POLLYANA CHRISTINE GOMES ROQUE - UFRPE

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POLLYANA CHRISTINE GOMES ROQUEDETERMINAÇÃO DA ORIGEM E CONECTIVIDADE DA POPULAÇÃO DAALBACORA LAJE, Thunnus albacares (BONNATERRE, 1788) NO ATLÂNTICOEQUATORIALRECIFE, 2015

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCOPRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃOPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM RECURSOS PESQUEIROS EAQUICULTURADETERMINAÇÃO DA ORIGEM E CONECTIVIDADE DA POPULAÇÃO DAALBACORA LAJE, Thunnus albacares (BONNATERRE, 1788) NO ATLÂNTICOEQUATORIALPollyana Christine Gomes RoqueOrientador: Prof. Dr. Fábio Hissa Vieira HazinDissertação apresentada ao Programa dePós-Graduação em Recursos Pesqueiros eAquicultura da Universidade Federal Ruralde Pernambuco, como requisitos para aobtenção de título de Mestre em RecursosPesqueiros e Aquicultura.RECIFE, 2015

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCOPRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃOPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM RECURSOS PESQUEIROS EAQUICULTURADETERMINAÇÃO DA ORIGEM E CONECTIVIDADE DA POPULAÇÃO DAALBACORA LAJE, Thunnus albacares (BONNATERRE, 1788) NO ATLÂNTICOEQUATORIALPollyana Christine Gomes RoqueDissertação julgada adequada para obtenção dotítulo de mestre em Recursos Pesqueiros eAquicultura. Defendida e aprovada em15/05/2015 pela seguinte Banca Examinadora.Prof. Dr. Fábio Hissa Vieira Hazin (Orientador)Departamento de Pesca e AquiculturaUniversidade Federal Rural de PernambucoProfª. Drª. Patrícia Barros Pinheiro (Membro externo)Departamento de PescaUniversidade do Estado da BahiaProf. Dr. Paulo Eurico Travassos (Membro interno)Departamento de Pesca e AquiculturaUniversidade Federal Rural de PernambucoProf. Dr. Paulo Guilherme Vasconcelos de Oliveira (Suplente)Departamento de Pesca e AquiculturaUniversidade Federal Rural de Pernambuco

“Por vezes sentimosque aquilo que fazemosnão é senão uma gota de água no mar.Mas o mar seria menorse lhe faltasse uma gota.”(Madre Teresa de Calcutá)

AGRADECIMENTOSAgradeço primeiramente a Deus que é a luz do meu caminho e está sempre ao meu lado meguiando. Ele que sempre me dá forças para seguir em frente e não temer o desconhecido.Aos meus pais, Rosa e Edson, por toda a base familiar, por toda doação nesses mais de 27anos de vida, por me apoiar em todas as decisões mesmo que estas sejam estar a quatro diasde barco do continente ou a um dia de avião de casa. Sem o apoio de vocês teria sidoimpossível chegar até aqui, obrigada pelo amor incondicional.Ao meu irmão, Digo, e a minha família ‘Gomes’ e ‘Roque’ (avô, tios e tias, primos e primasde primeiro e segundo grau) que estiveram ao meu lado celebrando cada degrau que euconsegui superar.Ao professor Eduardo Pimenta e a equipe do GEPesca (Yury, Lucas, Thiago e Thaís), daUniversidade Veiga de Almeida (UVA) em Cabo Frio – RJ, por toda a credibilidade noprojeto desde o início da jornada em 2012.Aos professores do Departamento de Pesca e Aquicultura da Universidade Federal Rural dePernambuco (UFRPE) que me ajudaram no meu desenvolvimento pessoal e acadêmico nessesúltimos dois anos.Ao CNPQ pela concessão da bolsa de mestrado e a FACEPE pela concessão do AuxílioMobilidade ao Discente que proporcionou a visita técnica ao Fisheries Ecology Lab da TexasA & M University.Ao professor Jay R. Rooker e sua equipe, em especial Larissa Kitchens e Jessica Lee, porfornecer amostras do Atlântico Ocidental, espaço de laboratório, equipamentos eprocessamento dos dados na LA-ICPMS.A família LOP / LEP / LATEP pelo auxílio na logística para coleta e triagem do material epela contínua troca de experiências no contexto ensinar-aprender. Em particular a Fernanda

