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- Assessing close encounters between whales and maritime traffic: A study in the Eastern North AtlanticPublication . Santos, Rita Alexandra André dos; Correia, Ana Mafalda; Vinagre, CatarinaO grupo dos cetáceos é extremamente diverso e evoluiu no sentido das espécies apresentarem vidas longas e formarem populações estáveis. Estes predadores de topo são altamente sensíveis a alterações nos seus habitats e respondem rapidamente às mesmas, agindo assim como espécies sentinelas. As baleias (no sentido lato do nome comum, incluindo baleias de barbas e grandes baleias de dentes) são consideradas engenheiras do ecossistema, desempenhando um papel importante na manutenção de ambientes saudáveis e equilibrados. Além disso, desempenham funções socioeconómicas relevantes, nomeadamente na indústria de observação de cetáceos. Assim, estes mamíferos carismáticos são elementos essenciais para aumentar a consciência pública e política, visto que, quando se trata destas espécies, a maioria das pessoas demonstra maior predisposição para participar em esforços de conservação e de angariação de fundos. Adicionalmente, a proteção de cetáceos e dos seus habitats pode levar à preservação de animais que podem não atrair tanta atenção da sociedade. No entanto, os cetáceos estão expostos a numerosas ameaças antropogénicas, tais como: perturbações sonoras, colisões com embarcações, sobrepesca, enredamento acidental, e poluição química. Tais ameaças e consequentes impactos têm vindo a tornar-se cada vez mais alarmantes. Uma das maiores preocupações globais é a problemática das colisões entre baleias e embarcações, especialmente com navios de maior dimensão e/ou que navegam a maior velocidade. As colisões podem ocorrer com todos os tipos de embarcações e em todos os oceanos, sendo altamente prevalentes no Oceano Atlântico Norte, onde existe uma grande sobreposição de áreas de grande intensidade de rotas marítimas e, simultaneamente, com maior densidade de baleias. Medidas como a alteração de rotas, a redução da velocidade de navegação, e a presença de observadores a bordo (para facilitar a deteção antecipada dos cetáceos) são atualmente as mais utilizadas para mitigar as colisões. Contudo, a intensidade desta ameaça permanece difícil de quantificar, visto que a deteção destes eventos, principalmente em grandes embarcações, é desafiante e, portanto, os registos são raros. A maioria dos dados sobre colisões letais provém da examinação de carcaças, que representa apenas uma fração reduzida dos casos, sendo que parte dos corpos acaba por afundar. Adicionalmente, existem casos de colisões não letais que podem causar ferimentos ligeiros a lesões graves, condicionando a saúde, condição corporal, e eventualmente a viabilidade a longo-prazo das baleias atingidas. Estas colisões podem comprometer certas funcionalidades biológicas vitais, tais como a alimentação e reprodução. Assim, de modo a quantificar e estimar a ocorrência de colisões, reconhece-se que a melhor abordagem é a utilização de indicadores, tais como os Encontros-Surpresa e os Eventos de Quase-Colisão. Estes acontecimentos, coletivamente denominados de Encontros-Próximos, nos quais nenhuma colisão confirmada ocorre, são incidentes não planeados que não causam ferimentos externos comprovados, mas têm o potencial para o fazer. Mesmo sem colisão, a passagem tão próxima de certas embarcações, pode causar níveis elevados de stress ou problemas de saúde, incluindo danos auditivos. No entanto, existem desafios associados à definição destes eventos, já que diferentes estudos recorrem a critérios distintos. Com o presente estudo, pretendeu-se definir e quantificar Encontros-Surpresa e Eventos de Quase-Colisão, bem como investigar a influência de certos fatores (por exemplo, embarcação, espécie, condições ambientais) na ocorrência de Encontros-Próximos. Para