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The large Alqueva dam was built in the early 2000s in the Guadiana River (southern Portugal) and has highly controlled the freshwater flowing into the Guadiana estuary, leading to significant changes in the natural hydrological regime. To evaluate the impacts of water restriction and flow regularization on estuarine phytoplankton and their environmental variables, sampling campaigns were conducted in the Guadiana estuary throughout a 14-year period, covering different phases related to the Alqueva dam construction. Significant alterations in phytoplankton and their environmental drivers were observed. In the post-filling period, river flow became more constant throughout the year and its natural seasonal variability, with maxima in the winter and minima in the summer, was greatly reduced, leading to higher river flows in the summer and lower in the winter, in relation to the pre-filling phase. Nutrient and light availability and, hence, phytoplankton dynamics, were greatly affected. Phytoplankton abundance and biomass decreased in the post-filling phase related to a decrease in diatoms and cyanobacteria. Since cyanobacteria blooms in the Guadiana are frequently dominated by toxic species, this constitutes an improvement in water quality. However, the overall decrease in phytoplankton biomass and, specifically, the decline in diatom biomass, will have major consequences for the higher trophic levels that depend on planktonic food.

We write to comment on the recently published paper “Defining phytoplankton class boundaries in Portuguese transitional waters: an evaluation of the ecological quality status according to the Water Framework Directive” (Brito et al., 2012). This paper presents an integrated methodology to analyse the ecological quality status of several Portuguese transitional waters, using phytoplanktonrelated metrics. One of the systems analysed, the Guadiana estuary in southern Portugal, is considered the most problematic estuary, with its upstream water bodies classified as Poor in terms of ecological status. We strongly disagree with this conclusion and we would like to raise awareness to some methodological constraints that, in our opinion, are the basis of such deceptive conclusions and should therefore not be neglected when using phytoplankton to assess the ecological status of natural waters.

Submitted by Ana Barbosa (abarbosa@ualg.pt) on 2012-11-29T11:08:49Z No. of bitstreams: 1 Moran et al 2012 ICES WGPME Report.pdf: 4198242 bytes, checksum: b37ed9ae05945ab8465ad70fa5185489 (MD5) Approved for entry into archive by Merja Muzavor (mmuzavor@ualg.pt) on 2012-11-29T15:04:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Moran et al 2012 ICES WGPME Report.pdf: 4198242 bytes, checksum: b37ed9ae05945ab8465ad70fa5185489 (MD5) Made available in DSpace on 2012-11-29T15:04:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moran et al 2012 ICES WGPME Report.pdf: 4198242 bytes, checksum: b37ed9ae05945ab8465ad70fa5185489 (MD5) Previous issue date: 2012-08

The region off southwestern Iberia (NE Atlantic) encompasses a wide variety of oceanographic regimes, including differently (geographic) oriented coastal areas impacted by upwelling, riverine inputs and submarine groundwater discharge, submarine canyons and seamounts, and open ocean waters, thereby potentially promoting zone-specific phytoplankton dynamics. Overall, this heterogeneous region is classified as being very sensitive to climate change, and climate-driven alterations (e.g., sea surface warming, changes in upwelling patterns and intensity) have been recently reported for the area. The present study aims to understand the contribution of upwelling to seasonal and interannual variability of coastal phytoplankton, using a remote sensing-based approach. Phytoplankton variability was evaluated using satellite-derived chlorophyll-a (Chl-a), as a proxy for phytoplankton biomass, and primary productivity (PP). Chl-a were obtained from merged SeaWiFS (Seaviewing Wide Field-of-view Sensor), MeRIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer) and MODIS-Aqua (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) sensors at Globcolour portal. PP data at 9.25 km resolution were derived from Eppley’s Vertically Generalized Production Model, based on SeaWiFS and MODIS-Aqua and available at the Ocean Productivity site. Upwelling intensity was estimated using the difference in sea surface temperature (SST) between off and nearshore zones. Advanced Very-High Resolution Radiometer (AVHRR) 4 km SST were obtained from Pathfinder database. Other phytoplankton environmental drivers, such as local (e.g., river flow) and global (e.g., North Atlantic Oscillation - NAO) climate variables, were also analysed. The study area was divided into subareas differently impacted by upwelling and riverine flow, and satellitederived data was averaged for each zone. Seasonal and interannual variability covering a 14-year time series (1998- 2011) for each variable/region were explored. Chl-a at offshelf locations was significantly lower than coastal areas, and exhibited a fairly stable unimodal annual cycle, with maximum during March. Coastal locations displayed more variable annual patterns, with spring and summer Chl-a maxima, reflecting the impact of upwelling events and freshwater inputs. In respect to interannual variability, NAO index and coastal Chl-a were negative and significantly correlated, with 1-month lag. Chl-a interannual trends were also correlated to local climate variables, namely riverine flow for the easternmost coastal zone. The correlation between upwelling intensity and phytoplankton off SW Iberia is region-dependent being less strong within regions dominated by riverine influence.

This chapter examines the interactions between biologic and hydrologic processes in estuarine and nearshore coastal ecosystems, and their relevance to ecosystem functioning. The role of specific hydrologic variables and processes upon key functional groups of organisms (phytoplankton, heterotrophic bacteria, holozooplankton, merozooplankton, benthos, and nekton) is addressed considering both bottom-up and top-down effects. The impact of biologic processes on relevant hydrologic features, including dissolved gases, inorganic nutrients, organic matter, chemical and biological contaminants, turbidity, and water flow, is then evaluated. Biologic-and hydrologic-driven changes are integrated, specifying how they reverberate into ecosystem functioning over different spatial and temporal scales.

Phytoplankton seasonal and interannual variability in theGuadiana upper estuarywas analyzed during 1996–2005, a period that encompassed a climatic controlled reduction in river flow that was superimposed on the construction of a dam. Phytoplankton seasonal patterns revealed an alternation between a persistent light limitation and episodic nutrient limitation. Phytoplankton succession, with early spring diatom blooms and summer–early fall cyanobacterial blooms, was apparently driven by changes in nutrients, water temperature, and turbulence, clearly demonstrating the role of river flow and climate variability. Light intensity in the mixed layer was a prevalent driver of phytoplankton interannual variability, and the increased turbidity caused by the Alqueva dam construction was linked to pronounced decreases in chlorophyll a concentration, particularly at the start and end of the phytoplankton growing period. Decreases in annual maximum and average abundances of diatoms, green algae, and cyanobacteria were also detected. Furthermore, chlorophyll a decreases after dam filling and a decrease in turbidity may point to a shift from light limitation towards a more nutrient-limited mode in the near future.