Virginia por tantas expedições ao Arquipélago de São Pedro e São Paulo (ASPSP)“aperriando” os pescadores para que capturassem “minhas menininhas”.Aqueles que me aturaram; curaram minhas birras; compartilharam comigo almoços, sorrisos elágrimas, trabalhos e carnavais; meus amigos e companheiros de laboratório que me ajudaramdireta e/ou indiretamente na realização desta e de tantas outras empreitadas. Alê, Amandinha,Dea, Josi, Isa, Mari, Matheus, Nanda, Yuri!!! Obrigada por tudo.Aos professores e amigos Paulo Oliveira, Patrícia Barros, Danielle Viana e Mariana Rêgo porme deixar “roubar” o melhor de cada um de vocês e pelos seus ensinamentos ao longo daminha vivência acadêmica.Ao professor Paulo Travassos que muito mais do que coordenador foi também meu professore amigo.As minhas Inhas, Leidiane Roberta e Amanda Lacerda, por nunca me deixarem desanimar,pelo joelho no chão nas horas de maior desespero, pelo abraço apertado, pelo sorriso no rosto.Amo vocês gordINHAS!Gostaria de fazer uma nota especial de agradecimento ao professor Fábio Hazin que mais umavez acreditou no meu trabalho e aceitou me orientar neste projeto inovador. Namastê!

RESUMOA albacora laje Thunnus albacares (BONNATERRE, 1788) é uma espécie pelágica da famíliaScombridae que se distribui em águas tropicais e subtropicais dos três oceanos. Caracterizadapela coloração amarelada de suas nadadeiras e pínulas, é normalmente encontrada na camadasuperficial, em águas com alta produtividade e elevada temperatura. Um dos principais alvosda frota pesqueira de espinhel pelágico e de rede de cerco, a espécie apresenta umcomportamento altamente migratório o que dificulta a compreensão de seus movimentos entreáreas de desova, berçário e alimentação. Um aspecto fundamental para a conservação depopulações explotadas pela pesca, contudo, é a determinação da distribuição de tamanhos e avariação dos comprimentos individuais em função da idade. A utilização de elementos traçona análise de estrutura dos estoques explotados pode auxiliar na reconstrução da história devida, origem e conectividade de diversas espécies. No presente trabalho, foram analisados osotólitos de 20 indivíduos, com comprimento zoológico (CZ) variando entre 37 cm e 57 cm,para se avaliar o grau de conectividade entre os exemplares capturados no AtlânticoEquatorial Oeste e Central. Para este fim, um sistema de ablação a laser ligado a umespectrômetro de massa por indução de plasma (LA ICPMS) foi utilizado para se medir àconcentração dos elementos traços: 7Li, 24Mg, 55Mn, 88Sr, 137Ba, e 44Ca, a partir de umamédia de cinco pontos de ablação para o núcleo de cada otólito escolhido aleatoriamente.Uma Análise Multivariada de Variância (MANOVA) e uma Análise Discriminante da FunçãoQuadrática (QDFA), além de testes de univariância, foram efetuadas para determinar os locaisde captura, que incluíram o Arquipélago de São Pedro e São Paulo- ASPSP (10), o Golfo daGuiné (5) e Cabo Verde (5). A acurácia da classificação foi de 85% e a comparação espacialdos elementos traços sugeriu uma variação significante entre as regiões (p 0,05), comescores canônicos iguais a 0,172 para região do Brasil e de 0,758 para a da África. O testeWilk’s Lambda (0,386) foi significativo indicando que a concentração dos elementos difereentre as duas regiões evidenciando que os indivíduos analisados devem ter se originado deáreas quimicamente e/ ou geograficamente distintas.Palavras-chave: atum, conectividade, LA-ICPMS (Laser-Ablation System/ InductivelyCouple Plasma Mass Spectrometer- LA-ICPMS), Oceano Atlântico.

