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Studies on oceanic island biodiversity have been the foundation for much theoretical work. However, seamounts are mostly underexplored, and little information is available about their potential as stepping stones for oceanic dispersal and their role in diversification. Here we used a genetic approach to test different models of marine dispersal between the continental coast and a volcanic ridge composed of seamounts and oceanic islands. We observed that the stepping stone model best fits our results, with one reef fish species displaying ongoing gene flow and another showing endemic lineages restricted to the islands and most isolated seamounts. The data also suggest that connectivity among remote regions could be influenced by Pleistocene sea level fluctuations and that a widespread genetic lineage was originated from an island endemic. Recent findings on island endemic species showed a similar pattern of both origin and export of genetic lineages, indicating that this process occurred multiple times in the Pleistocene. This study highlights the role of seamounts in supporting subpopulations that, in turn, allow island colonization, diversification, and a biodiversity feedback process that nourishes source populations with evolutionary novelty from peripheral regions.

Dozens of marine fish species are known to form spawning aggregations, a behaviour that often increases the species vulnerability to fisheries. Therefore, it is widely recommended for aggregation s...

Understanding interactions between spatial gradients in disturbances, species distributions and species’ resilience mechanisms is critical to identifying processes that mediate environmental change. On coral reefs, a global expansion of coral bleaching is likely to drive spatiotemporal pulses in resource quality for obligate coral associates. Using technical diving and statistical modelling we evaluated how depth gradients in coral distribution, coral bleaching, and competitor density interact with the quality, preference and use of coral resources by corallivore fishes immediately following a warm-water anomaly. Bleaching responses varied among coral genera and depths but attenuated substantially between 3 and 47 m for key prey genera (Acropora and Pocillopora). While total coral cover declined with depth, the cover of pigmented corals increased slightly. The abundances of three focal obligate-corallivore butterflyfish species also decreased with depth and were not related to spatial patterns in coral bleaching. Overall, all species selectively foraged on pigmented corals. However, the most abundant species avoided feeding on bleached corals more successfully in deeper waters, where bleaching prevalence and conspecific densities were lower. These results suggest that, as coral bleaching increases, energy trade-offs related to distributions and resource acquisition will vary with depth for some coral-associated species.

Comunicar a ciência de uma forma acessível e atrativa, com vistas à promoção de mudanças comportamentais significativas, é um dos desafios da comunidade científica. Especialmente em tempos de falsos especialistas nas redes digitais e de saturação de dados nos vários meios de comunicação como nunca antes, é cada vez mais necessário estabelecer contato direto e sensível entre ciência e sociedade – da Física à Sociologia, do Direito à Ecologia. Pesquisados por cientistas de todo o mundo, os recifes de corais estão entre os ecossistemas mais produtivos do planeta e, no entanto, a comunidade científica prevê perda de mais de 60% desse ambiente até 2030 – ano em que também está em vigor o objetivo de “Conservar e usar de forma sustentável os oceanos, mares e recursos marinhos”, como descrito na proposta do Objetivo do Desenvolvimento Sustentável (ODS) para a Agenda 2030 de número catorze, dentre os dezessete ODS da Organização das Nações Unidas (ONU). Além disso, para combater essas ameaças e ampliar a cooperação internacional em pesquisas para sua conservação, a ONU declarou 2021 a 2030 a Década do Oceano. Nesse cenário, os recifes de corais, embora representem menos de 0,1% do oceano, estão entre os ecossistemas mais produtivos do planeta, oferecendo inúmeros bens e serviços como fonte de renda, alimento, lazer, proteção de costa, etc. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo analisar uma experiência de comunicação da ciência a partir de uma exposição fotográfica sobre recifes costeiros, realizada em caráter experimental e inovador no Nordeste do Brasil. Na experiência foram utilizadas 16 fotografias subaquáticas, acompanhadas por material complementar em Realidade Aumentada acessada via smartphones. Voltada ao público escolar, a experiência aliou imagens de espécies marinhas locais com vídeos em linguagem acessível com informações de caráter científico, aliando técnicas de animação, captação de imagens, sonoplastia e produção textual reunidos pela Realidade Aumentada. A metodologia utilizada para esta análise foi a observação direta e a aplicação de questionários, para avaliar o impacto causado pela exposição entre os visitantes, antes e depois da passagem pela mostra fotográfica. Os resultados mostram que o uso da linguagem visual, audiovisual e “virtual”, no viés da realidade aumentada, aproximou os estudantes da temática, ampliando sua compreensão, cuidado e valor agregado aos recifes costeiros. Estudantes que já possuíam relação direta com o ecossistema apresentado, sendo muitos filhos ou familiares de pescadores, revelaram desconhecimento de vários organismos fotografados e ficaram surpresos com as descobertas, estabelecendo um discurso de preservação do ecossistema exposto, a partir da experiência imagética. O trabalho, assim, traz como contributo uma proposta de aliança entre ciência e plataformas digitais na sensibilização da sociedade para valorização da ciência.

The rapid growth in the number of divers at reef ecosystems in a poorly planned manner has caused serious environmental impacts. The present study analyzed the environmental perception of divers about reef ecosystems and their diving activities. We then aim to know/identify and preliminarily analyze the environmental perception of recreational divers regarding variables that can cause negative environmental impacts on reef ecosystems at the main diving points on the coast of Paraíba (Brazil). For the collection of data, specific questionnaires were applied involving objective and discursive questions passed on through different media destined to scuba divers from the region. In view of the results obtained, it was possible to know the profile of divers from the coast of Paraiba, observing what attracts them, their conceptions about the care for marine life, activities they perform during dives, how they arrive at the places, actions to minimize damage to the environment and ways to acquire information about proper care. Most respondents are aware of the care that should be taken in their activities, which appears to be related to the high levels of education observed. Despite the evidenced environmental perception, there are few educational and informative practices on caring of marine environments in the studied region. Although part of the divers is aware of the care that must be taken, it was possible to observe that these were mostly acquired on their own and this highlights the need for educational measures. Therefore, knowledge about environmental perception can be important for measures aimed at sustainable tourism and conservation of diverse ecosystems. O rápido crescimento no número de mergulhadores em ecossistemas recifais de maneira mal planejada vem causando sérios impactos ambientais. O presente estudo analisou a percepção ambiental dos mergulhadores acerca dos ecossistemas recifais e suas atividades de mergulho. Objetivamos então conhecer/identificar e analisar preliminarmente a percepção ambiental de mergulhadores recreativos quanto a variáveis que podem causar impactos ambientais negativos em ecossistemas recifais nos principais pontos de mergulho no litoral paraibano. Para a coleta de dados foram aplicados questionários específicos envolvendo questões objetivas e discursivas repassadas em diferentes meios destinadas aos praticantes de mergulho na região. Diante dos resultados obtidos, foi possível conhecer o perfil dos mergulhadores do litoral paraibano, observando o que os atrai, suas concepções sobre os cuidados à vida marinha, atividades que realizam durante os mergulhos, como chegam aos locais, ações para minimizar os danos ao meio ambiente e formas de adquirir informações sobre os devidos cuidados. A maioria dos entrevistados está consciente quanto aos cuidados que devem ser adotados em suas atividades, o que aparenta ter relação com os altos níveis de escolaridade observados. Apesar da percepção ambiental evidenciada, existem poucas práticas educativas e informativas sobre os cuidados aos ambientes marinhos na região estudada. Apesar de parte dos mergulhadores ter consciência dos cuidados que devem ser tomados, foi possível observar que estes foram, em maioria, adquiridos por conta própria e isto ressalta a necessidade de medidas educativas. Para tanto, o conhecimento sobre percepção ambiental pode ser importante para realização de medidas visando um turismo sustentável e conservação de diversos ecossistemas.

The Parcel de Manuel Luis (PML) is located at the southern end of the Amazon Reef System, which comprises the northernmost reef formations of the Brazilian biogeographical province. Its unique position and singular seascape make the PML an important stepping-stone for marine organisms between the Brazilian and Caribbean provinces. Yet, due to its distance from the shore, high tidal amplitude, and strong currents associated with a series of pinnacles exposed during low spring tides, the PML is one of the least studied reefs in the Western South Atlantic. Here, we integrated sessile benthic community data, fish assemblage surveys, and remote filming of fish interactions to establish the most complete community assessment of the PML reefs to date. In our surveys, we documented 78 sessile benthic taxa, with a taxonomic dominance of macroalgae (54 taxa), including two new occurrences of sponges for the North Brazilian Shelf, as well as four endemic species, such as the fire coral Millepora laboreli. The fish assemblage comprised 59 reef fish species, with biomass dominated mainly by large carnivorous species (e.g., groupers and snappers). Intra- and interspecific interactions were dominated by herbivorous fishes, particularly underpinned by grazing behavior and chasing by territorial species. The considerably high biomass and large-bodied species found in our surveys is rarely seen elsewhere in the Western South Atlantic, suggesting a low level of fishing compared to most other places, and only a few changes were observed in the fish assemblages since the first assessment made in 1998. We also highlight the usefulness of an integrated approach for continued assessment of Western South Atlantic reefs, particularly given emerging threats from mining and oil exploration, and the heavy traffic of commercial vessels in the region. Our findings support the PML as an area of critical conservation interest for reef systems, emphasizing the need for continued enforcement of this marine protected area and its integration in long-term plans of offshore oil and gas development projects.

