PELD Site 5: Restingas e Lagoas Costeiras do Norte Fluminense - RLaC
Website of the project:
https://peld.macae.ufrj.br
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Regulation of bacterial internal stoichiometry by environmental trophic status and its role to microbial carbon flow in freshwater (PVE - CAPES).
Coordinator: André M. Amado (UFRN)
Visiting Professor: James Cotner (UMN)
Human activities have been changing the biosphere in deep ways that alter the quality and functioning of ecosystems. For instance, carbon emissions by fossil fuels have been affecting the aquatic ecosystems organisms physiology and the way they interact in the biosphere, such as metabolic alterations (increase in carbon dissipation). Also, changes in the landscape to agricultural and urban expansion have been leading to higher nutrients loads (especially phosphorous) to aquatic ecosystems, which directly affect productivity, species composition and water quality. Thus, ecosystems originally P-limited are becoming P-overloaded, which potential impacts to aquatic organisms. For instance, heterotrophic bacteria, which are central players in the global biogeochemical cycles, directly depend on inorganic P concentration in the water to function. They present a wide range of activities, since organic matter processing, dissimilatory processes and trophic chain that might be affected accordingly to stoichiometry resources requirements changes, due to physiological adaptations. Our long-term goal is to understand feedbacks between organisms and their environments as mediated by nutrient and organic carbon requirements. This study is beingdeveloped in the Rio Grande do Norte State inland aquatic ecosystems that comprise a gradient of P and chlorophyll a concentration, from the coastal to the continental areas.
NEW: Watch the new videos of the project talking about sampling, experiments, and others in "videos" menu.
Coordinator: André M. Amado (UFRN)
Visiting Professor: James Cotner (UMN)
Human activities have been changing the biosphere in deep ways that alter the quality and functioning of ecosystems. For instance, carbon emissions by fossil fuels have been affecting the aquatic ecosystems organisms physiology and the way they interact in the biosphere, such as metabolic alterations (increase in carbon dissipation). Also, changes in the landscape to agricultural and urban expansion have been leading to higher nutrients loads (especially phosphorous) to aquatic ecosystems, which directly affect productivity, species composition and water quality. Thus, ecosystems originally P-limited are becoming P-overloaded, which potential impacts to aquatic organisms. For instance, heterotrophic bacteria, which are central players in the global biogeochemical cycles, directly depend on inorganic P concentration in the water to function. They present a wide range of activities, since organic matter processing, dissimilatory processes and trophic chain that might be affected accordingly to stoichiometry resources requirements changes, due to physiological adaptations. Our long-term goal is to understand feedbacks between organisms and their environments as mediated by nutrient and organic carbon requirements. This study is beingdeveloped in the Rio Grande do Norte State inland aquatic ecosystems that comprise a gradient of P and chlorophyll a concentration, from the coastal to the continental areas.
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Effects of cyanobacteria ingestion on the metabolism of zooplankton consumers
Coordenador: Ali Ger (UFRN)
Colaboradores: André M. Amado (UFRN); Hugo Sarmento (UFSCar)
Descrição: Experimentos de avaliação dos efeitos de alteração da dieta do zooplancton para cianobactérias, sobre a eficiência metabolica desses organismos. Esse estudo se mostra de grade relevância, uma vez que a eutrofização sendo um problema de escala global e, acarretam na dominancia massiva de cianobactérias nos ecossistemas aquáticos. Pouco se sabe dos efeitos dessa dominância, que representa uma mudança na quantidade e qualidade dos recursos para o zooplâncton, sobre o fluxo de energia peka cadeia trófica planctônica, bem como para a respiração e crescimento do zooplâncton.
Coordenador: Ali Ger (UFRN)
Colaboradores: André M. Amado (UFRN); Hugo Sarmento (UFSCar)
Descrição: Experimentos de avaliação dos efeitos de alteração da dieta do zooplancton para cianobactérias, sobre a eficiência metabolica desses organismos. Esse estudo se mostra de grade relevância, uma vez que a eutrofização sendo um problema de escala global e, acarretam na dominancia massiva de cianobactérias nos ecossistemas aquáticos. Pouco se sabe dos efeitos dessa dominância, que representa uma mudança na quantidade e qualidade dos recursos para o zooplâncton, sobre o fluxo de energia peka cadeia trófica planctônica, bem como para a respiração e crescimento do zooplâncton.