The effects of different phases of semidiurnal and spring-neap tidal cycles on phytoplankton and environmental drivers were evaluated in a tidal, freshwater location of a mesotidal estuary (Guadiana estuary, SW Iberia). An Eulerian approach was used and sampling covered different seasons during 2008. Samples were collected during spring and neap tides, at high tide, mid-ebb, low tide and mid-flood. Several physical-chemical variables were measured, as well as phytoplankton abundance and biomass. Salinity was higher at high-tide and suspended particulate matter was higher during spring tides and flood, due to higher vertical mixing and resuspension of bottom sediments. Chlorophyll a concentration during winter and summer neap tides was higher than during spring tides, whilst the abundance of pennate diatoms was higher during winter and Spring spring tides than during neap tides, probably reflecting differences in river discharge. Overall, tidally-induced differences detected in the freshwater tidal reaches of the Guadiana estuary were not as considerable as those observed in the lower estuary. However, the occurrence of tidally-induced variability in some seasons reflects that thorough sampling programs to study estuarine tidal dynamics should be conducted throughout the year. Occasional sampling will not reflect the typical variability of these highly dynamic systems.

Alterations of freshwater flow regimes and increasing eutrophication can lead to alterations in phytoplankton biomass, composition, and growth in estuaries and adjacent coastal waters. Since phytoplankton is the first trophic level of most aquatic foodwebs, these changes can be propagated to other biological compartments, eventually impacting water quality and ecosystem services. However, phytoplankton responses to environmental changes in abiotic variables (e.g., light, nutrients) are additionally controlled by mortality or removal processes (e.g., grazing, horizontal advection and viral lysis). Grazing exerted by microzooplankton, usually dominated by phagotrophic protists, is considered the most relevant phytoplankton mortality factor in most aquatic systems (see Calbet, Landry 2004). In fact, grazing impact of microzooplankton can prevent phytoplankton accumulation in marine systems despite an overall increase in phytoplankton replication rate. By consequence, microzooplankton grazing may minimize problems associated to increased eutrophication and, ultimately, prevent the occurrence of harmful phytoplankton blooms. Thus, microzooplankton grazing on phytoplankton constitutes a key biological process required to understand and predict relationships between hydrological and biological processes in aquatic ecosystems and to use ecosystem properties to improve water quality and enhance ecosystem services, general principles of the Ecohydrology Concept (Zalewski 2000).

Alterations of freshwater flow regimes and increasing eutrophication lead to alterations in light availability and nutrient loading into adjacent estuaries and coastal areas. Phytoplankton community respond to these changes in many ways. Harmful phytoplankton blooms, for instance, may be a consequence of changes in nutrient supply, as well as the replacement of some phytoplankton species (like diatoms, that contribute for the development of large fish and shellfish populations) by ohers (like cyanobacteria, that may be toxic and represent an undesirable food source for higher trophic levels). Nutrient and light enrichment experiments allow us to understand and predict the effects of eutrophication on the growth of phytoplankton. This is a fundamental tool in water management issues, since it enables the prediction of changes in the phytoplankton community that may be harmful to the whole ecosystem, and the design of mitigation strategies (Zalewski 2000).

This synthesis of 3 studies from 2 regions of southern Portugal (Alentejo and Algarve) was part of a workshop focusing on cyanobacteria held at the SAME 10. The first study monitored impacts of the large Alqueva dam on the Guadiana estuary since 1996, revealing changes in sediment load, nutrient regime and phytoplankton succession. Prior to dam construction, dense cyanobacterial blooms occurred in the upper estuary during summer and fall. After dam construction, chlorophyll concentration, phytoplankton diversity and abundances of cyanobacteria decreased, contrary to predictions. Mycrocystins remained at low levels in the seston and undetectable in water samples, except during summer 2003 when the particulate fraction contained 1 μg l–1, while chlorophyll concentrations and abundances of potentially toxic cyanobacteria remained low. Algarve reservoirs studied since 2001 revealed differences in phytoplankton dynamics. In the western mesotrophic reservoirs (Bravura and Funcho), 40 to 50% of surface samples contained cyanobacterial concentrations of ≥2000 cells ml–1, while over 80% of samples from the eastern oligotrophic reservoirs (Odeleite and Beliche) exceeded this value. Spring blooms were dominated by Oscillatoriales in Odeleite and Beliche and by Chroococcales in Bravura and Funcho. Bloom composition seemed to depend on water temperature and management strategies, while toxin concentrations reflected the increased biomass of toxic species. Finally, phytoplankton communities and microcystin production in 5 Alentejo freshwater reservoirs were studied from May to December 2005 and April to July 2006. Cyanobacterial blooms occurred, with varying intensities, not only during summer but also occasionally in winter. Microcystins were detected in 23% of the samples (n = 51), but without correlation with cyanobacterial biomass. Although Microcystis aeruginosa seemed to be the major producer of microcystins, other potentially toxic species were found. In summary, the varying pattern of cyanobacterial bloom occurrence and toxicity requires a systematic approach to monitoring programs for adequate risk assessment.

The European Union Water Framework Directive (WFD), a new regulation aiming to achieve and maintain a clean and well-managed water environment, refers to phy­toplank­ton as one of the biological quality elements that should be regularly monitored, and upon which the reference conditions of water quality should be established. However, the use of phy­toplank­ton as a biological quality element will result in several constraints, which are analyzed in this article with examples from Portuguese waters. Specifically, the establishment of reference conditions of water quality may be dif­fi­cult in some water bodies for which no historical data exists. The sampling frequency proposed for phy­toplank­ton monitoring does not seem suitable to assess phy­toplank­ton succession, and may preclude the detection of algal blooms. Finally, the use of chlorophyll a as a proxy of phy­toplank­ton biomass and abundance has been proposed by some authors, but it may overlook blooms of pico- and small nanophytoplank­ton, and overestimate the importance of large microphytoplank­ton. Furthermore, most studies in Portugal have used only inverted microscopy for phy­toplank­ton observation and quantification; this method does not permit the distinction between autotrophic and heterotrophic cells, especially in samples preserved with Lugol’s solution, and does not allow the observation of smaller-sized cells. Finally, some techniques, such as remote sensing and chemotaxonomic analy­sis, are proposed to be used as supplements in phy­toplank­ton monitoring programs.

Tese dout., Ciências do Mar, Universidade do Algarve, 2006 BD/762/90-IG Made available in DSpace on 2011-09-07T16:04:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005 Junta Nacional de Investigação Científica e Tecnológica (JNICT)

Submitted by Marisa Cesário (mcesario@ualg.pt) on 2013-01-31T16:48:19Z No. of bitstreams: 1 New Medit 2003.pdf: 772831 bytes, checksum: 0cccf767124d4d5c3ad2d700d692d7e4 (MD5) Approved for entry into archive by Emília Pacheco (epacheco@ualg.pt) on 2013-03-18T14:57:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 5665099086848855.zip: 769270 bytes, checksum: 726ae953f53ad58c1116757b9fe5fa8d (MD5) New Medit 2003.pdf: 772831 bytes, checksum: 0cccf767124d4d5c3ad2d700d692d7e4 (MD5) Made available in DSpace on 2013-03-18T14:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 5665099086848855.zip: 769270 bytes, checksum: 726ae953f53ad58c1116757b9fe5fa8d (MD5) New Medit 2003.pdf: 772831 bytes, checksum: 0cccf767124d4d5c3ad2d700d692d7e4 (MD5) Previous issue date: 2003

Water samples were collected at bimonthly intervals (April – October 1988) from three stations located in the Ria Formosa coastal lagoon (SE Portugal). Abundance and biovolume of heterotrophic bacterioplankton ranged between 1.2 – 18 x 106 cells.ml-1 and 0.10 - 0.21 μm3.cell-1, respectively. Lowest values were detected at the station close to the ocean and highest values at the station impacted by a domestic effluent. Total bacterial counts showed slight temporal fluctuations while saprophyte numbers (Colony Forming Units) presented a much stronger variation, with maxima during summer. Biovolume exhibited minimal values during summer. Reasons for different patterns of spatial and temporal variability of the bacterial population are discussed.

