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- Understanding sperm whale (Physeter macrocephalus) in Pico Island, AzoresPublication . Subiron Moreso, Gerard; Castilho, Rita; Santos, Rui Peres dosPhoto-identification has proven a reliable tool to study cetacean species such as the sperm whale (Physeter macrocephalus). Sperm whales have a worldwide distribution that differs between females and males. Females and immature social units are mostly found in tropical and subtropical waters such as the Azores, and males more frequently in higher latitudes. In this study, the use of whale watching as an opportunistic platform to acquire almost year-round data, allowed to assess the sperm whale occurrence, distribution, social structure, and behaviours displayed around Pico Island, Azores during a seven-year period (2012 to 2018). Individuals were photo-identified, and a database of 4851 fluke photographs were visually analysed by three independent researchers, which yielded a sperm whale catalogue for Pico (n = 516). From all catalogued whales, most were sighted only one time in the study period (78%). However, for some individuals it was found a pattern of seasonal residency, with times of individual permanence up to 72 days. Most sightings accounted for females and immature individuals, including calves, which appeared more abundant in summer. Sperm whales off the Azores presented a similar unit size displayed in other regions of the Atlantic Ocean. Male sperm whales, despite the small sample size, were more abundant in summer, and presented different foraging diving times than females. Spatial distribution analysis was performed by calculating the encounter rates for the study area using the sightings and effort. We observed homogeneous distribution, although additional research should be made in some areas. Environmental variables such as depth, distance to coast and sea surface temperature appeared to be a factor influencing the sperm whale occurrence in the area, and more research is needed to provide conclusive answers. Opportunistic platforms such as whale watching, despite some limitations, have proven helpful to obtain cost-efficient and reliable data for research purposes.
- Invasion of the Reds? Long-term shifts on intertidal seaweed at distribuition limitsPublication . Liulea, Sabin; Santos, Rui; Serrão, EsterThe effects of climate change on biodiversity are well documented on the Portuguese intertidal marine flora. However, heatwaves and extreme events have been increasing in frequency and intensity since the last assessment. The present study aims to update the Portuguese intertidal macroalgae database and see how it changed since 2003 and its baseline in the 1960s. To achieve this objective, we assessed the relative abundance and sampled, for subsequent taxonomical identification, in October 2020, and in late May and late June 2021 in the north (Ancora, Montedor, and Viana do Castelo) and in the south (Carrapateira, Sagres, and Lagos) of Portugal, which coincides with the rear-edge distributions of many cold and warm-water species. In the sampling campaigns, we identified 184 different taxa and determined their relative abundance. From 2003, we observed a 62% and 72% decrease in Northern and Southern species, respectively, while the Cosmopolitan species dominated. Also, from the 13 cold-water species not detected in the sampling campaigns, Himanthalia elongata, Laminaria hyperborea, and Saccharina latissima can be highlighted since, for instance, these provide an abundant quantity of biomass, diversity, and coastal protection. Last, the novel presence of the invasive Rugulopteryx okamurae in the intertidal, in Lagos 2021, meant a 57% decrease in the macroalgae species richness. These flora changes may be related to climate change as it negatively impacts the survival of seaweeds. Further research is needed to see how the rest of the Portuguese intertidal flora is facing climate change and which effects can cause. In addition, monitoring of R. okamurae is imperative as it negatively transforms the seascape.