tal, foram usados dados de ocorrência de cetáceos recolhidos entre 2012 e 2024, no Oceano Atlântico Nordeste, incluindo as águas ao longo da Península Ibérica e dos Arquipélagos da Macaronésia. Estes dados foram recolhidos por observadores de mamíferos marinhos, através de monitorização visual a bordo de cargueiros e navios oceanográficos, usados como plataformas de investigação. No âmbito deste estudo, os Encontros-Surpresa e os Eventos de Quase-Colisão foram definidos com base no tempo até uma potencial colisão, ao invés de uma distância fixa, permitindo uma abordagem mais dinâmica e com maior sensibilidade à velocidade da embarcação. Métodos de estatística descritiva e análise espacial foram aplicados para caracterizar as variáveis associadas aos Encontros-Próximos, tal como avaliar a sua distribuição geográfica ao longo da área de estudo. Modelos Aditivos Generalisados permitiram investigar os padrões espaço-temporais dos Encontros-Próximos e analisar a influência de variáveis relacionadas com a detetabilidade no tempo até uma potencial colisão. Para avaliar diferenças entre grupos de baleias, foram gerados modelos separados para i) todos os avistamentos de baleias, ii) apenas avistamentos de baleias de barbas, e iii) apenas avistamentos de baleias de bico. Ao longo de 13 anos de monitorização, um total de 1211 avistamentos de baleias foram registados, envolvendo 11 espécies. Destas, dez estiveram associadas a Encontros-Surpresa e apenas quatro a Encontros de Quase-Colisão. De todos os avistamentos, 433 (35.76%) foram classificados como Encontros-Surpresa e 24 (1.98%) como Eventos de Quase-Colisão. O cachalote (Physeter macrocephalus) foi a espécie mais envolvida nestes Encontros-Próximos, seguido do zífio (Ziphius cavirostris), e da baleia anã (Balaenoptera acutorostrata). A maioria dos Encontros- Próximos foram associados a baleias que exibiram um comportamento indiferente em relação ao barco e a indivíduos solitários, em concordância com a literatura. Entre os Eventos de Quase-Colisão, sete ocorreram à proa do navio (Eventos de Provável Colisão), dos quais três apresentaram um comportamento indiferente em relação ao navio, aumentando potencialmente o risco de colisão. Relativamente aos modelos, foi possível verificar uma maior probabilidade de ocorrência de Encontros-Próximos junto ao arquipélago da Madeira, à costa de Portugal Continental e na rota entre as duas regiões. Também se observou uma tendência crescente de Encontros-Próximos desde 2021 (particularmente para as baleias de bico), e uma maior densidade destes eventos no final do verão (para as baleias de barbas). Foi ainda observado que o tempo até uma potencial colisão foi mais reduzido em navios de carga (comparativamente aos navios oceanográficos), em grupos com menor número de indivíduos, e em condições de pouca visibilidade e de chuva. Nestas condições, o tempo para a realização de manobras evasivas eficientes é, consequentemente, menor. Estes resultados contribuem para uma melhor compreensão das interações entre baleias e embarcações no Oceano Atlântico Nordeste e fornecem informações relevantes para o desenvolvimento de estratégias de gestão e conservação destinadas a reduzir o risco de colisão, promovendo simultaneamente práticas marítimas mais sustentáveis. É também reforçada a importância de ter Observadores de Mamíferos Marinhos a bordo de embarcações, para registar não só os avistamentos de cetáceos, como também as variáveis ambientais e comportamentais associadas, e identificar os Eventos-Próximos, idealmente prevenindo potenciais colisões. Por fim, destaca-se a importância da educação e comunicação entre biólogos, decisores políticos e utilizadores do espaço marítimo enquanto ferramentas essenciais, tanto para aumentar a consciencialização sobre esta ameaça, como para melhorar o registo/documentação de Eventos-Próximos e colisões.