Submitted by Ana Barbosa (abarbosa@ualg.pt) on 2012-11-29T10:43:20Z No. of bitstreams: 1 Caetano et al 2001 Ecotoxicology and Environmental Restoration.pdf: 557752 bytes, checksum: 3f44d6ed877e0e4c5a9d2b06d5f0f04c (MD5) Approved for entry into archive by Merja Muzavor (mmuzavor@ualg.pt) on 2012-11-29T15:02:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Caetano et al 2001 Ecotoxicology and Environmental Restoration.pdf: 557752 bytes, checksum: 3f44d6ed877e0e4c5a9d2b06d5f0f04c (MD5) Made available in DSpace on 2012-11-29T15:02:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caetano et al 2001 Ecotoxicology and Environmental Restoration.pdf: 557752 bytes, checksum: 3f44d6ed877e0e4c5a9d2b06d5f0f04c (MD5) Previous issue date: 2001

Identifying the environmental drivers of phytoplankton blooms, especially harmful algal blooms, has become imperative for forecasting these events. This study aimed to evaluate phytoplankton variability patterns, phenology and underlying environmental determinants within specific regions off southern Portugal, during a 6-year period (2014-2019). Phytoplankton phenology was assessed using region-specific chlorophyll-a concentration (Chl-a) and abundance of phytoplankton taxa, responsible for amnesic (ASP), diarrhetic (DSP) and paralytic shellfish poisoning (PSP), and relationships between abiotic environmental variables and phytoplankton were explored using Generalized Additive Models (GAM). Over oceanic regions, Chl-a showed a unimodal annual cycle, with increases during the mixed layer deepening phase and late-winter to early-spring maxima. The slope and coastal regions showed an additional summer peak, related with local upwelling, more prominent for the west coast. The development of a coastal counter-current that probably transports riverine nutrients and phytoplankton biomass, might have also contributed for Chl-a increase over the south coast. GAM explained from 14% to 77% of Chl-a variance, with higher explanatory power for oceanic and coastal regions under riverine influence. Sea surface temperature, photosynthetically available radiation, and mixed layer depth emerged as the most influential predictors, and large-scale climate indices showed minor effects. ASP-producing species showed a bimodal annual cycle for most coastal production areas, with first bloom onset in spring, and peak timing during late-spring and summer, associated with upwelling conditions that favour diatom blooms. DSP and PSP-producers exhibited a unimodal annual cycle, peaking during late-summer and late-spring, respectively, during upwelling relaxation periods. DSP models explained between 21% and 54% of the deviance, whereas ASP models revealed a weaker performance (7-8%). In addition to the referred Chl-a predictors, high river discharges exerted a negative influence on both ASP- and DSP-producers. Downwelling/countercurrent regimes globally favoured DSP-producers, while upwelling promoted ASP-producers only over the most southeastern coastal area. Future predictions of harmful phytoplankton blooms for the area should then consider the identified influential predictors but must be complemented with additional environmental variables, and explore specific periods (e.g., seasons, extreme events) and hybrid modelling approaches. O fitoplâncton é o principal produtor primário em ecossistemas marinhos, responsável pela assimilação de CO2 proveniente da atmosfera e transferência de energia para níveis superiores da rede trófica, incluindo os recursos pesqueiros. A variabilidade temporal e espacial do fitoplâncton está relacionada com diversos fatores ambientais, tais como o vento, as correntes oceânicas, o afloramento costeiro, a radiação e temperatura do oceano, turbulência e nutrientes inorgânicos. A identificação dos principais fatores que controlam o florescimento de fitoplâncton, em particular, de espécies produtoras de toxinas, é fundamental para os modelos preditivos, de forma a anteciparem os possíveis impactos associados a futuros florescimentos de algas nocivas. Na presente tese pretendeu-se avaliar os padrões de variabilidade sazonal e interanual do fitoplâncton, bem como identificar os principais forçadores ambientais que ditam a sua abundância em diferentes regiões ao largo da costa sudoeste portuguesa (três regiões costeiras, uma região sob o talude continental e duas oceânicas) caracterizadas por diferentes regimes hidrodinâmicos, durante um período de seis anos (2014-2019). Um conjunto de dados provenientes de deteção remota por satélite (direção e velocidade do vento, temperatura à superfície do oceano, radiação fotossinteticamente ativa e concentração de clorofila-a, Chl-a), modelos (profundidade da camada de mistura), observações in situ (descargas fluviais dos rios Guadiana e Guadalquivir, abundância de grupos de fitoplâncton potencialmente produtores de toxinas e concentração de biotoxinas em duas espécies alvo de moluscos bivalves, Mytilus spp. e Donax trunculus) e indicadores climáticos de larga escala (Multivariate El Niño Southern Oscillation - ENSO, North Atlantic Oscillation - NAO, Atlantic Multidecadal Oscillation - AMO, East Atlantic - EA, Western Mediterranean Oscillation - WeMO) foi utilizado para analisar os padrões de variabilidade intra- e interanual do fitoplâncton. Em particular, as séries temporais de Chl-a e abundância dos grupos de fitoplâncton produtores de toxinas que ocorrem regularmente ao longo da costa portuguesa, em diferentes regiões ou áreas costeiras de produção de moluscos bivalves foram utilizadas para descrever os padrões fenológicos do fitoplâncton. A fenologia baseou-se na análise das seguintes métricas: intensidade, frequência, duração e períodos de iniciação, máximo e término das florescências de fitoplâncton. A aplicação de modelos aditivos generalizados (GAM) a cada região permitiu identificar os forçadores ambientais relevantes para a previsão de Chl-a e dos dois grupos de fitoplâncton mais frequentemente detetados ao largo da costa sudoeste portuguesa, responsáveis pelas síndromes intoxicação amnésica por marisco (Amnesic Shellfish Poisoning, ASP) e intoxicação diarréica por marisco (Diarrhetic Shellfish Poisoning, DSP). Adicionalmente, estes modelos foram ainda utilizados para identificar os padrões de variabilidade intra-anuais e interanuais de Chl-a e dos grupos de fitoplâncton potencialmente produtores de toxinas amnésicas (ASP) e diarréicas (DSP). A distribuição Gaussiana com função de ligação identidade foi aplicada à transformação logarítmica da Chl-a, enquanto para os grupos de fitoplâncton produtores de ASP e DSP, a regressão Binomial Negativa com função de ligação logarítmica foi considerada a mais adequada para ultrapassar o problema de sobredispersão na base de dados. No entanto, a presença de sobredispersão nos dados de abundância do grupo produtor de DSP, em determinadas áreas de produção de bivalves (L6 e L7c-L8), mesmo após a aplicação da regressão Binomial Negativa, sugere que