Mozambique has the third-largest coastline in the western Indian Ocean with a large and diverse reef area. Those reefs provide food and income for a large proportion of coastal communities but remain scarcely studied. As a baseline assessment, we sampled four uncharted shallow reefs (Baixo Africa, Baixo Zambia, Pomene and Baixo Silvia) within a 56 km stretch line from 5 to 32 meters deep. The fish abundance and assemblage composition were assessed by underwater visual census (25x2m, n = 112). The benthic community was characterized by digital images (0.5x0.5m, n = 164) and the invertebrate megafauna by direct counting (25x2m, n = 52). A total of 209 reef fish species was observed, with similar mean richness (22.4 ± 7.2 species.100 m−2) at all reefs. Invertivorous (n = 79) and planktivorous fish species (n = 36) represented 55% of species total. Trophic composition was similar among sites and with large contribution of planktivores. The presence of large shoals (>100 ind.100 m−2, e.g., surgeonfish, fusiliers, snappers) and large-bodied fishes (>90 cm) (e.g., groupers) was a clear indication of local productivity and health conditions of reefs. Seventy-nine taxa were observed on the benthic cover with the largest richness found at Baixo Silvia (28.5 ± 7.4, species.100m −2, mean ± SD). Turf algae dominated the benthos (31.5% ± 16.4) at all sampled reefs. Coral cover was variable between sites (9.3 – 25.8%), dominated by branching and plate corals, and

Mass coral bleaching has increased in intensity and frequency and has severely impacted shallow tropical reefs worldwide. Although extensive investigation has been conducted on the resistance and resilience of coral reefs in the Indo-Pacific and Caribbean, the unique reefs of the South Atlantic remain largely unassessed. Here we compiled primary and literature data for reefs from three biogeographical regions: Indo-Pacific, Caribbean and South Atlantic and performed comparative analyses to investigate whether the latter may be more resistant to bleaching. Our findings show that South Atlantic corals display critical features that make them less susceptible to mass coral bleaching: (i) deeper bathymetric distribution, as species have a mean maximum depth of occurrence of 70 m; (ii) higher tolerance to turbidity, as nearly 60% of species are found in turbid conditions; (iii) higher tolerance to nutrient enrichment, as nitrate concentration in the South Atlantic is naturally elevated; (iv) higher morphological resistance, as massive growth forms are dominant and comprise two thirds of species; and (v) more flexible symbiotic associations, as 75% of corals and 60% of symbiont phylotypes are generalists. Such features were associated with occurrence of fewer bleaching episodes with coral mortality in the South Atlantic, approximately 60% less than the Indo-Pacific and 50% less than the Caribbean. In addition, no mass coral mortality episodes associated with the three global mass bleaching events have been reported for the South Atlantic, which suffered considerably less bleaching. These results show that South Atlantic reefs display several remarkable features for withstanding thermal stress. Together with a historic experience of lower heat stress, our findings may explain why climate change impacts in this region have been less intense. Given the large extension and latitudinal distribution of South Atlantic coral reefs and communities, the region may be recognized as a major refugium and likely to resist climate change impacts more effectively than Indo-Pacific and Caribbean reefs.

Submitted by Amanda Campos (amandabrtcampos@gmail.com) on 2021-05-07T22:40:09Z No. of bitstreams: 1 VERSAO-FINAL_CAMPOSAMANDA_dissertacao_ppgecobio_2020-05-21_ABC.pdf: 1117718 bytes, checksum: 5390bb87c402b355c10f46ae8afd826f (MD5) Approved for entry into archive by Setor de Periódicos (per_macedocosta@ufba.br) on 2021-05-10T12:46:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 VERSAO-FINAL_CAMPOSAMANDA_dissertacao_ppgecobio_2020-05-21_ABC.pdf: 1117718 bytes, checksum: 5390bb87c402b355c10f46ae8afd826f (MD5) Made available in DSpace on 2021-05-10T12:46:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VERSAO-FINAL_CAMPOSAMANDA_dissertacao_ppgecobio_2020-05-21_ABC.pdf: 1117718 bytes, checksum: 5390bb87c402b355c10f46ae8afd826f (MD5) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) O branqueamento de corais consiste na diminuição populacional da zooxantela dentro do tecido coralíneo e está associado ao estado de depleção nutricional do coral, sendo considerado uma das principais causas de sua mortalidade. Existem duas vias bem elucidadas de branqueamento de corais, o Branqueamendo por Estresse Oxidativo e o Branqueamento por Infecção Bacteriana; entretanto, muitas evidências apontam uma correlação entre o branqueamento de corais e infecções virais. Diversos estudos indicam uma provável infecção viral latente em zooxantelas, onde partículas virais são expressas a partir da exposição das células algais à fatores estressantes relacionados ao branqueamento, como radiação UV intensa e altas temperaturas, levando à lise celular. Embora existam evidências de um possível papel das infecções por vírus gigantes no branqueamento de corais, ainda não existem explicações mecanicistas para vincular infecções virais ao estado de saúde dos corais. Neste trabalho, construímos um modelo matemático para investigar o provável comportamento da dinâmica populacional de zooxantelas a partir da influência da dinâmica infecciosa de vírus gigantes, onde este é capaz de estabelecer uma infecção latente no hospedeiro. A partir de um estudo extensivo dos valores de parâmetros relacionados ao processo de infecção e à estratégia reprodutiva dos vírus gigantes, encontramos que altas taxas de infecção lisogênica e transferência vertical da infecção viral estão relacionadas ao estado de coral saudável, enquanto que valores altos de indução viral estão relacionados ao estado branqueado. Além disso, sugerimos que a flutuabilidade anual de fatores ambientais podem levar ao aparecimento de ciclos de branqueamento. Sugerimos que essa dinâmica ímpar deve desempenhar um papel importante e anteriormente negligenciado nos eventos de branqueamento de corais. Propomos aqui uma nova hipótese para o branqueamento de corais – o Branqueamento Viral de Corais – apontando quais são as condições teóricas em que essa via de branqueamento deve ser relevante. Coral bleaching consists in the population decrease of zooxanthellae cells within coral tissue and is associated with coral starvation, being considered one of the main causes of coral mortality. There are two well-understood coral bleaching pathways, Oxidative Stress Bleaching and Bacterial Infection Bleaching; however, several evidences indicate a correlation between coral bleaching and viral infections. Several studies indicate a probable latent viral infection in zooxanthellae cells, where viral particles are expressed from algal cell exposure to stressors related to bleaching, such as intense UV radiation and high temperatures, leading to cell lysis. Although there is evidence of a possible role of giant virus infections in coral bleaching, there are still no mechanistic explanations for linking viral infections to coral health status. Here, we built a mathematical model to investigate the putative behavior of zooxanthellae population dynamics under the influence of the infectious dynamics of giant viruses, where viruses are able to establish a latent infection in the host. From an extensive study of the parameter values related to the infection process and reproductive strategy of giant viruses, we found that high rates of lysogenic infection and vertical transfer of viral infection are related to healthy coral status, whilst shifts from lysogenic to lytic reproduction are liked to a bleached state. In addition, we suggest that annual fluctuation of environmental factors may lead to the appearance of bleaching cycles. We suggest that this unique dynamics should play an important and previously neglected role in coral bleaching events. Here we propose a new hypothesis for coral bleaching - Viral Coral Bleaching - pointing out the theoretical conditions under which this bleaching pathway should be relevant.

Studies over the past decades indicate that octocorals are becoming the dominant group in some areas of the Caribbean. Yet, basic knowledge about the trophic ecology of these organisms and their seasonal and species-specific variability is still scarce, though this might play a key role in determining their importance in benthic-pelagic coupling processes and, consequently, their role in carbon cycles. In the present study, two Caribbean gorgonian species (Plexaurella nutans and Pterogorgia anceps) were studied during an annual cycle, to assess seasonal variations in their reliance on heterotrophic versus autotrophic energy inputs. Zooplankton capture rates and bulk tissue stable isotopes were measured on a monthly basis to assess heterotrophic energy input, while autotrophic contribution was quantified monthly by Symbiodiniaceae cell densities and pigment contents, accompanied by seasonal measurements on Symbiodiniaceae (Breviolum sp.) photosynthetic performance and host respiratory demand. The results show that while autotrophy was the main energy source for both species, there was also a non-neglectable input through zooplankton that accounted for 0.2-0.8% and 0.7-3.4% of the energy demands in P. nutans and P. anceps, respectively. Our data further demonstrate that there are species-specific and seasonal differences in the contributions of these two nutrition modes, though there is no indication of shifts in the predominant mode during the year in either species. The energy inputs resulted in a positive energy balance throughout the year, with an energy surplus available for somatic growth, gonads, and/or energy reserves (e.g., lipids). However, the seasonal patterns differed between species, a feature that is most likely related to the different reproduction periods of the octocorals. Altogether, the information gathered here serves for a better understanding of the trophic ecology of mixotrophic octocorals and the seasonal variability of the nutritional modes that will define their potential impact in the carbon cycle and benthic-pelagic coupling processes of coral reefs. Marie Curie International Outgoing Fellowship (ANIMAL FOREST HEALTH) [327845] P-SPHERE (COFUND Marie Curie) [665919] Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico-CNPqConselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPQ) [233808/2014-0, 307061/2017-5] CAPES PRINT ProgrammeCoordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES) INCT AmbTropic AGAUR Generalitat de Catalunya excellence program (MERS) [2017 SGR 1588] ICTA Maria de Maetzu "Unit of Excellence" (MinECo) [MDM2015-0552] info:eu-repo/semantics/publishedVersion