A importância de fatores locais e regionais na regulação microbiana do fluxo de carbono em ecossistemas aquáticos de baixas latitudes RN (2012-2015). CNPq.
Coordinator: André M. Amado (UFRN)
Em função da temática do acúmulo do gás carbônico (CO2) na atmosfera a comunidade científica passou a prestar grande atenção aos fenômenos que interagem com o ciclo do carbono na biosfera. Os ecossistemas aquáticos são importantes atores nesse ciclo, seja por atuarem como transformadores e transportadores do carbono de origem terrestre para a atmosfera ou, por atuarem como apreensores ou liberadores de carbono da atmosfera. O carbono orgânico dissolvido (COD) é um dos principais e mais abundantes estoque de carbono na biosfera e está sujeito a diversos processos de mineralização em ecossistemas aquáticos. A degradação do COD é, portanto, um importante mecanismo de formação de CO2 para conseqüente emissão para a atmosfera. Os principais processos de mineralização do COD nos ecossistemas aquáticos são a respiração dos organismos planctônicos e bacterianos. Estudos recentes apontam que temperaturas acima de 14° não mais limitam o metabolismo bacteriano/planctônico. Por isso, a relevância da respiração em ecossistemas tropicais, nos quais a temperatura é mais estável ao longo do ano, deve ser diferenciada e apresentar diferentes padrões de regulação, sobretudo ligado a fatores ambientais, tais como concentração de nutrientes, biodisponibilidade de carbono, pH, entre outros. O presente projeto tem por objetivo principal, avaliar o processo de respiração e produção bacteriana e estudar as suas relações com fatores ambientais e climáticos e suas relações com o metabolismo bioquímico celular em um amplo espectro de ecossistemas aquáticos continentais, tropicais, naturais e artificiais, do Estado do Rio Grande do Norte. A hipótese central deste projeto é que: O metabolismo bacteriano em ecossistemas de baixa latitude é regulado por regimes ambientais locais em detrimento da variação anual da temperatura.
Coordinator: André M. Amado (UFRN)
Em função da temática do acúmulo do gás carbônico (CO2) na atmosfera a comunidade científica passou a prestar grande atenção aos fenômenos que interagem com o ciclo do carbono na biosfera. Os ecossistemas aquáticos são importantes atores nesse ciclo, seja por atuarem como transformadores e transportadores do carbono de origem terrestre para a atmosfera ou, por atuarem como apreensores ou liberadores de carbono da atmosfera. O carbono orgânico dissolvido (COD) é um dos principais e mais abundantes estoque de carbono na biosfera e está sujeito a diversos processos de mineralização em ecossistemas aquáticos. A degradação do COD é, portanto, um importante mecanismo de formação de CO2 para conseqüente emissão para a atmosfera. Os principais processos de mineralização do COD nos ecossistemas aquáticos são a respiração dos organismos planctônicos e bacterianos. Estudos recentes apontam que temperaturas acima de 14° não mais limitam o metabolismo bacteriano/planctônico. Por isso, a relevância da respiração em ecossistemas tropicais, nos quais a temperatura é mais estável ao longo do ano, deve ser diferenciada e apresentar diferentes padrões de regulação, sobretudo ligado a fatores ambientais, tais como concentração de nutrientes, biodisponibilidade de carbono, pH, entre outros. O presente projeto tem por objetivo principal, avaliar o processo de respiração e produção bacteriana e estudar as suas relações com fatores ambientais e climáticos e suas relações com o metabolismo bioquímico celular em um amplo espectro de ecossistemas aquáticos continentais, tropicais, naturais e artificiais, do Estado do Rio Grande do Norte. A hipótese central deste projeto é que: O metabolismo bacteriano em ecossistemas de baixa latitude é regulado por regimes ambientais locais em detrimento da variação anual da temperatura.
Estudo da dinâmica da diversidade e metabolismo de comunidades microbianas planctônicas: Implementação do primeiro observatório microbiano na região Nordeste do Brasil.