- Age and growth of the longfin mako shark, Isurus paucus, in the Equatorial Atlantic Ocean.Publication . Caiola, Miguel Ângelo Machado; Coelho, Rui Pedro Andrade; Palma, Jorge Afonso Martins daO tubarão-anequim-de-gadanha (Isurus paucus) da família Lamnidae é uma espécie que é ocasionalmente capturada na pesca de palangre pelágica portuguesa, que tem como alvo principal espécies de grandes pelágicos comerciais, como o espadarte e o atum. Assim como para várias espécies de tubarão pelágico capturadas por esta indústria, existem poucos estudos publicados até à atualidade para I. paucus, especialmente a nível dos seus ciclos de vida, o que compromete a sua eficiente gestão pesqueira e proteção considerando a sua vulnerabilidade e baixa densidade populacional. Este estudo providência as primeiras estimativas de parâmetros de idade e crescimento para I. paucus no Oceano Atlântico Equatorial, contribuindo para o conhecimento científico atual acerca da espécie. Foram analisadas 294 amostras de vértebras recolhidas por observadores científicos a bordo de palangreiros comerciais portugueses entre 2012 e 2019. Os indivíduos amostrados tinham entre os 99 e os 230 cm de comprimento furcal (CF), sendo as amostras limpas e preservadas em álcool com a devida identificação. As vértebras foram imersas numa preparação de resina e catalisador em moldes de silicone, formando um bloco sólido de resina de forma a prevenir a quebra das vértebras durante a sua montagem e corte. Estes blocos foram seccionados recorrendo a uma máquina Buehler Isomet num corte sagital passando pelo centro da vértebra, produzindo secções entre 0.3-0.5 mm, sendo uma das secções coloridas por imersão em corante violeta de cristal. Após este processo, as preparações dos cortes foram observadas sob luz transmitida e microfotografadas utilizando um microscópio de dissecação equipado com uma câmara digital. As imagens foram editadas para melhorar o contraste entre as bandas de crescimento, e posteriormente transferidas para um computador. As leituras de bandas de crescimento foram feitas recorrendo ao software ImageJ, onde até aos seis anos de idade as bandas foram contadas de dois em dois pares, e de um em um par após esta idade. Após uma contagem inicial de treino para aprender o método, as contagens foram feitas em triplicado. Apenas contagens diferindo por não mais que um ano foram consideradas válidas, levando ao descarte de três amostras que não corresponderam ao critério. Efetuaram-se medições desde o centrum da vértebra a cada banda de crescimento considerada válida e até ao bordo da vértebra ao longo do corpus calcareum de forma a obter o raio vertebral (RV) a cada idade e o RV total com uma macro do ImageJ. O enviesamento entre contagens foi avaliado graficamente, e a precisão entre leituras avaliada através do coeficiente de variação (CV) e do erro médio percentual (EMP), onde se obteve um CV = 5.6% e EMP = 4.3%, considerados aceitáveis de acordo com valores reportados na literatura. No entanto, detetou-se um enviesamento direcional negativo entre a primeira e segunda leitura e entre a primeira e terceira leitura. Foi feita uma regressão entre CF e o comprimento total (CT), uma vez que alguns estudos reportados na literatura usam CT em vez de CF. Assim, o tamanho à nascença (L0) é de 99.3cm CF (108 cm CT), baseado na média entre o L0 máximo e mínimo reportados na literatura e o tamanho máximo (L∞) é 387 cm CF (427 cm CT), baseado no tamanho máximo reportado para fêmeas. Foram ainda feitas regressões lineares e quadráticas entre o CF e o RV de forma a obter o raio vertebral à nascença (RV0), onde a regressão linear se apresentou mais apta na representação dos dados, obtendo-se um RV0 de 3.31 mm. Foi utilizado retrocálculo para expandir os dados devido à falta de amostras de indivíduos pequenos, recorrendo a uma abordagem multi-metódica com o Dahl-Lea de proporções diretas (DL), Dahl-Lea com modificação linear (LDL), Dahl-Lea com modificação quadrática (QDL) e Fraser-Lee com interceção biológica (MFL). Os valores de CF retrocálculados foram avaliados através do desvio médio aos valores em CF observados a cada idade, onde o LDL e o QDL tiveram o melhor desempenho. Vários modelos de idade e crescimento foram aplicados aos dados originais e dados retrocálculados com o LDL e QDL, como o von Bertalanffy de dois parâmetros (2P-VBGF), von Bertalanffy de três parâmetros (3P-VBGF), o Gompertz (GOMP), Logístico (LOG) e Richard’s (RICH). O desempenho dos modelos foi comparado recorrendo aos Critérios de Informação de Akaike (AIC) e Bayesiano (BIC). Para os mesmos modelos, comparou-se ainda a representação do crescimento dos sexos em conjunto e em separado através de testes de rácio de probabilidade, e apesar de não existir diferença significativa entre os sexos, os modelos foram apresentados para os sexos combinados e para os sexos em separado. O 3P-VBGF aplicado aos dados retrocálculados com o LDL produziu as estimativas de parâmetros consideradas biologicamente mais plausíveis para o crescimento dos machos (L∞ = 363.466 cm CF, k = 0.061 y-1, L0 = 96.075 cm CF). Por outro lado, o 2P-VBGF, com o L0 fixo em 99.3 cm CF aplicado ao LDL produziu as estimativas de parâmetros mais plausíveis biologicamente para o crescimento das fêmeas (L∞ = 399.700 cm CF, k = 0.050 y-1) apesar de não ser suportado pelo AIC e BIC. A metodologia Bayesiana foi ainda aplicada recorrendo a informação prévia acerca da biologia da espécie, como tentativa de superar o obstáculo imposto às estimativas de L∞ por falta de amostras de indivíduos maiores, gerando uma distribuição de posteriores prováveis com base nos dados originais. Apesar das distribuições posteriores permitirem uma melhor visualização das limitações impostas pelas amostras, a metodologia Bayesiana não teve sucesso em produzir estimativas de parâmetros biologicamente mais plausíveis para o crescimento de I. paucus comparado com o método LDL. Este trabalho contribui com informação importante acerca dos parâmetros de idade e crescimento e ciclo de vida de I. paucus. É recomendado que se continuem os estudos da biologia para esta espécie, em particular estudos de idade e crescimento em que a amostra abranja a distribuição de tamanhos conhecida da espécie. É ainda necessário realizar estudos de validação de idades que incluam amostras de indivíduos maiores, de forma a melhorar a precisão de futuros modelos demográficos e os dados usados nos modelos de avaliação e gestão de stocks de pesca para esta espécie.