WOS:000508749000008; International audience; In face of increasing anthropogenic disturbance in the deep sea, it is a priority to better understand the regional distribution of cold-water corals (CWC). These organisms create some of the most species-rich habitats in the deep sea and, for this reason, they must be properly protected and managed. In this study, we aimed to identify suitable habitat for multiple CWC taxa off the Brazilian continental margin and compare their environmental niches. Habitat suitability models were developed using the Maxent approach, which allowed for the prediction of species distribution and for the identification of potential 'hot spot' areas that may be important for biodiversity conservation. Ecological niches were determined by a PCA-env approach, and niche similarity and equivalence were evaluated based on niche overlap using the Schoener's D metric. Potentially suitable habitat for Octocorallia covered a broad latitudinal range encompassing nearly the entire Brazilian continental margin, whereas Scleractinia had greater potentially suitable habitat in the Central and Southern areas. Scleractinian species were observed to slightly differ in their environmental niche, with non-reef-forming species being more tolerant to a wider range of environmental conditions in comparison with reef-forming species, inhabiting a wider area of the South American continental margin. Due to the high potential suitability for several CWC species, the Central and Southern parts of the Brazilian continental margin should be considered as potential areas high CWC diversity. Considering the current state of the art and strategic assessment tools, these areas are important targets for conservation, management, and environmental impact assessment. Most reef-forming species had similar but not directly equivalent ecological niches, indicating that mapping efforts and management planning should consider CWCs at the species level.

International audience; Potential time lags between human-mediated disturbances and the subsequent responses of ecosystems are critical for planning and implementing conservation and restoration actions. In this context, decoupling between the temporal trajectories of ecosystems structure and functions is particularly critical. Here, we stand out the need to differentiate the temporal trajectories of ecosystem structure and functions to be considered in ecological restoration programs. In cases when ecosystem functions persist after the degradation of the ecosystem structure, and when functions do not recover at the same rate as structure, some kind of ecosystem functioning credits or debts can occur. In other situations, an ongoing loss of the ecosystem function can occur even in the absence of further disturbance. Ecosystem restoration outcomes could be optimized in regions with ecosystem functioning credit, since mitigating the decline in functioning will be more efficient than recovering functions in highly degraded conditions. Ecological restoration programs should not only focus on structurederived indicators but they should also consider the dynamics of ecosystem functions to guide land-planning decisionmaking.

Understanding the drivers of microbiome variation in corals is crucial to better predict the effects of environmental pressures on coral holobionts and coral reef ecosystems. However, much remains to be understood about corals and the interactions they establish with microorganisms. My hypothesis is that the microbiome of the surface mucus layer (SML) is mainly influenced by environmental parameters due to its direct contact with the environment, whereas the tissue microbiome is more driven by the physiology of the coral host. Therefore, the aim of the present work is to distinguish the effect of the host’s intrinsic and environmental factors on the microbiome composition in different coral compartments (SML and tissue), and to identify possible overarching trends in the environmental sensitivity of distinct microbiomes within a coral holobiont. Using next-generation amplicon-sequencing of the 16S rRNA gene, the analyses showed that microbiomes of Acropora spp. differed significantly between compartments (SML versus tissue) and species (A. tenuis versus A. millepora), but also among sampling location and season. Seawater samples were characterized by dominance of members of the Synechococcaceae and Pelagibacteraceae. In Acropora spp., mucus microbiome was dominated by members of Flavobacteriaceae, Synechococcaceae, Rhodobacteraceae and Pelagibacteraceae families, while the tissue microbiome was dominated by the Endozoicimonaceae family. SML microbiomes of both coral hosts correlated best with environmental parameters as ammonium, total suspended solids, particulate organic carbon, number of raindays and nitrate/nitrite. However, the amount of influence from environmental parameters on the mucus (explaining 12-15% of variation) is relatively low as compared with the influence of those parameters on the seawater microbiome (explaining 49% of variation). In contrast, the tissue microbiomes of the two Acropora species showed distinct and species-specific responses to environmental and physiological parameters, suggesting host-specific modulation of the environmental drivers of the tissue microbiome. Os corais são considerados organismos holobiontes, uma unidade viva composta pelo hospedeiro e seu microbioma associado. Os corais, por exemplo, podem estar associados a eucariontes dinoflagelados (família Symbiodiniaceae), procariontes (Bacteria e Archaea) e/ou fungos. Os microrganismos associados aos corais estão envolvidos em diversas funções para o bom funcionamento dos processos fisiológicos do hospedeiro. Por exemplo, podem atuar como mediadores nos ciclos biogeoquímicos e na nutrição do hospedeiro, como também na defesa do mesmo contra agentes patogénicos. Portanto, são essenciais para a manutenção do estado saudável dos corais. Além disso, o microbioma dos corais está sob constante influência de flutuações dos fatores ambientais e fisiológicos dos seus hospedeiros. Compreender os fatores que influenciam a composição e funcionamento do microbioma é crucial para criar estratégias de conservação dos corais e, consequentemente, protegê-los dos efeitos das alterações globais, por exemplo. No entanto, ainda há muito a descobrir sobre a interação simbiótica em corais. O foco da presente tese é a comunidade de procariontes associados, que podem ser referenciados também como comunidades microbianas ou microbiomas ao longo da tese (conforme encontrado na literatura). As comunidades microbianas podem estar associadas a diferentes partes ou “compartimentos” do pólipo do coral. Os compartimentos incluem o muco superficial, tecido, esqueleto e a cavidade gástrovascular. Cada compartimento possui características únicas e, devido a isto, abriga microbiomas específicos, podendo variar tanto em abundância como em diversidade taxonómica. Por exemplo, estudos revelam que o microbioma do muco superficial de pólipos de corais é mais abundante e mais diverso que o tecido interno dos corais. A camada do muco apresenta-se como uma interface entre o epitélio dos pólipos e a coluna de água. Por isso põe-se a hipótese que a sua comunidade microbiana inclui não só os membros já residentes do muco, como também transientes originários de outras fontes (tais como a coluna de água, sedimentos em suspensão e/ou organismos bentónicos). Pelo contrário, as camada de tecido (epiderme e gastroderme) dos corais são dominadas principalmente por bactérias do género Endozoicomonas e também por microalgas fotossintéticas (da família Symbiodinaceae), extremamente importantes para a sobrevivência dos corais. Portanto, o estudo específico do microhabitat que o microbioma habita é crucial para o estudo geral de microbiomas de corais. No entanto, atualmente, estudos que englobam fatores que podem influenciar os microbiomas não se focam em diferentes compartimentos, mas apenas num só compartimento (geralmente o tecido). As primeiras descobertas neste tema mostraram que as comunidades microbianas específicas de corais são relativamente estáveis numa escala espacio-temporal. Estudos mais recentes propõem inúmeros fatores, para além da especificidade, que podem afetar a estrutura e a abundância relativa de membros dos microbiomas de corais. Por exemplo, diferenças geográficas, mudanças sazonais, poluição ou o estado fisiológico do hospedeiro. Porém, este tópico ainda é considerado bastante limitado e controverso, e mais estudos são necessários neste contexto.. O principal objetivo deste estudo é distinguir os efeitos de fatores ambientais e fisiológicos do hospedeiros na variação da composição das comunidades microbianas de diferentes compartimentos nos pólipos de corais (muco e tecido), e também, identificar possíveis tendências da sensibilidade ambiental dos microbiomas identificados. A minha hipótese é que o microbioma do muco é principalmente influenciado por parametros ambientais, devido ao seu contato mais direto com o ambiente, enquanto que o microbioma do tecido responde mais às mudanças fisiológicas do hospedeiro. Para testar esta hipótese, dados de Sequenciamento de Nova Geração (NGS) do gene 16S do RNA ribossomal dos microbiomas de diferentes compartimentos (muco e tecido) e espécies de coral (A. tenuis e A. millepora) foram usados em conjunto com dados de fatores ambientais e fisiológicos dos hospedeiros. O microbioma da coluna de água foi usado como referência no estudo. Em geral, os resultados mostraram que os microbiomas da Acropora diferiram significativamente entre os compartimentos e espécies, e também foram influenciados temporalmente e espacialmente. A riqueza de zOTU (“zero-radius OTU” ou unidade taxonómica operacional, a qual é designada como a menor entidade taxonómica existente) entre os microbiomas analisados diferiu significativamente entre o microbioma do muco, tecido e coluna de água, e também entre as espécies de Acropora. A riqueza de zOTU não diferiu entre estações ou local de coleta. O microbioma da coluna de água abrigou a comunidade mais rica, seguido da do muco e da comunidade do tecido. A diversidade alfa baseada no índex de Shannon também diferiu significativamente entre os microbiomas do muco, tecido e coluna de água, porém não diferiu entre espécies de corais, estação e local de coleta. A diversidade de zOTU foi significativamente maior no microbioma do muco em relação ao microbioma da coluna de água, enquanto que o microbioma do tecido foi o menos diverso entre todos. As amostras da coluna de água foram caracterizadas pela dominância de membros de Synechococcaceae e Pelagibacteraceae. Membros pertencentes às famílias Flavobacteriaceae, Synechococcaceae, Rhodobacteraceae e Pelagibacteraceae foram dominantes no microbioma do muco das espécies de Acropora, e membros da família Endozoicimonaceae foram dominantes no microbioma do tecidos de ambas as espécies. Os microbiomas do muco de ambas espécies de Acropora apresentaram maior influência de parâmetros ambientais como amónia, sólidos suspensos totais, carbono orgânico particulado, número de dias chuvosos e nitritos/nitratos. No entanto, a quantidade de influência dos parâmetros ambientais no muco (explicando 12-15% da variação) é relativamente baixa em comparação com a influência desses parametros no microbioma da água do mar (explicando 49% da variação). Por outro lado, os microbiomas do tecido apresentaram respostas distintas entre as espécies de Acropora nos parâmetros ambientais e fisiológicos, sugerindo modulação específica do hospedeiro aos fatores ambientais do microbioma do tecido. Em conclusão, o presente estudo revela que microbiomas presentes em compartimentos fisicamente distintos respondem diferentemente a fatores ambientais e fisiológicos, o que é uma novidade para os estudos de microbiomas de corais e sua dinâmica. Portanto, este estudo esclarece parte do conhecimento limitado e controverso neste contexto, e também estimula o uso de abordagens metodológicas mais holísticas sobre o tema. Sugestões para estudos futuros podem incluir o uso de outras espécies, diferentes das usadas no presente trabalho, e também testes experimentais (não só baseado em correlações) para o fornecimento de uma compreensão mais ampla da variação de microbiomas em corais.