Coordenador: André M. Amado (UFRN)
Coordenador Adjunto: Hugo Sarmento (UFSCar)
O oceano desempenha um papel central nos ciclos biogeoquímicos globais e, consequentemente, é o principal regulador do clima. A vida e os ciclos biogeoquímicos no oceano são na sua maioria microbianos: tanto os estoques de biomassa como os fluxos de carbono são amplamente dominados por organismos de tamanho inferior a 2 μm (picoplancton), especialmente em zonas quentes e pobres em substancias nutritivas (oligotróficas). Estas regiões são de grande interesse e relevância, já que ocupam a maior parte da superfície do oceano global. A região NE da costa brasileira reúne as condições ideais para o estudo deste tipo de ecossistema por ser uma região que recebe a corrente atlântica equatorial de água quente e oligotrófica. Este projeto realizou a implementação do primeiro observatório microbiano da região NE do Brasil (que é um dos primeiros em região tropical a nível global) especialmente desenhado para o estudo da dinâmica de populações e processos microbianos.
Coordenador: André M. Amado (UFRN)
Coordenador Adjunto: Hugo Sarmento (UFSCar)
O oceano desempenha um papel central nos ciclos biogeoquímicos globais e, consequentemente, é o principal regulador do clima. A vida e os ciclos biogeoquímicos no oceano são na sua maioria microbianos: tanto os estoques de biomassa como os fluxos de carbono são amplamente dominados por organismos de tamanho inferior a 2 μm (picoplancton), especialmente em zonas quentes e pobres em substancias nutritivas (oligotróficas). Estas regiões são de grande interesse e relevância, já que ocupam a maior parte da superfície do oceano global. A região NE da costa brasileira reúne as condições ideais para o estudo deste tipo de ecossistema por ser uma região que recebe a corrente atlântica equatorial de água quente e oligotrófica. Este projeto realizou a implementação do primeiro observatório microbiano da região NE do Brasil (que é um dos primeiros em região tropical a nível global) especialmente desenhado para o estudo da dinâmica de populações e processos microbianos.
Environmental Characterization and Evaluation of Biogenic Oceanic Resources from Brazilian Continental Shelf and Adjacent Oceanic Zone - CARBOM. MCT/CNPq - INCTMar (2011-2014).
Coordinator: Frederico Brandini (USP)
The central theme of this project is the budget of carbon and other chemical elements associated with the production of organic matter in the Atlantic Ocean, as well as the annual flux between biogeochemical compartments of the Brazilian continental margin and the adjacent deep-ocean area. It is part of National Institutes of Science and Technology (INCT-MCT).
Coordinator: Frederico Brandini (USP)
The central theme of this project is the budget of carbon and other chemical elements associated with the production of organic matter in the Atlantic Ocean, as well as the annual flux between biogeochemical compartments of the Brazilian continental margin and the adjacent deep-ocean area. It is part of National Institutes of Science and Technology (INCT-MCT).
Determinação da capacidade suporte e zoneamento de áreas aquícolas como base para o desenvolvimento sustentável da piscicultura nos reservatórios de Santa Cruz e Umari - RN (2012-2014) - FAPERN.
Cordinator: Gustavo Gonzaga da Silva (UFERSA).
A aquicultura sustentável baseia-se na utilização racional dos recursos financeiros, naturais e humanos no processo de produção. A sustentabilidade econômica depende da elaboração de projetos bem concebidos e de uma cadeia produtiva forte, além do trabalho conjunto do setor privado e órgãos gestores governamentais. O desenvolvimento de atividades de aquicultura em reservatórios do Nordeste pode ser uma alternativa viável, desde que exista a preocupação em se considerar todos os aspectos que norteiam a aquicultura sustentável. Neste contexto, o presente projeto pretende estudar os reservatórios de Santa Cruz e Umari RN, onde já estão sendo desenvolvidas atividades de piscicultura em tanques rede. Os principais objetivos do presente projeto são: (i) caracterizar física, química e biologicamente os reservatórios de Santa Cruz e Umari, visando criar ferramentas para instituir o monitoramento dos mesmos e para auxiliar na gestão e possível ampliação das atividades de piscicultura e de outros usos; (ii) caracterizar a composição e a estrutura das comunidades aquáticas nas diferentes áreas do reservatório, com ênfase em áreas próximas aos sistema de tilapicultura; (iii) mediar e subsidiar o desenvolvimento de um sistema compartilhado e participativo para a gestão da atividade aquícola; (iv) quantificar a sustentabilidade econômica, social e ambiental das atividades de piscicultura no reservatório através da aplicação de índices e indicadores, visando a implementação de empreendimentos aquícolas sustentáveis; (v) aplicar e validar modelos de capacidade suporte para o desenvolvimento sustentável das atividades de piscicultura em tanques-redes no reservatório, com intuito de verificar áreas mais propícias a implantação de atividades de piscicultura em tanques-rede e (vi) criar um Sistema de Informações Geográficas que contenham informações sobre as características ambientais do reservatório com o principal intuito de auxiliar na implantação e/ou readequação das atividades aquícolas nos reservatórios.
