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Abstract Coastal upwelling is known to transfer the nutrient-rich water from the deep ocean to the surface, which benefits primary production and consequently increases local organic production. Cabo Frio is favored by the phenomenon and copepods are one of the groups most benefited. According to the results presented here, the higher abundances of Pacalanus quasimodo relative to other species are due to its rapid response to upwelling-dependent blooms. Therefore this study aims to assess the herbivory and dynamics of many copepod populations with emphasis on P. quasimodo. The results showed that temperature influences primary production, which in turn benefits the seston biomass (R2 = 0.65, p = 0.008). The dominance of P. quasimodo was due to its emphasis on herbivory (R2 = 0.83) and lead to a decrease in the planktonic diversity (R2 = 0.63, p = 0.002). Our results revealed that predation by carnivorous copepods, like Corycaeus spp. and Oncaea spp. is the main opposing factor affecting P. quasimodo dominance. (R2 = 0.70, p = 0.004; βpredators = 0.41, p = 0.04).

Cabo Frio, with its unique oceanographic conditions, is an important biogeographical transitional region between tropical and sub-tropical waters. This is due to the presence of upwelling from the Central Water of the South Atlantic (CWSA), and the presence of tropical waters from the Brazilian Current (BC) and Coastal Water (CW). The intertidal barnacle, Tetraclita stalactifera, and its brooding stages were analyzed to correlate environmental conditions with reproductive development. Two thermal contrasting sites were chosen: Ponta da Cabeça (PC), which is under the influence of seasonal upwelling, and Ponta da Fortaleza (PF) which experiences tropical influences. At each site, T. stalactifera specimens were collected monthly and their egg lamellae conditions classified into stages from 0 (empty) to IV (ready to release). Our results show a seasonal effect on brooding at the PC site and a continuous development at the PF site. Nauplii larval availability also followed this trend. Differences between the sites could be due to ecological differences related to water temperature and the ecological-physiological response of the barnacles to these differences.Cabo Frio, devido suas características oceanográficas, causado pela é uma importante região biogeográfica transicional entre águas tropicais e sub-tropicais. Isto é ressurgência da Água Central do Atlântico Sul (ACAS) e a presença de águas tropicais da Corrente do Brasil (CB) e de Água Costeira (AC). A craca do mediolitoral Tetraclita stalactifera e seus estágios de maturação larval foram analisados a fim de serem correlacionados às condições ambientais. Dois locais com características termais contrastantes foram escolhidos: a Ponta da Cabeça (PC), que está sobre influência sazonal da ressurgência e a Ponta da Fortaleza (PF), sob influência da água tropical. Em cada local, indivíduos de T. stalactifera foram coletados mensalmente e a condição de suas lamellas ovígeras aferida e classificada desde o estágio 0 (vazio) até o IV (prestes a liberar). Nossos resultados amostram um efeito sazonal na PC, enquanto no local PF foi identificado um desenvolvimento contínuo. A disponibilidade de larvas náuplios também segue esta tendência. As diferenças observadas entre os locais podem ser explicadas pelas diferenças na temperatura da água e as respostas eco-fisiológicas exibidas por T. stalactifera na região.