This study reports on the deepest records (~ 24 m depth) of coral bleaching in a naturally temperature-stable environment (> 26 °C with an intra-annual variability of ~ 2 °C), which was recorded during a mass bleaching event in the locally dominant, massive scleractinian coral Siderastrea stellata in equatorial waters of Brazil (SW Atlantic). An inter-annual analysis (2002– 2017) indicated that this bleaching event was related to anomalies in sea surface temperature (SST) that led to the warmest year (2010) in this century (1 to 1.7 °C above average). Such anomalies caused heat stress (28.5–29.5 °C) in this equatorial environment that resulted in a bleaching event. Our results suggest that the increase in SST, low turbidity, and weak winds may have acted together to affect these stress-tolerant corals in marginal reefs. The equatorial coastline of Brazil is characterized by low intra-annual and inter-annual variations in SST, which suggests that the S. stellata corals here may be acclimatized to these stable conditions and, consequently, have a lower bleaching threshold because of lower historical heat stress.

The occurrence of coral reef communities under extreme and different-from-optimum conditions makes it possible to test hypotheses about resilience in the face of increasing local and global impacts. Recently, coastal marginal reefs have been hypothesized to provide refugia from natural and anthropogenic impacts. Herein, I present empirical evidence contradicting this assumption and explain a new idea, called the “marginal reef paradox”. The marginal reef paradox has two main contradictory concepts. First, the hypothesis that marginal reefs may be more resilient to global changes (such as global warming and heat waves) but less resilient to local ones (such as overfishing, runoff, local pollution, dredging, river discharge, and habitat destruction). Second, that despite the resilience to thermal stress, the marginal reefs are not refugia to other reef ecosystems owing to their vulnerability and because these reefs significantly differ from their tropical counterparts. Thus, marginal reefs such as turbid-zone and high-latitude reefs are ecologically distinct ecosystems and represent limited po- tential as refugia for other reef ecosystems. I also argue that marginal reefs are under severe anthropogenic pressure and in as much need of conservation actions as “classical” coral reefs. Moreover, their resilience will be lost within the next few decades if proper and urgent conservation actions are not take

Recifes biogênicos formam um ecossistema marinho complexo, sua importância biológica, econômica e social é incalculável. Desenvolvem-se sob condições naturais especiais e de forma muito lenta. Suas estruturas tridimensionais em geral, são bioconstruídas por corais que secretam carbonato de cálcio (CaCO3) e por algas coralíneas que se caracterizam pela presença de carbonato de cálcio em suas paredes celulares. Organismos bioconstrutores de recifes abrigam em suas estruturas calcárias uma diversidade biológica endolítica ainda pouco explorada. Entretanto, os fungos compreendem uma comunidade pouco estudada nos recifes. Os estudos que tentam esclarecer a contribuição desses organismos no microbioma recifal são insuficientes para entendermos as interações entre fungos e recifes, bem como seus verdadeiros papéis nesse ecossistema. Nesse contexto, a metagenômica nos permite conhecer quais microrganismos estão presentes no micobioma endolítico de recifes, estimar sua quantidade e delinear o perfil taxonômico da comunidade em diferentes hospedeiros e localidades. Neste trabalho o sequenciamento de amplicon (18S rDNA) foi utilizado com o objetivo de investigar a diversidade e a distribuição de fungos endolitícos em organismos bioconstrutores de recifes em três países da Oceania: Austrália, Papua Nova Guiné e Nova Caledônia. Para a caracterização do micobioma foram sequenciadas pela plataforma Illumina MiSeq, v.3 (2 x300bp), 132 amostras coletadas de recifes em 6 localidades, Austrália Ocidental, Victória, Queensland, Madang, Kavieng e Nova Caledônia. Como resultado, identificamos o micobioma endolítico de recifes ao classificar 165 OTUs, a maioria ao nível de espécie, e demonstramos que a diversidade taxonômica encontrada indica uma comunidade micológica diversa residindo em esqueletos calcários de corais, de algas coralíneas e em fragmentos de arenito e ainda que o componente fúngico desse microbioma endolítico é diverso entre os hospedeiros e entre as localidades onde as amostras foram coletadas. A análise filogenética do micobioma mostrou uma alta diversidade de Ascomicetos (69%) Basidiomicetos (28%), Mucoromicetos (2%) e Quitridiomicetos (1%), distribuídas em 38 gêneros. Em termos de abundância o gênero Lulworthia (26%) foi o mais representativo na composição dessa comunidade e é estatisticamente um táxon importante, pois foi identificado em quatro das seis localidades estudadas, Zalerion (10.30%) esteve presente em cinco das seis localidades, Oudemansiella (7,30%) em três regiões, e igualmente representado, os gêneros Malassezia (6,10%) e Cladosporium (6,10%). Esta representatividade micológica, ainda que parcial, caracteriza uma interface poderosa entre bioinformática, microbiologia e ecologia ao aprofundar nosso conhecimento das comunidades endolíticas associadas aos recifes e estabelecer as bases para compreendermos a estrutura de interações dos recifes e o seu micobioma. Biogenic reefs form a complex marine ecosystem, their biological, economic and social importance is incalculable. They develop under special natural conditions and very slowly. Its three-dimensional structures are generally bioconstructed by corals secreting calcium carbonate (CaCO3) and by coral algae that are characterized by the presence of calcium carbonate in their cell walls. Reef bioconstructive organisms harbor in their limestone structures an endolytic biological diversity that has not yet been explored. However, fungi comprise a poorly studied reef community. Studies that try to clarify the contribution of these organisms in the reef microbioma are insufficient to understand the interactions between fungi and reefs, as well as their true roles in this ecosystem. In this context, the metagenomics allows us to know which microorganisms are present in the endolithic mycobioma of reefs, to estimate their quantity, and to delineate the taxonomic profile of the community in different hosts and localities. In this work the amplicon (18S rDNA) sequencing was used to investigate the diversity and distribution of endolithic fungi in reef bioconstructive organisms in three countries of Oceania: Australia, Papua New Guinea and New Caledonia. A total of 132 samples collected from 6 localities, Western Australia, Victoria, Queensland, Madang, Kavieng and New Caledonia was sequenced by the Illumina MiSeq platform, v.3 (2 x300bp). As a result, we identified the endolytic reef mycobioma by identifying 165 OTUs, most at the species level, and demonstrated that the taxonomic diversity found indicates a diverse mycological community residing in limestone coral skeletons, coral algae and fragments of sandstone, and still that the fungal component of this endolytic microbiome is diverse among the hosts and between the locations where the samples were collected. The phylogenetic analysis of the mycobioma showed a high diversity of Ascomycetes (69%) Basidiomycetes (28%), Mucoromycetes (2%) and Chytridiomycetes (1%), distributed in 38 genera. In terms of abundance, the genus Lulworthia (26%) was the most representative in this community and is statistically an important taxon, since it was identified in four of the six studied locations, Zalerion (10.30%) was present in five of the six localities, and Oudemansiella (7,30%), Malassezia (6,10%) and Cladosporium (6,10%), in three of the six localities. This mycological representation, though partial, characterizes a powerful interface between bioinformatics, microbiology and ecology, and we deepen our knowledge of endolithic communities associated to reefs and establish the bases for understanding the structure of reef interactions and their mycobioma