- Dessalinização de água da Mina de Sal-Gema em Loulé para usos urbanos não potáveis e reutilização de salPublication . Gil, Greta Symanski Rey; Silva, Manuela Moreira; Sequeira, Cláudia DiasO grande crescimento populacional, as alterações climáticas, a industrialização e os atuais padrões de consumo têm gerado uma procura cada vez maior de água em todo o mundo. Cada vez mais pessoas vivem em condições de escassez e a extração de água dos ecossistemas aquáticos naturais tem levado à destruição de habitats e de biodiversidade. Em simultâneo, consome-se muita água tratada para consumo humano para usos urbanos que não requerem água potável. É necessário a adopção de medidas mais sustentáveis, ajustadas a cada realidade e que incluam a integração de origens alternativas de água para estes usos, nomeadamente a dessalinização. Este estudo pretendeu responder a um desafio lançado por uma empresa que gere uma mina de sal-gema no Algarve, e que pretende encontrar uma solução para grandes volumes acumulados de água salgada. Para isso de janeiro a outubro de 2021 desenvolveu-se e instalou-se um sistema experimental de dessalinização solar in situ devidamente monitorizado, de forma a permitir otimizar a produção de água dessalinizada e em simultâneo recolher sal para posterior utilização em atividades locais. Os resultados obtidos até ao momento indicam que nestas condições experimentais o tanque médio com a cobertura de policarbonato foi o que apresentou maior produtividade de 0,62 L/dia.m² e que permitiu a recuperação de 185 g de sal por dia. De acordo com os usos urbanos externos não potáveis identificados nas proximidades da mina confirmou-se um grande potencial de utilização desta água dessalinizada, principalmente para lavagens de espaços exteriores e de contentores de resíduos sólidos urbanos, permitindo a poupança de cerca de 18 m3/mês de água tratada para consumo humano. Também o sal recuperado, por não apresentar evidências de contaminação química, poderá ter múltiplas utilizações na região do Algarve, nomeadamente, desinfeção de águas para usos recreativos em piscinas e parques aquáticos, tratamentos de talassoterapia e em indústrias alimentares, podendo ser um importante contributo para a economia circular.
- Blue carbon and nitrogen sequestration capacity of restored zostera marina meadows in the Arrábida Natural ParkPublication . Herrero Fernández, Ángela; Santos, Rui; Barrena de los Santos, CarmenSeagrass meadows are coastal ecosystems situated almost throughout all of the world’s coastlines. They provide important ecosystem services such as coastal protection, nutrient cycling, pathogen reduction and provision of nursery grounds, among others. They share the ability of mangroves and tidal salt marshes to sequester carbon from the atmosphere and water column and to store it into their biomass and into the soil. Moreover, seagrasses enhance nitrogen burial within the sediment, creating a natural filter that improves water quality. Despite the benefits that seagrass meadows provide to human well-being, they are experiencing a global decline due to coastal development and increased water pollution, among other threats. Restoration of seagrass meadows can be a global feasible strategy to mitigate climate change by restoring their role as carbon and nitrogen sinks, compensating anthropogenic CO2 emissions and excessive nitrogen loads, while preserving these important ecosystems. However, information about the effectiveness of these projects on C and N sequestration service recovery is still needed. This study analyzed sediment biogeochemistry and sedimentary organic carbon (OC) and total nitrogen (TN) stocks within natural and open coast restored Zostera marina meadows in the Portuguese coast. The comparison between sites revealed that the amount of OC and TN deposited in the sediment, slightly increased through time although differences between natural and restored sedimentary stocks were not significant. Higher mud percentage was found within the superficial sediment layers of natural meadows pointing out that the simpler structure and higher hydrodynamics conditions of restored meadows, influence deposition of fine sediment. Further research will analyze the causes of variability and establish accurate sediment accretion rates, leading to a more complete evaluation of the restored seagrass meadows in recovering their ecological function as carbon and nitrogen sinks.
- In vitro protein thiol oxidation by endoplasmic reticulum enzymatic pathwaysPublication . Silva, Joana Gregório da; Melo, Eduardo Pinho eOs aminoácidos que compõem cada proteína estão covalentemente ligados por ligações peptídicas formando, coletivamente, as fundações que suportam as estruturas secundária e terciária da proteína.
