ATIVIDADES CIENTÍFICAS VERÃO 2008/2009 – parte I
OPERAÇÃO ANTÁRTICA XXVII
DEZEMBRO DE 2008 – JANEIRO DE 2009
Neste período, 07 projetos realizaram pesquisa de campo na estação Antártica Comte. Ferraz. As
atividades foram divididas em fases e alguns projetos trocaram a sua equipe de pesquisadores.
Seis projetos fazem parte do Ano Polar Internacional e 1 projeto atende ao edital CNPq 2006. A
meta científica é reunir todas as informações possíveis e contribuir para o conhecimento básico do
ambiente da região e acompanhar as variações ambientais e os respectivos impactos antrópicos e
naturais.
01. Impacto do clima espacial na atmosfera da região polar e sobre o território brasileiro
( GEOESPAÇO - projeto do Ano Polar Internacional)
Este projeto tem como objetivo estudar o impacto do clima espacial na alta atmosfera da Terra
através de vários experimentos (VLF, GPS e detector de raios cósmicos) e identificar qual dos
fenômenos solares que as produziram (se explosões, ejeções de massa coronal (EMC) e/ou vento
solar de alta velocidade). Deste modo poderemos estabelecer a conexão entre as alterações do meio
interplanetário e o clima terrestre. Para avaliar os impactos do clima espacial na alta atmosfera da
Terra o projeto estudará: (i) as perturbações detectadas na baixa ionosfera através de sinais de VLF,
(ii) as perturbações na alta atmosfera através de medidas do conteúdo total de elétrons na EACF e
sobre o território brasileiro, (iii) as variações no fluxo de raios cósmicos detectados na região da
anomalia do Atlântico Sul. Deste modo poderemos determinar a correlação entre os efeitos do clima
espacial na atmosfera terrestre e seu impacto nas condições climáticas (cobertura de nuvens e
precipitação de chuvas/neve).
Entidades Executoras: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e Centro de
Radioastronomia e Astrofísica Mackenzie (CRAAM)
Coordenadora do Projeto: Dra. Emília Correia
02. Atmosfera Antártica: Estudo da Mesosfera, Estratosfera, Troposfera e suas conexões com
a América do Sul (ATMANTAR - projeto do Ano Polar Internacional).
Tem por objetivo o estudo integrado das três camadas da atmosfera: troposfera, estratosfera e
mesosfera, visando medir e entender a interação entre elas, principalmente durante o período da
ocorência do Buraco de Ozônio. Impactos ambientais como mudanças no clima, gases do efeito
estufa, gases poluentes emitidos na Estação Antártica Comandante Ferraz, aumento da radiação
ultravioleta e transporte de aerossóis também serão analisados. Medidas simultâneas em Ferraz e na
América do Sul darão subsídios para estudos da conexão entre estas duas regiões.
Entidades Executoras: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) , Universidade
Federal de Santa Maria (UFSM), Unversidad de Magallanes, Chile, Universidade Mayor San
Andrés, Bolívia , CONICEFA ( Argentina).
Coordenadora do Projeto: Dra. Neusa Maria Paes Leme
03. Evolução e Biodiversidade na Antártica: a resposta da vida a mudanças (EBA – projeto do
Ano Polar Internacional)
A plasticidade genotípica e fenotípica e o sucesso adaptativo dos mecanismos bioquímicos e fisiológicos para fazerem frente às oscilações de salinidade e pH no ambiente aquático e ao bio-acúmulo
de fluoreto no ecossistema Antártico serão estudados em peixes nototenioideos. Conhecida a linha
base para as condições ambientais atuais, será verificada a adaptabilidade dos peixes às
conseqüências de alterações climáticas desses fatores no metabolismo e nos sistemas enzimáticos
com reflexos no comportamento, morfologia e fisiologia dos peixes.
Entidade Executora: Universidade Federal do Paraná
Coordenador do Projeto: Dra. Lucélia Donati
04. Vida Marinha Antártica: Biodiversidade em Relação à Heterogeneidade Ambiental na
Baía do Almirantado, Ilha Rei George, e áreas adjacentes (MABIREH – projeto do Ano Polar
Internacional)
Tem por objetivo estudar, de forma multi-disciplinar e multi-institucional, como a heterogeneidade
ambiental influencia no espaço e no tempo a biodiversidade da estrutura de comunidades biológicas
na Baía do Almirantado. Comparar, utilizando técnicas moleculares, populações de espécies da
Baía consideradas circumpolares com populações do Leste Antártico. Estudar a variação
batimétrica na composição das comunidades biológicas e averiguar os padrões de fluxo gênico de
grupos taxonômicos que possuem elevada amplitude batimétrica. Desenvolver um robô submarino
(ROV) adequado para executar missões de exploração nas águas geladas da Baia. Estudar o
problema da realização de levantamento fotográfico e geração de imagens de vídeo utilizando o
ROV. Integrar os resultados do trabalho ao SCARMarBIN.
