Parecer da Comissão Científica

Projeto do CEBIMar

Dados do solicitante

Andre Pardal Souza

Natureza do projeto

Projeto de docente ou pesquisador
Outra - AP FAPESP - Projeto Geração

Pesquisadores ou docentes associados

Aurea Maria Ciotti

Recursos

Não se aplica
Fapesp

Descrição do projeto

Funcionamento de ecossistemas e a provisão de serviços em resposta à urbanização costeira
06-02-2023
06-02-2028
A rápida expansão urbana na zona costeira do mundo todo tem ameaçado a saúde dos ecossistemas. A proliferação de estruturas artificiais construídas na interface terra-mar (p. ex., muros de contenção, píeres, pontes, quebra-mares) são, hoje, componentes omnipresentes das cidades costeiras. Estas estruturas fornecem novos habitats consolidados que abrigam assembleias diferentes de áreas naturais, facilitam a bioinvasão e modificam funções ecossistêmicas e conectividade ecológica. Além disso, muitas destas estruturas bloqueiam a luz solar direta afetando negativamente produtores primários e favorecendo a formação de assembleias dominadas por organismos heterotróficos. O sombreamento por estruturas artificiais e a demanda energética das assembleias associadas as mesmas geram, potencialmente, impactos ambientais substanciais, porém ainda menos quantificados. Por outro lado, estas assembleias provêm importantes serviços ecossistêmicos como a limpeza das águas e fixação de carbono. Compreender como a urbanização costeira altera o funcionamento de ecossistemas consiste em uma tarefa urgente para o desenvolvimento sustentável de cidades costeiras. Neste projeto, proponho (i) realizar uma revisão das publicações, à nível mundial, sobre o impacto do sombreamento por estruturas artificiais na biota de ecossistemas aquáticos costeiros; (ii) mapear e estimar a área sombreada por estruturas artificiais em diversos centros urbanos costeiros do Brasil; (iii) quantificar o impacto trófico das assembleias associadas a estruturas artificiais; e (iv) quantificar serviços ecossistêmicos (p. ex., limpeza das águas e fixação de carbono) provisionados por assembleias associadas a estruturas artificiais. A execução dos itens (i) e (ii) dependerá, majoritariamente, do acesso à bases de dados para obtenção das informações (i. e., Web of Science, Google Earth). Para os itens (iii) e (iv), medições de repostas funcionais, como taxas de filtração, consumo de oxigênio, produtividade secundária e bioacumulação de contaminantes, serão realizadas em campo e laboratório. As informações e resultados que serão geradas neste projeto são de elevada prioridade e contribuirão para iniciativas vigentes com o objetivo de atingirmos o uso sustentável do oceano.
assembleias bentônicas; endurecimento costeiro; estruturas artificiais; filtração; fluxo de energia
A primeira etapa desde projeto será a revisão e síntese da literatura sobre os impactos do sombreamento na biota de ecossistemas costeiros do mundo todo. As buscas serão realizadas na base de dados Web of Science e Scopus utilizando combinações entre palavras-chave em inglês (p. ex., ‘shad*’, ‘coast*’, ‘artificial structures’). As informações dos artigos serão compiladas de forma sistemática, permitindo obter-se um estado da arte sobre a temática.
A segunda parte deste projeto será o mapeamento das áreas sombreadas em diferentes centros urbanos do Brasil, ainda a serem definidos (p. ex., baía de Santos, baía da Guanabara). Os mapeamentos serão realizados através de imagens de sensoriamento remoto no software Google Earth.
A terceira etapa deste projeto refere-se aos estudos do impacto trófico das assembleias associadas a estruturas artificias. Nesta etapa, eu proponho realizar dois estudos. O primeiro terá o objetivo de comparar o consumo de energia entre assembleias associadas a substratos naturais e artificiais. Este enfoque permitirá compreender diferenças funcionais entre assembleias ocupando habitats consolidados naturais (costões rochosos) e estruturas artificiais. O segundo estudo, por sua vez, terá por objetivo estimar o impacto trófico total de áreas urbanas (p. ex., Baía de Santos, Canal de São Sebastião), portanto, com o foco apenas nas assembleias ocupando substratos artificiais. Este estudo permitirá estimar a quantidade de energia drenada do sistema pelágico costeiro, através do consumo de fitoplâncton, pelas assembleias associadas a estruturas artificiais. Nestes dois estudos, eu focarei exclusivamente nas assembleias do entremarés ocupando estruturas artificiais. O consumo de energia será estimado através do consumo de oxigênio medido em campo e laboratório. As medições serão replicadas espacial e temporalmente para uma estimativa representativa desta resposta. O cálculo do consumo total de energia por área urbana será realizado através da extrapolação das taxas de consumo de energia medidas para a extensão total de entremarés artificial ocupado por assembleias de filtradores. As taxas de produção de energia pelo fitoplâncton serão estimadas através de medições realizadas in situ e disponíveis em bases de dados e imagens de satélite da produtividade primária.
A quarta etapa deste projeto consistirá na quantificação de serviços ecossistêmicos providos pelas assembleias associadas a estruturas artificiais e comparação com aquelas de substratos naturais. Nesta etapa, farei medições em campo das taxas de filtração, produtividade secundária e bioacumulação de contaminantes. As medidas de produtividade secundária e bioacumulação de contaminantes será realizada através da raspagem de áreas e acompanhamento do aumento da biomassa e quantificação de metais nos tecidos destes animais. Este experimento será realizado por 24 meses, com medições independentes após 12 e 24 meses. As medidas de filtração serão realizadas em campo em diferentes ocasiões para uma estimativa representativa. Amostras das assembleias serão raspadas cuidadosamente do substrato e colocadas em um recipiente de volume conhecido preenchido com água do mar local. A quantidade de fitoplâncton filtrado pelas assembleias será estimado através da quantificação da concentração de clorofila antes e após a imersão dos filtradores. Amostras de água serão filtradas e armazenadas em acetona para extração de clorofila e posterior leitura com fluorímetro. Amostras de água de controles (i. e., recipientes apenas com água) também serão medidas para quantificar a variação na concentração de clorofila devido outros fatores que não o consumo pelos filtradores.
O primeiro ano de financiamento (fevereiro-2023 a fevereiro-2024) será utilizado para a realização da revisão sobre o efeito de sombreamento por estruturas artificiais nas biotas marinhas (etapa i) e do mapeamento das áreas sombreadas em diversos centros urbanos brasileiros (etapa ii). Neste período, pretendo completar a revisão dentro dos primeiros 6 meses, e completar o mapeamento das áreas sombreadas por estruturas artificiais dentro dos 6 meses seguintes.
A quantificação do consumo energético e impacto trófico das assembleias associadas a estruturas artificiais em áreas urbanas (etapa iii) demandará maior atividade de campo. Portanto, as atividades desta etapa serão realizadas durante dois anos de execução do projeto (entre agosto-2023 e agosto-2025). As amostragens para a comparação do consumo energético entre assembleias de substratos naturais e artificiais ocorrerá nas campanhas entre 2023 e 2024, com pelo menos 3 repetições temporais. As amostragens para as estimativas do impacto trófico total de áreas urbanas seguirão até 2025, considerando que proponho realizar seis campanhas amostrais no total. Esta etapa demanda maior atividade de campo para que seja possível obter maior representatividade espacial e temporal das respostas medidas, logo incluindo o máximo possível de estruturas artificiais dentro dos locais escolhidos. Os dados de produtividade fitoplanctônica (de sensoriamento remoto e medidos in situ) também serão obtidos e processados entre 2023 e 2025.
A quantificação de serviços ecossistêmicos providos pelas assembleias associadas a estruturas artificiais e comparações com assembleias de substratos naturais (etapa iv) terá início em 2025 e seguirão até início de 2027. O experimento de produtividade secundária e bioacumulação de contaminantes ocorrerá entre fevereiro-2025 e fevereiro-2027. As medidas de filtração serão realizadas em campo e repetidas pelo menos 3 vezes dentro deste período de dois anos. O último ano do projeto, entre fevereiro-2027 e fevereiro-2028 será utilizado para a finalização do projeto e eventualmente realização de algum estudo de curto prazo que seja necessário/pensado no decorrer do projeto.