ABSTRACTThe yellowfin tuna, Thunnus albacares (Bonnaterre, 1788), is a pelagic species of theScombridae family that is distributed throughout the tropical and subtropical waters of thethree oceans. Characterized by the yellow coloration of its fins and finlets, it is usually foundclose to the surface, in waters with high productivity and warm temperatures, being mainlytargeted by pelagic longliners and purse seiners. The yellowfin tuna displays a markedmigratory behavior, which hinders the understanding of their movements between spawning,nursery and feeding areas. In order to ensure the conservation of exploited populations, it isfundamental to determine the size distribution and length at age of the individuals caught. Theuse of trace elements in the analysis of the stock structure can assist in reconstructing the lifehistory, origin and connectivity of various species. In the present study, in order to assess thedegree of connectivity between the specimens caught in the eastern and western sides of theWest and Central Equatorial Atlantic, the otoliths of 20 specimens with fork lengths (FL)ranging between 37 cm and 57 cm were analyzed. For this purpose, an ablation laser systemcoupled to a mass spectrometer through plasma induction (LA ICPMS) was used to measurethe concentration of various trace elements: 7Li,24Mg ,55Mn,88Sr,137Ba,44Ca- from anaverage of five ablation points to the core of each randomly chosen otolith. A MultivariateAnalysis of Variance (MANOVA) and a Quadratic Discriminant Function Analysis (QDFA),along with univariate tests, were performed with the SYSTAT 13 software. The catch sites,which included the Saint Peter and Saint Paul Archipelago- SPSPA (10), the Gulf of Guinea(5) and Cape Verde (5), were discriminated with high accuracy, with a rate of 85% beingcorrectly classified. The spatial comparison of trace elements suggests a significant variationbetween regions (p 0.05), with canonical scores equal to 0.172 in Brazil and 0.758 forAfrica. The Wilk's Lambda test (0.386) was significant indicating that the concentration of theelements differed between the two regions showing that the individuals examined must haveoriginated from chemically and/ or geographically distinct areas.Keywords: tuna, connectivity, LA-ICPMS (Laser-Ablation System/ Inductively CouplePlasma Mass Spectrometer- LA-ICPMS), Atlantic Ocean.

LISTA DE FIGURASDissertaçãoPáginaFigura1. Registro de um antigo jarro de vinho grego que retrata a importância dos atunsdesde a Grécia antiga. (CUTTING UP THE TUNA).13Figura 2. Evolução das capturas de atuns e afins no Oceano Atlântico.14Figura 3. Capturas de Thunnus albacares no Oceano Atlântico entre os anos de 1950 a 2011,por tipo de aparelho de pesca (Longline – Espinhel, Other – Outros, Pole and Line – Linha demão, Purse seine – Cerco).16Figura 4. Mapa de localização das sete regiões de captura da albacora-laje (T. albacares) noAtlântico Tropical. 1) Golfo da Guiné; 2) Cabo Verde; 3) Brasil – 3.1 – Arquipélago de SãoPedro e São Paulo, 3.2 – Cabo Frio; 4) Venezuela; 5) Antilhas; 6) Panamá/ Costa Rica; e 7)Golfo do México. O circulo indica os pontos de capturas das amostras utilizadas para opresente trabalho.17Figura 5. Adulto e juvenil, respectivamente, de albacora-laje (Thunnus albacares). 19Figura 6. Características para identificação de juvenis do gênero Thunnus que ocorrem noAtlântico Tropical. A) Thunnus albacares; B) T. obesu; C) T. alalunga; D) T. atlanticus.20

LISTA DE FIGURASArtigoPáginaFigura1. Oceano Atlântico Equatorial. As marcas indicam os pontos de coleta: 1 –Arquipélago de São Pedro e São Paulo (29-26ºW, 0-1ºN); 2 – Golfo da Guiné (0-2ºE, 7-8ºN);3 - Cabo Verde (17-18ºW, 15-19ºN).48Figure 2. Análise da canônica da função discriminante mostrando a clara separação entre astrês áreas geograficamente distintas: Arquipélago de São Pedro e São Paulo- ASPSP, Golfoda Guiné- GOG, e Cabo Verde- CV.49Figura 3. Concentrações média elementares de 7Li, 24Mg, 55Mn, 88Sr, 137Ba em otólitosde albacora laje (T. albacares) coletados no Atlântico Central (BR) e Oriental (AF). As barrasindicam o desvio padrão.50

LISTA DE TABELASPáginaTabela 1. Variação do comprimento zoológico (CZ) e idade (anos) dos indivíduos capturadosno Atlântico Equatorial.51

ractLista de figurasLista de tabelas1- Introdução.132- Revisão de literatura .183- Referência bibliográfica .254- Artigo científico .335- Considerações Finais .52Normas da Revista Fisheries Reasearch .53