Brazilian coral reefs form structures significantly different from the well-known reef models, as follows: (i) they have a growth form of mushroom-shaped coral pinnacles called "chapeirões", (ii) they are built by a low diversity coral fauna rich in endemic species, most of them relic forms dating back to the Tertiary, and (iii) the nearshore bank reefs are surrounded by siliciclastic sediments. The reefs are distributed in the following four major sectors along the Brazilian coast: the northern, the northeastern and the eastern regions, and the oceanic islands, but certain isolated coral species can be found in warmer waters in embayments of the southern region. There are different types of bank reefs, fringing reefs, isolated "chapeirões" and an atoll present along the Brazilian coast. Corals, milleporids and coralline algae build the rigid frame of the reefs. The areas in which the major coral reefs occur correspond to regions in which nearby urban centers are experiencing accelerated growth, and tourism development is rapidly increasing. The major human effects on the reef ecosystem are mostly associated with the increased sedimentation due to the removal of the Atlantic rainforest and the discharge of industrial and urban effluents. The effects of the warming of oceanic waters that had previously affected several reef areas with high intensity coral bleaching had not shown, by the time of the 2010 event, any episodes of mass coral mortality on Brazilian reefs. Resumo Os recifes de coral do Brasil formam estruturas significativamente diferentes dos modelos conhecidos: (i) possuem uma forma de crescimento de pináculos coralíneos em forma de cogumelo, chamados "chapeirões", (ii) são construídos por uma fauna coralínea com baixa diversidade e rica em espécies endêmicas, sendo grande parte destas formas relíquias do período Terciário e (iii) os recifes costeiros estão num ambiente dominado por sedimentos siliciclásticos. Os recifes estão distribuídos em quatro áreas ao longo da costa brasileira: regiões norte, nordeste, leste, e nas ilhas oceânicas, mas espécies isoladas de coral podem ser encontradas em águas mais quentes nas enseadas da região sul. Diferentes tipos de banco recifais, recifes em franja, "chapeirões" isolados e um atol estão presentes ao longo da costa brasileira. Corais, milleporídeos e algas coralinas incrustantes constroem a estrutura rígida dos recifes. As áreas em que ocorrem os maiores recifes de coral correspondem às regiões nas proximidades de centros urbanos que estão experimentando crescimento acelerado e rápido desenvolvimento do turismo. Os principais efeitos antropogênicos sobre o ecossistema recifal estão associados, essencialmente ao aumento da sedimentação devido à remoção da mata atlântica e as descargas de efluentes industriais e urbanos. Os efeitos do aquecimento das águas oceânicas que vem afetando várias áreas de recifes, com alta intensidade de branqueamento de coral, não causaram mortalidade em massa nos recifes brasileiros até o evento de 2010.

This study presents data from field experiments that focus on the influence of coral reef geometry on wave transformation in the Metropolitan Area of Recife (MAR) on the northeast coast of Brazil. First, a detailed bathymetric survey was conducted, revealing a submerged reef bank, measuring 18 km long by 1 km wide, parallel to the coastline with a quasi-horizontal top that varies from 0.5 m to 4 m in depth at low tide. Cluster similarity between 180 reef profiles indicates that in 75% of the area, the reef geometry has a configuration similar to a platform reef, whereas in 25% of the area it resembles a fringing reef. Measurements of wave pressure fluctuations were made at two stations (experiments E1 and E2) across the reef profile. The results indicate that wave height was tidally modulated at both experimental sites. Up to 67% (E1) and 99.9% (E2) of the incident wave height is attenuated by the reef top at low tide. This tidal modulation is most apparent at E2 due to reef geometry. At this location, the reef top is only approximately 0.5 m deep during mean low spring water, and almost all incident waves break on the outer reef edge. At E1, the reef top depth is 4 m, and waves with height ratios smaller than the critical breaking limit are free to pass onto the reef and are primarily attenuated by bottom friction. These results highlight the importance of reef geometry in controlling wave characteristics of the MAR beaches and demonstrate its effect on the morphology of the adjacent coast. Implications of differences in wave attenuation and the level of protection provided by the reefs to the adjacent shoreline are discussed.

The hypothesis of deep reef refuges predicts that deep reef ecosystems (> 30 m depth) may act as refuges for the biota of shallow reefs and recover it after human disturbances. Although the hypothesis has been postulated almost two decades, empirical evidence is lacking that support it for diverse biological groups, including corals. Little is known about how corals respond to different types of human disorders, whose magnitude and frequency vary considerably. In this work, I used coral communities on the coast of Paraíba to test the hypothesis of deep reef refuges. As a preamble, I reviewed the literature (110 studies) to identify theoretical and geographic gaps on coral responses to ocean acidification, climate change, overfishing, pollution, and disordered tourism. I ranked the studies according to the ocean, ecoregion, type of disturbance, level of biological organization, study approach, method of data collection, depth at which data were collected and type of coral response. I have found that the studies are concentrated in the Indo-Pacific (36.3%) and the Caribbean (31.9%) and have used an observational approach (59.1%) with SCUBA diving (37.2%) to assess the impact of ocean warming 55.4%) in coral communities (58.1%), especially in shallow waters (up to 27 m). These results reveal the scarcity of information on coral responses to pollution, tourism, overfishing and acidification, particularly in deep reef ecosystems and in ecoregions outside the Indo-Pacific and Caribbean. For the test of the hypothesis of the refuge, I used a community-level approach capable of partitioning the diversity in its alpha and beta components along a gradient of 3 to 61 m. Through SCUBA diving, I found 7 shallow reefs ( 30 m). Contrary to expectations, shallow reefs presented greater range diversity than the deep ones (13 vs. 7 species); highest proportion of specialist species in depth (77% vs. 57%); similar alpha diversity but higher beta diversity of rare, typical and common species; and unique functions not found in deep areas (e.g., soft corals). These results refute the hypothesis that deep reefs function as refuges for corals. However, they reveal that shallow and deep reefs are complementary, being essential to conserve the entire depth gradient to fully protect regional coral diversity. Nenhuma A hipótese dos refúgios em recifes profundos prevê que ecossistemas recifais profundos (>30 m de profundidade) podem atuar como refúgios para a biota dos recifes rasos e recuperá-la após distúrbios humanos. Ainda que a hipótese tenha sido postulada há quase duas décadas, faltam evidências empíricas que a suportem para diversos grupos biológicos, incluindo corais. Pouco se sabe também sobre como os corais respondem a diferentes tipos de distúrbios humanos, cuja magnitude e frequência variam consideravelmente. Neste trabalho, utilizei comunidades de corais ocorrentes na costa paraibana para testar a hipótese dos refúgios em recifes profundos. Como preâmbulo, revisei a literatura (110 estudos) para identificar lacunas teóricas e geográficas sobre as respostas dos corais à acidificação do oceano, mudança climática, sobrepesca, poluição e turismo desordenado. Classifiquei os estudos de acordo com o oceano, ecorregião, tipo de perturbação, nível de organização biológica, abordagem de estudo, método de coleta de dados, profundidade em que os dados foram coletados e tipo de resposta do coral. Descobri que os estudos estão concentrados no Indo- Pacifico (36.3%) e no Caribe (31.9%) e têm utilizado abordagem observacional (59,1%) com mergulho SCUBA (37,2%) para avaliar o impacto do aquecimento do oceano (55,4%) nas comunidades de corais (58,1%), especialmente em águas rasas (até 27 m). Estes resultados revelam a escassez de informações sobre respostas de corais à poluição, turismo, sobrepesca e acidificação, particularmente em ecossistemas recifais profundos e em ecorregiões fora do Indo-Pacífico e Caribe. Para o teste da hipótese do refúgio, utilizei uma abordagem no nível de comunidade capaz de particionar a diversidade em seus componentes alfa e beta ao longo de um gradiente de 3 a 61 m. Amostrei, através de mergulho SCUBA, 7 recifes rasos (30 m). Contrário às expectativas, os recifes rasos apresentaram maior diversidade gama que os profundos (13 vs. 7 espécies); maior proporção de espécies especialistas em profundidade (77% vs. 57%); diversidade alfa similar porém maior diversidade beta de espécies raras, típicas e comuns; e funções exclusivas não encontradas nas áreas profundas (e.g. corais moles). Esses resultados refutam a hipótese de que os recifes profundos funcionam como refúgios para corais. Entretanto, revelam que recifes rasos e profundos são complementares, sendo fundamental conservar todo o gradiente de profundidade para proteger integralmente a diversidade regional de corais.

Os ecossistemas marinhos são fundamentais para a manutenção da vida na Terra. Dentre eles, destacam-se os recifes de corais que são considerados altamente produtivos, diversos e complexos. No entanto, esses ecossistemas sofrem muitas ameaças, dentre elas o branqueamento de corais. O branqueamento ocorre, principalmente, como resposta a anomalias positivas de temperatura da superfície do mar. Esse trabalho teve como objetivo geral modelar a suscetibilidade dos recifes de Abrolhos (sul da Bahia) sofrerem branqueamento e, mais especificamente, gerar um mapa de suscetibilidade de branqueamento dos recifes de Abrolhos durante os verões de 2001, 2002, 2003, 2005 e 2016. Nossos resultados mostram que em 2001, 20% da área recifal apresentou baixa suscetibilidade ao branqueamento, enquanto 80% apresentou suscetibilidade média. 2002 foi o ano com menor suscetibilidade, sendo muito baixa em 18% da área e baixa em 82%. Em 2003, 75% da área mostrou baixa suscetibilidade e 25% média. Em 2005, a área de média suscetibilidade atingiu 90%, enquanto 10% apresentou baixa suscetibilidade. Em 2016, 19% da área apresentou média e 81% alta suscetibilidade. O ano de 2016 apresentou a maior suscetibilidade entre os anos estudados, sugerindo uma maior porcentagem de colônias branqueadas, o que é corroborado pelo fato de que este ano foi considerado pela NASA e NOAA como o ano mais quente desde 1880. Os resultados também mostram que o padrão de branqueamento é espacialmente diferenciado. Os recifes de abrolhos pertencentes ao arco costeiro apresentam maior suscetibilidade ao branqueamento. Exceção é feita aos recifes de Timbebas que, embora localizados no arco costeiro, são mais semelhantes aos recifes do arco externo que são menos suscetíveis ao branqueamento. Marine ecosystems are fundamental to the maintenance of life on Earth. Among them, the coral reefs that are considered highly productive, diverse and complex stand out. However, these ecosystems suffer many threats, including coral bleaching. Bleaching occurs mainly in response to positive sea surface temperature anomalies. The objective of this work was to model the susceptibility of Abrolhos reefs (southern Bahia) to bleaching and, more specifically, to generate a map of susceptibility to bleaching of Abrolhos reefs during the summers of 2001, 2002, 2003, 2005 and 2016. Our results show that in 2001, 20% of the reef area presented low susceptibility to bleaching, while 80% presented medium susceptibility. 2002 was the year with the lowest susceptibility, being very low in 18% of the area and low in 82%. In 2003, 75% of the area showed low susceptibility and 25% medium. In 2005, the area of medium susceptibility reached 90%, while 10% presented low susceptibility. In 2016, 19% of the area presented medium and 81% high susceptibility. The year 2016 showed the highest susceptibility between the years studied, suggesting a higher percentage of bleached colonies, which is corroborated by the fact that this year was considered by NASA and NOAA as the warmest year since 1880. The results also show that the bleaching pattern is spatially differentiated. The reefs from the coastal arch of Abrolhos present the greater susceptibility to bleaching. Exception is made to Timbebas reefs that, although located in the coastal arch, are more similar to the outer arch reefs that are less susceptible to the bleaching.