- Identificação da ocupação e uso do solo com base em imagens provenientes de deteção remota e em algoritmos de machine learning: a Reserva da Faia Brava como caso de estudoPublication . Pacheco, Paula Maria de Fraga Borges; Luís, Joaquim; Loureiro, Nuno de SantosEsta dissertação procura identificar a ocupação e uso do solo com base em imagens de deteção remota e algoritmos de Machine Learning (ML), utilizando como estudo de caso a Reserva da Faia Brava, situada no vale do Côa, distrito da Guarda, Portugal. O estudo avalia a exequibilidade de ferramentas de código aberto, como o QGIS e o plugin Orfeo Toolbox, para implementar fluxos de trabalho de classificação supervisionada. Foram processadas imagens de alta resolução obtidas por UAV (2,7 cm/pixel) e pelo satélite Pléiades-Neo (30 cm/pixel), integrando índices de vegetação (GLI, NDVI, SAVI e MSAVI) e métricas texturais de Haralick. O treino dos modelos foi realizado numa quadrícula com 500 metros de lado, selecionada pela sua diversidade ecológica, e posteriormente testada em outras áreas da reserva para avaliar a capacidade de generalização. Dois algoritmos de ML, Random Forest (RF) e Support Vector Machine (SVM), foram testados, com desempenhos avaliados através de matrizes de confusão, F1-scores e coeficientes Kappa. Os resultados evidenciaram a superioridade dos ortofotomosaicos UAV face às imagens de satélite, especialmente quando combinados com análise textural, embora tenham sido identificadas limitações relacionadas com variações sazonais da vegetação e a interoperabilidade entre sensores. O algoritmo RF mostrou maior consistência enquanto o SVM revelou sensibilidade à complexidade espectral. O estudo destaca a aplicabilidade prática destes métodos para a monitorização ambiental, sublinhando a importância das soluções open source para a democratização das tecnologias de deteção remota. Como produto final foi produzido, com base nos modelos de ML, uma carta temática para a área total da Reserva da Faia Brava, abrangendo quatro classes: árvores e arbustos, vegetação herbácea, afloramentos rochosos e outras ocupações e usos do solo.
- Production of nama seaweed (Caulerpa spp.) in an experimental lagoon cultivation setting and landbased system – Influence of cultivation depth and nutrient load on growth and morphologyPublication . Cordes, Aaron Johannes; Engelen, Aschwin; Kunzmann, AndreasWith the increasing impacts of climate change and declining fishery yields, interest in aquaculture is growing in Pacific Island Countries (PICs). One promising solution to produce nutritious and sustainable food without further exploiting the environment is the cultivation of seaweeds, which provide valuable biomass while simultaneously removing carbon dioxide and excess nutrients from the water. To offer fishers an economic alternative to high-value fishery products, seaweeds of the genus Caulerpa are particularly promising due to their comparatively high market price. In Fiji, these edible seaweeds, locally known as nama, are traditionally handharvested from shallow lagoon waters and reefs. However, rising demand has placed increasing pressure on natural stocks, making sustainable cultivation an important alternative. This study evaluated two cultivation approaches for nama. First a lagoon-based system using submerged trays at different depths, and secondly a land-based tank system with and without fertilizer supplementation. Because nama is highly sensitive to environmental parameters such as light intensity, nutrient availability, salinity, temperature, and hydrodynamics, the central aim was to determine which approach provides the most favorable conditions for optimal growth and desirable morphology. Replicated floating trays were deployed at four depths in lagoon waters, while land-based tanks were used to assess the effects of nutrient enrichment. Over a four-week period, relative growth rate (RGR), frond weight, ramuli density, and frond coloration were measured. To provide a benchmark for cultivated biomass, commercial nama sold in Fijian markets was also analyzed for the same parameters. The results suggest that nutrient limitation may be the primary bottleneck preventing successful cultivation in lagoon waters, as nama did not have access to sediment nutrient deposits. In contrast, fertilizer addition in the land-based system promoted growth but also caused pronounced morphological changes, resulting overall in a poor quality of the cultivated biomass. This study underscores the critical influence of nutrient availability on the successful cultivation of nama and can serve as a valuable proxy for future research. Particular attention should be directed toward the identification of the cultivated nama species and the composition of the applied fertilizer.