Entidades Executoras: Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro
(IB/UFRJ),
(COPPE/UFRJ), (IO/USP), (ICB/USP), (IB/USP), (UFSC),
(UFF),
(UENF),(MACKENZIE), (LNCC), (UNESP/CLP)
Coordenadora do Projeto: Lúcia de Siqueira Campos PhD.
05. Implementação de Estrutura para Estudos da Biodiversidade Molecular na Estação
Antártica Comandante Ferraz (EACF) e Integração do Conhecimento de Ecologia
Microbiana e sua Biocomplexidade no Ambiente Antártico ( Projeto do Ano Polar
Internacional).
Implementação de estrutura para estudos de biodiversidade molecular na EACF e a integração do
conhecimento de ecologia microbiana e sua biocomplexidade no ambiente antártico visando
estabelecer dados comparativos das regiões polares norte e sul. O objetivo é criar a primeira
Coleção de Cultura de Microrganismos Antárticos e Banco de Dados de Ecologia Microbiana da
América do Sul.
Entidade Executora : Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo – (ICB/USP)
Coordenadora: Profa. Dra. Vivan Helena Pellizari
06. Monitoramento da Dinâmica do Permafrost e Mapeamento da Camada Ativa e Criossolos
da Antártica Marítima no Cenário de Aquecimento Climático Global ( Projeto do Ano Polar
Internacional).
O presente projeto representa a participação brasileira no projeto Antarctic and Sub-Antarctic
Permafrost, Soils and Periglacial Environments (ANTPAS). O ANTPAS constitui uma proposta
internacional para o Ano Polar Internacional, - atividade 33 que objetiva a caracterização, o
mapeamento e o monitoramento de solos e permafrost da Antártica .
Nosso objetivo é a caracterização detalhada e mapeamento de solos e permafrost da Região 8 da
Antártica que, conforme definido pelo ANTAPS, engloba o arquipélago das Shetlands do Sul e as
áreas livres de gelo na porção norte da Península Antártica, visando a compreensão dos efeitos de
mudanças climáticas na dinâmica do permafrost e no funcionamento dos ecossistemas terrestres
desta região, ao longo de um gradiente pedoclimático.
Entidade Executora Universidade Federal de Viçosa – UFV
Coordenador: Dr. Carlos Ernesto Schaefer
07. Impacto do Aquecimento Global no Sistema Imunológico Inato do Ouriço-do-mar
Antártico Sterechinus neumayeri (Projeto do Edital do CNPq/ 2006).
Os ouriços do mar são espécies susceptíveis a surtos epizoóticos, e as espécies antárticas deverão
sofrer grandes estresses nos próximos anos em função do aumento de temperatura dos oceanos,
sendo assim, é essencial a investigação do impacto da temperatura na atividade imune inata desses
organismos por antecedência, para prever as alterações desta elevação da temperatura global no
ecossistema Antártico. Portanto, o presente projeto avalia o efeito do aquecimento das águas
marinhas, provocado pelo aquecimento global, sobre os mecanismos de resistência natural dos
ouriços do mar Sterechinus neumayeri.
Entidade executora: Instituto de Biociências da Univeridade de São Paulo
Coordenador: Prof. Dr. José Roberto Machado Cunha da Silva - ICB-USP
ATIVIDADES REALIZADAS POR PROJETO NO PERÍODO
DEZEMBRO DE 2008 A FEVEREIRO DE 2009:
01.
IMPACTO DO CLIMA ESPACIAL NA ATMOSFERA DA REGIÃO POLAR E
SOBRE O TERRITÓRIO BRASILEIRO – GEOESPAÇO.
Coordenador: Dra. Emilia Correira ( INPE/CRAAM)
Equipe de campo: Dra. Emília Correia - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais / Centro
de Radioastronomia Mackenzie - INPE/CRAAM – fase II e III( dezembro/ janeiro).
Técnicos Francisco Mesquita ( INPE/ DAE) e Avicena ( INPE/ ROEN). fase IV a VI ( janeiro
a março).