ROQUE, P.C.G.Determinação da origem e conectividade da população da albacora laje.131- INTRODUÇÃOOs atuns são peixes teleósteos da família Scombridae, caracterizados por apresentaremcorpo fusiforme, viverem em ambientes pelágicos oceânicos e efetuarem migrações de longasdistâncias em busca de alimento ou para reprodução. Com registros de sua pesca regulardesde a Grécia antiga, tendo sido incorporados nas artes além da culinária (Fig. 1), constituemum dos grupos mais importantes do ponto de vista econômico na atividade pesqueira global(DOUMENGE, 1998).Figura1. Registro de um antigo jarro de vinho grego que retrata a importância dos atuns desdea Grécia antiga. (CUTTING UP THE TUNA).Fonte: http://content.cdlib.org/view?docId kt338n996q&&doc.view entire textA pesca oceânica de larga escala de atuns e afins no oceano Atlântico se iniciou pormeio de operações de embarcações japonesas arrendadas em 1956 (HAZIN e TRAVASSOS,2007). Segundo dados da Comissão Internacional para a Conservação do Atum Atlântico(ICCAT- International Commission for the Conservation of Atlantic Tunas), em 1960 aprodução pesqueira de atuns e espécies afins nesse oceano ultrapassou 200 mil toneladas,alcançando seu auge próximo a 700.000 t em meados da década de 1990. Nas duas décadas

ROQUE, P.C.G.Determinação da origem e conectividade da população da albacora laje.14seguintes ocorreu um declínio de cerca de 30% na captura total, estabilizando-se, na últimadécada, em torno de 500 mil toneladas (ICCAT, 2014) (Fig. 2).Figura 2. Evolução das capturas de atuns e afins no Oceano Atlântico.Fonte: Baseado em dados da ICCAT, 2014.Um aspecto fundamental para a conservação de populações explotadas pela pesca é adeterminação da variação dos comprimentos individuais em função da idade, uma vez quesomente através da estrutura etária é possível se avaliar as modificações dinâmicas por quepassa o estoque (FONTELES FILHO, 2011).Estudos (MILLER, 2011; ŠKELJO e FERRI, 2012; WANG et al., 2013; EVESON etal., 2015) mostram que as estruturas rígidas vêm sendo utilizadas em diversas áreas além daforma habitual, sendo estas extremamente importantes visto que a idade, a taxa decrescimento e a mortalidade são os três fatores mais influentes no controle das populações.Várias ferramentas vêm sendo recentemente utilizadas para investigar a origem e aestrutura dos estoques de atuns em todo mundo, incluindo marcadores eletrônicos (BLOCK etal., 2005; TRAVASSOS et al., 2009; HOOLIHAN et al., 2011; WHITLOCK et al., 2012),genética molecular (FARNHAM, 2003; CARLSSON et al., 2007; ABDUL-MUNEER, 2014)

ROQUE, P.C.G.Determinação da origem e conectividade da população da albacora laje.15e marcadores químicos naturais em partes rígidas ou tecidos (ROOKER et al., 2001;THORROLD, 2006; ROOKER et al., 2008a, b; FRAILE et al., 2014).Os marcadores químicos, particularmente aqueles presentes nos otólitos, têm umpotencial significativo para a determinação e quantificação da origem e conectividade depopulações potencialmente distintas, uma vez que apresentam o melhor padrão decrescimento dos peixes em razão da fixação de minerais em estruturas rígidas ao longo do seudesenvolvimento já que não há reabsorção óssea e a deposição é contínua (MENDOZA,2006).A periodicidade do crescimento se traduz na diferença da composição química de cadacamada recém-acrescida, muitas vezes associada às condições físico-químicas das massas deágua por onde o peixe transitou (ROOKER et al., 2001). Como resultado, o materialdepositado no otólito durante o primeiro ano de vida serve como um marcador natural dolocal de origem. Assim, os micro-constituintes e os isótopos estáveis encontrados nos otólitospodem ser usados para determinar a origem dos atuns (KENNEDY et al., 2002;HUMPHREYS et al., 2005; ROOKER et al., 2008a, b; SCHLOESSER et al., 2010; WELLSet al., 2012; FRAILE et al., 2014).A albacora laje (Thunnus albacares), espécie epipelágica de distribuição circunglobal, éum dos principais alvos da pesca oceânica no Atlântico (Fig. 3), sendo capturada tanto pelapesca comercial como pela pesca recreativa, com níveis de mortalidade, em algumas regiões,que podem não ser sustentáveis no ritmo atual de explotação. A exemplo do estoque doPacífico Oriental, que já está sobrepescado, e o do Oceano Índico que converge para a mesmacondição (ISSF, 2014). No Oceano Atlântico, onde a ICCAT considera a existência de umúnico estoque, a biomassa de adultos e o recrutamento também têm mostrado uma tendênciade queda ao longo das últimas décadas, enquanto a mortalidade por pesca tem aumentadosignificativamente.