- Octocoral restoration: improving methods for transplantation successPublication . Padrão, Nuno Miguel Machado; Serrão, Ester; Paulo, DiogoOctocorals are among the main habitat-engineering species, generating complex three dimensional ecosystems of unquestioned importance. Despite their ecological value, gorgonian habitats have dramatically declined in the last decades. Consequently, gorgonian gardens were internationally recognized as Vulnerable Marine Ecosystems, highlighting the importance to act and protect these valuable ecosystems. To reverse the actual scenario, it is important to not only develop policies and management directives but also methodologies to recover impacted, but still existing, endangered habitats. In this 2 years’ study we tested and compared the outcome of the “Stick” transplant method and the Direct Substrate Attachment (DSA), a novel transplantation method here developed. In the transplants performed using the octocoral Paramuricea clavata, size of the transplant, attachment, survival, holdfast formation, growth and ecological state were monitored and compared to assess the success of the transplant. The results obtained using the “Stick” methodology were not comparable with those previously published. Several issues resulting from the capacity to retain the gorgonians emerged, which together with a high mortality, culminated in a premature end of these treatments. Contrastingly, the DSA methodology produced positive results, with 70% survival and annual positive growth. Moreover, by the end of the study, the transplants were healthy and reattached to the natural substratum. The transplant done with the DSA method are to date the first successful gorgonian transplant in temperate seas with proven long-term success. The results achieved are especially important in a moment where ecological degradation and mitigation efforts are a hot topic among decision makers. Using the DSA method it has been proved that transplantation is possible and should be considered in conservation and restoration efforts of impacted areas. This study is an encouraging step, laying a base foundation for future restoration efforts using octocorals in temperate seas.
- Shifts in the European shag diet along the Portuguese coastPublication . Corona, Luana Santos; Serrão, Ester; Erzini, Karim; Oliveira, NunoA galheta, ou corvo-marinho-de-crista Gulosus aristotelis é uma ave marinha residente em Portugal Continental, especialmente em habitats costeiros. Apesar de ser uma espécie com uma ampla distribuição na Europa, a menor densidade populacional em Portugal torna-a classificada como espécie vulnerável a nível nacional. O núcleo reprodutor mais importante localiza-se no Arquipélago das Berlengas, onde se estima que existam mais de 60 casais. Porém estas aves apresentam outras populações mais ao sul do país, como em Sagres e Sesimbra. Para além dos elevados valores de conservação com a criação de Áreas Marinhas Protegidas (AMP's), a costa portuguesa é também um importante local de actividades antropogénicas como a pesca comercial e o turismo, o que torna a interacção entre humanos e aves mais expressiva e perigosa. Estudos baseados na composição da dieta dos principais predadores, como as aves marinhas, podem indicar a qualidade do ambiente, dando uma resposta indireta da riqueza, a abundância de espécies, a relação entre a composição do habitat e as espécies. Para investigar a dieta alimentar da galheta ao longo da costa, foram seleccionadas três Áreas Marinhas Protegidas (AMP), nomeadamente a Reserva Natural das Berlengas, o Parque Marinho da Arrábida e o Parque Natural do Sudoeste Alentejano e Costa Vicentina. O objectivo geral do presente trabalho foi caracterizar a dieta das populações de galhetas em três locais designados como AMP na costa portuguesa e avaliar se a dieta da população nacional apresenta uma variação espacial ao longo da sua distribuição. Para isso, foi realizada (i) a análise morfológica e molecular da dieta por meio da coleta de regurgitações / egagrópilas; (ii) a comparação de possíveis variações espaciais da dieta associadas a diferentes habitats e, (iii) a caracterização da comunidade de peixes presente em cada área. Das 25 espécies consumidas pelas galhetas, 75% foram encontradas na dieta da subpopulação das Berlengas, sendo considerada a dieta mais diversa comparativamente às outras duas. Apesar da grande riqueza, 57% da biomassa total encontrava-se na Arrábida. As principais presas da dieta em geral foram a galeota Ammodytidae, o peixe-rei Atherina presbyter e espécies da família Labridae. Este resultado corroborou os