se deveria considerar modelos Zero Inflacionados. Contudo, estes últimos não convergiram para nenhuma área, tendo-se optado pelos resultados obtidos com a primeira distribuição (Binomial Negativa). De modo geral, a Chl-a nas regiões oceânicas exibiu um ciclo anual unimodal, com aumentos durante a fase de aprofundamento da camada de mistura devido ao incremento de nutrientes e/ou à diminuição da mortalidade, e um máximo relativo entre o final do inverno e o início da primavera, provavelmente relacionado com alterações da temperatura e estratificação da camada superficial do oceano. Adicionalmente, filamentos de upwelling, estruturas de mesoescala formadas durante períodos de afloramento costeiro, constituem um importante mecanismo de adveção entre águas costeiras e oceânicas, tal como verificado para a zona oceânica ao largo da costa oeste. A região sob o talude continental exibiu um segundo pico de Chl-a no verão, resultante da combinação dos efeitos da estratificação da coluna da água associada a baixa disponibilidade de nutrientes, e da advecção de nutrientes a partir das zonas costeiras adjacentes durante eventos de afloramento forte. As regiões costeiras também apresentaram um máximo adicional de Chl-a no verão, relacionado com o afloramento costeiro, mais intenso na costa oeste. A presença de uma contracorrente costeira formada durante períodos de relaxamento do afloramento, que provavelmente transporta nutrientes das descargas fluviais e biomassa fitoplânctónica, pode ter também contribuído para o aumento de Chl-a na costa sul. Os modelos aditivos generalizados mistos, aplicados à Chl-a para cada região específica, exibiram uma melhor performance (≥ 60% variância) em oceano aberto e em zonas diretamente influenciadas por descargas fluviais. De modo geral, as variáveis ambientais locais, como a temperatura da superfície do oceano, radiação fotossinteticamente ativa e a profundidade da camada de mistura, emergiram como os preditores mais influentes, enquanto indicadores climáticos de larga escala apresentaram efeitos secundários, menos significativos, destacando-se entre eles o AMO e EA. As espécies de fitoplâncton potencialmente associadas ao síndrome ASP ( Pseudo-nitzschia spp.) apresentaram um ciclo anual bimodal, para a maior parte das áreas de produção de bivalves, com o início dos florescimentos na primavera (mais tarde em relação à Chl-a), e com máximos relativos no final da primavera e verão, em resultado da diminuição da extensão da camada de mistura e aumento da disponibilidade de nutrientes fornecidos pelo afloramento costeiro, favorecendo, assim, as populações de diatomáceas. Pelo contrário, as espécies responsáveis pelos síndromes DSP (e.g., Dinophysis spp.) e PSP (e.g., Gymnodinium catenatum) exibiram um padrão unimodal, com o máximo de abundância no final do verão (assemelhando-se ao padrão de Chl-a nas regiões costeiras), perante situações de estratificação mais intensa entre pulsos de afloramento relativamente fraco ou subsidência da água superficial, que favorecem os dinoflagelados, e final da primavera, respetivamente. No entanto, o pico de espécies potencialmente produtoras de PSP, registado no final da Primavera, não é concordante com a maioria dos estudos que referem uma abundância máxima durante o outono. As espécies potencialmente produtoras de DSP e ASP foram responsáveis pela maioria dos eventos de florescimentos toxigénicos durante o período de estudo, sendo que as espécies associadas ao síndrome ASP atingiram abundâncias mais elevadas, provavelmente devido às elevadas taxas potenciais de crescimento in situ das diatomáceas. Os modelos GAM para espécies potencialmente produtoras de DSP apresentaram um poder preditivo superior (21% - 54% da variância) aos modelos associados a espécies produtoras de ASP (7% - 8% da variância). Para além dos preditores mais influentes referidos para a Chl-a, descargas fluviais elevadas associaram-se a abundâncias inferiores dos grupos produtores de ASP e DSP. Adicionalmente, o regime de convergência/contracorrente associou-se a abundâncias superiores de produtores de DSP, enquanto o regime de afloramento favoreceu a abundância de espécies produtoras de ASP apenas na zona produção sudeste (L9). Contrariamente ao esperado, a intensidade e persistência das condições de afloramento costeiro não foram considerados preditores da abundância de espécies produtoras de ASP na maior parte das áreas de produção, provavelmente devido à existência de um desfasamento temporal (lag) entre as condições favoráveis de afloramento costeiro e a resposta das diatomáceas. Futuros modelos de previsão aplicados à área de estudo deverão assim considerar os preditores mais influentes identificados pelos modelos GAM. Contudo, outras variáveis ambientais deverão também ser ponderados, tais como, a concentração de nutrientes inorgânicos dissolvidos, a turbulência e os processos de mortalidade do fitoplâncton (ex.: predação). Trabalhos futuros poderão ainda contemplar a aplicação dos modelos GAM a diferentes estações do ano, a comparação do desempenho destes modelos com modelos híbridos e a investigação de eventos climáticos extremos. As previsões destes modelos poderão auxiliar na implementação de um sistema de alerta precoce de florescimentos de algas nocivas e no desenvolvimento de programas de gestão integrada dos ecossistemas costeiros mais eficientes. Furthermore, this master thesis was supported by a scholarship within the scope of the project MAR-01.04.02-FEAMP-0003 – CONPRAR – “Contributo para a Proteção do recurso amêijoa Ruditapes decussatus no ecossistema da Ria Formosa”.

Rising atmospheric CO2 alters the ocean biochemistry in the process known as ocean acidification (OA). It influences biodiversity at different levels, including zooplankton, which is a key component of aquatic communities and plays a pivotal role in the structure and functioning of marine planktonic food webs as a major link between pelagic primary producers and planktivorous. The effect of OA on the fitness of individual zooplanktonic species has been reported by many studies mostly developed under laboratory conditions. In this context, this chapter reviews the OA effects on zooplankton and describes the potential of natural shallow-water CO2 vents as in situ laboratories. The impact on zooplankton assemblages is shown from a study in the North Atlantic (Azores islands) and the suitability of this area for future studies on marine organisms and ecosystems. Sites with naturally elevated CO2 conditions are described, including which variables and limitations must be considered. Results shown are highly relevant to improve our predictions of the responses of zooplankton to climate change stressors including OA. Future studies including long-term multigenerational exposure to multiple stressors (e.g. increased pCO2 and food shortage) are a priority to understand the adaptation capacity of common species and how the zooplankton communities will shift.

