreas de agricultura familiar e áreas preservadas, visando subsidiar medidas efetivas de gestão para a espécie em um território com múltiplas atividades antrópicas. Foram amostradas 1619 tocas na área, foram analisados 500 animais em laboratório. Os resultados indicam haver diferenças significativas entra as duas áreas amostradas em relação à abundância de tocas ocupadas (ꭓ² = 12.929, df = 3, p < 0,01), bem como nas médias de largura da carapaça – LC (ꭓ² = 1186, df = 1, p < 0,001) e peso (ꭓ² = 34.950, df = 1, p < 0,001) dos indivíduos. Contudo não houve diferenças na densidade de tocas, na abundância de tocas vazias, em muda e de animais capturados. Também não houve diferença no tamanho de maturidade gonadal, relação LCxPeso e no fator de condição entre áreas de agricultura e áreas preservadas. C. guanhumi é uma espécie generalista, capaz de sobreviver em ambientes alterados pelo ser humano. Contudo medidas de gestão se fazem necessárias em relação ao zoneamento das atividades agrícolas, bem às técnicas e tipos de cultivo, que minimizem a supressão de habitats e que permitam um maior crescimento e conservação da espécie.    

Ambientes intertidais de substrato rochoso servem como área de alimentação, crescimento e reprodução de uma diversidade de organismos bentônicos, incluindo moluscos e equinodermas. Esses ecossistemas são encontrados no mundo todo e características ambientais e biológicas influenciam na composição e nos padrões temporais e espaciais de distribuição do bentos. Apesar disso, a maioria dos trabalhos tem se concentrado em ambientes de costões rochosos de regiões temperadas e subtropicais, havendo uma carência de estudos em outras formações rochosas e de ambientes tropicais, que testem metodologias que sejam adequadas às características intrínsecas destes ambientes. Assim, o presente estudo teve três objetivos principais: 1) por meio de uma análise cienciométrica, identificar os principais tipos de métodos que vêm sendo empregados para o levantamento de organismos bentônicos; e, em recifes sedimentares tropicais: 2) testar métodos de levantamento bentônico que melhor representem a riqueza de moluscos e equinodermas neste ambiente, testando abordagens aleatórias e estratificadas, com quadrados e com transectos com quadrados aninhados; 3) e, a partir do método de coleta definido com o objetivo anterior, testar quais os fatores ambientais mais influenciam a ocorrência, abundância e riqueza desses organismos, além de testar a influência da sazonalidade na ocorrência das espécies. A mobilidade de organismos é um dos principais fatores determinantes na escolha do método de levantamento bentônico, sendo utilizado principalmente quadrados e transectos com quadrados aninhados para delimitar áreas de contagem do número de indivíduos da fauna móvel e estimativa de porcentagem de cobertura para mensuração da fauna séssil. Nos recifes tropicais escolhidos para testes metodológicos, uma abordagem de levantamento bentônico aleatória, com uso de transectos com quadrados aninhados, incluindo a amostragem embaixo de rochas, quando presentes, contemplou a melhor riqueza de espécies da área com menor esforço de coleta. Dentre as principais variáveis ambientais estruturadoras da comunidade estudada no hábitat em cima da porção rochosa dos recifes, estão os fatores relacionados a tipo de cobertura de substrato, tipologia de recife, índice de complexidade do hábitat e tempo de exposição.  No hábitat embaixo das rochas, o tipo de substrato debaixo das rochas, o índice de complexidade e o tempo de exposição são os principais fatores estruturadores da comunidade. A abundância de organismos nas comunidades estudadas foi diferente entre estação seca e chuvosa, embora essa diferença tenha se restringido a poucos táxons.

Eventos de precipitação e flutuações do nível de água são fatores ambientais que afetam de modo determinante o funcionamento de ecossistemas aquáticos, influenciando a dinâmica fitoplanctônica e seus recursos. O cenário climático futuro prevê um aumento na frequência e intensidade das secas nas regiões semiáridas. Eventos de seca podem levar à redução do nível de água e consequente aumento da disponibilidade de nutrientes, turbidez, salinidade e condutividade, favorecendo a dominância de cianobactérias. Porém, estudos recentes demonstram que algas mixotróficas possam ser melhores competidoras em condições mais extremas, como eventos de secas prolongadas. Organismos mixotróficos desempenham funções importantes, como produtores e consumidores, e isto é refletido na estrutura da teia trófica. Nesse trabalho avaliamos o efeito do gradiente de precipitação pluviométrico na região semiárida sobre a estrutura da comunidade fitoplanctônica, baseada na abordagem dos traços funcionais. Confirmamos nossa hipótese que em períodos de seca os principais traços funcionais fitoplanctônicos estão relacionados com a dominância de cianobactéria (fixação de nitrogênio, filamentos e colônias), porém em evento extremo de seca, com volumes hídricos críticos, há um colapso das cianobactérias e a substituição de dominância de algas com potencial mixotrófico. Para confirmar que a redução da disponibilidade de luz, causada pela ressuspensão do sedimento, era o principal fator que altera esse padrão de sucessão na comunidade fitoplanctônica, realizamos em laboratório experimentos de competição entre uma espécie de cianobactéria e uma alga mixotrófica manipulando a luz e adição ou não de sedimento, em ambientes com altos níveis de nutrientes. Além disso, realizamos experimentos de grazing para estimar taxas de bacterivoria por algas flageladas mixotróficas em distintas condições de luz e nutrientes, a fim de propor novas metodologias para facilitar a quantificação dessas taxas. Nosso estudo demonstra a importância das algas mixotróficas em ambientes eutrofizados, como os sistemas do semiárido afetados pela baixa disponibilidade hídrica, e compara metodologias que facilitam a quantificação de taxas de bacterivoria permitindo entender um melhor sobre essa forma mista de nutrição. Portanto, o estudo da mixotrofia implica na forma de como a gente compreende a ecologia das teias tróficas aquáticas atualmente, e em particular isso é ainda mais crítico quando conectamos às alterações das condições ambientais em um mundo que enfrenta rápidas mudanças climáticas.

Os peixes são elos importantes nos processos de sequestro, transferência e transformação de energia e nutrientes nas cadeias tróficas. Através de suas excreções os peixes fornecem nutrientes para os produtores primários e, em alguns sistemas de água doce, podem fornecer a maior parte do nitrogênio e do fósforo necessários aos organismos autotróficos. Tamanho corporal, hábito alimentar e características do ambiente influenciam as taxas de excreção dos peixes. A bacia amazônica possui a maior riqueza de espécies de peixes de água doce do planeta, sendo que nada se conhece a respeito da ciclagem de nutrientes mediada por estes organismos neste sistema. O objetivo central desta tese foi quantificar o aporte de nitrogênio e fósforo pelos peixes ao ecossistema amazônico, usando medidas diretas de excreção. Estas medidas foram realizadas através de 153 experimentos de incubação in situ, utilizando-se de 59 espécies de peixes nativos da Amazônia. A tese foi estruturada em cinco tópicos: o primeiro fornece uma introdução geral, o segundo tópico apresenta uma descrição da área de estudo e explica os métodos de coleta de dados e análises de laboratório. O terceiro tópico trata dos resultados propriamente, em forma de dois capítulos independentes, cada um apresenta uma contextualização do problema abordado, depois as análises estatísticas, resultados e discussão. No quarto e quinto tópicos são apresentados uma conclusão geral da tese e as referências bibliográficas, respectivamente. No tópico 3.1  identificamos efeitos diretos e indiretos do tamanho do corpo nas taxas e razões de excreção, usando modelos de equações estruturais. Os resultados mostraram que as taxas de excreção foram inversamente relacionadas a massa corporal e a estequiometria do corpo, enquanto a razão N:P excretada aumentou com a massa corporal. Efeitos do tamanho na estequiometria do corpo influenciaram indiretamente na excreção. No tópico 3.2, buscamos identificar efeitos da ontogenia e da estequiometria do corpo sobre a excreção de N:P pelos peixes. Usando dados secundários, criamos um proxy de crescimento, assumindo que a taxa de crescimento é maior quanto mais distante do tamanho máximo da espécie o peixe está e assim comparar  a estequiometria de peixes jovens e adultos. Os resultados mostraram efeito do crescimento sobre a estequiometria do corpo e da excreção em indivíduos no início da fase juvenil. Concluímos que o tamanho, a estequiometria do corpo e ontogenia influenciam na excreção de N e P realizada por peixes.

O estabelecimento dos padrões que explicam as variações latitudinais na história de vida das aves se baseia em dados provenientes de florestas tropicais úmidas, existindo lacunas a respeito da evolução de seus traços em ambientes tropicais sazonais. A forte sazonalidade desses ambientes está relacionada ao regime de chuvas, implicando em estações úmidas e secas bem marcadas. Além disso, contam com variações climáticas atípicas, podendo haver ciclos com períodos secos prolongados. Como consequência, limitam a disponibilidade de alimento, abrigos e sítios de nidificação, alterando a dinâmica das populações de aves. Os efeitos destes períodos refletem o que estar por vir num cenário de mudanças climáticas globais, em que já é previsto estações chuvosas cada vez mais curtas. Dessa forma, é importante entender as estratégias das populações de aves para manter-se diante da sazonalidade, e como respondem a períodos severamente secos, principalmente granívoros, que estão entre as espécies mais abundantes em ambientes assim. A Caatinga é um exemplo de ecossistema tropical sazonalmente seco. Este domínio apresenta regime de chuvas variável e estressante, onde em muitas regiões a precipitação anual não ultrapassa 500 mm. Diante disso, o objetivo da presente tese foi estimar parâmetros populacionais e reprodutivos de aves granívoras em uma área de Caatinga, durante e após um período severamente seco. Desenvolvemos o estudo na Estação Ecológica do Seridó, município de Serra Negra do Norte, RN, Brasil. A tese está estruturada em três capítulos. No capítulo 1, estimamos taxas de detecção e sobrevivência do Passeriforme Ammodramus humeralis. Testamos as hipóteses de que a sobrevivência aparente seria menor do que o descrito para florestas tropicais úmidas, influenciada pela sazonalidade e negativamente afetada pelo período seco prolongado. Para análise dos dados, utilizamos o modelo de desenho robusto de Huggins no programa MARK. Contradizendo nossas hipóteses, o modelo mais bem ajustado considerou a sobrevivência aparente constante, e as estimativas anuais com valores entre os observados em florestas úmidas. Acreditamos que a população estudada conseguiu manter a sobrevivência constante, mesmo diante de um período onde os recursos atingiram severa escassez, por reduzir o investimento reprodutivo. Dado que a reprodução envolve um custo energético, não reproduzir compensa o desgaste que reduz a sobrevivência. No capítulo 2, descrevemos características reprodutivas (tamanho e peso dos ovos, período de incubação e de permanência do ninhego, densidade de ninhos e traços comportamentais) das rolinhas Columbina minuta e Columbina picui. Também estimamos taxas de sobrevivência diária de ninhos (TSD) investigando se a altura, planta suporte, camuflagem, fase (ovo ou ninhego) e idade do ninho influenciam este parâmetro. A partir dele, obtivemos taxas de sucesso reprodutivo e predação. Avaliamos as hipóteses de que a TSD seria afetada por características ambientais, maior durante a fase de ninhego, e de que a predação seria menor do que em espécies de outras ordens. Utilizamos o protocolo de Mayfield e desenvolvemos modelos de sobrevivência de ninhos no programa MARK para análise dos dados. Verificamos que ambas as rolinhas nidificam em diversas espécies vegetais, desde o solo até 400 cm, e que apenas a camuflagem foi um fator importante para a TSD. As estimativas foram maiores durante a fase de ninhego, corroborando nossa hipótese. A predação constituiu a principal causa de perdas, contudo com taxas semelhantes às observadas para espécies de outras ordens e de outros ambientes. Nossos resultados contribuem para um melhor entendimento da evolução da história de vida de aves que habitam regiões tropicais, uma vez que o padrão existente baseia-se em dados de florestas úmidas. No capítulo 3, estimamos taxas de detecção e abundância das rolinhas C. minuta e C. picui em duas fisionomias distintas. Avaliamos as hipóteses de que a densidade é maior na fisionomia aberta, que as rolinhas são mais abundantes durante a estação úmida, e que são capazes de se deslocarem regionalmente. Para as análises, desenvolvemos modelos de população fechada de Huggins no programa MARK. Os resultados corroboraram nossas três hipóteses. As estimativas de tamanho populacional sugeriram maior abundância na caatinga savânica arbustiva e durante a estação chuvosa. Recuperações de C. minuta em outras localidades de Caatinga, aliada as baixas taxas de captura e recaptura, e baixa fidelidade às áreas amostrais, indicam que o nomadismo pode ser a principal estratégia adotada por esta espécie para manter suas populações diante das imprevisibilidades climáticas da Caatinga. A presente tese traz resultados inéditos a respeito da história natural de aves que habitam ambientes tropicais sazonalmente secos. Além disso, contribui para o entendimento das estratégias adotadas por espécies granívoras para manter suas populações em períodos com severa escassez de recursos, que serão cada vez mais frequentes em um cenário próximo de mudanças climáticas.