Para caracterizar os efeitos do clima espacial na alta atmosfera da Terra, estão sendo monitoradas
algumas características da atmosfera na região a partir de 80 Km de altitude que são afetadas
diretamente pela atividade solar (fenômenos solares explosivos, ejeções de massa da coroa do Sol
(EMCs) e vento solar de alta velocidade), para melhor se estabelecer a inter-conexão Sol-Terra,
melhor conhecendo a origem dos fenômenos solares e seu grau de impacto em nosso planeta
(fenômenos solares geo-efetivos). O projeto também objetiva o estudo da precipitação de partículas
energéticas na alta atmosfera da Terra, fenômeno este associado a descargas elétricas na atmosfera
terrestre (relâmpagos) e a atividades tempestuosas do campo magnético da Terra diretamente
associadas à atividade solar. Para tanto utilizam-se os seguintes sistemas:
1. Monitoramento da ionosfera através da detecção da amplitude de sinais VLF se
propagando por longas distâncias (Sistema TRIMPI). Operando na EACF desde 1992.
2. Detecção de variações de fase e amplitude de sinais VLF (Sistema VLF). Em operação
desde dezembro de 2006.
3. Sistema GPS de dupla freqüência para determinação do Conteúdo Total de Elétrons
(CET). Em operação contínua desde dezembro de 2004.
Neste período, além das atividades de coleta e pré-análise dos dados in loco também
desenvolveram-se as seguintes atividades técnicas:
1. Manutenção e atualização dos sistemas de aquisição de dados VLF, GPS, SAVNET e
TRIMPI. Instalação de novos anti-virus.
2. Análise e gravação dos dados obtidos no período pelos quatro sistemas.
3. Envio dos dados para o Brasil via ftp.
4. Adaptação de um rack para acomodar três micros, Trabalho2 e GPS, e no final de janeiro o
de aquisição de dados da ionosonda.
5. O arsenal fez duas prateleiras para a acomodação dos micros.
As antenas dos novos sistemas de rádio, o Riometro e a Digisonda, para o monitoramento da
alta ionosfera estão sendo instaladas pelos técnicos Francisco Mesquita e Avicena Filho. Também
os novos programas de aquisição de dados serão instalados no período de fevereiro a março.
Foto 1 – A foto da esquerda mostra todos os sistemas que estavam em operação monitarando a
pertubação da alta atmosfera por artículas energéticas. A foto da direita mostra os técnicos
Francisco e Avicena preparando a instalação dos novos sistemas de observação da ionosfera que
serão instalados.
Foto 2 - A foto à esquerda mostra a instalação da torre da antena do Riômetro.
02. ATMOSFERA ANTÁRTICA: ESTUDO DA MESOSFERA, ESTRATOSFERA,
TROPOSFERA E SUAS CONEXÕES COM A AMÉRICA DO SUL (ATMANTAR).
Coordenador: Dra. Neusa Paes Leme ( INPE/CRN)
Sub projeto: Estudo da Camada de Ozônio e da radiação Ultravioleta.
Coordenador: Neusa Paes Leme ( INPE)
Equipe de Campo:
Dr Luciano Marani ( INPE ) fase II e III (dezembro a janeiro).
Dra. Neusa Paes Leme - (INPE) – Fase IV e V ( janeiro a março).
A radiação UV é medida durante todo o ano e é comparada com a radiação obtida em Punta Arenas,
Sul do Chile, Rio Gallegos, Argentina, La Paz, Bolívia, e no Brasil (5 locais). A camada de ozônio
é monitorada em Ferraz ,no período de agosto a março, desde 2001 e em campanhas especiais em
setembro e outubro, desde 1992. Em Punta Arenas, a Camada é monitorada continuamente durante
o ano, desde 1990 e no Brasil desde 1974.
Durante todo o ano de 2007/2008 e verão de 2009, o projeto deu continuidade as medidas da
concentração da Camada de Ozônio, da radiação UV, na Estação Antártica Comte. Ferraz, em Punta
Arenas, sul do Chile, em Rio Gallegos, sul da Argentina (no ano de 2008) , La Paz, Bolívia e no
Brasil ( 4 locais) usando espectrofotômetros Brewer e radiômetros.