- Development and optimization of hatchery Codium sp. cultivation methods for offshore productionPublication . Soares, Bárbara Cristina Silva; Quintã, Raquel; Silva, JoãoA indústria europeia de macroalgas encontra-se atualmente numa fase de transição e crescimento, impulsionada pela crescente procura de biomassa sustentável para aplicações alimentares, farmacêuticas, cosméticas e biotecnológicas. Entre as macroalgas com maior potencial de cultivo em Portugal destaca-se o género Codium, nomeadamente as espécies Codium tomentosum e Codium decorticatum, devido ao seu elevado valor nutricional, capacidade de adaptação a diferentes condições ambientais e versatilidade de aplicação. Contudo, apesar do seu potencial, os métodos de cultivo offshore para estas espécies ainda se encontram numa fase inicial de desenvolvimento e otimização, especialmente em Portugal, contrastando com o que se observa em países asiáticos como a Coreia do Sul, onde o cultivo de Codium fragile já está estabelecido e industrializado. O presente trabalho teve como principal objetivo o desenvolvimento e otimização de métodos de cultivo em maternidade para Codium sp. visando a produção offshore, focando-se em Codium decorticatum, uma espécie local com elevado interesse comercial. Para tal, foram exploradas e comparadas diferentes estratégias de propagação, nomeadamente métodos assexuados (propagação vegetativa por fragmentação) e sexuais (baseados em gâmetas), bem como analisados fatores críticos como métodos de libertação de gâmetas, tipos de substrato e densidades de biomassa. A nível experimental, o estudo foi dividido em quatro experiências: (1) libertação de gâmetas (ultrassom e maceração), taxas de germinação e taxas específicas de crescimento; (2) propagação em cordas com fragmentos; (3) propagação em cordas com gâmetas; e (4) otimização da densidade de biomassa. Para cada uma destas experiências foram desenhados protocolos experimentais rigorosos, recorrendo a diferentes metodologias inovadoras, como a utilização de ultrassons para indução da libertação de gâmetas, e testando diferentes substratos (algodão, juta, PVA, nylon e sisal), bem como técnicas de fixação (imersão passiva e aplicação por spray). Antes do início das experiências, a identificação molecular dos espécimes de Codium recolhidos foi confirmada por PCR, assegurando que todo o material experimental pertencia à espécie Codium decorticatum. Foram testados dois métodos para indução da libertação de gâmetas: ultrassons e maceração. Os resultados demonstraram que o método de ultrassons foi significativamente mais eficiente, produzindo uma densidade superior de gâmetas em comparação com o método de maceração. Além disso, a utilização de ultrassons resultou numa redução notável da contaminação por outros organismos, como epífitas e microalgas, o que é crucial para o sucesso do cultivo em ambiente controlado. A análise das taxas de germinação revelou diferenças estatisticamente significativas entre os métodos de libertação e as concentrações de meio de cultura F2 utilizadas, sendo que concentrações mais elevadas favoreceram o desenvolvimento e crescimento das plântulas. No que respeita à escolha do substrato, verificou-se que o algodão proporcionou os melhores resultados em termos de comprimento dos indivíduos cultivados, sugerindo que as suas propriedades hidrofílicas e capacidade de retenção de humidade criam um microambiente mais favorável ao crescimento do Codium em comparação com outros materiais como a juta ou o PVA. Esta observação é particularmente relevante para a escolha de materiais em larga escala, uma vez que o substrato pode influenciar não só o crescimento, mas também a morfologia e a facilidade de colheita da biomassa. Relativamente às técnicas de fixação, foram comparadas duas técnicas: imersão passiva e aplicação por spray. A imersão passiva consistiu em submergir os fragmentos em solução durante 24 horas, seguida de um período de repouso sem água, enquanto o método spray envolveu a pulverização da solução sobre o substrato, com o período de repouso sem água. A propagação assexuada através da imersão passiva revelou-se a mais eficaz para a obtenção de morfologias naturais e robustas da alga, em oposição à aplicação por spray, que resultou em morfologias menos desenvolvidas. No entanto, importa sublinhar que a escolha da técnica de fixação e do substrato deve ser ponderada em função do objetivo final da produção, podendo ser ajustada para maximizar características específicas da biomassa, como o teor de compostos bioativos ou a facilidade de processamento. Na terceira experiência, cordas foram inoculadas com gâmetas libertados por ultrassons, permitindo a fixação e desenvolvimento de zigotos diretamente no substrato. A fixação de zigotos foi