Coral reef integrity is currently threatened by natural and human activities. The reefs of the eastern Brazilian coast, which stand out as the largest and richest of the South Atlantic Ocean, are not an exception. Tourism exploitation, destructive fishing practices, increased pollution and uncontrolled coastal development are the major human impacts on reefs. The creation of new no-taken zones (NTZs) has thus become an urgent issue because NTZs represent the best measure to guarantee the conservation of reef ecosystems, which are considered biodiversity hotspots. The objective of this work was to define priority areas for implementing NTZs in a coastal reef complex located on the eastern Brazilian coast (southern coast of Bahia State, in the Tinharé Archipelago), which is within an environmental protection area (Tinharé and Boipeba Islands State Environmental Protection Area [‘Área de Proteção Ambiental Estadual das Ilhas de Tinharé e Boipeba’]). Here we performed a detailed ecological survey of the benthic community in a set of coastal reefs and calculated quantitative conservation priority indices (CPIs) based on ecological attributes associated with the cover of key benthic organisms (corals, macroalgae, filamentous algae, branching and encrusting calcareous algae, sponges and zoanthids) and quantitative indices related to coral species richness and the mean age of the reefs in question. Five coral reefs were classified as high priority for conservation. The large spatial extent of the adjacent fringing reefs of the islands of Tinharé and Boipeba justifies the creation of two rectangular NTZs. We recommend therefore the implementation of two 12 km2 areas spanning two reefs considered of high conservation priority located on the island of Tinharé (“Boca da Barra Norte and Sul”) and one reef located on the island of Boipeba (“Ponta dos Castelhanos”). With this design, two of the reefs that were classified as high priority for conservation, “Piscinas de Moreré” and “Tassimirim” (Boipeba), which are extensively used by local populations (for fishing and tourism), would not be covered by the NTZs. The effectiveness of the conservation of these ecosystems also depends on popular acceptance and participation and on combating destructive anthropogenic activities in the region, which include destructive fishing practices and exploratory tourism. Atualmente a integridade dos recifes de corais está ameaçada por conta de impactos naturais e humanos. Os recifes da costa leste brasileira, que se destacam como os maiores e mais ricos do Oceano Atlântico Sul, não fogem a esta regra. A exploração turística, as práticas de pesca predatória, o aumento da poluição e o desenvolvimento costeiro desordenado representam os principais impactos humanos sobre os recifes. Por conta disso a criação de novas áreas de exclusão de uso (AEUs) se tornaram demandas urgentes e representam a melhor medida para que a conservação desses ecossistemas, considerados como ‘hotspots’ de biodiversidade, seja garantida. A partir disso o objetivo deste trabalho foi definir áreas prioritárias para a implantação de AEUs em um complexo de recifes costeiros localizado na costa leste brasileira (mais especificamente no litoral sul do estado da Bahia, no Arquipélago de Tinharé), os quais estão dentro dos limites de uma área de proteção ambiental (APA estadual das ilhas de Tinharé e Boipeba). Para tanto, aqui nós realizamos um levantamento ecológico detalhado da comunidade bentônica de um conjunto de recifes costeiros e calculamos para cada um destes índices quantitativos de prioridade de conservação (IPC), baseados em atributos ecológicos associados à cobertura de organismos bentônicos chaves (corais, macroalgas, algas filamentosas, algas calcárias ramificadas e incrustantes, esponjas e zoantídeos), e também em índices quantitativos relacionados à riqueza de espécies de corais e à idade média dos recifes em questão. De acordo com o IPC, cinco recifes foram classificados como recifes de alta prioridade de conservação. A grande extensão territorial da franja recifal adjacente às ilhas de Tinharé e Boipeba justifica a criação de duas AEUs com formato retangular (formato mais eficiente para esse tipo de unidade de conservação, segundo a literatura especializada). Sugerimos a implantação de duas áreas com 12 km2, abrangendo dois recifes considerados como de alta prioridade de conservação localizados na ilha de Tinharé (Boca da Barra Norte e Sul) e um recife localizado na ilha de Boipeba (Ponta dos Castelhanos). A partir desse arranjo, dois dos recifes classificados como de alta prioridade para conservação, respectivamente Piscina de Moreré e Tassimirim (ambos localizados na ilha de Boipeba), extensivamente usados pelas populações locais (exploração pesqueira e uso turístico), não seriam contemplados pelas AEUs. Ressaltamos que a efetividade da conservação desses ecossistemas depende, também, da aceitação e participação popular e do combate às ações antropogênicas destrutivas, relacionadas na região às práticas de pesca destrutiva e turismo exploratório.

Since the 1980s, the effects of the El Niño phenomenon have been taken note of seriously from an ecosystem and economic point of view. After the fishing debacle in the 1980s, in countries, such as Peru and Chile, and the phenomena of coral bleaching detected worldwide due to the intense changes in the oceanographic conditions, the effects of this phenomenon have been studied more systematically (since El Niño 1997–98). Without having the absolute certainty of whether climate change is increasing the frequency or intensity of its impacts, what is clear is that there are very serious repercussions associated with El Niño both on the composition and on dynamics of the coastal and marine ecosystems, and also the associated economic impacts are very evident. In light of the 2015–16 El Niño, some ecosystem and economic consequences of this phenomenon have been described in contrast systems (fisheries and ocean upwelling, coral reefs and mangroves), emphasizing the possible role of climate change and its consequences on marine biodiversity. Desde 1980, os efeitos do fenômeno El Niño têm sido debatidos seriamente desde um ponto de vista ecológico e econômico. Após o desastre da pesca na década de 1980, em países como Peru e o Chile, e o fenômeno de branqueamento de corais detectados em todo o mundo devido às intensas mudanças nas condições oceanográficas, os efeitos deste fenômeno foram estudados de forma mais sistemática (desde El Niño, 1997 -98). Sem ter a certeza absoluta de que a mudança climática está aumentando a freqüência ou a intensidade de seus impactos, o que é claro é que há repercussões muito graves associadas a El Niño tanto na composição quanto na dinâmica dos ecossistemas costeiros e marinhos, e também os impactos econômicos associados são muito evidentes. À luz do El Niño 2015-16, algumas conseqüências ecossistêmicas e econômicas deste fenômeno foram descritas em sistemas contrastantes (pesca e zonas de ressurgência, recifes de corais e manguezais), enfatizando o possível papel das mudanças climáticas e suas conseqüências na biodiversidade marinha Desde los años ’80 del siglo pasado, los efectos del fenómeno de El Niño se han empezado a contabilizar de forma muy rigurosa desde un punto de vista ecosistémico y económico. Tras la debacle pesquera que sufrida por países como Perú o Chile durante los años ‘80, o los fenómenos de blanqueo de coral detectados en diferentes partes del planeta debido a los intensos cambios de temperatura del agua y las condiciones oceanográficas, el efecto de este fenómeno se ha empezado a estudiar de forma más sistemática. Sin tener la certeza absoluta de si el cambio climático está incrementando frecuencia o intensidad de sus impactos, lo que está claro es que hay repercusiones muy graves tanto en la composición y funcionamiento de los ecosistemas como en los beneficios económicos que éstos reportan. En esta revisión, a la luz del último El Niño sufrido entre los años 2015 y 2016, se repasan algunas consecuencias ecosistémicas pero sobre todo económicas de dicho fenómeno, enfatizando el posible rol del cambio climático y sus consecuencias en las cadenas alimentarias marinas.

Invasive species are recognized as a major threat to marine biodiversity. The scleractinian coral Tubastraea tagusensis has been expanding its range into the southwest Atlantic Ocean, causing negative impacts on marine ecosystems. In 2016, the species was recorded on a shipwreck located 40 km off the Brazilian coast of Ceará State (latitude 2°30′ S), at densities ranging from 16 to 872 colonies × m−2 . This is the first documented occurrence and density of T. tagusensis in the northern region of Brazilian coral reefs (NBR), expanding the range of the genus along the Brazilian coastline to ca. 3850 km. Here it may form a threat to marine environments such as coral reefs, rocky shores, mussel beds, and fouling communities on manmade structures. Considering that the NBR contains vulnerable marine ecosystems, such as the reef system off the Amazon River, and that it is connected by both the North Brazil Current and shipping lanes associated with oil and gas platforms, a monitoring programme is needed to study the population dynamics of this invasive species.