A ciência pesqueira é caracterizada por uma série de lacunas que impedem o desenvolvimento de pesquisas mais robustas para a conservação dos estoques pesqueiros. Conhecer como esses estoques estão distribuídos espacialmente e quais as características genéticas e ambientais que explicam essa distribuição é crucial para o planejamento pesqueiro. Nessa tese são descritos o status de conservação, estrutura genética populacional, a conectividade, e o tamanho efetivo populacional de espécies de peixes marinhos comercialmente importantes no Brasil. O primeiro capítulo apresenta a análise de dados de captura para 132 espécies coletados ao longo de 61 anos. Os resultados demonstram uma complexa interação entre fatores climáticos e biológicos, além de tipos de explotação, os quais afetam o risco de colapso das espécies. No segundo capítulo, através da análise de sequência dos marcadores mitocondrias COI e CytB, foram identificadas a estrutura genética populacional e a demografia histórica de 17 espécies de peixes comercialmente importantes. A maioria das espécies não apresentou evidências de barreiras ambientais para o fluxo gênico ao longo da costa brasileira. No entanto, as estruturas populacionais de Pomatomus saltatrix e Cynoscion jamaicensis indicaram descontinuidade genética, provavelmente devido às mudanças abruptas de temperatura e o isolamento por distância geográfica devido aos limites na dispersão, respectivamente.  No terceiro capítulo, o objetivo foi identificar a variação no tamanho efetivo populacional para duas espécies de peixes recifais – Lutjanus jocu e Sparisoma axillare – e testar a influência da variabilidade climática do passado nas mudanças no tamanho populacional. A população de S. axillare cresceu até cinco mil anos atrás e permanece estável até hoje, com crescimento populacional justificado pelo aumento em habitat adequado. Para L. jocu, os resultados sugerem que, após um período de expansão populacional, está estável pelos últimos um milhão de anos. A adequabilidade ambiental para L. jocu é aparentemente mais restrita hoje do que foi no passado, mas essa mudança não parece influenciar o tamanho populacional. A área de distribuição de L. jocu é mais ampla do que para S. axillare (endêmico do Brasil), sendo esta mais suscetível a mudanças climáticas. No quarto capítulo, identificamos quais características da paisagem marinha explicam os padrões de conectividade genética de S. axillare, através da análise de amostras coletadas em seis pontos na costa brasileira e três nas ilhas de Fernando de Noronha, Abrolhos e Trindade. Os resultados apontam que somente a população da Ilha de Trindade é geneticamente distinta. Encontramos que profundidade e correntes oceânicas podem ter maior influência na variação genética do que distância geográfica. Os resultados dessa tese indicam que efeitos ambientais como temperatura, correntes oceânicas e profundidade afetam a situação das espécies de peixes marinhos no Brasil em termos de vulnerabilidade, conectividade e tamanho populacional. Nossos resultados podem ser utilizados para o planejamento marinho na região.

Controle descendente na cadeia trófica depende das características de predação dos herbívoros e a palatabilidade dos produtores. Através da seleção ativa de fitoplâncton eucarioto e a rejeição de cianobactérias tóxicas, herbivoria por zooplâncton do grupo copépoda pode contribuir para as dinâmicas da floração de cianobactérias. Em ambientes tropicais, por exemplo, copépodos comumente co-ocorrem com florações de cianobactéria, levantando questionamentos sobre a possível facilitação da dominância de cianobactéria. Nós testamos experimentalmente os efeitos de dois grupos de copépodos com diferentes modos de predação – o calanoida Notodiaptomus iheringi (filtrador ativo) e o cyclopoida Thermocyclops decipiens (predador raptorial) – na competição de um fitoplâncton eucarioto (Cryptomonas) e a cianobactéria filamentosa Cylindrospermopsis racoborskii. Nós avaliamos herbivoria em cultivos contínuos de 1L por sete dias, com uma dominância inicial de Cryptomonas (dez vezes maior). Os copépodos demonstraram rejeição inicial dos filamentos de Cylindrospermopsis, porém enquanto cyclopoidas aumentaram superficialmente a herbivoria na cianobactéria ao longo do experimento, calanoidas reverteram herbivoria, com taxas de clareamento maior em cianobactéria do que em fitoplâncton alternativo. Apesar das diferenças em taxas de predação, ambos zooplâncton encurtaram filamentos de cianobactéria similarmente, reduzindo tamanho em ~70%. Experimentos realizados testando competição entre fitoplâncton não mostraram interferência das taxas de crescimento entre si, assegurando que resultados do experimento de herbivoria foram devido a predação do zooplâncton. Nesse trabalho nós demonstramos que a rejeição seletiva de copépodos em cianobactéria filamentosa Cylindrospermopsis não é constante. Copépodos foram capazes de diminuir biomassa e encurtar filamentos de Cylindrospermopsis comparado com controle. Herbivoria por copépodos pode não ser o mecanismo mais apropriado para explicar florações e dominância de cianobactérias filamentosas. Enquanto correlações ambientais através de monitoramento de longo prazo são importantes e podem revelar tendências interessantes, é necessário uma abordagem mecanicista para entender as dinâmicas tróficas de diferentes grupos (e.g. copépodos e cianobactérias filamentosas). Entender essas dinâmicas é especialmente relevante em face ao aumento na temperatura global e nas condições eutróficas de ambientes aquáticos que promovem florações de cianobactérias, aumentando a complexidade dessas interações tróficas. 

As mudanças nas condições climáticas influenciadas por atividades humanas modificam

As mudanças nas condições climáticas influenciadas por atividades humanas modificam as distribuições das espécies, e isso, altera os padrões de diversidade ao longo do tempo e do espaço. Primatas da Mata Atlântica são muito vulneráveis às mudanças climáticas. Investigaremos como essas mudanças, em cenários otimistas e pessimistas, influenciarão os padrões de biodiversidade de primatas na Mata Atlântica. Especificamente: i) onde são esperadas as maiores mudanças na riqueza de espécies? ii) o padrão espacial de diversidade beta sofrerá homogeneização ou heterogeneização? e iii) onde são projetadas as maiores mudanças na composição de espécies? Nós geramos distribuições geográficas para as espécies a partir de modelos de adequabilidade climáticas atuais. As regiões mais ricas em espécies serão mais concentradas na costa do bioma e a riqueza diminuirá em áreas de ecótono. As mudanças na riqueza ocorrerão predominantemente por perda de espécies. Espacialmente, as comunidades serão mais heterogêneas no futuro, com aumento da diversidade beta. A heterogeneização deve ser impulsionada pela redução da área das distribuições geográficas das espécies. No futuro, as regiões de ecótono, principalmente a região central da Mata Atlântica e a região mais oeste, ambas em contato com Cerrado, se tornarão mais heterogêneas e sofrerão grandes mudanças na composição de espécies. As mudanças no regime de precipitação previstas para essas áreas influenciam a diversidade de primatas de forma direta, via relação com as tolerâncias fisiológicas dos organismos, e de forma indireta, via alterações na estrutura florestal e disponibilidade de recursos. Os resultados devem ser observados com cautela, uma vez que existem fontes de incertezas nas projeções. Ainda assim, consideramos que as mudanças detectadas estão subestimadas, pois as projeções foram restritas à área de extensão conhecida da espécie e a dispersão no futuro está extremamente comprometida pela alta perda e fragmentação de habitat na Mata Atlântica.

A distribuição de aves no ambiente é modulada pela complexidade de habitat e mudanças sazonais na disponibilidade de recursos, características cujo entendimento é essencial para inferências acuradas sobre como as espécies usam o habitat. Além disso, interações interespecíficas também afetam a distribuição e o modo como as espécies utilizam o habitat, podendo ser fator determinante para se entender a coexistência, especialmente entre espécies cogenéricas. Neste estudo, utilizamos modelos de ocupação para uma e duas espécies, levando-se em consideração a detecção imperfeita, para investigar como características da estrutura de vegetação e interações interespecíficas afetam padrões de uso de habitat e co-ocorrência em três espécies simpátricas do gênero Herpsilochmus (H. atricapillus, H. pectoralis e H. rufimarginatus) em fragmento florestal no extremo norte de distribuição da Mata Atlântica (RPPN Mata Estrela). Para isso, realizamos levantamentos por ponto-de-escuta em 80 unidades amostrais, nos períodos seco e chuvoso e coletamos variáveis relacionadas à estrutura de vegetação. A partir disso, criamos conjuntos de modelos de ocupação e co-ocorrência e selecionamos os melhor ranqueados para cada espécie e combinação de espécies. Como resultados dos modelos de ocupação simples verificamos que as espécies H. atricapillus e H. pectoralis tiveram altas taxas de ocupação (Ѱ > 0,89 ± 0,07), enquanto H. rufimarginatus teve ocupação moderada e diferente entre fitofisionomias (Ѱ = 0,47 ± 0,34 – 0,68 ± 0,15). A densidade de árvores foi a variável mais importante na ocupação das espécies, porém com efeito positivo em H. pectoralis e efeito negativo em H. rufimarginatus. Apesar do melhor modelo para H. atricapillus também incluir a densidade de árvores, o efeito da variável parece incerto. As probabilidades de detecção variaram de baixa (0,19 ± 0,03) a moderada (0,59 ± 0,05) entre as espécies. Já os modelos de co-ocorrência evidenciaram que H. pectoralis está relacionado a uma diminuição na ocupação de H. rufimarginatus, sendo mais acentuada na restinga, enquanto que as probabilidades de detecção de ambos são independentes. Por outro lado, a presença de H. atricapillus afetou positivamente a ocupação de H. rufimarginatus, principalmente, em áreas de restinga. Por fim a ocupação de H. pectoralis mostrou-se independente da ocupação de H. atricapillus, porém sua detecção foi afetada negativamente quando H. atricapillus estava presente. Os resultados indicam que a densidade de vegetação é o fator mais importante na ocupação do espaço pelas espécies aqui estudadas. Em adição, o padrão de ocupação de H. pectoralis e H. rufimarginatus parece estar sendo influenciado por interações competitivas que associadas a diferentes preferências de micro-habitat podem estar facilitando a coexistência entre as espécies. Em contraste, H. rufimarginatus pode estar se beneficiando da presença de H. atricapillus ao acompanhar bandos-mistos, seja aumentando a eficiência de forrageio ou se protegendo contra predadores, porém mais estudos são necessários para entender esse padrão de agregação entre as espécies.

A maior parte da biomassa oceânica é microbiana, e os microrganismos picoplanctônicos, que consistem de pequenas células (<3 µm), são atores centrais no ciclo global de nutrientes e da produção de C. Bactérias heterotróficas, cianobactérias (eg Synechococcus) e picoeucariotos autotróficos compreendem o picoplâncton e comumente dominam a abundância microbiana e a produção de biomassa em águas oligotróficas em oceanos de baixa latitude. Assim, avaliar a dinâmica temporal desses organismos é crucial para entender os estoques e fluxos microbianos nas regiões equatoriais. Neste trabalho, foram realizadas amostragens mensais entre 2013-2016 no Observatório Microbiano do Atlântico Equatorial (EAMO) situado no litoral do estado do RN - Brasil, para avaliar variações na abundância, biomassa e atividade (produção bacteriana e respiração) da assembléia de picoplâncton; e identificar os fatores ambientais que podem regulá-lo em um cenário de maior estabilidade ambiental, onde a chuva marca sazonalidade. Nossos resultados revelaram que a sazonalidade expressou uma fraca influência na assembléia do picoplâncton, considerando abundância, biomassa e atividade metabólica, com exceção de Synechococcus, que atingiu picos de abundância durante as estações secas. As bactérias heterotróficas dominaram o picoplâncton durante todo o período do estudo e apresentaram maior abundância nos meses de julho, assim como picoeucariotos. A influência interanual relacionada ao evento El Niño (ENSO) em 2015 também foi evidenciada para a assembléia total de picoplâncton. O picoplâncton autotrófico (Synechococcus and picoeukaryotes) contribuiu em média com 30% da biomassa total do picoplâncton (em contraste com a fração heterotrófica) e com 58% do total de clorofila a. Entre os fatores ambientais, a salinidade mostrou ser a variável que melhor explicou a abundância do picoplâncton, com maiores abundâncias sendo registradas nos períodos de águas menos salinas. No entanto, as relações ambientais fracas encontradas podem sugerir uma maior importância das interações biológicas (como competição e/ou predação), levando a flutuações do picoplâncton ao longo do ano.

O camarão sete-barbas Xiphopenaeus kroyeri possui grande interesse econômico em diversas regiões da costa brasileira. Apesar da importância, sua história de vida ainda é pouco compreendida, o que dificulta avaliações sobre o impacto da exploração pesqueira e das mudanças climáticas sobre os estoques naturais dessa espécie. Desta forma, investigou-se a biologia e o crescimento populacional e a biologia reprodutiva da espécie em Baía Formosa, RN. Além da relação de sua abundância com fatores ambientais. Os camarões foram capturados mensalmente de Março/2013 a Fevereiro/2015, em 6 pontos amostrais. Os indivíduos foram mensurados, avaliados quanto ao sexo e ao estágio de desenvolvimento gonadal. Os fatores ambientais foram obtidos utilizando uma sonda multiparâmetro, além de coleta de dados pluviométricos e material sedimentológico. Os grupos intrapopulacionais adultos apresentaram correlação negativa com as variáveis hidrológicas de temperatura e salinidade de fundo, transparência da água e profundidade, enquanto os jovens apresentaram menor grau de relação com os fatores ambientais. Houve significante influência da temperatura de fundo, presença de algas e transparência da água, com a abundância total do camarão. As fêmeas apresentaram tamanhos maiores que os machos. Foi observada uma reprodução do tipo contínua, com picos reprodutivos maiores nos inícios de cada ano. O comprimento médio da primeira maturação gonadal, foram de 13,6 mm e 14,2 mm, para machos e fêmeas, respectivamente. Houve uma relação inversamente proporcional entre a pluviosidade total e a porcentagem de fêmeas reprodutivas. Os parâmetros do crescimento evidenciaram fêmeas maiores e apresentando coeficiente de crescimento (k) menor, resultando em uma longevidade maior que a dos machos.