Cordinator: Gustavo Gonzaga da Silva (UFERSA).
A aquicultura sustentável baseia-se na utilização racional dos recursos financeiros, naturais e humanos no processo de produção. A sustentabilidade econômica depende da elaboração de projetos bem concebidos e de uma cadeia produtiva forte, além do trabalho conjunto do setor privado e órgãos gestores governamentais. O desenvolvimento de atividades de aquicultura em reservatórios do Nordeste pode ser uma alternativa viável, desde que exista a preocupação em se considerar todos os aspectos que norteiam a aquicultura sustentável. Neste contexto, o presente projeto pretende estudar os reservatórios de Santa Cruz e Umari RN, onde já estão sendo desenvolvidas atividades de piscicultura em tanques rede. Os principais objetivos do presente projeto são: (i) caracterizar física, química e biologicamente os reservatórios de Santa Cruz e Umari, visando criar ferramentas para instituir o monitoramento dos mesmos e para auxiliar na gestão e possível ampliação das atividades de piscicultura e de outros usos; (ii) caracterizar a composição e a estrutura das comunidades aquáticas nas diferentes áreas do reservatório, com ênfase em áreas próximas aos sistema de tilapicultura; (iii) mediar e subsidiar o desenvolvimento de um sistema compartilhado e participativo para a gestão da atividade aquícola; (iv) quantificar a sustentabilidade econômica, social e ambiental das atividades de piscicultura no reservatório através da aplicação de índices e indicadores, visando a implementação de empreendimentos aquícolas sustentáveis; (v) aplicar e validar modelos de capacidade suporte para o desenvolvimento sustentável das atividades de piscicultura em tanques-redes no reservatório, com intuito de verificar áreas mais propícias a implantação de atividades de piscicultura em tanques-rede e (vi) criar um Sistema de Informações Geográficas que contenham informações sobre as características ambientais do reservatório com o principal intuito de auxiliar na implantação e/ou readequação das atividades aquícolas nos reservatórios.
Autochthonous vs. allochthonous DOM source and bacterial metabolism: influence to the carbon balance in mesocosms experiments (2009 - 2011). International Foundation for Science.Coordinator: André M. Amado
We hypothesized that the mixture of algal and terrestrial DOM stimulates bacterial production rather than respiration, which might contributes to carbon accumulation in aquatic system due to higher BGE. To test this hypothesis we will set up water tank mesocosm experiments with 4 treatments: (1) Lake water (control treatment), (2) Lake water + nitrogen and phosphorous (+NP), (3) Lake water + terrestrial litter (terrestrial organic matter; +TOM) and, (4) Lake water +NP +TOM. There are 3 manuscripts in final preparation for publication.
1- Prevalence of biological decomposition contribution to CO2 emission in mesocosms with terrestrial organic matter - Moura et a. in prep.
2- Allochthonous detritus increases the effects of filter feeding fishes on plankton communities - Rocha et al., in prep.
We hypothesized that the mixture of algal and terrestrial DOM stimulates bacterial production rather than respiration, which might contributes to carbon accumulation in aquatic system due to higher BGE. To test this hypothesis we will set up water tank mesocosm experiments with 4 treatments: (1) Lake water (control treatment), (2) Lake water + nitrogen and phosphorous (+NP), (3) Lake water + terrestrial litter (terrestrial organic matter; +TOM) and, (4) Lake water +NP +TOM. There are 3 manuscripts in final preparation for publication.
1- Prevalence of biological decomposition contribution to CO2 emission in mesocosms with terrestrial organic matter - Moura et a. in prep.
2- Allochthonous detritus increases the effects of filter feeding fishes on plankton communities - Rocha et al., in prep.