ROQUE, P.C.G.Determinação da origem e conectividade da população da albacora laje.16Figura 3. Capturas de Thunnus albacares no Oceano Atlântico entre os anos de 1950 a 2011,por tipo de aparelho de pesca (Longline – Espinhel, Other – Outros, Pole and Line – Linha demão, Purse seine – Cerco).Fonte: ISSF - Tuna Stock Status Update: Status of the world fisheries for tuna, 2014.Associando a variação sazonal da temperatura da superfície do mar e das correntesoceânicas, Hazin (1993) propôs um ciclo migratório para a albacora laje no sentido lesteoeste/ oeste- leste, com área de concentração para a desova no Atlântico sudeste equatorial,Golfo da Guiné, e noroeste equatorial, norte da Venezuela. A gestão desse recurso pesqueiro,naturalmente complexa em razão do seu comportamento altamente migratório, é complicadaainda mais pela elevada carência de informações básicas a respeito de seu ciclo de vida eestrutura populacional. Em particular, a compreensão de seus movimentos entre áreas dedesova, berçário e alimentação é ainda muito limitada, restringindo a eficiência e alcance dagestão pesqueira.O presente estudo é parte do projeto intitulado “Nursery origin of yellowfin tuna in theGulf of Mexico using ‘natural’ tags”, coordenado pela Texas A&M University, cujo objetivoé determinar a estrutura de estoque e movimentação da albacora laje no Oceano Atlântico,com ênfase na determinação da origem dos indivíduos capturados no Golfo do México. Oreferido projeto conta com parcerias internacionais de cientistas na União Europeia, Américas

ROQUE, P.C.G.Determinação da origem e conectividade da população da albacora laje.17Central e do Sul, Caribe e de instituições como a University of Southern Mississippi e aNational Oceanic and Atmospheric Administration- NOAA, além da Universidade FederalRural de Pernambuco. No âmbito do mesmo, estão sendo coletados otólitos de espécimes devárias faixas etárias que irão compor uma biblioteca com coleções de sete regiões: 1) Golfo daGuiné, 2) Cabo Verde, 3) Brasil, 4) Venezuela, 5) Antilhas, 6) Panamá/ Costa Rica, e 7)Golfo do México (Fig. 4). Além disso, serão selecionados espécimes capturados nos diversospontos de coleta, para determinação das taxas de contribuição de possíveis recrutas do Golfodo México, principal área de desova da espécie, para as demais regiões, e vice-versa.Com este trabalho, portanto, espera-se avaliar o grau de conectividade entre exemplaresde albacora laje capturados no Atlântico Equatorial, por meio de microconstituintes (7Li,24Mg, 44Ca, 55Mn, 88Sr, 137Ba) presentes nos otólitos, para auxiliar na reconstrução dahistória de vida, origem e conectividade dos estoques explotados, fornecendo assim subsídiospara a conservação e uso sustentável deste importante recurso pesqueiro.756423.113.2Figura 4. Mapa de localização das sete regiões de captura da albacora-laje (T. albacares) noAtlântico Tropical. 1) Golfo da Guiné; 2) Cabo Verde; 3) Brasil – 3.1 – Arquipélago de SãoPedro e São Paulo, 3.2 – Cabo Frio; 4) Venezuela; 5) Antilhas; 6) Panamá/ Costa Rica; e 7)

ROQUE, P.C.G.Determinação da origem e conectividade da população da albacora laje.18Golfo do México. O circulo indica o

A Multivariate Analysis of Variance (MANOVA) and a Quadratic Discriminant Function Analysis (QDFA), along with univariate tests, were performed with the SYSTAT 13 software. The catch sites, which included the Saint Peter and Saint Paul Archipelago- SPSPA (10), the Gulf of Guinea

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