estudos anteriores realizados sobre a população de galhetas no Atlântico Norte e na Península Ibérica, os quais revelaram uma plasticidade na dieta da galheta, sendo a galeota (Ammodytidae) a presa mais numerosa e frequente. A respeito da variação espacial, o presente estudo não apontou diferenças estatisticamente relevantes na composição de presas. Porém, foi possível observar que Ammodytidae foi o grupo mais abundante (63,2%) na dieta da população da Arrábida, enquanto nas Berlengas foi Atherina presbyter o peixe-rei (25%) e em Sagres foram os sargos Diplodus sp (33%) e o peixe-rei Coris julis (22,2%). Esta variação pode ser reflexo da diferente disponibilidade de presas em locais distintos. A contribuição de biomassa e o tamanho médio dos indivíduos das quatro espécies mais representativas variaram: Ammodytidae teve a sua maior biomassa e tamanho médio registados na Arrábida, enquanto nas Berlengas foram a piarda, o peixe-rei e o peixe-aranha Echiichthys vipera. Estes resultados são típicos de uma espécie com comportamento oportunista e generalista, com uma dieta de grande plasticidade variando de presas demersais a pelágicas. Devido à pequena amostra, Sagres não foi considerada fiável em termos comparativos e a sua abundância e diversidade de espécies parecem ter sido subestimadas. Apesar disso, uma experiência piloto com barcoding confirmou a presença de peixe-rei na dieta da subpopulação de Sagres. Apesar da galeota ter sido em geral a presa com maior importância relativa na dieta da população das galhetas em Portugal, nas Berlengas este não foi o grupo predominante, mas sim o peixe-rei, um pequeno peixe pelágico. Este resultado contrasta com estudos realizados em anos anteriores. Apesar de não ter sido testado estatisticamente, sugerimos a hipótese de que possa haver uma variação interanual na disponibilidade de presas. Esta flutuação interanual já foi registada no Atlântico Norte e Península Ibérica, onde há três décadas o consumo de galeotas pelas aves vem sendo reduzido, enquanto o consumo de Gadidae, Gobidae e Labridae aumentaram. Já se sabe que a disponibilidade de presas varia sazonalmente ao longo do ciclo anual das espécies-presa, mas com as mudanças climáticas e a sobrepesca, a tendência é que a disponibilidade de presas seja continuamente alterada, e as dinâmicas das aves sejam afetadas a longo prazo. Numa perspectiva de curto prazo, são esperadas mudanças no comportamento alimentar (por exemplo, substituições na preferência das presas, uso da pesca para detectar maiores abundâncias de presas) e sucesso reprodutivo das aves devido às variações sazonais na disponibilidade das presas. A longo prazo, as mudanças na distribuição das presas e baixo recrutamento de galeotas e pequenos peixes pelágicos, devido à pesca excessiva e mudanças ambientais, tendem a reduzir drasticamente as populações de predadores, a nível global. A captura acidental em artes de pesca é outra ameaça que tem vindo a afectar significativamente a sobrevivência de diversas populações de aves marinhas, incluindo a galheta. Neste estudo foi registada a presença de um material semelhante a linha de pesca numa única amostra, indicando que em Portugal também esta população se encontra vulnerável a tal ameaça. Apesar de ser apenas um registo, estudos continuados e detalhados são necessários para analisar se há um aumento no efeito potencial das interações entre galhetas e a pesca comercial. O nosso estudo é o primeiro a descrever a composição da dieta da galheta na Arrábida e a fornecer informações preliminares sobre a dieta em Sagres. A alta contribuição, em geral, da galeota e do peixe-rei coincide com os registos anteriores em populações do Atlântico Norte e Peninsula Ibérica. Assumindo que as dietas das populações de galhetas no Mediterrâneo são compostas pelas famílias Labridae e Trachinidae, existe a possibilidade de que as populações mais ao sul de Portugal tenham um padrão alimentar semelhante às do Mediterrâneo. De forma a aprofundar a posição trófica destas populações localizadas geograficamente numa zona intermédia é imprescindível que que se mantenha a monitorização e análise das dietas destas populações, incidindo ao longo de todo o ciclo reprodutor da galheta em anos sucessivos, a fim de verificar possíveis mudanças temporais na disponibilidade de presas e as suas consequências para a dinâmica das populações da galheta. Sabendo que a identificação por otólitos está sujeita a erros devido aos seus processos erosivos e ao seu tamanho reduzido, uma abordagem holística considerando também DNA barcoding parece ser uma estratégia para tentar superar esse obstáculo.