As consequências do aquecimento global previstas para a região semiárida brasileira são o aumento da evapotranspiração e redução da precipitação, ocasionando déficit hídrico, prolongando os períodos de estiagem e aumentando a susceptibilidade dos ecossistemas aquáticos lênticos a elevação do seu estado trófico. A eutrofização aliada com balanço hídrico negativo da água, direcionado pelas mudanças climáticas tende a promover florações de cianobactérias, concentrações de sais e a diminuição de oxigênio na coluna d’água, as quais podem reduzir a complexidade dos lagos e comunidades bentônicas, pois esse fenômeno atua como filtro ambiental selecionando espécies mais aptas a colonizar esses ambientes. Este trabalho tem como objetivo testar a hipótese de que o aumento do déficit hídrico aumentará o estado trófico dos reservatórios do semiárido, reduzindo a diversidade alfa e beta de macroinvertebrados bêntonicos. Para testar a nossa hipótese foram comparadas as comunidades de macroinvertebrados bentônicos entre dois grupos de reservatórios localizados em duas sub-bacias hidrográficas vizinhas da região semiárida que contrastam em seus regimes de precipitação. Os grupos de reservatórios foram comparados num ano seco e outro extremamente seco para avaliarmos o efeito da intensidade da seca sobre as comunidades bentônicas em ambas as bacias hidrográficas. Os resultados mostram que a intensificação da seca aumentou o estado trófico dos reservatórios especialmente na bacia hidrográfica com menor precipitação anual. No entanto, ao contrário do esperado na sub-bacia e no período mais seco, onde os reservatórios apresentaram pior qualidade de água, houve o acréscimo da diversidade beta de macroinvertebrados bentonicos, devido a maior heterogeneidade ambiental. Mecanismos determinísticos podem ter sido responsáveis pela estruturação das comunidades em nosso estudo. Esses resultados implicam na compreensão da estruturação das comunidades diante eventos de mudanças climáticas nas regiões semiáridas.

O mergulho recreativo (MR) é uma das atividades turísticas que mais cresce no mundo, gerando emprego e renda, além de poder contribuir com a conservação dos ambientes recifais. Apesar das vantagens socioeconômicas, quando realizado sem controle, o MR pode provocar impactos negativos ao ecossistema recifal. Diversos estudos em recifes de corais no mundo têm caracterizado tais impactos propondo estratégias de manejo e indicadores biológicos para monitoramento. As peculiaridades dos recifes brasileiros, com baixa cobertura coralínea e elevada cobertura de algas e esponjas, torna necessário identificar e definir estratégias de manejo próprias para esse tipo de uso. O presente estudo tem o objetivo de avaliar o impacto que o mergulho recreativo provoca em ambientes recifais do Brasil. O primeiro capítulo é uma análise cienciométrica que indica as tendências dos estudos sobre os impactos do MR nos ambientes recifais brasileiros. Os resultados mostram o crescimento do número de publicações com esse tema ao longo do tempo e aponta a carência de uma análise integrada dos impactos que o MR causa na biota recifal. Além disso, observou-se a necessidade de delineamento do perfil, preferências e do comportamento dos mergulhadores. Nosso trabalho indica ainda as regiões geográficas brasileiras com maior carência de estudos com o tema. No segundo capítulo foi caracterizado o comportamento de mergulhadores recreativos em uma Área de Proteção Ambiental Marinha (APM) no nordeste brasileiro, quantificando-se a frequência de toques no substrato recifal relacionado ao perfil do mergulhador e características do tipo de mergulho realizado. A frequência média de toques (FT) observada foi notadamente inferior no recife estudado, quando comparado a outros estudos em recifes de corais do mundo. As variáveis que influenciaram na FT foram: tipo de mergulho (scuba > snorkel), sexo (homens > mulheres) e na faixa etária (acima de 50 anos, maior que nas demais faixas etárias). A discussão deste capítulo aborda como as características físicas do local de estudo pode ter influenciado na redução da FT, e também a postura dos  profissionais do turismo. O terceiro capítulo trata dos impactos do MR na ictiofauna e na comunidade bentônica em um ambiente recifal do Brasil. Nesse capítulo a realização de uma análise integrada de múltiplas variáveis da biota marinha identificou importantes alterações na estrutura da comunidade recifal em função do MR. Essa abordagem permitiu a observação de possíveis relações de causa e efeito que a avaliação de apenas um grupo biológico poderia não detectar. As alterações documentadas podem ser causadas diretamente pelo MR ou por efeitos indiretos, que é resultado da complexa forma como os diferentes táxons respondem aos danos oriundos da atividade turística. Apesar disso, essas modificações são espacialmente pontuais e com mais estudos, monitoramento, fiscalização e manejo adequado, acredita-se que os impactos podem ser reduzidos nas áreas turísticas. Neste trabalho ainda são sugeridas medidas de manejo para redução do impacto do MR e indicadores biológicos que podem otimizar o monitoramento de áreas recifais submetidas a atividade turística O quarto e último capítulo relata como o uso de metodologias múltiplas em um projeto de Educação Ambiental (EA), cujo tema foi “os impactos do mergulho recreativo”, foi eficaz em uma escola pública do entorno de AMP alvo da especulação turística. Os resultados indicam que a combinação do conhecimento científico, conhecimento local, uso de mídias e visitas à ambientes não-formais são fundamentais para a eficácia de um projeto de EA. Esta tese apresenta dados pioneiros sobre os impactos que o mergulho recreativo gera em ambientes recifais brasileiros, contribuindo efetivamente para o manejo e desenvolvimento de um turismo sustentável em áreas protegidas marinhas. 

Os peixes planctívoros e bentívoros são importantes agentes reguladores da biomassa fitoplanctônica e da turbidez da água. Por isso, técnicas de restauração de lagos eutrofizados baseadas na remoção seletiva destes peixes (biomanipulação) foram desenvolvidas e têm sido empregadas com relativo sucesso em lagos temperados. A viabilidade dessas técnicas em lagos tropicais, entretanto, é incerta devido as diferenças nas comunidades de peixes entre lagos de diferentes latitudes. Entre elas, podemos citar o maior grau de onivoria observados em sistemas tropicais. Para avaliar os efeitos de peixes onívoros sobre a biomassa fitoplânctonica e a turbidez da água em lagos tropicais e suas implicações para a biomanipulação, foram realizados experimentos em escala de mesocosmos com duas espécies onívoras. A tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus Linnaeus 1758) é uma espécie planctívora exótica que se alimenta, quando adulta, através de filtração de partículas em suspensão, incluindo fito e zooplâncton. A curimatã (Prochilodus brevis Steindachner 1875) é uma espécie bentívora nativa que se alimenta de algas, detritos e invertebrados bentônicos. Os resultados dos experimentos são apresentados em três capítulos. O primeiro capítulo trata dos mecanismos através dos quais cada espécie afeta a biomassa fitoplanctônica e a turbidez da água. O segundo capítulo aborda as consequências da interação entre as duas espécies para a turbidez e a biomassa fitoplanctônica. Os efeitos dependentes de densidade da curimatã sobre as comunidades aquáticas e a qualidade da água, são analisados no terceiro capítulo. Os resultados sugerem que, através de mecanismos diferentes, as duas espécies contribuem para o aumento do fitoplâncton e da turbidez da água e que não há interação sinérgica entre os efeitos das duas espécies. É possível concluir, com base nos resultados, que a remoção da tilápia e da curimatã pode ser uma alternativa viável de biomanipulação em ambientes tropicais.

A forma e o funcionamento das plantas dependem de estímulos internos (genética e plasticidade fenotípica) e externos (ambiente) que atuam na folha, lenho e raiz. A escassez de água e nutrientes em solos arenosos da região costeira são citados como os principais estímulos externos às plantas do ecossistema Restinga. Tem sido proposto que a coordenação entre os órgãos das plantas tende a aumentar com a severidade ambiental, devido a redução do espaço de nicho viável e ao aumento dos custos associados a de adoção de estratégias ecológicas fora deste espaço de nicho. O primeiro capítulo da tese teve como objetivo testar esta hipótese para a Restinga. Correlações bivariadas entre 21 traços funcionais de 21 espécies revelaram que o lenho possue maior coordenação interna do que a folha. Além disto, uma análise multivariada revelou uma alta independência entre lenho e folhas, sugerindo que ambientes estressantes não necessariamente possuem plantas com alta coordenação entre os órgãos. Estes resultados foram publicados na Ecology and Evolution. A coordenação funcional está diretamente ligada ao sucesso de ocorrência das plantas e deve interferir na organização da comunidade. Ainda não está claro se os efeitos neutros fracos podem influenciar a distribuição de traços funcionais, 

mesmo que a comunidade mostre padrões aleatórios de estrutura composicional e filogenética. Tratamos esta questão no segundo capítulo da tese. A variação funcional na comunidade resultou de respostas fenotípicas de todas as espécies e indivíduos ao invés de conjuntos particulares de espécies ou indivíduos, indicando respostas ambientais, mas não de padrões fortes na distribuição espacial dos traços. Nesse sentido, aceitamos que a Restinga do nordeste da América do Sul é influenciada por efeitos neutros fracos. Concluiu-se que análises de ocorrência e filogenia podem ser insuficientes para uma compreensão completa da comunidade e devem ser complementadas com análises de traços. O manuscrito foi submetido na Journal of Vegetation Science, e encontra-se na fase de reánalise. Uma fraca resposta ambiental pode resultar da baixa relevância do particionamento de nicho entre as espécies, que tem sido descrito como o principal mecanismo subjacente às relações entre a biodiversidade e os processos ecossistêmicos. O terceiro capítulo propôs avaliar em que medida a biodiversidade e o meio ambiente influenciam a produção anual de serrapilheira, bem como o papel combinado de espécies raras a abundantes. Uma ánalise de rotas revelou que a cobertura da copa teve a maior influência sobre a produção, seguido da riqueza de espécies. Fatores ambientais possuíram apenas efeitos indiretos. Além disto, a contribuição combinada de várias espécies raras foi inferior a contribuição de poucas espécies comuns. Estes resultados sugerem que a diversidade é importante não apenas em experimentos de curto prazo e de pequena escala na região temperada mais também na escala de parcelas em florestas tropicais, principalmente através do papel desempenhado pelas espécies comuns. Como conclusão geral, o ecossistema Restinga possui padrões que se afastam do esperado na literatura, o que evidencia a relevância de sua biodiversidade.

Com uma área de aproximadamente sete milhões de hectares, a Amazônia é a maior floresta tropical contínua do planeta e lar de uma das maiores riquezas de espécies mamíferos em todo o mundo. Nesta Bioma, estas espécies estão distribuídas pelos dois principais tipos habitats regionais, as florestas não alagáveis (terra firme) e as florestas alagáveis (florestas aluviais, de várzea ou igapó). As áreas alagáveis são aquelas que, devido ao pulso de inundação da Amazônia, ficam completamente submersas durante longos períodos do ano. Estas áreas, de grande produtividade, têm sido apontadas como uma importante fonte de recursos para diversos grupos de animais em determinados períodos do ano. Diante disto, o objetivo principal deste trabalho é compreender como espécies de predadores e presas utilizam estes tipos de habitat em resposta ao pulso de inundação da Amazônia. Este estudo foi desenvolvido em diferentes localidades e áreas protegidas da bacia do rio Purus, um dos mais importantes tributários do Solimões-Amazonas, composto por paisagens bastante heterogêneas de várzea e terra firme. Para responder esta questão, esta tese foi dividida em três capítulos. No primeiro capítulo, procuramos medir o efeito do pulso de inundação no uso destes habitats pela comunidade de mamíferos terrestres de médio e grande porte nas terras indígenas Paumari, no médio rio Purus. Quase todas as espécies avaliadas, reconhecidamente associadas à habitats de terra firme, utilizaram as áreas de várzea durante o tempo das águas baixas. De forma geral, a composição de mamíferos foi bastante distinta entre a várzea e a terra firme para a comunidade geral e principalmente para os herbívoros, que foram os principais responsáveis por esta diferença na estruturação da comunidade. No segundo capítulo, avaliamos como ocorre o uso do espaço por felinos nestes mesmos ambientes, em uma escala espacial maior na região do baixo rio Purus. Quatro das cinco espécies de felinos da Amazônia ocorreram em ambos os ambientes (Panthera onca, Puma concolor, Leopardus pardalis e Leopardus wiedii), mas a resposta de cada uma delas ao pulso de inundação foi distinta, com Panthera onca e Leopardus wiedii utilizando com mais intensidade as áreas de várzea do que terra firme na época seca e Puma concolor e L. pardalis raramente utilizando os habitats alagados. No último capítulo, medimos o efeito da pressão antrópica na ocorrência da comunidade de felinos em uma área protegida de uso sustentável (RDS Piagaçu-Purus). Não encontramos um padrão que explicasse a ocupação de todas as espécies conjuntamente, com cada uma respondendo de forma diferente às variáveis utilizadas. Nossos resultados demonstraram, ao contrário de nossas premissas iniciais, que uma maior proximidade com populações humanas residentes em áreas sob algum grau de proteção na Amazônia, não afetaram negativamente a probabilidade de ocupação dos dois maiores carnívoros da região. Quase todas as espécies avaliadas, reconhecidamente associadas à habitats de terra firme, utilizaram as áreas de várzea durante o tempo das águas baixas. Isso confirma a importância das áreas alagadas também para a fauna de mamíferos terrestres e reforça a ideia da complementaridade de habitats entre estes dois sistemas para as espécies Amazônicas.