bem-sucedida. A morfologia dos indivíduos desenvolvidos por via sexual foi semelhante à observada na propagação assexuada. Apesar de a propagação sexual ser mais demorada, permite a introdução de variabilidade genética, essencial para a resiliência e melhoramento futuro das culturas. Foram testadas três densidades de biomassa: baixa, média e alta. Os resultados mostraram que densidades mais elevadas proporcionaram taxas específicas de crescimento superiores, sem comprometer a qualidade morfológica dos indivíduos. No entanto, densidades excessivamente altas podem aumentar o risco de competição por nutrientes e luz, pelo que é necessário um equilíbrio. Este resultado sugere que a otimização da densidade é uma estratégia viável para maximizar a produtividade em sistemas de cultivo offshore, desde que sejam asseguradas condições ambientais adequadas de luz, temperatura e nutrientes. Do ponto de vista metodológico, o estudo destaca ainda a importância de práticas rigorosas de amostragem e monitorização, uma vez que eventuais erros ou limitações no desenho experimental podem influenciar a interpretação dos resultados, nomeadamente na avaliação do impacto de diferentes métodos de inoculação ou substratos. Assim, recomenda-se a implementação de protocolos de amostragem mais robustos e replicados em estudos futuros, de modo a validar e consolidar as conclusões obtidas. Em síntese, este trabalho contribui de forma significativa para o avanço do conhecimento sobre o cultivo de Codium em maternidade e a sua transposição para sistemas offshore, fornecendo dados experimentais valiosos para a seleção de métodos de propagação, substratos e técnicas de fixação mais adequadas à realidade portuguesa. Por fim, importa salientar que o desenvolvimento de métodos de cultivo eficientes para Codium não só responde às necessidades do setor da aquacultura, mas também contribui para a mitigação da pressão sobre as populações naturais, promovendo práticas sustentáveis e alinhadas com os objetivos de conservação e valorização da biodiversidade marinha. Os resultados deste estudo fornecem, assim, uma base sólida para futuras investigações e para a implementação de projetos-piloto de produção offshore de Codium em Portugal, com potencial de replicação noutras regiões e para outras espécies de macroalgas de elevado valor comercial.
- Enhancement of the antioxidant response in gilthead seabream (Sparus aurata) juveniles through dietary algal supplementationPublication . Bolinhas, João Miguel Ramos; Teodósio, Rita; Engrola, SofiaFish in aquaculture are exposed to stressors such as handling and transport, which can lead to oxidative stress, compromising cellular integrity. Dietary intervention involving bioactive compounds can improve resilience and mitigate such damage. This study investigated the impact of algae-supplemented diets on the antioxidant and immune response of juvenile gilthead seabream following a short feeding trial and a subsequent stress challenge. A seven-day feeding trial was conducted using four diets: a control commercial-like diet (CTRL) and three alternatives supplemented with processed Tisochrysis lutea biomass (Tiso), Tisochrysis lutea biomass combined with Gelidium sp. extract (TisoG), and Tisochrysis lutea biomass and Skeletonema costatum extract (TisoS). Following the feeding trial, the challenge involved standardized events and infection with a pathogen (Photobacterium damselae subsp. piscicida) to assess if fish antioxidant responses were affected by the dietary treatments. Liver samples were collected post-feeding trial (Sampling 1-S1) and 6 hours post-infection (Sampling 2-S2) to evaluate growth performance, oxidative stress biomarkers, and expression of antioxidant and immune-related genes. Algae-supplemented diets had no negative effects on growth, feed efficiency, or survival. At S1, the TisoG group had significantly lower superoxide dismutase (SOD) activity and total antioxidant status (TAS) compared to other treatments. No differences were found in lipid peroxidation (LPO) or catalase (CAT) activity. At S2, SOD activity increased in Tiso, and TAS significantly increased in TisoG, with CAT and LPO remaining unaffected by diet. Gene expression at S1 showed no significant changes in oxidative stress markers, although igm was downregulated in Tiso and il-1β upregulated in TisoS. No differences were found in il-10, tnf-α, or hsp70. After S2, gpx1 was upregulated in CTRL and TisoG, sod2 was suppressed in TisoS, and nrf2 declined in all algae-fed groups. il-10 and tnf-α were highest in CTRL and significantly lower in TisoS. The Tisochrysis lutea and Gelidium extract diet was the most effective blend in enhancing antioxidant capacity and stress-related gene expression, especially after the challenge.