Time evolution of atmospheric and oceanic boundary layers are described for an upwelling region in the Atlantic Ocean located in Cabo Frio, Brazil (23°00'S, 42°08'W). The observations were obtained during a field campaign carried out by the "Instituto de Estudos do Mar Almirante Paulo Moreira", on board of the oceanographic ship Antares of the Brazilian Navy, between July 7 and 10 of 1992. The analysis shown here was based on 19 simultaneous vertical soundings of atmosphere and ocean, carried out consecutively every 4 hours. The period of observation was characterized by a passage of a cold front that penetrated in Cabo Frio on July 6. During the cold front passage the vertical extension of atmospheric (and oceanic) mixed layer varied from 200 m (and 13 m) to 1000 m (and 59 m). These changes occurred in the first day of observation and were followed by an increase of 1.2°C in the oceanic mixed layer temperature and by a decrease of 6 K and 6 g/kg in the virtual potential temperature and specific humidity of the atmospheric mixed layer. The short time scale variations in the ocean can be explained in terms of the substitution of cold upwelling water by warm downwelling water regime, as the surface winds shift from pre-frontal NE to post-frontal SSW during the cold front passage in Cabo Frio. The large vertical extent of the atmospheric mixed layer can be explained in terms of an intensification of the thermal mixing induced by the warming of the oceanic upper layers combined with the cooling of the lower atmospheric layers during the cold front passage. An intensification of the mechanical mixing, observed during the cold front passage, may also be contributing to the observed variations in the vertical extent of both layers.A evolução temporal das camadas limites atmosféricas e oceânicas são descritas para a região de ressurgência do Oceano Atlântico localizada em Cabo Frio. As observações foram obtidas durante a campanha de medidas realizada pelo Instituto de Estudos do Mar Almirante Paulo Moreira, a bordo do Navio Oceanográfico Antares da Marinha Brasileira, entre 7 e 10 de julho de 1992. As análises mostradas aqui estão baseadas em 19 sondagens verticais simultâneas da atmosfera e do oceano. Estas sondagens foram feitas a cada 4 horas e durante a passagem de uma frente fria, que chegou em Cabo Frio no dia 6 de julho. Durante a passagem da frente fria a extensão vertical da camada de mistura atmosférica (e oceânica) variou de 200 m (13 m) a 1000 m (59 m). Estas modificações ocorreram no primeiro dia de observação e foram acompanhadas por um aumento de 1.2°C na temperatura da camada de mistura oceânica e por uma diminuição de 6 K na temperatura potencial virtual e de 6 g/kg na umidade específica da camada de mistura atmosférica. Estas variações do oceano em escala de tempo curta podem ser explicadas em termos da substituição do fluxo ascendente, de água relativamente mais fria, da ressurgência pelo fluxo descendente, de água relativamente mais quente, a medida que os ventos de superfície variam de NE (pré-frontal) para SSW (pós-frontal) durante a passagem da frente fria em Cabo Frio. As variações observadas na altura da camada de mistura atmosférica são consistentes com a intensificação da mistura térmica induzida pelo aquecimento da superfície do oceano combinado com o resfriamento da camada mistura atmosférica durante passagem da frente fria. A intensificação da mistura mecânica, observada durante a passagem da frente fria em Cabo Frio, pode também ter contribuído para as variações observadas em ambas camadas.

A 1 1/2 reduced-gravity model is proposed to study the hydrodynamic and thermodynamic features of the coastal upwelling area of Cabo Frio (Rio de Janeiro-Brazil). The vertical structure of the model is described by an active layer overlaying a deep inert layer where the pressure gradient is set to zero. For the upper layer, the model includes the turbulent version of the momentum. continuity and heat equations. The conservation of heat is represented by a transport equation to describe the thermodynamic changes of the sea surface temperature (SST). The solution domain includes open boundaries in which weakly-retlective conditions are prescribed. Solutions are found numerically on a uniform grid and the fundamental equations are approximated by the finite difference method. Numerical experiments are performed to evaluate the dynamic response of the coastal area of Cabo Frio forced by uniform and non-uniform wind fields. The solutions differ considerably depending on the orientation of the winds. East and northeast winds correlate with colder waters in the zonal coastline of this area and the presence of tlows toward Cabo Frio correlates with north wind components. The proposed model is validated with the numerical simulation of an observed event of upwelling, where a time­-dependent and non-uniform wind ficld develops a SST pattern similar as the observations, particularly the extension of the cool water plume in south-west direction and the rapid time variation of the SST.Um modelo de gravidade reduzida de 1 1/2 camada é proposto para estudar as características hidrodinmicas e termodinmicas da área costeira de Cabo Frio (Rio de Janeiro ­Brasil). A estrutura vertical do modelo é descrita por uma camada ativa sobre uma camada profunda sem movimento onde o gradicnte de pressão é zero. Para a camada superior. o modelo incluí a versão turbulenta das equações de momentum, continuidade e calor. A conservação do calor é representada por uma equação de transporte para descrever os cmbios da temperatura superticial do mar (TSM). O domínio de solução incluí fronteiras abertas onde condições debilmente retletantes são impostas. As soluções são obtidas numericamente numa malha uniforme e as equações são aproximadas usando o método de diferenças finitas. Experimentos numéricos são efetuados para evaluar a resposta dinmica da área costeira de Cabo Frio gerada por distribuições de ventos uniformes e não uniformes. As soluções diferem bastante dependendo da orientação dos ventos. Ventos E e ventos NE correlacionam com águas frias na linha costeira zonal desta área, e a presença de correntes na direção de Cabo Frio correlacionam com componentes de vento N. O modelo proposto é validado com uma simulação numérica de um evento de ressurgência, onde uma distribuição de vento não uniforme e dependente do tempo gera uma distribuição de TSM similar às obscrvações. particularmente a extensão das águas frias na direção SO e as variações da TSM no tempo.