Solicitações

Serão necessárias áreas de bancada para montagem de aquários e realização de medições fisiológicas (p. ex., consumo de oxigênio) e processamento de amostras (p. ex., pesagens, medições de tamanho).
Balança analítica, mufla, estufa, aquários.
Os organismos alvos deste projeto são invertebrados filtradores associados a estruturas artificiais. Portanto, os organismos a serem coletados serão ostras, cracas, mexilhões, briozoários, etc. De forma geral, a responsabilidade pelas coletas será do executor do projeto e de outras pessoas envolvidas (estagiários, estudantes).
Este projeto será executado em cidades da Baixada Santista (p. ex., Santos, Guarujá, Bertioga) e Litoral Norte de São Paulo (p. ex., São Sebastião, Ilhabela). Coletas em locais longe de São Sebastião serão executadas pelo proponente. Para coletas realizadas nas proximidades do CEBIMar, será solicitado o uso de embarcação para acesso aos sítios de amostragem.
Sim. As coletas serão realizadas majoritariamente em períodos de maré baixa e baixo hidrodinamismo.
Sim
  • Montagem de alguma estrutura (estantes, aquários etc)
  • Auxílio técnico para manutenção de estruturas ou material biológico na ausência dos participantes da atividade
  • Auxílio técnico para coleta de organismos ou observações de campo
  • Utilização de embarcação do CEBIMar
  • Janeiro
  • Fevereiro
  • Março
  • Abril
  • Maio
  • Junho
  • Julho
  • Agosto
  • Setembro
  • Outubro
  • Novembro
  • Dezembro
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