- Effects of environmental enrichment on inhibitory control in juvenile gilthead seabream (Sparus aurata): a cognitive study using the cylinder taskPublication . Neves, Inês; Cabrera-Álvarez, María J.; Saraiva, João L.Inhibitory control is a key component of executive function, influencing adaptability and decision-making in animals. Consequently, this study aims to investigate whether environmental enrichment (EE) enhances inhibitory control in juvenile gilthead seabream (Sparus aurata) using the cylinder task. As aquaculture rapidly expands to meet global food demands, the welfare of farmed fish species, such as seabream, has become a critical concern. EE, which involves introducing elements that stimulate fish physiologically and psychologically, has shown significant benefits in various species, including enhanced learning, memory, and stress resilience. This study used 40 juvenile seabreams housed in tanks with and without enrichment to test their cognitive abilities through a series of progressive learning phases. These phases culminate in the Cylinder Task, where fish are challenged to obtain food from a transparent cylinder using the two open ends, evaluating the inhibition of the urge to approach the reward through the transparent walls of the cylinder. All the individuals were previously screened for personality traits (i.e. either more proactive or more reactive). In this study, juvenile gilthead seabream reared in enriched environments exhibited higher behavioral engagement and faster learning during training, with significant improvements in task performance over trials. However, no significant differences in inhibitory control were observed between enriched and non-enriched groups during testing. Instead, larger fish and those with proactive traits, characterized by rapid decision-making and high exploration, performed tasks faster and more accurately. These findings suggest that while EE enhances motivation and learning, inhibitory control may be primarily driven by intrinsic factors like body size and personality rather than environmental complexity, and that adapting EE to individual traits could optimize welfare and efficiency in aquaculture.
- Fine scale behaviour of Labrus bergylta in the National Park Illas Atlánticas of Galicia (NW Spain)Publication . Brand, Lukas; Fernández, Alexandre Alonso; Abecasis, DavidUnderstanding the spatial ecology and behaviour of coastal fishes is critical for the design of marine protected areas (MPAs). Acoustic telemetry, combined with advanced modelling approaches, provides high-resolution insights into residency, activity, and habitat use, key information for a proper design of spatial protection measures. In this study, we acoustically tracked fifteen Labrus bergylta individuals over more than two years within the Atlantic Islands of Galicia National Park, generating over 4.5 million detections. After filtering and excluding fate dates, valid trajectories were reconstructed using Continuous-Time Correlated Random Walk models, yielding more than 3.1 million estimated positions. Residency analyses revealed that 67% (10) of individuals exhibited very high site fidelity (IWR ≥ 0.95), while others showed intermediate fidelity with occasional excursions beyond the array. Only one fish displayed virtually no residency. Estimated activity spaces ranged from 6,870 to 23,120 m², with daytime ranges significantly larger than at night and peaking in late spring–summer, reflecting reproductive activity. Swimming speed was positively related to bottom temperature and showed seasonal variation as well as crepuscular peaks. Hidden Markov Models distinguished two behavioural states (resting vs. active), with an average activity budget of 56.5% resting and 43.5% active. State transitions were influenced by diel cycle and habitat type, though with strong inter-individual variability. Revisitation patterns revealed long-term fidelity to a small number of discrete core areas, located on rocky substrates and often shared across day and night. Overall, L. bergylta exhibited a dual movement strategy of strong site fidelity interspersed with occasional exploratory excursions. These findings confirm the importance of structurally complex hard-bottom habitats as persistent refuges and support the effectiveness of fixed spatial protections. By linking fine-scale behaviour with habitat use over extended timescales, this study advances the ecological understanding of temperate reef fishes and provides robust evidence to inform the management and evaluation of coastal MPAs.