Desvendar os processos e mecanismos envolvidos na geração e manutenção da biodiversidade, através do tempo e espaço, é uma das questões centrais da biogeografia. O acesso as informações genéticas das espécies, conjuntamente com o progresso conceitual, metodológico e computacional têm revolucionado a compressão dos processos evolutivos. Como resultado, a reconstrução da história evolutiva das espécies e o teste de hipóteses de diversificação (e.g. refúgios, barreiras físicas, tempo de diversificação) têm sido possível em um nível de refinamento que outrora era irrealizável. A diagonal de formações abertas da América do Sul estende-se de nordeste a sudoeste do continente e engloba três grandes biomas: Caatinga, Cerrado e Chaco. Historicamente considerados biomas pobres e sem uma identidade evolutiva, tais regiões tem testemunhado uma mudança de paradigma devido ao aumento das pesquisas e, atualmente, são consideradas domínios com uma expressiva riqueza, endemismo e histórias evolutivas únicas. Entretanto, o modo e o tempo de diversificação da fauna ao longo dessa região ainda são um tanto quanto elusivos e o debate ainda continua aberto. Essa dissertação está dividida em dois capítulos. (i) O primeiro, através de uma abordagem filogeográfica, testou os efeitos de eventos históricos na diversificação ao longo da diagonal de formações abertas, utilizando o lagarto Polychrus acutirostris como modelo de estudo. A fim de alcançar tal objetivo nós inferimos a estrutura populacional, as relações filogenéticas entre as linhagens, a diversidade intraespecífica, os padrões de migração, a demografia e a história de difusão espaço-temporal. Finalmente, nós testamos 12 cenários de diversificação usando computação Bayesiana aproximada (ABC). Nós recuperamos três linhagens espacialmente estruturadas distribuídas na Caatinga, nordeste do Cerrado e sudoeste do Cerrado. A diversificação dessas linhagens ocorreu no Neogeno e foi marcada por um complexo cenário envolvendo divergência simultânea, precoce estágio de difusão, um padrão de migração simétrico entre as linhagens vizinhas, mudanças do tamanho efetivo populacional e efeitos distintos de barreiras físicas e ambientais. (ii) O objetivo do segundo capítulo foi identificar áreas na Caatinga onde a diversidade genética está espacialmente concentrada (Evolutionary Hotspots) e propor áreas que devam ser protegidas a fim de que a história evolutiva dessas regiões não seja apagada. Com esse propósito, nós utilizamos dados mitocondriais disponíveis de seis espécies animais amplamente distribuídas na Caatinga, compreendendo: três espécies de lagartos, uma de anfíbio e uma de aranha. Nós geramos, através de um método de interpolação, uma superfície de diversidade para cada espécie. Finalmente, as superfícies de diversidade genética de todas as espécies foram somadas a fim de determinar áreas com alta diversidade genética. No geral, as porções sul, central e noroeste da Caatinga foram as regiões com maiores valores de diversidade genética. Entretanto, tais áreas encontram-se fracamente protegidas através de unidades de conservação, o que é um padrão geral para a Caatinga. Os resultados apresentados nesse estudo realçam a complexidade da história evolutiva dentro da diagonal de formações abertas. Além disso, identificamos regiões geneticamente diversas na Caatinga que são, portanto, de extrema importância para conservação.

Com o crescimento populacional e a expansão das cidades, o processo de urbanização e sua influência sobre a biota local entraram no hall de estudos ecológicos. Áreas verdes em meio a prédios e ruas tendem a se comportar como ilhas, servindo de refúgios para diversas espécies. O presente estudo teve o objetivo de entender quais fatores (e.g. cobertura vegetal) determinam a estrutura das comunidades de borboletas frugívoras em praças públicas e qual a influência de grandes áreas preservadas (Parque das Dunas e Parque da Cidade) na dinâmica das borboletas nas praças. Além disso, averiguamos se as comunidades de borboletas em diferentes hábitats possuem diferentes características ecológicas. Foram selecionadas 18 praças em três categorias de distância para o Parque das Dunas: Camada 1 (0 a 1000 m), Camada 2 (1001 a 2000 m ) e Camada 3 (2001 a 3000 m). Em cada camada de distância selecionamos 2 praças pequenas (1000 - 3000 m²), 2 médias (3001 - 5001 m²) e 2 grandes (> 5001 m²). Três pontos dentro do Parque das Dunas foram escolhidos como área controle. Após 11 meses de coleta, foram registrados 635 indivíduos de 13 espécies de borboletas frugívoras. Nas 18 praças encontramos 475 indivíduos de 9 espécies, e nos três pontos no Parque das Dunas registramos 160 indivíduos de 12 espécies. O baixo número de espécies encontradas na cidade é reflexo de uma homogeneidade local consequente de uma matriz quase impermeável. Foi possível verificar que nos períodos de chuva, a abundância aumenta significativamente nas praças, revelando que, quando a precipitação aumenta, a matriz se torna mais permeável, permitindo o deslocamento dos indivíduos e até mesmo o aparecimento de espécies encontradas predominantemente em florestas. As curvas de rarefação mostraram que o Parque das Dunas abriga mais espécies do que as praças, e que a riqueza de espécies não foi significativamente diferente entre as categorias de distância para o Parque e nem entre o tamanho das praças. A composição de espécies também foi significativamente diferente entre parque e praças e os valores dos componentes da beta diversidade revelou que a comunidade de borboletas é dominada por aninhamento. Com a seleção de modelos, foi possível selecionar os melhores modelos que explicam a riqueza e abundancia das espécies nas praças. Para riqueza, o melhor modelo foi o nulo, seguido por número de árvores frutíferas. Já para abundância, dois modelos foram selecionados: o primeiro, com as variáveis árvores frutíferas, cobertura vegetal e distância para o Parque das Dunas. E o segundo, árvores frutíferas, cobertura vegetal, distância para o Parque das Dunas e cobertura vegetal do buffer de 100 metros. Esses resultados indicam que tanto o efeito local quanto da paisagem são importantes para entender a distribuição de borboletas em uma paisagem urbana e para que estratégias de conservação sejam tomadas corretamente. 

Os Crustacea Decapoda representam um dos grupos mais abundantes e diversos em ambientes marinhos consolidados e não consolidados. Regiões litorâneas constituem a maior parcela de adensamento populacional humano e, por meio de ações diretas e indiretas podem impactar negativamente a diversidade e a estruturação populacional e de assembléia. Assim, o estudo objetivou analisar a riqueza e abundância sazonal e espacial da fauna de crustáceos Decapoda acompanhante da pesca de arrasto do camarão sete-barbas Xiphopenaeus kroyeri, no município de Baía Formosa, constituindo a primeira lista de espécies oficial, com dados de fauna acompanhante da pesca de arrasto, para o estado e um estudo de distribuição. As coletas foram na região litorânea não consolidada no município de Baía Formosa, mensalmente (março/2013 a fevereiro/2015), através de um barco de pesca artesanal com rede de porta do tipo single trawl, em 6 arrastos georreferenciados padronizados por tempo (20min), sendo coletadas as variáveis ambientais susceptíveis à variação sazonal, transparência da água (g/L), pressão (KPA), salinidade (ppm), oxigênio dissolvido (mg/L), pH, temperatura (ºC), pluviosidade (mm) e velocidade do vento (m/s). Foram capturados um total de 23.218 animais, dos quais pertencem a Achelata, Brachyura, Caridea, Dendrobranchiata e Anomura, totalizando 57 espécies, dentre elas:, Acetes americanus, Alpheus intrinsecus,, Nematopalaemon schmitti, Xiphopenaeus kroyeri,,  Litopenaeus schmitti, Callinectes ornatus e  Petrochirus Diógenes, como espécies mais abundantes. Além da nova ocorrência para o estado (Lysmata. cf. bahia), há a ocorrência de espécies com grande apelo econômico, como Xiphopenaeus kroyerii que obteve a maior abundância, mostrando a importância da preservação dessa área. Para as demais espécies, o resultado já era esperado para a região, uma vez que os animais descritos são encontrados em regiões com características geográficas semelhantes.

As espécies de primata brasileiros Callicebus barbarabrownae, Callicebus coimbrai e Sapajus xanthosternos estão ameaçadas de extinção. Uma das causas desse cenário é a fragmentação das áreas de ocorrência dessas espécies na Caatinga e Mata Atlântica. O presente estudo objetivou caracterizar os fragmentos com ocorrência para cada uma das três espécies, bem como compara-los com a) remanescentes presentes na paisagem onde cada espécie está inserida; b) comparar as três espécies quanto as características dos fragmentos que habitam, considerando as diferenças inerentes a cada espécie e a cada bioma. Para gerar os fragmentos florestais da área de distribuição de cada espécie e identificar os fragmentos com presença confirmada utilizou-se registros de ocorrências das espécies e imagens de satélite de Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI) disponibilizadas por Hansen et al (2013).  Para caracterizar os fragmentos foram utilizadas várias métricas da paisagem. As três espécies de primatas ocorreram usualmente em fragmentos pequenos, regulares e com bordas complexas. Entretanto, quando se comparou com as suas respectivas áreas de distribuição, as três espécies estudadas usualmente ocorreram em fragmentos com maior área, forma mais regular, bordas mais complexas, demonstrando que esses primatas não ocorrem ao acaso. Para C. coimbrai o tamanho do fragmento vizinho mais próximo mostrou-se mais importante que o isolamento. Seus fragmentos com ocorrência tiveram maior índice de proximidade que os fragmentos de sua área de distribuição, o que infere em uma maior presença de fragmentos na matriz. Dentre as características analisadas dos fragmentos a forma (perímetro/área e complexidade da borda) foi a mais determinante na ocorrência dessas três espécies de primatas em ambientes fragmentados. Depois da forma, as variáveis explicativas mais importantes foram área e isolamento (para C. coimbrai). Ao comparar as três espécies, observou-se que C. barbarabrownae habitou fragmentos menores, mais regulares, com bordas menos complexas e mais isolados que as outras duas espécies, possivelmente por só habitar a Caatinga, enquanto as outras duas espécies ocorrem predominantemente ou somente na Mata Atlântica. Callicebus coimbrai e S. xanthosternos apresentaram fragmentos com ocorrência com características de forma e isolamento semelhantes, possivelmente por habitarem um mesmo habitat altamente fragmentado, embora tenham diferenças tanto no uso como em requerimentos de recursos. Portanto, conclui-se que esses três primatas requerem medidas emergenciais de conservação que considerem as características que determinam a ocorrência dessas espécies e que promovam a proteção, restauração e a conectividade das áreas com ocorrência dessas espécies de primatas.

Atualmente, a fragmentação de habitats tem sido um dos grandes fatores das mudanças das fisionomias das paisagens e dos habitats. Compreender como isso influencia na dispersão e no movimento das espécies animais pode ser crucial para que futuramente, projetos de conservação e manejo de áreas fragmentadas, levem em consideração esse tipo de comportamento das espécies. Neste estudo, utilizando como modelo experimental uma guilda alimentar de borboletas frugívoras, procuramos compreender como espécies especialistas em floresta e espécies generalistas se movem em uma paisagem onde há um fragmento de Mata Atlântica e vizinha a habitats com características distintas da floresta original, uma plantação de acácias e um coqueiral, em diferentes estações do ano (seca e chuvosa). Utilizando o método de captura-marcação-recaptura e um modelo que aborda múltiplos estados (multi-state models) observamos que indivíduos especialistas se movimentam menos entre os habitats e se mantem mais em seus habitats originais durante a estação seca e se movimentam mais durante a estação chuvosa e que o inverso ocorre com os indivíduos generalistas. Conclui-se que a comportamento de movimentação de borboletas frugívoras, tanto depende do grupo (especialista ou generalista) em que a espécie se encontra, quanto da estação do ano (seca ou chuvosa), como também do habitat preferencial. Doravante, se faz necessário levar em consideração esses comportamentos de movimentação e dispersão em futuros estudos e projetos de conservação das espécies.

As Áreas Protegidas (AP) são a principal estratégia de conservação da biodiversidade. Entretanto, as áreas protegidas são diferente e variam, entre outras coisas, em seu objetivo de criação e grau de ocupação humana. O Brasil possuí 12 categorias de unidades de conservação. Dentre elas, as Áreas de Proteção Ambiental (APA, categoria V na classificação da IUCN) é a categoria com menor restrições ao uso. Essa categoria atrai críticos que afirmam que as APAs nem deveriam ser consideradas APs, e defensores, que afirmam que as APAs pertencem a um “novo paradigma” em APs, que busca conciliar a proteção da biodiversidade com o desenvolvimento humano. As APAs abrangerem quase um terço das APs brasileiras, sendo mais de 60% da área total protegida de Biomas como a Mata Atlântica, Caatinga, Cerrado e Pampa, além de representar mais de 80% da área protegida marinha. Nesse trabalho nos buscamos entender os padrões de criação, ocupação, dinâmica da cobertura do solo e gestão dessas áreas. Nós observamos que os níveis de antropização dentro das APAs são menores que nos biomas, principalmente quando desconsiderada a área das demais UCs e Terras Indígenas. Mesmo assim, nos constatamos que cerca de 7 milhões de pessoas vivem em APAs, e que em 2016, a Amazônia era o único bioma em que a cobertura de floresta dentro das APAs era superior a 50%. De acordo com nossas estimativas, desconsiderar as áreas antropizadas no interior das APAs, da área total coberta por Unidades de Conservação no Brasil, faria o país passar de um total de 17,6% de área protegida para 12,8%. Além disso, encontramos que apenas 18% das APAs possuem Plano de  manejo e 45% possuem Conselho Gestor. Por fim, nos recomendamos que seja aberta uma discussão sobre a criação de mecanismos de apoio a gestão especificamente para a categoria APA.