Sondas lançadas em balões na primavera de 2008 mediram a climatologia e a concentração da
Camada de Ozônio. Resultados preliminares mostram que nos anos de 2007 e 2008 a destruição da
Camada de Ozônio ficou em torno de 50%, 0 que representa um valor 15% menor em relação à
2006, quando se observou um record da diminuição na concentração e na extensão do “Buraco de
Ozônio”. Também em 2008, foi observado um efeito secundário do Buraco de Ozônio em Santa
Maria, sul do Brasil, quando a concentração de ozônio diminuiu em 10%. A radiação UV na região
de Ferraz continua muito alta, alcançando níveis de latitudes tropicais
Ainda existe muito gás CFC (Cloro-Flúor-Carbono) responsável pela destruição do ozônio. Os
modelos indicam que a camada só estará normal em 2060 (comparada com a concentração de
1980), se nenhum fato novo ocorrer.
No período de janeiro e fevereiro, o tempo esteve bastante encoberto o que protege a superfície da
radiação que incide no solo. Ficaram em operação dois instrumentos de solo: o Espectrofotômetro
Brewer, que mede a concentração da Camada de Ozônio, a Radiação Ultravioleta e os gases SO2 e
NO2, importantes para a quimica do ozônio e para o efeito estufa. Outro instrumento que mede a
radiação UV é o sensor de radiação chamado GUV ( Ground Ultraviolet Radiometer ). Além da
radiação ele fornece a informação do PAR – que é a radiação fotossintéticamente ativa, muito
importante, pois mede a radiação que produz danos biológicos nos organismos.
Na fase de janeiro a fevereiro, as medidas da radiação UV continuaram com o acompanhamento do
tipos de nuvens para um estudo da correlação do tipo da nuvem com a atenuação da radiação UV.
As medidas deste período também serão usadas pelo projeto que estuda o efeito da radiação no
DNA em microorganismos marinhos.
OZÔNIO ( UD)
360
360
340
340
320
320
300
300
280
280
260
260
240
240
BURACO DE OZÔNIO
220
220
200
200
180
180
160
160
54%
140
120
140
Considera-se que ocorreu o " Buraco de ozônio", quando a
a concentração da Camada é menor do que 220 UD.
Agosto
Setembro
Outubro
2008
Novembro
Dezembro
120
Jane iro
2009
Foto 1 - Neusa analisando imagem do satélite da Nasa que ilustra o “buraco de ozônio”sobre a Antártica,
na primavera de 2008, atingindo a América do sul (mancha azul na imagem).
Figura 1 – Medidas da concentração da Camada de Ozônio pelo Espectrofotômetro Brewer, instalado em
Ferraz. Este instrumento mede a concentração da camada de Ozônio, a radiação UV e outros gases como
SO2 e NO2.
15
15
Estação Antártica Comte. Ferraz
10
5
5
ÍNDICE UV
10
Figura 2 – Índice UV sobre a região de
Ferraz no período de agosto de 2008 a janeiro
de 2009. Observa-se que o índice está muito
alto alcançando níveis encontrados no Brasil.
0
0
AGOSTO SETEMBRO OUTUBRO NOVEMBRO DEZEMBRO JANEIRO
2008
2009
Sub projeto - “Impacto da radiação ultravioleta sobre o DNA de organismos
antárticos”
Coordenadores: Dr. Phan Van Ngan e Dr. Vicente Gomes (IOU/SP)
Equipe de campo:
Dr Vicente Gomes ( IO/USP) – fase II a IV ( novembro a fevereiro)
Ms Maria José de A. C. R. Passos ( IO/USP) - fase II a IV ( novembro a fevereiro)
Doutoranda Thaís de Toledo Ribas ( IO/USP) - fase II a III ( novembro a dezembro)
Mestranda Natali da Silva Santos ( IO/USP) - fase II a III ( dezembro a janeiro)
Mestranda Thaís da Cruz Alves dos Santos ( IO/USP) – fase II a IV ( dezembro a janeiro)
Bolsista AT Maysa Ito ( IO/USP) - fase III a IV ( novembro a fevereiro)
Desde a descoberta do buraco de ozônio sobre a Antártica, na década de 1980, tem havido muito
interesse e preocupação em relação aos crescentes efeitos da radiação ultravioleta (UV) no
ecossistema marinho antártico. Foi levantada a hipótese de que as comunidades marinhas nas
regiões mais superficiais da zona fótica podem ser alteradas pelo aumento da radiação decorrente da
depleção de ozônio. Para estudar os possíveis efeitos dessas alterações no ambiente, nesta etapa do
desenvolvimento do projeto, em campo, foi avaliado o grau de lesões no DNA (Ensaio Cometa) de
anfipodes de regiões costeiras rasas da espécie Gondogeneia antarctica, da Baía do Almirantado,
expostos à radiação ultravioleta natural e artificial UVA. O objetivo deste trabalho é o de
compreender os efeitos da radiação sobre a integridade do material genético destes organismos, em
uma região com variação da camada sazonal de ozônio e, conseqüentemente, da radiação
ultravioleta. O efeito da fotooxidação de derivados de petróleo pela UVR também foi estudado
através do Ensaio Cometa. Este ensaio é um método rápido que permite a detecção de danos e de
reparos do DNA de uma única célula, e é de extrema relevância para a avaliação de compostos
genotóxicos. Essa metodologia é relativamente econômica e fornece excelentes resultados. Consiste
em uma eletroforese de núcleos celulares que separa o DNA intacto daquele fragmentado pela ação
de alguma substância genotóxica. O DNA fragmentado forma uma espécie de cauda, dando ao
núcleo o aspecto de um cometa. O tamanho da cauda pode ser medido e sua intensidade
quantificada. Essas medidas podem ser relacionadas com o grau e o tipo de contaminação (Fig. 1).