Dissertação de mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2017 Phytoplankton is a planktonic group with great importance to the aquatic ecosystems, because constitutes the base of the food web, and have an important play role in the oxygen production and carbon dioxide consumption. Grazing by phagotrophic protists (microzooplankton) is considered the major mortality source of phytoplankton in the oceans. Thus, understanding the trophic dynamics between these two planktonic groups is essential for a better understanding of the functioning and variability of aquatic ecosystems. Trophic dynamics between phytoplankton and microzooplankton in the Ria Formosa coastal lagoon system (south Portugal) was studied through a seasonal sampling, with a period of one year. The methodology used in the experiments was the dilution technique, with and without enrichment of inorganic macronutrients, in two distinct places of Ria Formosa (inner station of the lagoon system and an outer station which is in contact with the adjacent coastal region) and in different periods of time (spring and autumn). The analyses of phytoplankton biomass were done through fluorimetry, while the phytoplankton and microzooplankton composition and abundance were through epifluorescence microscopy (< 20 μm) and inverted microscopy (> 20 μm). The temperature and salinity values were under the Ria Formosa normal standers. Chl a had high seasonal variations, such that values obtained during the spring of 2015 followed the Chl a standards for the Ria Formosa, while values for the spring of 2016 did not. Cyanobacteria dominated the phytoplankton community in both seasons. It were performed six sets of experiments, and four of them had unexpected responses regarding the relationship between dilution factors and the apparent growth rate of phytoplankton. It was obtained non-significant linear regressions and positive linear regressions, showing that sometimes the dilution has a negative effect on phytoplankton. Microzooplankton removed, daily, between 44.83% and more than 100% of phytoplankton production. The growth rate of phytoplankton was between 0.05 d-1 and 2.22 d-1. O fitoplâncton constitui a base da rede alimentar da maior parte dos ecossistemas aquáticos, e apresenta um importante contributo na produção de oxigénio e consumo de dióxido de carbono, sendo por isso um grupo planctónico com grande relevância. A sua abundância reflete a interação entre dois modos distintos de regulação, o bottom-up e o top-down (como por exemplo, a herbivoria). A predação exercida pelo microzooplâncton é atualmente considerada a principal fonte de mortalidade do fitoplâncton. Assim, a compreensão da dinâmica trófica entre estes dois grupos planctónicos é essencial para um melhor entendimento do funcionamento e variabilidade dos ecossistemas aquáticos. A dinâmica trófica entre o fitoplâncton e o microzooplankton no sistema costeiro lagunar Ria Formosa (sul de Portugal) foi analisada por uma amostragem sazonal, durante um ano. A Ria Formosa é um sistema costeiro lagunar raso, e um dos ecossistemas mais importantes e vulneráveis em Portugal, devido a ser influenciado por diferentes fatores que afetam a sua produtividade primária. No entanto, é um ecossistema muito produtivo e que consegue fornecer serviços ecológicos, económicos e culturais. A metodologia aplicada nas experiências foi a técnica de diluição, com e sem adição de macronutrientes inorgânicos, em dois locais distintos da Ria Formosa (zona interior do sistema lagunar e zona de contacto com a região costeira adjacente), e em diferentes períodos do ano (primavera e outono). A análise da biomassa fitoplanctónica foi realizada por fluorimetria, enquanto as análises da composição e abundância de fitoplâncton e microzooplâncton foram por microscopia de epifluorescência (< 20 μm), e microscopia de inversão (> 20 μm). Os dados obtidos foram usados na determinação das taxas de crescimento instantâneo potencial e in situ do fitoplâncton, a produção fitoplanctónica e a herbivoria, sob a comunidade geral e grupos funcionais específicos de fitoplâncton. A temperatura e salinidade tiveram variações sazonais, não se correlacionaram positivamente e não ocorreu estratificação da coluna de água. No entanto, os seus valores estiveram dentro dos padrões normais da Ria Formosa. A estação interior da Ria Formosa teve elevados valores de turbidez e de PAR, enquanto a estação exterior teve valores reduzidos. A nínel sazonal, a turbidez foi superior no outono e o PAR foi superior na primavera. A Chl a teve grandes variações sazonais e entre estações de amostragem, de tal forma que os valores obtidos durante a primavera de 2015 seguiram os padrões de Chl a para a Ria Formosa, enquanto os valores da primavera de 2016 não seguiram de todo os padrões. As Cianobactérias dominaram a comunidade fitoplanctónica em ambas as estações do ano. Das seis experiências realizadas, quatro resultaram em respostas inesperadas relativamente à relação entre o crescimento aparente da comunidade fitoplanctónica e os fatores de diluição, tendo sido obtidas regressões lineares não significativas ou regressões lineares positivas. A abundância das Cianobactérias correlacionou-se positivamente com a temperatura, no entanto, as taxas de crescimento e de predação foram inferiores aos restantes grupos fitoplanctónicos, assim as Cianobactérias não foram uma presa preferencial para o microzooplânton. No entanto, o impacto do microzooplâncton na produção das Cianobactérias foi superior a 100%, logo a predação por protistas fagotróficos é suficiente para controlar o crescimento destes organismos. O Picofitoplâncton eucariótico teve taxas de crescimento e de predação semelhantes às das Cianobactérias, no entanto as Cianobactérias foram dominantes. As Criptofíceas foram pouco abundantes e apresentaram a menor taxa de crescimento fitoplanctónica. Para além disso, a diluição teve um efeito negativo no seu crescimento. A sua predação foi superior na primavera, tal como a predação dos outros nanoflagelados plastidicos, então parece que a preferência de nanoflagellados plastídicos ocorre apenas na primavera, quando a abundância destes organismos é maior. Dos flagelados plastídiscos, os outros nanoflagelados foram os que tiveram maior taxa de crescimento, porém esta taxa foi inferior à das diatomáceas. A abundância dos outros nanoflagelados plastidicos correlacionou-se positivamente com a abundância de Ciliados, por isso este grupo foi um exemplo de que a predação pode estimular o crescimento do fitoplâncton. A abundância de Euglenofíceas foi maior na primavera e correlacionou-se positivamente com a temperatura e intensidade luminosa. A sua taxa de crescimento foi inferior à dos restantes grupos fitoplanctónicos, excepto as Criptofíceas. E relativamente à taxa de predação houve uma variação sazonal, dado que na primavera o impacto do microzooplâncton foi de 70%, enquanto durante o outono foi superior a 100%, assim durante a primavera outros processos de remoção de biomassa deverão ter ocorrido. Os Dinoflagelados Plastidicos foram dominados por um Gymnodinoide, provavelmente tóxico. A abundância de dinoflagelados plastidicos correlacionou-se positivamente com a temperatura e intensidade luminosa, e negativamente com as diatomáceas. O impacto do microzooplâncton foi superior na estação exterior, no entanto a abudância destes fitoplanctontes foi inferior no interior da Ria Formosa, então provavelmente, outros processos de remoção de biomassa terão ocorrido na estação interior. As taxas de crescimento e predação dos dinoflagelados plastidicos foram inversamente proporcionais às das Euglenofíceas, então parece que entre estes grupos específicos, o microzooplâncton prefere o mais abundante, sendo por isso oportunista. As diatomáceas cêntricas e pinuladas foram os fitoplanctontes com a maior variabilidade sazonal. A taxa de crescimento das diatomáceas cêntricas foi superior no outono e coincidiu com um declínio de dinoflagelados aplastidicos, demonstrando que estes predadores são essenciais para controlar as diatomáceas cêntricas. A taxa de predação corelacionou-se positivamente e significativamente com a abundâncias de Ciliados, demostrando que estes foram os principais predadores das diatomáceas cêntricas. A abundância e a taxa de crescimento das diatomáceas pinuladas correlacionaram-se positivamente com a temperatura e com um declínio de dinoflagelados aplastidicos, demonstrando que estes predadores são essenciais para controlar as diatomáceas pinuladas. As diatomáceas pinuladas tiveram uma taxa de crescimento superior à das cêntricas, a nível sazonal, no entanto a abundância de cêntricas foi superior. Para além disso, o impacto do microzooplâncton foi superior nas cêntricas, logo outros processos de remoção de biomassa terão ocorrido sobre as pinuladas para justificar a abundância inferior apesar do elevado crescimento. Geralmente, os predadores preferem pequenos fitoplanctontes, no entanto neste estudo, as diatomáceas cêntricas e pinuladas foram o grupo fitoplanctónico mais predado. O microzooplâncton removeu entre 44.83% e valores superiores a 100% da produção fitoplanctónica por dia. A taxa de crescimento do fitoplâncton foi entre 0.05 d-1 e 2.22 d-1.