Os recursos pesqueiros marinhos detêm grande importância econômica, social e ecológica, pois além de garantirem a segurança alimentar e comporem parte relevante da dieta proteica da população, ainda são responsáveis pela integração social e geração de renda para inúmeros pescadores e trabalhadores ligados direta e indiretamente ao setor pesqueiro. A pesca de pequena escala se mostra de maior importância nos países em desenvolvimento. Porém, apesar de ocorrer em menor proporção, a pesca de pequena escala também explora estoques que necessitam do manejo adequado. Sabe-se que o impacto das pescarias vai além das espécies mais comercializadas, pois frequentemente espécies não-alvo são capturadas acidentalmente durante as atividades. Até o momento, quando há, a gestão das pescarias ainda é realizada de maneira ineficaz, concentrando-se em uma única espécie alvo, ignorando habitat, predadores e presas das espécies e outros componentes de ecossistemas. Desta forma, o presente trabalho pretende trazer informações atualizadas e relevantes que possam ser utilizadas para subsidiar as proposta de políticas de manejo ecossistêmico da atividade pesqueira. O primeiro capítulo alia o conhecimento científico e o conhecimento tradicional do pescador na modelagem ecossistêmica da pesca. O segundo capítulo traz a modelagem da cadeia de valores da pesca de pequena escala, identificando a participação dos atores e como os benefícios econômicos são distribuídos ao longo da cadeia. O terceiro capítulo tem como principal objetivo analisar economicamente a relação entre a dependência da renda da atividade pesqueira de pequena escala e os diferentes graus de influência do turismo em comunidades costeiras. O 4° e o 5° capítulos trazem uma análise que visa descrever as características da composição de espécies desembarcadas, visando uma melhor compreensão da dinâmica do sistema sociocultural que influenciam nas capturas de recursos naturais, com ênfase no ambiente costeiro. Tais metodologias aqui propostas e resultados obtidos abrem caminho para a discussão da utilização da abordagem ecossistêmica da pesca na elaboração de planos de manejo.

Muitos lagartos têm sistema visual aguçado, com fotorreceptores que são sensíveis aos comprimentos de onda UV, além de possuírem manchas de cor UV. Neste estudo, utilizamos espectrofotometria ao longo da faixa UV para obter evidências de ornamentação UV em lagartos Cnemidophorus ocellifer. Utilizando um aparato experimental em formato de arena, obtivemos evidências do papel da sinalização UV na seleção sexual (preferência de fêmeas e competição entre machos). Nossos resultados revelaram que a sinalização UV é importante na preferência de fêmeas, uma vez que as mesmas exibem preferência espacial por machos com maior reflectância UV em relação aos machos com reflectância experimentalmente reduzida. Também descobrimos que os machos com UV reduzido não foram mais propensos a perder disputas do que os controle, mas a reflectâcia UV foi correlacionada negativamente com o tempo de avaliação. Também testamos dois ornamentos de machos de C. ocellifer contra traços morfológicos e desempenho fisiológico para avaliar se os sinais de cor são informativos da qualidade dos machos. Descobrimos que machos maiores apresentaram comprimentos de onda UV e médio mais intensos nos ocelos dorsolaterais e, em contraste, os machos de cabeça menor tiveram o croma UV mais intenso nas escamas ventrais exteriores (EVEs). Concluímos que a mesma característica de cor transmite diferentes mensagens dependendo da posição do sinal no corpo dos lagartos, sendo um indicativo de estratégias alternativas de sinalização. Além disso, um maior brilho nas EVEs foi associado a maior força de mordida, sendo este um sinal confiável de capacidade de luta do macho. Esses resultados sugerem que existe um sistema de sinalização múltipla em na espécie. Por fim, modelamos os sistemas visuais de C. ocellifer e de dois tipos de predadores (ave de rapina e serpente) para descobrir como as manchas de coloração são percebidas e explorar as consequências da coloração conspícua em termos de pressões seletivas. Encontramos dimorfismo de cor entre os sexos, com a reflectância UV de machos mais visíveis e altamente distinguíveis dos das fêmeas a partir do sistema visual de C. ocellifer. Os sinais UV foram altamente perceptíveis quando em contraste com a coloração do corpo e do ambiente natural para C. ocellifer e, menos mas ainda perceptíveis, para os predadores, concordando com a hipótese de condução sensorial. Esta tese esclarece o papel dos sinais sexuais e sua importância nas comunicações intra e interespecíficas em lagartos. Nossas descobertas baseiam futuros estudos sobre evolução e comportamento e expandem o conhecimento acerca das seleções natural e sexual propostas por Darwin.

O presente trabalho avaliou como a escala espacial influencia a composição taxonômica e funcional do fitoplâncton em ambientes aquáticos continentais lênticos distribuídos ao longo de gradientes ambientais, do litoral (úmido) para o interior (semiárido) do Rio Grande do Norte. Do mesmo modo, pretendeu-se verificar (i) quais fatores (locais ou regionais) determinam a diversidade-β taxonômica e funcional (Capítulo 1); (ii) como as relações entre métricas funcionais e taxonômicas (riqueza, uniformidade, diversidade e redundância funcional) variam de acordo com a escala de observação espacial (lago ou bacia) (Capítulo 2); e (iii) como os gradientes ambientais explicam a variação do tamanho do fitoplâncton e dos grupos funcionais (Capítulo 3). As amostras foram coletadas na subsuperfície da região limnética de 98 lago distribuídos em 14 bacias hidrográficas, entre Setembro e Outubro de 2012. As métricas funcionais foram baseadas em traços mistos, como superfície, tamanho, presença de mucilagem e composição de pigmentos (verde, azul, marrom e misto), e tipo de formas de vida (colonial, filamentosa ou unicelular). Nossos resultados demostraram que embora o ambiente tenha sido espacialmente estruturado principalmente por bacia hidrográfica, a importância do espaço na estruturação do fitoplâncton aumentou com um pequeno aumento da escala espacial. A comunidade de fitoplâncton foi uma substituição dos fatores estruturantes, do processo de seleção de espécies no nível de bacia a uma metacomunidade espacialmente estruturada pelas regiões e a identidade da bacia hidrográfica a que pertenciam. A única exceção foi a Bacia do Rio Piranhas-Açú, na qual o espaço já estava estruturando a comunidade devido às grandes distâncias entre seus lagos. Houve um forte papel da complementariedade funcional a nível local para a estruturação das comunidades de fitoplâncton. Ao passo que, ao aumentar a escala espacial para o nível das bacias hidrográficas, a diversidade-β funcional não foi um bom preditor dos fatores ambientais, provavelmente, por causa da redundância funcional, que passa a exercer maior influência no nível da metacomunidade. No nível regional da escala espacial, ambas as abordagens (taxonômica e funcional) explicaram quase que a totalidade da distribuição dos organismos e traços funcionais.  Encontrou-se uma relação positiva entre todas as métricas funcionais e taxonômicas da comunidade (riqueza, equitabilidade e diversidade). Além disso, diferente do que esperávamos, apenas o relacionamento de riqueza funcional-taxonômica aumentou o poder de explicabilidade com escala espacial crescente. Embora o índice de redundância funcional calculado com o peso da abundância apresentasse valores baixos, aumentou ligeiramente em média com a escala espacial e foi inversamente relacionado à heterogeneidade ambiental. Esses resultados sugerem um papel importante de complementaridade no nível local e a importância da redundância no nível da metacomunidade para a manutenção da funcionalidade nas comunidades locais. Em geral, houve um aumento no tamanho médio da comunidade de fitoplâncton, juntamente com a biomassa de organismos zooplanctônicos dos grupos Cyclopoida e Rotifera e redução de disponibilidade de luz. A seleção de espécies (SPT) predominou como padrão de variação de traços, o mesmo foi visto dentro dos grupos funcionais, exceto para as algas filamentosas tóxicas para as quais a variação do tamanho intraespecífico foi maior do que SPT ao longo da biomassa de Calanoida e gradiente total de fósforo, respectivamente. A predominância de SPT repetiu-se dentro dos grupos funcionais, com exceção das algas unicelulares não tóxicas de parede celular dura e as filamentosas tóxicas, as quais a variação intraespecífica foi mais importante do que SPT ao longo de gradiente de biomassa do zooplâncton (Calanoida) e de recursos (fósforo total), respectivamente. 

Nesta proposta esperamos resolver os seguintes questões: 1. existe diferenças na coloração entre machos e fêmeas de Tropidurus hispidus? 2. as fêmeas utilizam características da coloração para escolher parceiros? 3. a coloração dos machos prediz o resultado de disputas em contextos agonísticos? Para isso utilizaremos como modelo o T. hispidus Spix (1825) a maior espécie do grupo Torquatus. Os lagartos desse gênero são diurnos, extremamente abundantes, heliófilos, forrageadores senta-e- espera, territoriais, ocorrendo predominantemente em formações abertas. Utilizamos um espectrofotômetro para mensurar as variáveis de cor e uma modelagem visual, utilizando os dados de sensibilidade visual do Podarcis mularis. Estes dados foram usados para responder a primeira questão. Para responder as questões 2 e 3 realizamos dois experimentos controlados, no qual pareamos os machos pelo tamanho. O primeiro, de escolha dos machos pelas fêmeas, no qual dois machos foram colocados em um terrário dividido em três partes, cada macho ficava em um compartimento e não tinham contato visual entre eles e a fêmeas no outro compartimento com total acesso visual aos dois machos. O segundo de interações agosnísticas entre machos, no qual os animais foram colocados em um terrário durante 30 min, neste período foram registrado todos os comportamento para determinar os vencedores em cada rodada. Primeiramente as variáveis de cor foram usadas para diferenciar machos de fêmeas. Nossos primeiros resultados mostraram claramente que T. hispidus exibe dicromatismo sexual e que este é percebido por conspecífico. Das onze áreas do corpo usadas para comparar machos e fêmeas, nove mostraram diferenças significativas. Para a região dorsal e cabeça, o croma vermelho é a variável que mais discrimina machos de fêmeas. Enquanto que para a região ventral da coxa, cloaca, flanco, barriga e garganta o brilho é a que melhor distingui machos de fêmeas. Para a base da cauda a matiz melhor discrimina. O croma UV na região ventral da base da cauda, também distingue os sexos. A modelagem visual mostrou que essas diferenças são percebidas por outro lagarto, confirmando os dados de espectrofotometria. No experimento de escolha pelas fêmeas a região e a variável que melhor discriminaram escolhidos e não escolhidos, foram respectivamente ventral da coxa e croma 8. Para o experimento de competição entre os machos as regiões barriga e colar, bem como as variáveis croma azul, 3 e 8, melhor discriminaram vencedores e perdedores. Com isso, pretendemos ter contribuído para uma melhor compreensão da evolução do design do sinal e como agem a seleção intra- e intersexual neste processo.

O cenário de aquecimento global previsto para as próximas décadas aponta para um aumento na frequência e severidade dos episódios de seca em regiões tropicais áridas e semiáridas. Embora as secas constituam eventos climáticos naturais nestas regiões, aumentos em sua frequência poderão ter um efeito cumulativo sobre populações e comunidades de vertebrados, submetendo-as a bottlenecks de recursos mais severos comparados aos experimentados atualmente. Vertebrados com capacidade de dispersão elevada, como as aves, respondem de formas distintas aos eventos de seca: mudam de dieta e comportamento para explorar recursos alternativos, realizam deslocamentos regionais ou ajustam o tamanho de seus territórios de acordo com a disponibilidade local de recursos. No entanto, secas mais severas ou prolongadas podem implicar em prejuízos ao recrutamento de indivíduos e aumentar as taxas de mortalidade em populações de aves sedentárias ou que exploram habitats e recursos específicos. O conhecimento acerca dos efeitos da seca sobre a avifauna de regiões áridas e semiáridas tem sido construído com base em observações concentradas na Austrália e África, ao passo que poucos estudos foram realizados na região neotropical. Diante desta carência de informações, o objetivo geral desta tese foi compreender como uma comunidade de aves e uma parcela específica de suas populações responderam a um evento de seca prolongada na Caatinga, entre 2012 – 2015. A coleta de dados foi realizada na Estação Ecológica do Seridó – RN, através de capturas sistemáticas por redes-de-neblina em uma frequência semestral. As capturas foram feitas em dois grids de 12 ha com 48 pontos amostrais cada, estabelecidos em duas fitofisionomias: caatinga arbórea de encosta e caatinga arbustiva savânica. As aves capturadas foram marcadas com anilhas metálicas numeradas e uma combinação única de três anilhas plásticas coloridas. No primeiro capítulo, através de análises de captura-marcação-recaptura/reavistamento, testamos o efeito do habitat, precipitação, sazonalidade climática e de um período atipicamente seco do estudo sobre as taxas mensais de sobrevivência e densidade populacional de quatro passeriformes insetívoros. As sobrevivências mensais de Myiarchus tyrannulus, Hemitriccus margaritaceiventer e Polioptila plumbea flutuaram sazonalmente ao longo do estudo, com os menores valores observados nas estações secas. A sobrevivência de Formicivora melanogaster foi constante ao longo do estudo. A influência do habitat foi importante apenas sobre a sobrevivência de H. margaritaceiventer e F. melanogaster, cujas taxas de sobrevivência anual foram demasiadamente baixas na caatinga arbórea comparada à arbustiva. As densidades das quatro populações foram maiores na caatinga arbustiva ao longo de quase todo monitoramento e os picos de densidade em três delas ocorreram logo após a estação chuvosa de 2013, as quais sucederam o período mais seco do estudo. No segundo capítulo, utilizamos modelos de ocupação para múltiplas estações em nível de comunidade para estimar a riqueza relativa da área de estudo em cada estação de amostragem e as taxas dinâmicas de colonização e extinção local durante os intervalos entre as estações. Adicionalmente, testamos por variações nestas taxas relacionadas ao tempo, à fitofisionomia de caatinga e aos principais grupos funcionais da comunidade. A riqueza relativa ao pool regional de espécies se manteve baixa ao longo do estudo (20% – 51%), com estimativas maiores na caatinga arbustiva comparada à arbórea, ~ 42% vs. ~ 31%, respectivamente. Espécies polinizadoras, dispersoras de sementes e engenheiras do ecossistema foram caracterizadas por taxas de colonização inferiores a 50% e taxas de extinção de medianas a elevadas (40% – 60%), sugerindo baixa fidelidade destas espécies à área de estudo. Por outro lado, espécies granívoras e insetívoras compreenderam a parcela residente da comunidade, com baixas probabilidades de colonização e extinção local (< 30%). Por fim, no terceiro capítulo estimamos o tamanho dos territórios de Formicivora melanogaster em seis campanhas de reavistamento de indivíduos com anilhas coloridas. Testamos o efeito da fitofisionomia de caatinga e da umidade relativa do ar (proxy de disponibilidade de alimento) sobre o tamanho dos territórios através de uma ANCOVA. Entre outubro/2014 e junho/2016, monitoramos seis casais e mapeamos 15 territórios, cujas estimativas variaram de 0,52 a 3,94 ha. Os tamanhos de território foram inversamente correlacionados à umidade relativa (F = 42,07; p < 0,01) e significativamente maiores na caatinga arbórea comparada à arbustiva (F = 14,53; p < 0,01), sugerindo que os casais de F. melanogaster ajustaram o tamanho dos seus territórios de acordo com a disponibilidade de recursos no tempo e espaço.