Os anfípodes foram coletados em zonas rasas da Baía com rede-de-mão, que mantém a integridade
fisiológica dos indivíduos (Fig. 2).
Fig. 1 – Células de cometa de G. antarctica.
Fig. 2 – Coleta dos anfípodes.
Abaixo, estão duas fotos (Figs. 3 e 4) do Laboratório 4 da Estação Antártica “Comandante Ferraz”, durante
um procedimento experimental. É de se notar que, para não interferir nos resultados, o trabalho deve ser feito
em ambiente pouco iluminado..
Fig. 3 – Preparando lâminas.
Fig. 4 – Coletando a hemolinfa.
Os dados obtidos até este momento do desenvolvimento do projeto estão em fase de análise.
Até agora, verificou-se que danos celulares, imunohistoquímicos (realizados no verão 2007/2008) e
no genoma (2008/2009) são evidentes, e possuem uma relação dose-reposta direta com os fatores
estudados. Esses dados confirmam os efeitos deletérios da radiação, principalmente em sinergismo
com outros poluentes. Podemos também afirmar que G. antarctica é um excelente organismo para
ser utilizado como um bioindicador de estudos ambientais na Antártica.
Sub projeto – Estudo Climatológico na região da EACF e em torno.
Coordenador: Dr Alberto Setzer ( INPE/ CPTEC)
Equipe de Campo:
Analista Flávio Amaral e o técnico eletrônico Heber Reis Passos - Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais (INPE). Fase II (dezembro) e fase IV a VI ( janeiro a março).
Dr Alberto Setzer (INPE) - fase III (dezembro)
Doutoranda Nathalie Tissot Boiaski - fase III e IV (dezembro a fevereiro)
Mestrando Antonio Gabriel Pontes Dechiche ( IAG/USP) – Fase IV ( janeiro/ fevereiro)
A participação da equipe de meteorologia na OPERANTAR XXVII consistiu nas seguintes tarefas:
•
Coleta/análise de dados meteorológicos e envio destes dados para o Brasil, tornando-os
disponíveis para o público através do website: antartica.cptec.inpe.br;
•
A equipe deu continuidade da coleta de dados e disponibilizou no site do British Antarctic
Survey ( BAS) e no site do Instituto Nacional de Meteorologia os dados :
http://www.antarctica.ac.uk/met/metlog/latest-met/89252.latest-met.html
http://www.inmet.gov.br/sonabra/maps/automaticas.php
•
Manutenção e calibração de instrumentos meteorológicos para garantir a qualidade dos
dados;
•
Observações meteorológicas de superfície a cada 3 horas que consiste do registro da
cobertura de nuvens, os tipos de nuvens, visibilidade e tempo presente;
•
Atividades de pesquisa nas áreas de climatologia e de modelagem numérica de previsão do
tempo para a EACF e estações da Península Antártica.
Com relação à 2007, considerando o inverno mais rigoroso dos últimos 40 anos, o inverno de 2008
foi o mais ameno. Contudo, a primavera foi a mais quente dos últimos 10 anos, segundo a
doutoranda Nathalie Tissot.
Foto 1 – Equipe Meteoro : Heber Passos, Nathalie Tissot ,Antonio Gabriel e Dr Alberto Setzer .
A doutoranda em meteorologia do
IAG/USP - Nathalie Tissot Boiaski –
participou do projeto ATMANTAR
durante
a
OPERANTAR
XXVII,
realizando um estudo do desempenho do
modelo BRAMS – do inglês, Brazilian
Regional Atmospheric Modeling System –
para a previsão do tempo para a EACF,
além de colaborar nas demais atividades
realizadas pelo subprojeto de meteorologia.