This thesis aimed to partition the complex surface marine domain off Southwest Iberia Peninsula (SWIP), using satellite remote sensing, and use it to assess phytoplankton variability patterns and underlying environmental drivers (1997 – 2015). Three unsupervised partition strategies, based on distinct input databases and temporal representations, detected a variable number of partition units (regions, provinces) of singular environmental and phytoplankton patterns within SWIP. An abiotic-based partition delineated 12 dynamic Environmental Provinces (EPs) that alternated coverage dominance along the annual cycle. EP patterns were in general related to phytoplankton biomass, indicated by satellite chlorophyll-a concentration (Chl-a), and productivity, thus supporting the biological relevance of this abiotic-based partition. A static partition, based on the main variability modes of Chl-a, derived 9 Chl-a regions. Moreover, a static partition strategy synthesised phytoplankton phenological patterns over SWIP into 5 phenoregions, with coherent patterns of timing, magnitude and duration of blooms. The spatial distribution of EPs, Chl-a regions and phenoregions shared similarities, which can be considered the main spatial patterns of SWIP ocean surface. In general, the spatial arrangement of the partition units showed a separation between coastal and open ocean, a latitudinal division (ca. 36.5oN) over the open ocean and, over the coast and slope, the influence of coastal upwelling along the west Portuguese coast and Cape São Vicente, and of river discharge along the northeastern Gulf of Cadiz. The environmental drivers of phytoplankton varied across partition units. Water column stratification, riverine discharge and upwelling intensity were the most influential modulators, and large scale climate indices usually showed minor effects. Environmental variables, Chl-a and phenology showed significant seasonal variability patterns, varying across regions. Interannual patterns were more complex, and significant trends were mostly detected within the Gulf of Cadiz. Linkages between environmental variability and phytoplankton support their use as an indicator of ecosystem status and change. O oceano superficial é um domínio extremamente complexo e dinâmico, onde as interações com a atmosfera e o continente modulam a distribuição e atividade dos organismos marinhos e o clima da Terra. O fitoplâncton, principal produtor primário marinho, é fortemente influenciado pelos processos atuantes no oceano superficial, constituindo um importante indicador do estado e variabilidade dos ecossistemas marinhos. Assim, a organização espacial horizontal do oceano superficial, função da variabilidade das propriedades abióticas e comunidades biológicas (incluindo o fitoplâncton), apresenta uma série de unidades funcionais distintas (regiões ou províncias), com atributos e padrões de variabilidade específicos. A partição ou regionalização do oceano, com identificação e delimitação destas unidades funcionais, simplifica a complexidade do oceano superficial e representa uma ferramenta para avaliar e compreender o funcionamento do oceano superficial, apresentando diversas aplicações ao nível do estudo, gestão e conservação dos ecossistemas marinhos. A deteção remota por satélite constitui uma fonte valiosa de dados para a partição do oceano superficial, pois disponibiliza campos sinóticos de várias variáveis oceanográficas e atmosféricas, em escalas espacial e temporal pertinentes, abrangendo períodos de várias décadas. A presente tese pretende particionar o complexo domínio marinho superficial do sudoeste da Península Ibérica (Southwest Iberia Peninsula, SWIP), com base em deteção remota por satélite, e avaliar a variabilidade do fitoplâncton e forçadores ambientais associados em regiões específicas (unidades funcionais) da área de estudo. Para atingir os objectivos principais foi inicialmente efetuada uma revisão do conhecimento científico sobre as estratégias de partição do oceano superficial baseadas em deteção remota por satélite (Capítulo 2) e, posteriormente, foram aplicadas diversas estratégias de partição nãosupervisionadas à área de estudo (Capítulos 3 - 5). Tais estratégias permitiram particionar a área de estudo com base em diferentes caraterísticas do oceano superficial (propriedades abióticas, variação da concentração de clorofila-a e índices fenológicos do fitoplâncton) e diferentes abordagens metodológicas (métodos de partição e resolução temporal). As diferentes partições do SWIP foram utilizadas para avaliar os padrões de variabilidade da biomassa e fenologia do fitoplâncton e suas relações com diferentes forçantes ambientais. No contexto deste estudo, as variáveis ambientais avaliadas incluíram variáveis locais indicadoras do ambiente físico, químico e ótico, variáveis hidrológicas indicadoras de processos costeiros (descarga dos rios e intensidade do afloramento costeiro) e indicadores climáticos de larga escala. This thesis was supported by Science without Borders Programme from the Brazilian National Council for Scientific and Technological Development (237998/2012‐2)