Phytoplankton biomass, chemical parameters and hydrology were studied in a transect 101.6 km long off Cabo Frio (RJ), Southeast Brazil, during summer (December 29 to 31, 1991) and winter (June 27 to 30, 1992). Wind induced upwelling events are frequently observed in the area during summer, becoming rare during winter. By the summer cruise a bloom of phytoplankton was observed in surface, close to the coast, with chlorophyll concentrations reaching 25.55 mg Chl-a m-3, uncoupled from the cold, nutrient rich waters of South Atlantic Central Water (SACW), found below 40 m depth. During the winter cruise, the SACW raised at the surface waters in front of Cabo Frio depicting an upwelling event. However, in spite of high surface nitrate concentrations (up to 7.7 f.1M) chlorophyll-a were lower than 2 mg Chl-a m-3. The phytoplankton biomass, meteorological and hydrological data suggest a probable upwelling event immediately before the summer cruise, and an ongoing one during winter time. Cluster analyses and principal component analyses (PCA) were applied to summer and winter data, pointing out multidimensional fronts in the area during both seasons.A biomassa fitoplanctônica, parâmetros químicos e hidrologia foram estudadas em um transecto de 101,6 Km ao largo de Cabo Frio, (RJ) Brasil, durante o verão (Dezembro 29 a 31, 1991) e inverno (Junho 27 a 30, 1992). Nesta área, eventos de ressurgência induzidos pelo vento são comuns durante o verão, tornando-se mais raros durante o inverno. Durante o período de verão uma floração de fitoplâncton foi observada na superfície próximo ao continente, apresentando um máximo de clorofila-a igual a 25,55 mg Cl-a m'3 desacoplado das águas frias e ricas em nutrientes da Água Central do Atlântico Sul (ACAS), presente abaixo de 40 m. Durante o inverno, a ACAS alcançou a superflcie em frente a Cabo Frio, caracterizando um evento de ressurgência. Entretanto, apesar das altas concentrações de nitrato na superfície (até 7,7 f.1M), as concentrações de clorofila-a foram menores do que 2 mg CI-a m'3. Os dados meteorológicos, hidrológicos e de biomassa fitoplanctônica sugerem um provável evento de ressurgência imediatamente anterior ao período de amostragem de verão e um evento em andamento durante o inverno. Análises de agrupamento e de componentes principais (ACP) foram aplicadas às coletas de verão e inverno separadamente, mostrando frentes multidimensionais na área, durante as duas estações.

Durante o período de novembro de 1986 a outubro de 1988 foram realizados estudos sobre a ictiofauna demersal na região de ocorrência do fenômeno da ressurgência em Cabo Frio, pelo Instituto de Estudos do Mar Almirante Paulo Moreira (IEAPM). A partir de coletas mensais da ictiofauna, efetuadas com arrasto de porta, e da água, para a obtenção dos valores da temperatura, constatou-se a abundância de Etropus longimanus na região. Foram obtidas 653 fêmeas, em diferentes tamanhos e fases de desenvolvimento gonadal, o que nos permitiu a realização de um estudo sobre alguns aspectos da biologia reprodutiva desta espécie, como o tamanho da primeira maturação, o tipo de desova e a época de reprodução na região. Estimou-se um comprimento padrão médio em que a população das fêmeas apresentam 50% de probabilidade de estarem sexualmente maduras, de 75 mm; e o comprimento padrão médio em que todas estão aptas à reprodução, de 95 mm. Verificou-se que E. longimanus apresenta um desenvolvimento ovacitório sincrónico em mais de dois grupos, sugerindo a ocorrência de desova múltipla. Os resultados obtidos indicaram que a desova ocorreu desde o final da primavera, até o início do outono, com picos máximos no verão, quando registrou-se os valores da temperatura da água entre 13,3ºC a 18.7ºC, época predominante de ressurgência na região.As part of upwelling ecosystem project of the Cabo Frio region, 653 female of E. longimanus were obtained by monthly sampling from November 1986 to October 1988. Histological analyses were done in order to verify the type of spawning. Mean size at first spawning and the spawning season was determined The results indicate that mean size at first maturation is 75 mm standard length and all females were ready for reproduction at 95 mm Multiple spawning for the species was estimated, occurring from end of spring until the beginning of Fall, with peak spawning summer at water temperature between 13.2 and 18.7ºC (upwelling period in the region).