O diagrama ao lado mostra um exemplo do
meteograma contendo a previsão do
modelo BRAMS para a EACF. A previsão
do tempo pelo modelo BRAMS para a
EACF e para outras estações da Península
Antártica pode ser consultada no website:
www.master.iag.usp.br.
Na madrugada do dia 24 de janeiro de
2009, sobre os céus da EACF, houve uma
bela e interessante formação de nuvens do
tipo noctilucente. O fenômeno perdurou
por algumas horas, mas logo foi encoberto
por formações de nuvens baixas que
atrapalharam a visibilidade.
Nuvens noctilucentes são visíveis em altas latitudes durante a noite e madrugada, quando o sol já está a pelo
menos 5º abaixo do horizonte. Suas cores e formatos característicos são como um cirrus tênue em tom azul
prateado podendo variar ao alaranjado.
Desde que se iniciaram as observações meteorológicas em Ferraz, no ano de 1985, está é a segunda vez que
se registra este tipo de nuvem na região. O primeiro registro ocorreu em 10 de fevereiro de 2008, sendo
relatado também por outras estações meteorológicas vizinhasàFerraz.
A rara formação foi identificada e registrada
pela equipe do Projeto de Meteorologia
Antártica do Cptec/Inpe, composta pelos
colaboradores: Gabriel Pontes/Nathalie Boiaski
(USP) e Heber Passos (INPE).
Para saber mais sobre nuvens noctilucentes em
Ferraz, acesse o trabalho apresentado no
Simpósio de Pesquisas Antárticas realizado na
USP em setembro de 2008.
Link: http://antartica.cptec.inpe.br/~rantar/publicacoes/200809_SPA_Dechiche_etal_noctilucentes.pdf
Sub projeto - Gases do Efeito Estufa
Coordenador: Dr Plinio Carlos Alvalá ( INPE/ DGE)
Equipe de campo:
Dr Luciano Marani ( INPE/ DGE) – Fase II e III ( dezembro a janeiro)
Durante o período foram escolhidos os pontos para realização das coletas de amostras de ar,
relacionadas com o monitoramento de gases do efeito estufa e da influência da Estação em suas
concentrações. Foi observado que os pontos de coleta deverão ser variáveis, dependendo da direção
do vento e escolhidos no momento da coleta. Para a observação do background (B), o ponto de
coleta deverá se localizar antes do vento passar pela estação, podendo assim ser considerado
‘limpo’ da influência desta. Já para a observação da influência da estação (E), o ponto de coleta
escolhido sempre se localiza após o ar ter passado pela estação, e a uma distância de pelo menos 20
metros.
A coleta de ar foi realizada com garrafas de inox próprias oara coleta de ar, adaptadas à uma bomba
compressora de diafragma e depois com seringas especiais de poliuretano (60 ml) equipadas com
torneiras de 3 vias e trava luer lock. As amostras estão sendo analizadas no INPE em São José dos
Campos, SP. Ao total foram coletadas 84 seringas em 21 dias de coletas e 11 cilindros de aço, nos
sete dias em que foram feitas coletas com a bomba compressora de diafragma.
foto1- mostra o Dr. Luciano realizando uma
coleta de amostra dear na praia em frente à
EACF.
03. EVOLUÇÃO E BIODIVERSIDADE NA ANTÁRTICA: A RESPOSTA
DA VIDA ÀS MUDANÇAS ( EBA).
Coordenador: Dra. Lucélia Donatti
Equipe de Campo:
Dra.Lucélia Donatti ( UFPR) – Fase II a IV ( novembro de 2008 a fevereiro de 2009)
Doutorando Luciano Lazzarini Wolff ( UEM) – Fase II a III
Mestranda Flávia Baduy Vaz da Silva (UFPR)– Fase II a III
Bióloga Viviane Renata Nogueira de Paula (UNITAU) - Fase II a III
IC Mariana Feijó de Oliveira ( UNITAU) – Fase II
Bióloga Luciana Badeluk Cettina ( UNITAU) – Fase IV a VI ( janeiro a março)
Dra. Cleoni dos Santos Carvalho (UNESP) – Fase IV a VI ( janeiro a março)
Dra. Gannabathula Sree Vani (UNITAU) – Fase IV ( janeiro a fevereiro)
MsClaudio Adriano Piechnik (UFPR) – Fase IV a V ( janeiro a março)
No âmbito do API o projeto tem vários objetivos, dentre eles: dar continuidade as pesquisas
desenvolvidas pelo grupo, há mais de 20 anos, no continente antártico, possibilitar à formação de
recursos humanos e gerar mecanismos de integração entre instituições de pesquisa nacionais e
internacionais.