Dissertação de mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2016 The short-finned pilot whale, Globicephala macrorhynchus Gray (1846), is a marine mammal species from the family Delphinidae. It is a top predator species, with a circumglobal distribution from warm-temperate to tropical regions, at varying distances from shore, including the Macaronesia region (NE Atlantic). Population connectivity can profoundly influence the distribution, persistence and ecological impact of local marine mammal species. Understanding population connectivity and its environmental drivers is critical for effective wildlife conservation and management, namely in a context of increased marine pollution associated to toxic contaminants, ocean noise and disruption of natural food webs. The aim of this study was to compare Globicephala macrorhynchus individuals within the Macaronesian’ archipelagos. It includes data (digital photographs) from Madeira between 2003 and 2015, from Azores between 1999 and 2015, from the Canary Islands between 1993 and 2015, and from Cape Verde in 2006. This thesis represents the first study comparing individuals from this species within the four archipelagos of the Macaronesia. In this thesis, the method used to study the animals’ connectivity was photo-identification, which is based on the analyses of natural markings in dorsal fins. The dorsal fins were cropped from photographs and were matched to available photo-identification catalogues for G. macrorhynchus from Madeira and photos from the other archipelagos not catalogued yet. The comparison was made by eyes using image softwares, based on the number of nicks and notches in the dorsal fin of the different individuals. Results showed that 19 short-finned pilot whales were matched, being 11 individuals between Azores and Madeira, and eight individuals between Canaries and Madeira. Of these, 69% were categorized with a residency status of “transient”, 26% of “resident”, and 5% of “visitors”. This thesis supports the importance of the Macaronesia region for this species, and highlights the need for common conservation policies across different archipelagos/countries. Os cetáceos (do latim Cetus "baleia" e do grego Ketos "enorme peixe") incluem 87 espécies de golfinhos, baleias e botos, e com uma grande variabilidade de comprimento, que vai de 1.5 a 33 metros. Os cetáceos marinhos têm dois tipos de aparelho digestivo, barbatanas e dentes: Odontoceti (baleias/golfinhos com dentes) e Mysticeti (baleias com barbas). Neste caso, irei focar-me nos Odontocetes, que normalmente são agregados em grupos, também conhecidos como pods, em que a estabilidade da estrutura do grupo é principalmente fornecida por laços entre mães e filhos, e de facto, os grupos são formados principalmente pelas mães e as respetivas crias. Geralmente os mamíferos marinhos são os principais consumidores na maioria dos níveis tróficos: desde zooplâncton a peixes predadores, sendo que alguns deles podem também alimentar-se de outros mamíferos marinhos. Conhecer os mamíferos marinhos é o primeiro passo para a sua conservação, sendo ainda mais importante no caso de algumas espécies que estão em risco de extinção devido à atividade humana (por exemplo, a sobrepesca de presas de cetáceos e a pesca de alguns mamíferos marinhos). A recente alteração natural e antropogénica do habitat coloca as espécies em risco. Além disso, este clade está em perigo porque se a população começar a diminuir, eles terão dificuldade em recuperar devido à sua maturidade sexual numa idade tardia e ao pequeno número de juvenis que a fêmea pode dar à luz (Perrin et al., 2009). A espécie levada em consideração durante este projeto de tese foi a baleia-piloto-tropical, Globicephala macrorhynchus (Gray 1846), que é uma espécie de mamíferos marinhos da família Delphinidae. Pode atingir um comprimento médio de seis metros, com um corpo robusto, uma cauda espessa e uma barbatana dorsal larga. No que diz respeito ao mergulho, pode atingir profundidades entre 1000 e 1300 metros com uma duração de mergulho de 21 a 27 minutos. Globicephala macrorhynchus é uma das principais espécies de predadores, com uma distribuição global que vai desde regiões temperadas a regiões tropicais, a diferentes distâncias da costa, incluindo a região biogeográfica da Macaronésia (NE Atlântico), que é conhecida por incluir os quatro arquipélagos vulcânicos, de norte para sul: Açores, Madeira, Canárias e Cabo Verde (Fernández-Palacios et al., 2011). A conectividade em subpopulações geograficamente separadas influência profundamente a distribuição, persistência e impacto ecológico das espécies de mamíferos marinhos locais. Compreender a conectividade da população e as influências ambientais é fundamental para a conservação da vida selvagem e gestão eficazes, devido ao perigo que esta espécie tem passado: perigo vindo da captura direta até aos anos 80 (Kasuya et al., 1984), captura acidental, especialmente durante a pesca do atum e do espadarte (Forney et al., 2007), poluição química, como POPs e DDT que se podem acumular nos músculos e tecidos blubber causando um impacto negativo (Dam et al., 2000). Para além disto, há a poluição sonora e energia acústica, que pode ser ou não intencional, como o sonar e a exploração sísmica e a propulsão do navio, respetivamente (Nowacek et al., 2007). Além disso, o cativeiro tem um impacto importante em G. macrorhynchus (Reeves, 1984) e na ruptura das cadeias alimentares naturais. O objetivo deste estudo foi organizar e atualizar um catálogo de foto identificação de G. macrorhynchus na Madeira (32 ° 45 'N / 016 ° 57' W), reunindo outras informações de foto-identificação existentes coletadas de diferentes organizações individuais, universidades e empresas de observação de baleias, entre 2003 e 2015 dos Açores (37 ° 44 'N / 025 ° 40' W), entre 1993 e 2015 das Ilhas Canárias (28 ° 17 'N / 016 ° 37' W), e em 2006 de Cabo Verde (14 ° 18'N / 022 ° 26'W). Após um estudo preliminar de foto-identificação de G. macrorhynchus efetuado entre as Ilhas Canárias e a Madeira em 2007, esta tese representa o primeiro estudo a comparar indivíduos dos quatro arquipélagos. O estudo dos cetáceos é difícil, uma vez que eles podem movimentar-se rapidamente e passar grande parte do seu tempo debaixo de água (Perrin et al., 2009). Várias técnicas são usadas para estudar a conetividade em populações de cetáceos marinhos, entre as quais, experiências de monitorização de marcação e recaptura, genética de populações e foto-identificação, sendo este último o método utilizado neste projeto. Esta técnica é baseada na análise de marcas naturais em barbatanas dorsais para identificação individual (e.g., incisões, arranhões, cicatrizes, formação de cristas dorsais, padrões de pigmentação e padrões de calosidade), e foi anteriormente aplicada a G. macrorhynchus para avaliar a organização social, a estrutura populacional e de residência e os padrões de movimento em vários arquipélagos. Para o presente estudo, as barbatanas dorsais foram analisadas a partir de fotografias obtidas e comparadas com catálogos de fotoidentificação disponíveis de G. macrorhynchus da Madeira e fotografias não catalogadas dos outros arquipélagos. A comparação das barbatanas destes animais foi feita visualmente, considerando-se o número de cortes, entalhes e arranhões. Os resultados obtidos durante este projecto demostram que indivíduos desta espécie movem-se dentro da área de estudo (baseado em 19 indivíduos identificados em diferentes arquipélagos), em particular entre as Ilhas Canárias e a Madeira (n=8), e entre os Açores e a Madeira (n=11). Embora não tenham sido encontrados movimentos de G. macrorhynchus entre os restantes arquipélagos estudados, não podemos ter certeza de que não estiveram presentes naqueles locais pelos seguintes motivos: é possível a presença de erros, em alguns casos os dados eram escassos e devido a um período de comparação pouco longo. Sem essas variáveis, pode haver maior probabilidade de ter G. macrorhynchus a corresponder também com outros arquipélagos da área estudada, por isso, seria interessante ter mais dados para comparar e, assim, adquirir um conhecimento completo e um melhor estudo do movimento da G. macrorhynchus na área de estudo. Este estudo sobre o movimento de G. macrorhynchus pode ajudar no conhecimento das espécies, da sua biologia e gestão da conservação.