Interações entre plantas cumprem um importante papel modulando comunidades vegetais. Os efeitos que um individuo exerce sobre seus vizinhos depende das suas alterações nas condições ambientais e na disponibilidade de recursos abióticos em seu entorno, resultando em interações positivas ou negativas. Interações negativas são evidenciadas em ambientes amenos e ao passo que o estresse aumenta, interações positivas tornam-se comuns. Ao longo do histórico evolutivo as plantas desenvolveram diferentes atributos funcionais para lidar com o estresse, deste modo, mesmo em ambientes mais estressantes, o resultado da interação depende das características das plantas que interagem, em um processo espécie-específico. Este trabalho testou a especificidade das relações das espécies arbóreas do semi-árido tropical, e se os atributos das espécies podem prever os resultados negativos e positivos. Foi conduzido um experimento com 20 espécies de plantas adultas (nurses) e 3 espécies de plântulas (targets) ao longo de 85 dias. As relações se mostraram amplamente espécie-específicas, variando com a identidade das espécies, e em diferentes medidas de desempenho para as targets. Os atributos funcionais das nurses foram importantes para apenas uma espécie de target, demonstrando que o resultado da interação varia tanto com as características das nursesquanto das targets. Medir os efeitos que uma espécieexerce na comunidade é fundamental para tomadas de decisão em programas de restauração. Os índices propostos na literatura medem as interações nurse-targetde forma pareada, não representando com eficiência os efeitos de uma nurse. Neste sentido, apresentamos um novo índice teórico que integra os efeitos da nurse em suas múltiplas relações, e comparamos os resultados com um índice pareado através de simulações. O novo índice evidencia os efeitos que acreditamos ser importantes para avaliar o impacto biológico de uma espécie, mostrando-se uma boa ferramenta em potencial para compreender as interações entre plantas a nível de comunidade.

A Caatinga é uma formação florestal esclerófila, decídua e espinhosa. Situa-se em uma região semi-árida, com cerca de 730 000 km2, exclusiva do território brasileiro. Este ambiente apresenta grande variação de tipos de vegetação que foram atribuídas à variações em larga escala no clima, padrões de geomorfologia e diferenças de pequena escala em relevo e solos. A precipitação escassa e flutuante das regiões áridas e semi-áridas, exercem um forte controle sobre: histórias de vida, características fisiológicas e composição de espécies de sua biota. Pelo menos 77 espécies de morcegos das 178 espécies presentes no Brasil são encontrados na Caatinga, dos quais 13 são frugívoros e cinco nectarivoros incluindo o endémica Xeronycteris vieirai. Os morcegos são conhecidos por desempenharem papéis importantes no controle de pragas, polinização e dispersão de sementes. No entanto, pouca informação foi gerada sobre o papel ecológico dessas espécies em um ambiente como Caatinga. Em geral, esse habitat é o ecossistema brasileiro mais negligenciado em termos de pesquisa e conservação da sua biodiversidade. Especificamente no caso dos morcegos, o Rio Grande do Norte possui uma das maiores lacunas de conhecimento no Brasil. Os dados aqui apresentados, representam uma das primeiras pesquisas formais com morcegos na Caatinga do Rio Grande do Norte. Foram geradas informações sobre a estrutura aninhada e assimétrica da rede mutualística entre morcegos nectarívoros e espécies chave de plantas para a manutenção da comunidade de morcegos nectarívoros nesta região. Além disso, a primeira evidência de folivoria de pelo menos 16 espécies de plantas pelo morcego frugívoro Artibeus planirostris foi documentada. Isto representa o primeiro registro para um ambiente semi-árido e o primeiro registro para a espécie. Finalmente, o primeiro “insight” para aspectos biológicos do morcego endêmico X. vieirai, incluindo dieta, poleiros e dados de reprodução, assim como a extensão de sua distribuição a nível nacional.

Apesar da rápida expansão nas últimas décadas, o cultivo de macroalgas ainda não atende à demanda das indústrias por material algal. Neste sentido, é necessário desenvolver protocolos que possibilitem a implantação de cultivos comerciais e evitem a sobre-exploração dos bancos naturais. A propagação vegetativa e o cultivo sob pulsos são métodos que permitem minimizar custos e produzir uma grande quantidade de propágulos de maneira sustentável. Este estudo teve como objetivo avaliar o crescimento de propágulos de Gracilaria birdiae cultivados sob pulsos de nutrientes. O estudo foi dividido em três experimentos: (1) indoor, (2) outdoor e (3) em campo. O experimento indoor, realizado sob condições controladas, foi conduzido em 12 aquários (10L) com água do mar filtrada e 40 propágulos de G. birdiae (~ 0,5 g/L). Os propágulos foram submetidos a três tratamentos, em triplicata, com pulsos de fertilização: (T₁) efluente de viveiro de camarão; (T₂) fertilizante para aquariofilia (Mbreda^®); (T₃) fertilizante extraído de Ascophyllum nodosum (Acadian^®). Uma série de três aquários (sem pulsos de fertilização) foi utilizada como controle. O experimento outdoor, onde os propágulos estiveram sujeitos às variações ambientais, foi conduzido em 12 aquários (30L), com densidade de aproximadamente 1 g/L de biomassa, e submetidos aos mesmos tratamentos descritos acima. O experimento em campo consistiu no cultivo dos propágulos dos experimentos anteriores (indoor e outdoor) no mar e em uma fazenda de camarão orgânico. Os valores positivos de biomassa e da taxa de crescimento em todos os experimentos evidenciam a viabilidade de produzir biomassa de Gracilaria birdiae da propagação in vitro até o cultivo em campo. Os propágulos cultivados no tratamento T₂ e no T₃ apresentaram os maiores valores de biomassa e de taxa de crescimento, assim como o maior conteúdo de nitrogênio. Isto indica que os dois fertilizantes possuem os nutrientes necessários e em proporções balanceadas para o crescimento de G. birdiae. Os propágulos cultivados na fazenda de camarão orgânico obtiveram valores de biomassa e taxas de crescimento menores do que aqueles cultivados no mar devido à maior variação da temperatura e da salinidade. Nestas condições estressantes, os propágulos do T₃ demonstraram desempenho superior em virtude dos compostos bioativos presentes no extrato de A. nodosum, os quais aumentam a resistência ao estresse abiótico. De acordo com os resultados obtidos, os propágulos apresentaram maior crescimento quando cultivados sob pulsos de fertilizantes e o protocolo desenvolvido pode ser aplicado para produção de estoques de propágulos.

A Caatinga é o único bioma cujos limites estão inteiramente restritos ao território nacional, sendo que ainda é tratada com baixa prioridade de investimento em conservação, sendo hoje uma das ecorregiões mais ameaçadas da terra, devido às altas taxas de conversão do uso do solo e existência de poucas áreas protegidas. O desmatamento tem sido o principal mecanismo responsável pela alteração do bioma. Essas circunstâncias despertaram nosso interesse para investigar o processo de expansão em número e área das unidades de conservação (UCs) da Caatinga, no espaço e ao longo do tempo; e avaliar a eficiência das UCs em evitar o desmatamento que ocorre no bioma, e de como a forma da UC e indicadores antrópicos da sua área do entorno influenciam o desmatamento que ocorre no seu interior. Atualmente 7,8% da área do bioma está sob proteção de 168 unidades de conservação. Não houve associação entre as esferas de gestão (federal e estadual) e o grupo de proteção das UCs, uso sustentável ou proteção integral, embora a dinâmica de criação de UCs na Caatinga tenha mudado ao longo dos anos, e siga tendências nacionais, como o aumento do número de UCs sob gestão estadual e de maior permissividade de uso, como as Áreas de Proteção Ambiental (APAs). As UCs de proteção integral foram as únicas que mostraram eficiência em conter o desmatamento que ocorre na sua área do entorno de 5 e 10 km, e as APAs foram as UCs mais suscetíveis às pressões de desmatamento externo. O desmatamento dentro das UCs está diretamente relacionado ao grupo de proteção a que pertencem. A forma da UC, densidade de estradas e proporção de vegetação no entorno das unidades de conservação não apresentaram relação com o desmatamento que ocorreu dentro dessas áreas.

Os efeitos do processo de fragmentação e a perda de habitat geralmente têm como resultado a diminuição da riqueza de espécies, na abundância de espécies, e na densidade de espécies como também mudanças na distribuição da população, além da diminuição da diversidade genética. Sabendo que os primatas arborícolas são as espécies mais sensíveis à fragmentação do habitat e são dependentes de florestas, esses fatores os afetam diretamente com a diminuição do tamanho dos fragmentos, aumento no nível de isolamento e do efeito de borda, fatos que podem causar mudança na qualidade do habitat afetando e muitas vezes definindo a permanência dessas espécies nos remanescentes florestais. Nesse estudo nós avaliamos primeiramente a estrutura da paisagem nos locais em que ocorrem as duas espécies de primatas ameaçados da Mata Atlântica ao norte do Rio São Francisco: Alouatta belzebul e Sapajus flavius. E em seguida comparamos os fragmentos em que essas espécies ocorrem com fragmentos em que elas não ocorrem com relação aos aspectos da paisagem. Numa tentativa de tentar entender porque há ausência de primatas em fragmentos com área e características socioeconômicas semelhantes aos que tem ocorrência desses primatas. O CPB (Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Primatas Brasileiros – ICMBio) disponibilizou os dados de ocorrência dos primatas e utilizamos bases de indexação de artigos e periódicos específicos para compilar todos os artigos em que essas espécies foram estudadas em campo. Usamos os dados de cobertura florestal do mundo gerados por Hansen et al. (2013), e para cada fragmento calculamos a área, perímetro, forma, índice de proximidade e proporção de cobertura florestal na paisagem. A espécie de S. flavius tem uma tendência a ocorrer em fragmentos diferentes se comparado com os fragmentos que apenas A. belzebul ocorre e que ambas as espécies ocorrem, principalmente se comparado com o índice de proximidade (que mede a distância entre os fragmentos). Mostrando que a espécie de S. flavius tende a ocorrer em locais mais isolados. A Forma, perímetro e distância de cidades foram as principais características que mais explicaram a ausência de primatas nos fragmentos sem ocorrência tendo dados socioeconômicos e área semelhantes as dos fragmentos com ocorrência de primatas. Esse resultado indica que possivelmente os primatas tenham preferência por fragmentos com menor efeito de borda e provavelmente estão sofrendo pela ação do homem. Estratégias de conservação tem que ser propostas como restabelecimentos da conectividade como corredores e “stepping stones”. E trabalhos de conscientização com as populações no entorno dos fragmentos para podermos manter essas espécies ameaçadas de extinção ainda vivas na Mata Atlântica Nordestina. 

A eutrofização artificial tem sido considerada um problema de grande preocupação nos ecossistemas aquáticos em todo o mundo. Desde 1960, os avanços científicos têm sido feitos a fim de desenvolver técnicas que atenuem os efeitos da eutrofização. Vários procedimentos físicos, químicos e biológicos podem ser usados e combinados para recuperar lagos de florações de cianobactérias, como a aplicação de um floculante combinado com argila natural ou modificada. No entanto, a eficácia dos solos de regiões áridas na mitigação de florações é desconhecida para lagos artificiais brasileiros. Neste artigo, apresentamos uma análise bibliométrica da evolução de publicações sobre florações de cianobactérias e identificamos registros que diretamente objetivam superar a ocorrência dessas florações. Além disso, avaliamos, por meio de experimentos laboratoriais, o efeito do uso combinado do floculante policloreto de alumínio (PAC) e um solo local do entorno do lago (LS), como lastro, no controle de florações de cianobactérias em um lago raso da região semiárida do Brasil. A pesquisa bibliométrica foi conduzida com o banco de dados "Web of Science" através da função de busca “TS = ((cyanobacteri* or blue green algae or cyanoprokariote or cyanophyceae) and (mass accumulation or bloom or domina*))”, de 1969 a junho de 2016. Realizamos uma análise de freqüência de palavras-chave e quantificamos o número de registros com uma abordagem de restauração. Além disso, foram realizadas três séries de experimentos em três momentos com florações diferentes em composição e biomassa no Reservatório Armando Ribeiro Gonçalves. Nosso estudo revelou que os estudos sobre as florações de cianobactérias aumentaram exponencialmente e seu impacto quantitativo nas ciências aquáticas aumentou significativamente ao longo dos anos (F = 97,52; p <0,0001). Os EUA se destacam como a nação mais produtiva, seguida pela China e países europeus. A China aumentou impressionantemente sua contribuição para essa área, superando os EUA nos últimos cinco anos. Estudos sobre Microcystis e toxinas, tais como microcistinas, são tendências de investigação, devido a sua omnipresença e suas consequências negativas históricas. Também enfatizamos a necessidade de mais estudos com o objetivo de desenvolver técnicas para resolver e/ou mitigar a questão das florações. Em vista disso, nossos experimentos revelaram que o uso de PAC e LS teve um efeito notável na biomassa de cianobactérias da coluna de água em todas as amostragens, reduzindo até 90% a concentração de clorofila-a. O uso de LS sozinho foi ineficiente para remover a biomassa de algas azuis. Em duas amostragens, a combinação de floculante e lastro apresentou a mesma eficácia que o uso apenas de PAC. Mesmo assim, o uso de LS é importante para garantir a sedimentação. Combinado com PAC, o LS foi um lastro tão eficiente em remover cianobactérias quanto uma argila modificada comercialmente disponível (Phoslock®). Embora LS in natura tenha liberado quantidades consideráveis de fósforo e não apresentou capacidade de adsorção de P, tal argila conseguiu adsorver quantidades moderadas de fósforo dissolvido após a matéria orgânica ter sido removida por muflagem. Este estudo mostra que LS é uma alternativa economicamente viável e sustentável para ser utilizada como ação de manejo em reservatórios apresentando florações na região semiárida do Brasil.