Os recifes de corais encontram-se seriamente ameaçados em função de impactos ambientais locais e globais. A acidificação dos oceanos, devido ao aumento global na emissão de CO2, é uma das alterações que mais ameaçam os recifes de corais. A redução do pH marinho e o aumento na pCO2 pode alterar diversas funções fisiológicas em organismos marinhos, incluindo um aumento na produção de espécies reativas de oxigênio e alterações no sistema de defesa antioxidante. Portanto, o presente estudo avaliou as respostas de parâmetros relativos ao estresse oxidativo [capacidade antioxidante contra radicais peroxil (ACAP), concentração total de glutationa (GSHt), razão entre as concentrações de glutationa reduzida e oxidada (GSH/GSSG), níveis de peroxidação lipídica (LPO) e proteínas carboniladas (PC)] no coral de fogo Millepora alcicornis exposto a diferentes níveis de pH da água do mar (8,1; 7,8; 7,5 e 7.2) por 16 e 30 dias. Após exposição de 16 dias, a ACAP aumentou nos hidrocorais expostos aos níveis leve (pH 7,8) e intermediário (pH 7,5) de acidificação da água do mar. Após 30 dias de exposição, a PC foi dependente do nível de acidificação da água do mar, sendo significativamente maior nos hidrocorais expostos aos níveis intermediário (pH 7,5) e severo (pH 7,2) de acidificação da água do mar. Estes resultados indicam que o sistema de defesa antioxidante do hidrocoral M. alcicornis é capaz de responder após a exposição por curto período de tempo (16 dias) a níveis leve (pH 7,8) e intermediário (pH 7,5) de acidificação da água do mar. Adicionalmente, indicam que o sistema de defesa antioxidante deste hidrocoral não consegue compensar o aumento de espécies reativas de oxigênio após exposição a níveis intermediário (pH 7,5) e severo (pH 7,2) de acidificação da água do mar por um período maior de tempo (30 dias), apresentando danos oxidativos significativos em proteínas, o que pode comprometer a saúde deste hidrocoral. Global impacts are affecting negatively coral reefs health worldwide. Ocean acidification associated with the increasing CO2 partial pressure in the atmosphere can potentially induce oxidative stress with consequent cellular damage in corals and hydrocorals. Therefore, parameters related to oxidative stress were evaluated in the hydrocoral Millepora alcicornis exposed to three different levels of sea water acidification using a mesocosm system. CO2-driven acidification of sea water was performed until reaching 0.3, 0.6 and 0.9 pH units below the current pH of sea water pumped from the coral reef adjacent to the mesocosm. Therefore, treatments corresponded to control (pH 8.1), mild (pH 7.8), intermediate (pH 7.5) and severe (pH 7.2) sea water acidification. After 0, 16 and 30 days of exposure, hydrocorals were collected. The following parameters were analyzed in the hydrocoral holobionts: antioxidant capacity against peroxyl radicals (ACAP), total glutathione (GSHt) concentration, reduced (GSH) and oxidized (GSSG) glutathione ratio (GSH/GSSG), lipid peroxidation (LPO) and protein carbonyl group (PC) levels. ACAP was increased in hydrocorals after 16 days of exposure to intermediate level of sea water acidification. GSHt and GSH/GSSG did not change over the experimental period. LPO level was increased in hydrocorals tested for 30 days, irrespective the pH treatment, including the control. PC content was increased in hydrocorals exposed to intermediate and severe sea water acidification for 30 days. These findings indicate that the antioxidant defense system of M. alcicornis is capable of dealing with acid stress for a short period of time (16 days). Additionally, they clearly show that a longer period of exposure (30 days) to intermediate or severe sea water acidification induces oxidative stress with consequent oxidative damage to proteins, which could compromise the hydrocoral health.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Gerir de forma sustentável a pesca local de pequena escala em recifes de corais é desafiador devido sua grande importância às comunidades locais. Os peixes recifais são considerados uma importante fonte de alimento e renda para as populações humanas costeiras, além disso, desempenham funções ecossistemas vitais para a manutenção dos recifes de corais. Os budiões (Perciformes: Scaridae) são atualmente uns dos peixes recifais mais capturados através da pesca artesanal no Rio Grande do Norte. Considerados grandes herbívoros, possuem uma enorme importância funcional para os corais pois controlam o crescimento de algas e previnem a dominância das espécies superiormente competidoras, mantendo a diversidade dos recifes. Por consumirem uma grande proporção de algas, estes peixes são o maior link de transferência de energia para os níveis tróficos superiores. Porém, a falta de informações sobre demais aspectos da biologia e ecologia destes peixes ainda é grande no Brasil, e principalmente a falta de dados de captura através da pesca e seus impactos aos recifes, tornando mais difícil o manejo. Sabe-se que estudos utilizando o conhecimento ecológico dos pescadores (CEP) sobre as espécies de peixes complementam os dados da literatura científica e são fundamentais para o delineamento de planos de manejo. Dessa forma, obter dados de conhecimento ecológico e entender o comportamento dos pescadores são componentes fundamentais para um manejo pesqueiro efetivo, principalmente em casos onde há falta de informação. Dessa forma, o objetivo deste estudo é utilizar o conhecimento ecológico local dos pescadores e os dados de desembarque para obter informações sobre as espécies budiões, bem como diagnosticar o atual estado e a dinâmica deste tipo de pesca na APA de Recife de Corais do Rio Grande do Norte (APARC - RN). In coral reef environments, there is an increasing concern over parrotfish (Labridae: Scarini) due to their rising exploitation by commercial small-scale fisheries, which is leading to significant changes in the reefs’ community structure. Three species, Scarus trispinosus (Valenciennes, 1840), Sparisoma frondosum (Agassiz, 1831) and Sparisoma axillare (Steindachner, 1878), currently labeled as threatened, have been intensively targeted in Brazil, mostly on the northeastern coast. Despite their economic importance, ecological interest and worrisome conservation status, not much is known about which variables determine their occurrence. In this study, we adopted a hierarchical Bayesian spatial-temporal approach to map the distribution of these three species along the Brazilian coast, using landing data from three different gears (gillnets, spear guns, and handlines) and environmental variables (bathymetry, shore distance, seabed slope, Sea Surface Temperature and Net Primary Productivity). Our results identify sensitive habitats for parrotfish along the Brazilian coast that would be more suitable to the implementation of spatial-temporal closure measures, which along with the social component fishers could benefit the management and conservation of these species.

Age and growth of Agassiz's parrotfish Sparisoma frondosum captured off Brazil (Pernambuco) were estimated using sagittal otoliths from 251 specimens. Sex of each specimen was determined and showed that 130 specimens were females (13.1 to 36.8 cm TL) and 121 were males (17.5 to 36.6 cm TL). The otolith marginal increment analysis indicated a single translucent ring formed every year. Parameters of growth curves were derived for the von Bertalanffy (VBGF) and Gompertz models. Based on the Akaike information criterion (AIC), both models were suitable for describing the growth of this species. VBGF parameters were estimated for males L∞ = 39.74 cm TL, K = 0.22, t0 = −1.63 years, females L∞ = 32.38 cm TL, K = 0.44; t0 = −0.23 years; and for the sexes combined L∞ = 33.66 cm TL, K = 0.41, t0 = −0.27 years. The study showed that 55% of individuals were 3 and 4 years of age, with maximal age of 9 years. Mature females (>17.6 cm TL) accounted for 45% of the sample. The age at first maturity for females was 1.6 years. For males the size at first maturity was not determined as immature individuals were not present in the overall sample. Also, primary males (PM) and specimens with gonads undergoing sexual transition were not found. The age structure and growth parameters for S. frondosum are an important contribution to the assessment of the state of exploitation of this species.