- Assessment of wave overtopping at Praia da Vitória, Terceira, Azores, with SWASH modelPublication . Baddavidana, Dinush Shayaman Priyankera; Pinheiro, Liliana; Garzon, Juan L.; Zózimo, Ana CatarinaThe primary objective of this dissertation is to enhance the accuracy of overtopping predictions using the SWASH (Simulating WAves till SHore) model, for inclusion in the Early Warning System (EWS), HIDRALERTA, currently operational in Praia da Vitória. While existing tools within HIDRALERTA offer valuable insights, they have limitations in accurately representing waves and overtopping details. To address these limitations, this research tested the capabilities of the SWASH model by simulating past storm events and typical wave conditions across the two-dimensional model of the entire port and bay areas with complex coastal structures and bathymetry. Outcomes of the simulations were compared to predictions from the NN_OVERTOPPING2 neural network and observed images from extreme events. In the SWASH model, coastal structures were modelled as impermeable layers, with bottom roughness incorporated to enhance energy dissipation from roughness and seepage. An unstructured triangular mesh was used for the computational domain. Manning’s coefficient for the outer slope of the south breakwater, with tetrapod armour units, was calibrated using a physical model test conducted in February 2025 at the National Laboratory of Civil Engineering (LNEC). The model was replicated in SWASH at prototype scale, using two test cases that resulted in overtopping for calibration. The results demonstrate that the SWASH model effectively simulates wave propagation and overtopping in harbour and bay areas, especially over complex coastal structures. Its accuracy in estimating wave propagation and overtopping is sensitive to wave energy interactions with the bottom and slopes, influenced by the Manning coefficient. While unstructured meshes enable large-domain simulations, the quality of the mesh affects both prediction accuracy and computational time. The model is stable when using implicit time integration but unstable with explicit methods. Despite some simulation instability, most simulations reached the maximum allowed simulation time on the National Distributed Computing Infrastructure (INCD) cluster. The model’s accuracy is heavily dependent on bathymetric data, with results generally aligning with NN_OVERTOPPING2 predictions and observed images from extreme events, although underpredictions can occur. Parallel processing is currently limited to structured grids in SWASH and, there is potential for efficiency improvements with unstructured meshes. Future studies should compare SWASH results with field data to fully assess its performance.
- Vegetation and platform geometry effects on wake attenuation in wetlandsPublication . Uddin, A S M Shanawaz; Carrasco , A. Rita; Fernández, María E. MazaWetlands play a vital role in coastal protection by dissipating wave energy, reducing flooding risks, stabilizing shorelines, and offering sustainable alternative to engineered defenses. Despite extensive research on wind wave attenuation by salt marsh vegetation, further studies are needed to quantify wetlands ability to mitigate the impact of wind and boat generated waves, and enhance their use as a Nature-based Solution towards sustainable coastal protection strategies. The aim of this study was to investigate the role of wetlands vegetation and morphology in dissipating wave energy in the Ria Formosa lagoon, southern Portugal. This was accomplished through a comprehensive analysis of how vegetation characteristics and profile morphology influence wave attenuation, utilizing field measurements and numerical modelling. Specifically, after understanding physical mechanisms and validate the SWAN model, this model was employed to assess the effects of different boat wake intensities, vegetation densities, and platform geometries on wave energy reduction. The results obtained demonstrate that wetland platforms with gentle slopes and around 100 meters length seemed to be the most effective on reducing wave energy, but they only contribute to 10% of the overall wave attenuation, with the remaining attenuation being promoted by the vegetation. Densely vegetated profile achieved 68% wave energy reduction compared to sparse or non-vegetated ones. Zostera noltei provided greater attenuation than Spartina maritima at only higher wave heights. Nevertheless, the occurrence of mixed-species vegetation proved to be more effective than just having single vegetation, for the same geometry. Wave attenuation increased with both wave height and vegetation density, up to a saturation point at around 4800 stems/m2 for Zostera noltei and 1400 stems/m2 for Spartina maritima. These findings suggest that optimizing both biological and platform characteristics is essential for maximizing coastal protection. The research highlights the need for comprehensive field measurements, with diverse ecological settings, tidal dynamics, varied geometries and salt marsh species to more effectively capture complex interactions between waves and wetland ecosystems. The outcomes provide practical recommendations for designing and managing resilient wetlands to support sustainable and adaptive coastal defense strategies.