Um grande número de tubarões e raias habita áreas costeiras tropicais. Diferentemente dos ambientes pelágicos em mar aberto, as áreas costeiras estão mais sujeitas a variações, tanto por ações antrópicas como pela influência continental, geográfica ou climática resultando numa grande diversidade de habitats. Algumas espécies podem apresentar estreita relação com determinados habitats a ponto de ser possível distinguir padrões específicos para localidades diferentes. Dasyatis marianae é uma raia endêmica do nordeste do Brasil, ocorrendo do Maranhão ao sul da Bahia, exclusivamente sobre a plataforma continental. Com uma distribuição restrita, esta raia se mostrou estenotópica, apresentando baixa amplitude de tolerância às condições ambientais, principalmente a temperatura, salinidade e profundidade. Em consequência, D. marianae   apresentou diferenças morfológicas, ecológicas e moleculares intraespecíficas ao longo de sua distribuição geográfica. As raias mais ao sul da distribuição são maiores e apresentam um padrão morfométrico distinto em relação as raias das localidades mais ao norte. Além disso, apresentam menor diversidade genética e uma maior preferência por crustáceos, em sua dieta. De uma forma geral, D. marianae está dividida em duas populações geneticamente estruturas, uma ampla população conectando os extremos de sua distribuição e outra população mais restrita, localizada na costa de Salvador. Características ambientais locais isolam essa população, mesmo sem uma barreira física fácil de ser identificada. O padrão de estruturação populacional de D. marianae sugere um isolamento por ambiente (IBE), onde a interação entre a espécie e o habitat estruturam sua variação espacial, independente da distância. Este trabalho, baseado numa abordagem integrativa (morfologia, alimentação, modelagem de nicho e filogeográfica), certamente gera subsídios para ações de manejo e conservação dessa espécie que, de acordo com a Portaria MMA n° 43/2014, é prioritária para pesquisas sobre seu estado de conservação.

A espacialização geográfica das interações comportamentais dos organismos frente ao nicho ecológico espacialmente estruturado (background ecológico) provê um ponto ‘vivo’ de contato entre ecologia e evolução. A produção de bases cartográficas promovidas pela interface multidisciplinar entre Ecologia, Comportamento & SIG, constituem um cenário motivador, oportuno e desafiador. Para a Primatologia, os desafios dos produtos derivados dessa interface estão majoritariamente vinculados aos trade-offs entre o rigor da qualidade de dados e as limitações dos estudos de campo. Neste sentido, são demandadas métricas certificadoras de qualidade que formalizem indicadores de potenciais discrepâncias dos dados da estrutura da paisagem (produtos de imageamento) e da função da paisagem (posicionamento animal) capazes de comprometer padrões ecológicos e comportamentais com dependência espacial. Com o intuito de suprir essas demandas, a presente tese objetiva fomentar para a Primatologia instrumentos de avaliação de erros e qualidade de bases cartográficas derivadas de sensores remotos de imageamento e posicionamento por GNSS. Para atingir os objetivos foram desenvolvidas: 1. Revisão teórica com abordagem integradora ao corpo da tese; 2. Avaliações de modelos de correção geométrica em imagens de sensores remotos de alta resolução espacial; 3. Avaliações de erros de posicionamento entre métodos de posicionamento por GNSS em áreas florestadas, e, 4. Avaliação da magnitude da escala cartográfica dos produtos modelados. Os resultados das modelagens de correção geométrica de imagens de satélites demonstraram que cenários antagônicos (Google Maps sem correções geométricas – cenário otimista 1– e sensor Geoeye com ortoretificação robusta – cenário conservador 1) são estatisticamente equivalentes (Turkey HSD: p = 0,95) e exequíveis a mesma escala de trabalho: 1./25,000 classe B (PEC-PCD95%) a qual permite trabalhar com a magnitude de erros limitadas entre 7,5 a 12,5 m. Quanto a avaliação das métricas de posicionamento por GNSS em áreas florestadas, as análises demonstraram três diferentes padrões: 1. Acurácia horizontal independente da complexidade metodológica; 2. Ineficácia do método RTK; 3. Acurácia vertical dependente de ondas portadora. Ainda foi observado que os métodos de posicionamento código C/A, autônomo, GPS, instantâneo (cenário otimista 2) e ondas portadoras relativas (L1 e L2) GNSS (GPS e GLONASS), e modelagens de mitigação dos efeitos do multicaminhamento (tecnologia Floodlight – Trimble®) com tempos de aquisição até 15’ (cenário conservador 2) possuem a mesma escala cartográfica no eixo planimétrico: 1/25,000 classe B (PEC-PCD95%). A luz da literatura, observa-se que a qualidade de bases cartográficas derivadas de sensores remotos de imageamento é dependente da qualidade dos dados controle (DEMs: resolução espacial, acurácia; GCPs: número, acurácia, distribuição espacial), enquanto a qualidade de posicionamento por GNSS em áreas florestadas é uma temática nebulosa devido a determinação de dados controle. Os resultados desta tese demonstram exequibilidade de modelagens geométricas para sensores remotos de alta resolução espacial a baixos custos e equivalência da qualidade de dados de posicionamento por GNSS de baixa complexidade em área florestada no eixo planimétrico. A tese aprofunda discussões quanto relações custos/benefícios das soluções instrumentais apresentadas e potenciais aplicações para a interface Ecologia-Comportamento&SIG. Finalmente conclui-se que esta tese contribui nas seguintes perspectivas: i. Apresenta de modo aprofundado e ajustado ao perfil de leitores da Ecologia, Comportamento e Primatologia as problemáticas quanto a ausência de instrumentos formais de gestão de bases cartográficas e indicadores de qualidade de dados na interface Ecologia-Comportamento&SIG assim como o estado da arte deste conjunto instrumental; ii. Formaliza e avalia modelos instrumentais de geração e correção de bases cartográficas de sensores de imageamento de alta resolução espacial e posicionamento por GNSS em áreas florestadas; iii. Responde aos trade-offs entre qualidade e exequibilidade de produtos cartográficos na Primatologia por meio da escala de trabalho ótima formalizada pelos indicadores da magnitude de erros.

O aumento da produção e da intensidade do uso da terra é uma das maiores pressões atuais sobre os ecossistemas e os serviços ecossistêmicos associados, especialmente com um forte crescimento na América Latina nas últimas décadas. Políticas de ordenamento territorial adequadas para equilibrar paisagens produtivas com a conservação da biodiversidade são necessárias para alcançar as metas de desenvolvimento e sustentabilidade, motivo de agenda em todos os países da região. O sistema político precisa de ferramentas de fácil aplicação, e de encontrar formas de sustentabilidade rural e urbana.

Canelones é o Departamento uruguaio que abrange a capital de Montevidéu, e contem a maior concentração de áreas de exploração agrícola em relação a outros departamentos. Deste modo, é um dos departamentos com maior impacto sobre os ecossistemas naturais, devido às atividades antrópicas e ao crescimento populacional, atualmente com valores maiores à média nacional.

Distinguiu se um estado de alerta ambiental com fortes pressões e ameaças à biodiversidade, espécies extintas, ameaçadas, vulneráveis , e vários tipos de poluição. A necessidade de trazer ecologia à gestão territorial é chave para alcançar a abordagem sustentável, e um grande desafio para conciliar a produção agrícola com a conservação da biodiversidade e os serviços ecossistêmicos (SSEE). Assim, este trabalho propôs os seguintes objetivos: 1. Gerar um modelo de gestão territorial para Canelones, que maximize a conservação da biodiversidade em paisagens de produção, abordando diferentes escalas de paisagem, e propondo ferramentas para a gestão ambiental, política e administrativa; 2. Indagar se a projeção de terra produtiva proposta pelo Projeto 1.6 AGUT: Aptidão Geral de Uso da Terra (2010), é consistente com o modelo 10:20:40:30 (Cap. 1), e está alinhada com os objetivos de desenvolvimento sustentável estabelecidos nas agendas ambientais do país; 3.

Avaliar através do valor de venda do terreno no mercado imobiliário, os custos para obter a conservação da biodiversidade e serviços ambientais nos cenários do modelo 10:20:40:30, de AGUT (2010), e do solo de SSEE de alta prioridade para a conservação.

O Capítulo 1 checou se os usos da terra atuais mapeados em OPP (2010) são consistentes com o modelo proposto por Smith et al. (2013), que concebem um quadro geral para maximizar a retenção da biodiversidade na paisagem produtiva agrícola-pecuária: as guias 10:20:40:30. Um SIG foi elaborado que permitiu a comparação dos usos do solo atual quanto ao modelo 10:20:40:30, oferecendo ferramentas aplicáveis ao planejamento territorial de Canelones, em escalas de paisagem definidas por limites políticos de gestão. O solo natural apresentou valores significativamente menores de 10%, refletindo a pressão sobre os ecossistemas naturais em todas as escalas de paisagem. O desafio urgente é o aumento da superfície natural do solo. A potencialidade de gestão em diferentes escalas permite que cada localidade possa aplicar suas estratégias para recuperar o solo natural, utilizando parques naturais, recuperação de lagos artificiais, ou recuperação de matas ciliares e áreas úmidas associadas. Também fornece quadro de ação para políticas territoriais e administrativas. O Capítulo 2 comparou os usos produtivos da terra propostos no projeto AGUT (2010) reclassificados em intensivo, moderado, leve e natural, e concorda com o modelo (Cap. 1).

Elaborou se um SIG para o planejamento territorial. Os resultados mostraram que a projeção AGUT não assegura nenhuma sustentabilidade. As diferenças entre os dois modelos resultaram significativas, e o mínimo necessário de solo natural requerido para conservação da biodiversidade e dos SSEE associados não é preservado. Aumentaria a pressão sobre os recursos hídricos e os corredores biológicos da floresta fluvial e zonas úmidas ribeirinhas, intensificando o uso da terra em todo o território, levando a uma homogeneização da paisagem produtiva por meio do uso do solo intenso e moderado, e eliminando as possibilidades de amortecimento e restauração ambiental, uma vez que nenhum terreno proposto utiliza sistemas leves e minimiza o solo natural. Com esta proposta de paisagem produtiva intensiva não seriam atingidos os objetivos de desenvolvimento produtivo e sustentável colocados pelo próprio projeto AGUT, nem as orientações para alcançar o mesmo objetivo das diretrizes departamentais, nem está em linha com a legislação nacional ou acordos nacionais e internacionais que o Uruguai tem proposto como metas ambientais a serem alcançados nos objetivos do milênio.

O Capítulo 3 teve a fim testar se a área de SSEE, de máxima e alta prioridade de conservação (Soutullo et al. 2012) concorda com o 10 % do modelo (Cap1.). Além disso, através do valor dos terrenos para venda no mercado, estimou se os custos para atingir os objetivos de conservação e sustentabilidade para Canelones, recuperando solo natural desde o cenário atual (Cap. 1), desde AGUT (2010) (Cap. 2), e de solo de SSEE. Nos cenários comparados, ao nível do estado, o solo de SSEE foi maior (16,2 %) que o 10% de solo natural, embora resultassem com variações nas outras escalas territoriais consideradas. A conservação de 10% de solo natural poderia surgir como um objetivo de conservação a curto e médio prazo. Além disso, atingir o solo de SSEE poderia ser um objetivo em longo prazo, aplicando medidas de manejo desse território de alta prioridade de conservação. A avaliação econômica de solo natural de SSEE oferece oportunidades para internalizar e exibir os custos na economia. O custos estimado para atingir o 10% de solo natural a partir do cenário atual (OPP 2010), é menor que o custo que desde o cenário de AGUT (2010), embora mais elevado que aquele para alcançar os objetivos de conservação do solo de SSEE. O equilíbrio entre os sistemas produtivos e sustentáveis, a conservação da biodiversidade e dos recursos hídricos em Canelones, deve considerar a inclusão mais precisa nas políticas territoriais um equilíbrio entre estes. O modelo 10:20:40:30 propor uma otimização dos objetivos de produção e de conservação, garantindo o mínimo de solo natural, e uma percentagem de amortecimento do solo, moderada e leve, para manter a conectividade e reduzir a fragmentação (Cap.1). As escalas de paisagem analisadas oferecem oportunidades no planejamento territorial em diferentes áreas administrativas, oferecendo mais variedade de situações para a gestão do patrimônio natural e cultural de Canelones. O cenário acadêmico e social é muito favorável, e apesar de existirem conflitos de uso e impacto antrópico, a sociedade está cada vez mais receptiva às questões ambientais. A sua participação aparece como uma oportunidade fundamental e necessária para atingir as metas de sustentabilidade de longo prazo.