Durante a XXVII Operantar, no período de novembro de 2008 a fevereiro de 2009, as pesquisas
desenvolvidas pelo grupo estão sendo realizadas na Estação Antártica Comandante Ferraz – EACF
e os peixes antárticos são o modelo biológico escolhido. No projeto do API o EBA pretende avaliar
a capacidade adaptativa de peixes antárticos em nível sistêmico, sub-celular e metabólico ao efeito
da temperatura, da salinidade e do pH ambientais bem como às concentrações elevadas de fluoreto,
devido ao krill, presentes na malha trófica/alimentar do ecossistema Antártico.
A escolha do tema do projeto leva em consideração o fato de que a Antártida é considerada um
laboratório natural para estudos de evolução e de adaptação evolutiva, pois apresenta uma variedade
de características físicas e de flutuações sazonais relativas à sua posição geográfica. A variabilidade
das condições ambientais pode alterar as velocidades dos processos bioquímicos e de estabilidade
das macromoléculas, afetando de forma marcante, as funções vitais dos organismos.
Foto 1 - Saída de campo dos pesquisadores para coleta de peixes na Baía do Almirantado – Ilha
Rei George - Arquipélago das Shetlands do Sul – Península Antártica no mês de janeiro de 2009.
Foto: Beatriz Bove da Costa Boucinhas
Sub projeto: Adaptações Metabólicas de Peixes Antárticos às Baixas
Temperaturas.
Coordenador: Dr. Prof. Dr. Edson Rodrigues – UNITAU
O ambiente marinho antártico reúne 322 espécies conhecidas de peixes, sendo que 88% dessas
espécies são endêmicas da região (Eastman, 2005). Com a abertura da passagem de Drake e o
surgimento da corrente circumpolar, os peixes antárticos evoluíram isolados das demais espécies e
sob a pressão seletiva de temperaturas baixas e constantes. O resfriamento da água do mar ocorreu
de forma gradativa ao longo dos últimos 50 milhões de anos e envolveu o aparecimento de
mecanismos adaptativos capazes de manter a vida em temperaturas próximas a do congelamento da
água do mar (-1,86°C).
O aparecimento de glicoproteínas anticongelantes (AFGP) nos fluídos dos peixes antárticos tem
sido considerado o principal evento molecular responsável pela manutenção da vida desses
organismos em temperaturas sub-zero. Essas glicoproteínas apareceram no sangue dos peixes
antárticos a cerca de 5 a 14 milhões de anos atrás, coincidindo com o período em que as
temperaturas do ambiente marinho antártico declinaram rapidamente (ver fig 1). Nesse sentido, a
nossa equipe vem estudando o efeito da temperatura sobre a atividade e a estabilidade de enzimas
do metabolismo energético e de aminoácido, no contexto das adaptações metabólicas
experimentadas pelos peixes antárticos em temperaturas sub-zero. O presente estudo objetiva
entender como o aumento da temperatura poderia estar afetando os níveis teciduais de enzimas
envolvidas com o potencial gerador de ATP dos tecidos, bem como aquelas responsáveis pelo
metabolismo de xenobióticos e de proteção contra o estresse oxidativo.
Fig 1. Decréscimo da temperatura da
água do mar ao longo dos últimos 55
milhões de anos (Eastman, 1991).
Fig
3. Os Icefishes são peixes da família
Channichtihyidae e vivem confinados nas águas
frias da Antártica, sendo que apenas uma das
espécies habita regiões sub-antárticas. Diferente
dos demais vertebrados, os icefishes são peixes
desprovidos de hemoglobina e transportam o seu
oxigênio utilizando outros mecanismos. Como
esses peixes vivem em um estado fisiológico de
“hipóxia” e são excelentes modelos biológicos
para
estudos
bioquímicos.
O
icefish
Chaenocephalus aceratus (foto) pode ser
encontrado em profundidades entre 5 a mais de
770 m, tem sido pescado comercialmente, e se
alimenta de pequenos peixes e Krill.