Os registros relativos às observações visuais do número de manchas solares caracterizam a atividade do Sol ao longo dos últimos 403 anos. Para estabelecer uma relação quantitativa da variabilidade solar é necessário estender os registros das alterações nas manchas solares para épocas remotas. Essa extensão da variabilidade solar pode ser averiguada pelo uso de radionuclídeos, tais como o 14C, encontrado em anéis de árvores e de corais. Eles fornecem informações indiretas sobre a atividade solar com uma resolução temporal máxima de um ano, dependendo da meiavida e da idade do arquivo investigado. Trabalhou-se com medições dos registros de 14C usando a análise dendrocronológica dos anéis de crescimento em amostras de corais tropicais e subtropicais por meio das técnicas da espectroscopia de massa com aceleradores. Também foram utilizados os registros de 14C em corais e manchas solares (usando o número de Wolf - Rz ), presentes na literatura. Relacionando esses dados foi possível reconstruir os números de manchas solares e determinar as variações sobre a atividade solar ao longo dos últimos 26000 anos. Os resultados obtidos após aplicar os métodos de análise espectral possibilitaram determinar periodicidades próximas a 11, 22, 88, 208, 232 e 2241 anos, caracterizando-as como os principais ciclos de atividades do Sol. Uma análise entre a atividade solar determinada por esses procedimentos e a interação Sol-Terra é abordada, implicando em explicações para algumas alterações no clima do planeta. The records concerning visual observations of sunspots numbers provide a direct way to characterize the activity of the Sun over the past 403 years. In order to establish a quantitative relationship of solar variability it is necessary to extend the records of changes in sunspots to remote epochs. This extension of solar variability can be achieved by using radionuclides such as 14C, found in trees and coral rings. They provide indirect information about solar activity with a maximum temporal resolution of one year, depending on the half-life and the age of the investigated archive. We worked with measurements of 14C records using dendrochronological analysis of growth rings in tropical and subtropical samples of coral reefs, using the accelerator mass spectrometry techniques. Records of 14C in coral reefs and sunspots (using the Wolf number - Rz ), present in the literature were also used. Relating these data, it was possible to reconstruct the numbers of sunspots and to determinate the variations of solar activity over the past 26,000 years. The results obtained after applying the methods of spectral analysis allowed to determine periodicities close to 11, 22, 88, 208, 232 and 2241 years, characterizing them as the main cycles of activity of the Sun. An analysis concerning solar activity determined by these procedures and the Sun-Earth interaction is approached, implying on some explanations for changes in the planetary climate. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

The parrotfishes (Labridae: Scarini) are a monophyletic group with 99 species of herbivorous fishes. They play a key role on coral reefs. They are found most commonly in shallow water, where there is a higher incidence of photosynthetic algae. Sparisoma amplum is the most specialized exponent of this group to pray on Brazilian coral reef, acting on them fitness feeding on calcareous algae . The species occurs from Maranhão state to São Paulo state. Little is known about the biology and the species population trends, therefore this work has addressed the characterization of the species sagitta otolith through morphometrical and morphological analysis and the patterns of age and growth, mortality, maturity, selectivity and longevity of Sparisoma amplum of the Abrolhos Bank region/BA. Samples were obtained from fish landings in the municipalities of Caravelas and Alcobaça between the years 2007 and 2014. The sagitta otoliths of Sparisoma amplum showed continued growth that was related to somatic growth. Was found that the species is long-lived (17 years), have slow growth (K = 0,21; 0,20) and reaches large sizes (Linf = 55,55 cm). Two growth models were compared: von Bertalanffy and Schnute-Richards. The models were competitors. Mortality rates, selectivity and maturity obtained infers that the fishing pressure has contributed to a large fraction of total mortality of the species, but it has been captured after being able to reproduce. The species needs to be taken into account in fisheries systems. It needs more oversight of species landings on the Abrolhos Bank region. Os budiões (Labridae: Scarini) são um grupo monofilético, composto por 99 espécies de peixes herbívoros. Eles exercem papel fundamental nos recifes de corais. São encontrados mais comumente em locais rasos, onde há maior ocorrência de algas fotossintéticas. Sparisoma amplum é o representante deste grupo mais especializado ao predar sobre corais brasileiros, atuando sobre o fitness dos mesmos alimentando-se de algas calcárias incrustantes. Ocorre desde o estado do Maranhão até o estado de São Paulo. Pouco se conhece acerca da biologia e das tendências populacionais da espécie. Abordou-se a caracterização do otólito sagitta da espécie por meio de análises morfológicas e morfométricas e os padrões de idade e crescimento, mortalidade, maturidade, seletividade e longevidade de Sparisoma amplum da região do Banco dos Abrolhos/BA. As amostras foram obtidas de desembarques pesqueiros dos municípios de Caravelas e Alcobaça entre os anos de 2007 e 2014. Os otólitos sagitta de Sparisoma amplum apresentaram crescimento contínuo que se relacionou com o crescimento somático. Foi constatado que a espécie é longeva (17 anos), tem crescimento lento (K= 0,21; 0,20) e chega a grandes tamanhos (Linf = 55,55 cm). Dois modelos de crescimento foram comparados: von Bertalanffy e Schnute-Richards. Os modelos se mostraram concorrentes. As taxas de mortalidade, seletividade e maturidade obtidas para a espécie inferem que a pressão pesqueira tem contribuído com uma grande fração da mortalidade total da espécie, mas que ela tem sido capturada após estar apta a se reproduzir. A espécie necessita ser levada em consideração nos ordenamentos pesqueiros. É necessário maior fiscalização dos desembarques da espécie na região do Banco dos Abrolhos. 62 f

Os registros relativos às observações visuais do número de manchas solares caracterizam a atividade do Sol ao longo dos últimos 403 anos. Para estabelecer uma relação quantitativa da variabilidade solar é necessário estender os registros das alterações nas manchas solares para épocas remotas. Essa extensão da variabilidade solar pode ser averiguada pelo uso de radionuclídeos, tais como o 14C, encontrado em anéis de árvores e de corais. Eles fornecem informações indiretas sobre a atividade solar com uma resolução temporal máxima de um ano, dependendo da meia-vida e da idade do arquivo investigado. Trabalhou-se com medições dos registros de 14C usando a análise dendrocronológica dos anéis de crescimento em amostras de corais tropicais e subtropicais por meio das técnicas da espectroscopia de massa com aceleradores. Também foram utilizados os registros de 14C em corais e manchas solares (usando o número de Wolf - Rz), presentes na literatura. Relacionando esses dados foi possível reconstruir os números de manchas solares e determinar as variações sobre a atividade solar ao longo dos últimos 26000 anos. Os resultados obtidos após aplicar os métodos de análise espectral possibilitaram determinar periodicidades próximas a 11, 22, 88, 208, 232 e 2241 anos, caracterizando-as como os principais ciclos de atividades do Sol. Uma análise entre a atividade solardeterminada por esses procedimentos e a interação Sol-Terra é abordada, implicando em explicações para algumas alterações no clima do planeta.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq A Plataforma Continental possui grande importância no estudo da evolução costeira, pois representa uma área afetada pelas oscilações do nível do mar no período Quaternário. Na plataforma continental rasa no Nordeste do Rio Grande do Norte, importantes feições geomorfológicas submersas podem ser encontradas a cerca de 6 km da linha de costa. São os recifes de corais, conhecidos localmente por parrachos. O presente estudo objetiva caracterizar e analisar as feições geomorfológicas e da superfície bentônica, além da distribuição dos sedimentos biogênicos encontrados nos parrachos de Rio do Fogo e plataforma rasa associada, a partir da utilização de produtos de sensores remotos e coletas de dados in situ. Para isto foram criados mapas sedimentológicos, batimétricos e geomorfológicos gerados a partir de composições de bandas de imagens dos sensores orbitais ETM+/Landsat-7, OLI/Landsat 8, MS/GeoEye e PAN/WordView 1, e análise de amostras de sedimentos de fundo. Estes mapas foram analisados e interpretados de forma integrada e validados em trabalhos de campo, permitindo ao final, a geração de um novo zoneamento geomorfológico da plataforma rasa em estudo e um mapa geoambiental dos Parrachos de Rio do Fogo. As imagens utilizadas, foram submetidas a técnicas de processamento digital de imagens (PDI). Todos os dados e informações obtidos estão armazenados em um Sistema de Informações Geográficas (SIG) e podem ser disponibilizados a comunidade científica. Esta plataforma rasa possui um fundo carbonático, composto principalmente por algas. As amostras de sedimento coletadas e analisadas podem ser classificadas como areias carbonáticas biogênicas, onde 75% do material encontrado é composto por algas calcárias. As classes mais abundantes são às algas verdes, algas vermelhas, sedimentos não biogênicos (grãos minerais), algas antigas e os moluscos. Nos parrachos foram mapeados: o Canal de Barreta, recifes intermareais, recifes submersos, rastros e sulcos, piscinas, um banco arenoso e composto por algas, fanerógamas marinhas, caminhos submersos e o Canal de Rio do Fogo. O presente trabalho apresenta novas informações sobre a geomorfologia e evolução da área de estudo e será norteador, em futuras tomadas de decisão no manejo e gerenciamento ambiental da região. In the shallow continental shelf in Northeastern Rio Grande do Norte - Brazil, important underwater geomorphological features can be found 6km from the coastline. They are coral reefs, locally known as “parrachos”. The present study aims to characterize and analyze the geomorphological feature as well as the ones of the benthic surface, and the distribution of biogenic sediments found in parrachos at Rio do Fogo and associated shallow platforms, by using remote sensing products and in situ data collections. This was made possible due to sedimentological, bathymetric and geomorphological maps elaborated from composite bands of images from the satellite sensors ETM+/Landsat-7, OLI/Landsat-8, MS/GeoEye and PAN/WordView-1, and analysis of bottom sediments samples. These maps were analyzed, integrally interpreted and validated in fieldwork, thus permitting the generation of a new geomorphological zoning of the shallow shelf in study and a geoenvironmental map of the Parrachos in Rio do Fogo. The images used were subject to Digital Image Processing techniques. All obtained data and information were stored in a Geographic Information System (GIS) and can become available to the scientific community. This shallow platform has a carbonate bottom composed mostly by algae. Collected and analyzed sediment samples can be classified as biogenic carbonatic sands, as they are composed 75% by calcareous algae, according to the found samples. The most abundant classes are green algae, red algae, nonbiogenic sediments (mineral grains), ancient algae and molluscs. At the parrachos the following was mapped: Barreta Channel, intertidal reefs, submerged reefs, the spur and grooves, the pools, the sandy bank, the bank of algae, sea grass, submerged roads and Rio do Fogo Channel. This work presents new information about geomorphology and evolution in the study area, and will be guiding future decision making in the handling and environmental management of the region