A Plasticidade fenotípica em espécies de plantas tem se demonstrado um bom mecanismo para explicar parte da distribuição e ocorrência de espécies no planeta. Vários estudos vem sendo desenvolvidos para testar o papel da plasticidade em processos como invasão de espécies exóticas e expansão geográfica de espécies para locais heterogêneos, perturbados ou estressantes. Para tal, leva-se em consideração a capacidade de uma espécie em modificar suas estruturas frente à um ambiente independente do genótipo. Dentro do contexto da biologia do desenvolvimento, a literatura tem utilizado uma abordagem com linhagens de genótipos conhecidos, o que chamamos de plasticidade fenotípica strictu sensu. Por outro lado, estudos que tenham como foco aspectos ecológicos, tendem a assumir qualquer modificação do fenótipo frente a mudanças no recurso como plasticidade. Para esta abordagem ecológica, o termo utilizado é a Plasticidade fenotípica latu sensu, onde são incluídos e assumidos como mecanismos: normas de reação, variabilidade genética e a própria plasticidade strictu sensu, intra e inter específica. Neste caso específico, um bom delineamento na coleta de dados é fundamental para que não ocorra algum viés interpretativo. As características plásticas possuem uma grande importância adaptativa. Através delas é possível compreender quais estratégias morfológicas e fisiológicas permitem com que as plantas lidem com perturbações pontuais e com ambientes altamente estressantes. A compreensão destas estratégias pode trazer, além do melhor entendimento das comunidades naturais, uma ferramenta útil em programas de restauração. O semiárido brasileiro é um bioma altamente estressante, caracterizado por um forte filtro ambiental de estresse hídrico e altas temperaturas. Ademais, 53% de seu território já foi desmatado, e os métodos de restauração utilizados possuem baixa efetividade. A compreensão das estratégias de alocação de biomassa das plantas neste sistema é urgente para que esses métodos de restauração possam ser mais efetivos. Neste sentido, o primeiro capítulo desta tese busca compreender as possíveis relações entre padrões de plasticidade e a capacidade de espécies arbóreas serem bem sucedidas em programas de restauração. Pôde-se observar que espécies diferiram significativamente em sua capacidade plástica no que diz respeito à alocação de biomassa em raiz versus parte aérea. As espécies mais plásticas apresentaram em geral um maior potencial de sobrevivência em campo, demonstrando que a flexibilidade na alocação de biomassa, desempenha um importante papel em ambientes estressantes. Grime (1977) em seu trabalho clássico aponta 3 principais estratégias de captação e uso de recursos que plantas utilizam para lidar com diversas pressões ambientais: Ruderais, Competidoras e Estresse-tolerantes. Sabe-se que plantas Competidoras tendem a apresentar maior plasticidade fenotípica enquanto que em plantas Estresse-tolerantes a plasticidade é menos expressiva. Pouco se compreende sobre como estas estratégias de captação de recurso funcionam no semi-árido brasileiro. Da mesma forma, ainda permanece como uma lacuna entender se existe variação plástica das espécies com estratégias distintas em diferentes situações de disponibilidade de recurso. Por isto, no segundo capítulo buscou-se testar se características morfofuncionais dessas espécies vegetais estariam correlacionadas com suas estratégias de resposta à seca e se espécies arbóreas diferem nas suas estratégias de alocação em raíz e parte aérea quando enfrentam situações de estresse hídrico. Espera-se que as espécies “Competidoras” tendam a apresentar maior capacidade de realocação de biomassa frente as alterações abióticas do que as espécies com características “Estresse-tolerantes”. As estratégias de crescimento e alocação em raiz e parte aérea das espécies lenhosas estudadas diferiram de acordo com as disponibilidades de recursos. Algumas espécies apresentaram respostas de maior acúmulo de biomassa em raíz em relação à parte aérea quando irrigadas, outras apresentaram maior investimento em biomassa em raiz quando em tratamentos de seca. Em geral, a relação do investimento em raíz e parte aérea não demonstrou estar correlacionadas com características morfofuncionais de altura, SLA e densidade de madeira, no entanto, árvores mais altas se mostraram mais propensas a alongarem suas raízes em situações de seca. A diversidade de estratégias que possuem as espécies da Caatinga pode ser atribuída aos seus diferentes históricos de pressões, aliado ao filtro ambiental que a Caatinga exerce, modulando um grupo de estratégias que não podem ser completamente explicadas pelo modelo do triângulo do Grime (1977). A compreensão em larga escala de como os tipos de plasticidades morfológicas e fisiológicas e de parte aérea e raiz variam de acordo com fatores abióticos ainda não é clara. Por isto, no terceiro capítulo testamos se espécies que apresentam maior plasticidade fisiológica apresentam também maior plasticidade morfológica, se plantas são mais plásticas em atributos fisiológicos ou morfológicos e se o tipo de recurso disponível, seja este acima ou abaixo do solo poderia influenciar diferencialmente a plasticidade de alocação em raiz e parte aérea. Vimos que de modo geral não há diferença entre investimento de plasticidade entre atributos fisiológicos e morfológicos. Pode-se também verificar que existe diferença nos níveis de plasticidade entre espécies, porém aquelas que são mais plásticas em atributos morfológicos também o são em atributos fisiológicos. Adicionalmente, verificou-se que a alteração de um recurso de solo como água e nutrientes leva a uma maior alocação em raízes, enquanto que a alteração em recursos acima do solo como luz e CO₂ leva a uma maior alocação de biomassa em folhas e galhos. Esses resultados demonstram que plantas não só diferem em sua capacidade de serem plásticas frente às alterações ambientais, mas que também o seu maquinário fisiológico e morfológico evolui conjuntamente para expressar características plásticas. Adicionalmente, a plasticidade em plantas é usada como um meio de intensificar a captura de um recurso quando este se torna disponível.  

Beyond its importance in maintaining ecosystems, sharks provide services that play important socioeconomic roles. The rise in their exploitation as a tourism resource in recent years has highlighted economic potential of non-destructive uses of sharks and the extent of economic losses associated to declines in their population. In this work, we present estimates for use value of sharks in Fernando de Noronha Island - the only ecotouristic site offering shark diving experience in the Atlantic coast of South America. Through the Travel Cost Method we estimate the total touristic use value aggregated to Noronha Island by the travel cost was up to USD 312 million annually, of which USD 91.1 million are transferred to the local economy. Interviewing people from five different economic sectors, we show shark-diving contribute with USD 2.5 million per year to Noronha’s economy, representing 19% of the island’s GDP. Shark-diving provides USD 128.5 thousand of income to employed islanders, USD 72.6 thousand to government in taxes and USD 5.3 thousand to fishers due to the increase in fish consumption demanded by shark divers. We discover, though, that fishers who actually are still involved in shark fishing earn more by catching sharks than selling other fish for consumption by shark divers.  We conclude, however, that the non-consumptive use of sharks is most likely to benefit large number of people by generating and money flow if compared to the shark fishing, providing economic arguments to promote the conservation of these species.

Natural landscapes have been dramatically affected by habitat loss and fragmentation, which transform continuous forest in habitat patches imbedded in areas of non-habitat (matrices). This matrices, inhospitable or not, affect countless ecological process, like dispersal. One of the ways to understand this effect of matrix on dispersal is studying animal’s perceptual range. Which is a range at which an animal perceive landscape elements. This perception is directly connected to the success to reach a new habitat patch while animals navigate through matrix. To contribute to this knowledge we evaluate the habitat perception of Heliconius erato. However, we were also interest in evaluate the effect of butterflies age and matrix type on its perception. Consequently, we raised butterflies on laboratory and matched with butterflies from forest during a release experiment. To determinate perceptual range, we did releases in two different matrices at three distances from forest (0, 30 and 100 meters) and measured the final angle reached for butterflies. We found that: I) butterflies released in edge were strongly oriented to forest; II) than higher the release distance the lower perceptual ability and III) there is an interaction between age and matrix type. Naïve butterflies oriented better on open field (perceptual range: 30-100 meters and experienced oriented better at coconut plantation (perceptual range: 30-100 meters).

Duas espécies de borboletas miméticas Heliconius erato e Heliconius melpomene apresentam coloração similar. Tal similaridade pode atuar confundindo o reconhecimento de seus co-específicos no momento da escolha de parceiros sexuais. As duas espécies possuem um conjunto de variações sutis na cor de suas asas que são  compartilhadas por ambas espécies, como os pontos vermelhos encontrados acima da faixa amarela. Em H. erato variações na cor de suas asas são exclusivas da espécie como os red raylets e pontos amarelos na região distal da asa posterior.  Acredita-se que tais variações fenotípicas auxiliem no reconhecimento de seus co-específicos, para tanto, o presente estudo tem por intuito verificar se as duas espécies envolvidas na análise reconhecem seus co-específicos. Sendo, experimentos com modelos que contemplaram  variações sutis foram montados e apresentados aos machos de H. erato e H. melpomene. Em cada experimento foi verificado a probabilidade relativa de aproximação do macho ao modelo. O teste de likelihood indicou que as diferenças sutis encontradas nos padrões de asas de H. erato e H. melpomene podem atuar como pistas de reconhecimento de indivíduos da mesma espécie. Sendo que a espécie H. erato pode ser considerando um discriminador mais refinado no reconhecimento e ambas as espécies selecionaram modelos que possuem variações médias, indicando seleção normalizadora para a escolha do padrão de asa. Podemos concluir, que a cor e, principalmente, os padrões sutis na variação da cor são utilizados como um sinal usado por borboletas no reconhecimento de seus co-específicos.

Ao passo que os carnívoros são considerados importantes regulares e estruturadores das comunidades naturais, também são extremamente pressionados pela ação antrópica. Ameaçado de extinção, o gato-do-mato-pequeno (Leopardus tigrinus) é uma das espécies menos conhecidas entre os felinos neotropicais. Neste trabalho, investigamos a ocupação e o padrão de atividade de L. tigrinus na Caatinga, tentando entender que fatores ambientais e antrópicos afetam essa ocupação e como o padrão de atividade da espécie pode ser influenciado por fatores bióticos e abióticos. Para isso levantamos dados de ocorrência e do horário de atividade da espécie em 10 áreas espalhadas pelo estado do Rio Grande do Norte. Para modelar a ocupação, utilizamos modelos hierárquicos baseados em máxima verossimilhança que representaram hipóteses biológicas e foram ranqueados com o uso do Critério de Informação de Akaike (AIC). De acordo com os resultados, a ocorrência da espécie é maior distante de assentamentos rurais e em locais com maior proporção de vegetação arbórea. Desta forma, L. tigrinus parece ser afetado negativamente pela atividade antrópica existente nesses assentamentos e demonstra uma preferência por áreas do habitat com vegetação estruturalmente mais complexa. Analisando os horários dos registros da espécie através de estatística circular, concluímos que o seu padrão de atividade é majoritariamente noturno. Dentre os fatores testados, a atividade de L. tigrinus foi diretamente afetada pela disponibilidade de pequenos mamíferos terrestres, provavelmente, suas presas preferenciais neste ecossistema. Além disso, as temperaturas registradas no ambiente afetaram direta e indiretamente a atividade da espécie, já que também condicionam a atividade das suas presas. Os resultados encontrados nesta pesquisa melhoram o conhecimento sobre um felino ameaçado que habita a Caatinga, podendo assim auxiliar no desenvolvimento de estratégias de conservação e manejo da espécie, bem como no planejamento de pesquisas futuras neste ecossistema.

Abundância e riqueza de espécies são parâmetros centrais para ecologia e cruciais para medidas de diversidade e composição de espécies em um ambiente. Podem ser afetados pelas alterações, pela estrutura da paisagem e do habitat, que repercutem de maneira distinta entre os grupos taxonômicos promovendo perda de diversidade. Portanto, entender como esses padrões ocorrem é imprescindível para possíveis decisões sobre a conservação dessas espécies e seus ambientes. Diante disso, este trabalho objetivou avaliar a influência da alteração e estrutura da paisagem e do habitat sobre os lagartos com ênfase na Caatinga. Para isso, foram amostradas durante três meses sete áreas de Caatinga através do método de encontro visual por transectos. Ainda, variáveis da paisagem e do habitat foram registradas para avaliar como elas influenciam esse grupo neste ambiente, através da seleção de modelos. Nossos resultados demonstraram que a riqueza de espécies foi afetada pela complexidade topográfica de maneira positiva, assim como pela quantidade de afloramento rochoso. Este último também foi responsável por agrupar as áreas amostrais em três grupos dissimilares em relação à composição de espécies. A complexidade topográfica e o número de afloramentos rochosos afetam a riqueza de espécies de maneira positiva, devido à heterogeneidade ambiental que elas promovem no ambiente, permitindo as espécies refúgios, abrigos e locais para termorregulação. Além disso, áreas mais complexas topograficamente são menos suscetíveis às alterações e mais preservadas, apresentando maior diversidade. A composição de espécies, como registrado em outros ambientes, teve a estrutura do habitat como principal fator em agrupar as áreas amostradas. Isso corrobora nossa hipótese de que ela, através da heterogeneidade ambiental afeta os parâmetros de riqueza e abundância das espécies. Portanto, preservar esses ambientes através de unidades de conservação e de um zoneamento do uso da terra é de extrema importância para a manutenção da diversidade dos lagartos na Caatinga.