Dissertação de mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015 Short-beaked common dolphin (Delphinus delphis) is a small cetacean species that is among the most common marine mammals in Madeira Island. This thesis represents the first study that describes temporal distribution of D. delphis in this region and that relates it with environmental determinants. Results were based on data collected on platform of opportunity on the southern off Madeira Island during the period 2011 – 2014. They revealed that presence of D. delphis varied consistently between warm and cold seasons, with higher occurrences between December and May. This temporal distribution pattern reflects a summer migration probably directed northwards. General Additive Models showed that temperature, chlorophyll concentration, wind intensity and direction, as well as landings of sardine, curled picarel and Atlantic chub mackerel were important factors affecting D. delphis distribution. This study confirms information from previous studies revealing that common dolphin tents to avoid waters warmer than 18ºC. Moreover modelling results can also reflect a trophic cascade, between phytoplankton, pelagic schooling fish and D. delphis. Further studies are needed to evaluate seasonal migration patterns, involving animal telemetry and photo-identification, probably in cooperation with other institutions, as well as exact positioning of dolphin sightings and other potentially relevant environmental variables (e.g., depth, distance from the coast, upwelling intensity). O golfinho-comum (Delphinus delphis) é uma espécie de cetáceo de pequeno porte (cerca de 2 m), que habita as águas tropicais e temperadas do Oceano pacífico e Atlântico, e que é uma das espécies mais abundantes no arquipélago da Madeira. Apresenta um ligeiro dimorfismo sexual e a sua dieta consiste basicamente em peixes pelágicos (tal como sardinhas ou anchovas), mas também pode incluir cefalópodes. O golfinho-comum pode ser observado em grupos numerosos (até à unidade de milhar) mas em que os indivíduos não são parentes. O presente estudo realizou-se na costa Sul da Ilha da Madeira, que é de origem vulcânica e encontra-se localizada entre os arquipélagos dos Açores e das Canárias, a cerca de 1000 km da costa continental europeia. As principais correntes que afetam esta região são as correntes dos Açores, de Portugal, e das Canárias. Alterações na direção do vento nesta região podem causar eventos oceanográficos (downwelling) que afetam a distribuição de larvas de peixe. E entre os canyons submarinos das ilhas da Madeira e das Desertas costumam normalmente registar-se eventos de upwelling. Nesta região a temperatura da água varia entre c.a. 18ºC no Inverno e 24ºC no Verão, e o pico de fitoplâncton observa-se entre o fim do Inverno e o início da Primavera. Durante o resto do ano, as águas são pobres em clorofila e nutrientes. Os estudos focando a utilização do habitat em cetáceos na Madeira são reduzidos, pelo que este é o primeiro estudo dedicado à distribuição temporal do golfinho-comum e sua relação com variáveis ambientais na região. A ocorrência da espécie foi baseada em dados recolhidos através de uma plataforma de oportunidade, em saídas bi-diárias ao longo de todo o ano entre 2011-2014 na área Sul (até às 6 milhas náuticas) da Ilha da Madeira, em modo presença-ausência. Generalized Additive Models (GAMs) foram usados, numa base semanal, para modelar a distribuição temporal do golfinho-comum em relação com variáveis oceanográficas e biológicas (descarga de presas). Informação adicional sobre o tamanho de grupo e comportamento foi recolhida através de duas plataformas de oportunidade entre 2006-2015. Os resultados mostraram que a presença de golfinho-comum variou significativamente, e consistentemente ao longo dos anos, entre as estações quentes e frias, com ocorrências (e tamanhos de grupo) mais elevados entre dezembro e maio. Estes resultados sugerem que a espécie migra durante os meses mais quentes, provavelmente para águas mais frias. Isto é corroborado por outros estudos que mostraram que pequenos delfinídeos, incluindo o golfinho-comum, são capazes de percorrer longas distâncias durante as migrações, e ainda pela similaridade genética entre indivíduos da Madeira e dos Açores. Baseado no melhor modelo dos GAMs, a temperatura de superfície da água do mar foi a variável mais importante na previsão da distribuição do golfinho-comum, seguida da concentração de clorofila que é um indicador da biomassa de fitoplâncton. Os resultados obtidos suportam a hipótese de que esta espécie tende a evitar águas com temperaturas superiores a 18ºC, e refletem ainda a existência de uma cadeia trófica entre o fitoplâncton e peixes pelágicos (sardinha, chicharro e cavala). Os dados comportamentais confirmaram que as águas da Madeira constituem uma área importante de alimentação para o golfinho-comum, e que a disponibilidade de presas é um fator importante para a distribuição da espécies. As variáveis direção e intensidade do vento poderão estar ligadas a eventos oceanográficos que afetam a disponibilidade das presas do golfinho-comum, e o modo como afeta a detetabilidade da espécie alvo deverá merecer maior atenção no futuro. Do mesmo modo, outros estudos utilizando telemetria ou foto-identificação, com o envolvimento de várias instituições dos arquipélagos vizinhos, poderão ajudar a compreender melhor os padrões de migração desta espécie na região do Atlântico. Ainda, a utilização da posição dos avistamentos e a inclusão de outras variáveis (e.g., profundidade, distância à costa, intensidade do upwelling) poderão contribuir para explicar os comportamentos e os padrões dos movimentos do golfinho-comum na Madeira.

Tese dout., Ciências do Mar (Ecologia Marinha), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2010 Phytoplankton are key players in the aquatic environment and they can be effectively used to understand and predict the functioning and production of aquatic ecosystems. Given that phytoplankton is affected by natural and human-induced perturbations, such as eutrophication and global climate change, it is pressing to understand which factors regulate phytoplankton communities. The main goal of this work was, therefore, to understand how phytoplankton growth and production in the turbid Guadiana estuary, particularly in the freshwater tidal zone, is regulated by bottom-up factors, namely nutrients and light. Enrichment bioassays were carried out to evaluate nutrient and light limitation of phytoplankton growth. Nutrient limitation, specifically by nitrogen, was observed during the productive period. Nitrogen, as nitrate, became limiting to phytoplankton growth at concentrations lower than 20 WM. Although nitrate was the main nitrogen source in the Guadiana estuary, an overall preference for ammonium was observed, mainly by cyanobacteria and green algae. Diatoms were the most nutrient-limited group, and they clearly preferred nitrate as their N-source. Regarding light availability, phytoplankton was not acclimated to the low light conditions that prevail in the Guadiana estuary and light limitation occurred throughout the year. Diatoms were the most light-limited group, whilst cyanobacteria seemed to be more acclimated to low light. Primary production was higher in the more turbid regions, where light availability was the lowest, but nutrient concentrations, although occasionally limiting, were the highest. Therefore, phytoplankton in such turbid regions were the most efficient in using limiting resources. River flow was a major regulator of nutrient and suspended matter inputs to the estuarine zone. Tidallyinduced variability of phytoplankton and environmental drivers in the freshwater tidal estuarine zone was low and resulted from seasonal and fortnightly variability in river flow and tidal currents. Fundação para Ciência e Tecnologia (FCT) - 27536/2006)