Fig 2. A Notothenia coriiceps neglecta habita o ambiente marinho Antártico próximo ao litoral (35m de profundidade), apresenta distribuição circumpolar e não tem interesse comercial. A sua alimentação inclui peixes menores, invertebrados bentônicos e krill. Fig 4. A Notothenia rossii (Bacalhau das rochas,
Nototenia marmorata) tem sido encontrada
no litoral das ilhas sub-Antárticas
(Kerguelen, Georgia do Sul, Shetland do
Sul,...), em profundidades de até 500 m. A
sua alimentação envolve pequenos peixes e
Krill. Devido ao interesse comercial essa
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As necessidades logísticas do nosso projeto, para o verão 2008/2009, envolvem a coleta de pelo
menos duas espécies de peixes da família notothenidae para os bioensaios de temperatura e
salinidade, mediante uso de rede de espera e linha e anzol. Os espécimes coletados de peixes
antárticos foram mantidos nos aquários dos módulos refrigerados (aquários I e II) e nos aquários do
módulo de triagem. Em parte, os espécimes coletados de N. coriiceps foram sacrificados para
estudos bioquímicos e histológicos referentes ao metabolismo energético e do aminoácido Larginina, no contexto das adaptações bioquímicas e fisiológicas experimentadas pelos peixes
antárticos, decorrentes de um processo evolutivo marcado pelas baixas temperaturas e pela
sazonalidade alimentar
04. VIDA MARINHA ANTÁRTICA: BIODIVERSIDADE EM RELAÇÃO À
HETEROGENEIDADE AMBIENTAL NA BAÍA DO ALMIRANTADO,
ILHA REI GEORGE, E ÁREAS ADJACENTES (MABIREH)
Coordenadora: Dra Lúcia S. Campos (UFRJ)
O MABIREH visa estudar a biodiversidade em relação à complexidade do ambiente marinho da
Baía do Almirantado, Ilha Rei George, e áreas adjacentes. Além disso, tem como objetivos ampliar
a capacidade de amostragem de ambientes extremos, de acesso complexo, com a produção de um
veículo de operação remota dotado de sensores e câmeras, além de outros equipamentos que
possibilitem a coleta de organismos e material importante para a compreensão da diversidade e teia
alimentar marinha antártica, tanto na coluna d' água quanto no sedimento, de microorganismos aos
predadores de topo, caracterizando adequadamente o ambiente em que vivem do ponto de vista
físico, geológico e químico. A divulgação dos principais resultados das investigações para a
sociedade, incluindo o público leigo, também está prevista. Este estudo integrará os resultados do
trabalho ao Censo de Vida Marinha Antártica e SCARMarBIN (Projeto “Marine Biodiversity
Information Network” do “Scientific Commitee for Antarctic Research”).
FASE 2 – OPERANTAR XXVII (Nov/Dez 2008)
Sub-projeto 1 - “Vida Marinha Bentônica na
Antártica:
Biodiversidade
em
Relação
à
Heterogeneidade Ambiental na Baía do Almirantado,
Ilha Rei George, e áreas adjacentes”
Dra Sandra Bromberg (IOUSP)
Biol. Maria Clara C Argeiro (IOUSP)
Sub-projeto 5 - “Características hidrobiológicas
(nutrientes, clorofila e bacterioplâncton) e Bactérias
de sedimento na região da Baía do Almirantado”
Biol. Marcel Gonçalves dos Santos (UFRJ)
Equipe de campo
Sub-projeto 6 - “Composição química e física dos sedimentos marinhos recentes: uma abordagem espaço-temporal”
Prof. Dr.Marcelo C. Bernardes (UFF) – Coordenador da fase
Dr Marcos S.M.B. Salomão (UENF)
Sub-projeto 7 - “Estrutura da comunidade do microfitoplâncton da Baía do Almirantado e áreas adjacentes”
Biol. Priscila K. Lange (UFRJ)
Sub-projeto 8 - “Disseminação, Educação e Conscientização Pública”
Eng. Ambiental Marcelo M.C. Fonseca (UFSC)
Arq. Ricardo Callado (UFSC)
Sub-projeto 9 - “Taxonomia de Poríferos coligidos no âmbito do MABIREH”
MSc. Bruno Ignis (UERJ)
Sub-projeto 11 - “Estudos sobre a Microbiota Antártica nos Sedimentos: Domínios Archaea e Bactéria”
Biol. Priscila K. Lange (UFRJ) – responsável pela coleta
Sub-projeto 12 - “Biomarcadores orgânicos geoquímicos”
MSc. Caio V.Z. Cipro (IO-USP)
As atividades do projeto MABIREH nesta fase foram desenvolvidas no Navio de Apoio
Oceanográfico “Ary Rongel” e na Estação Antártica “Comandante Ferraz”. O foco principal foi a
coleta de amostras de água e sedimento na zona profunda da Baía do Almirantado e Estreito de
Bransfield para o estudo da variabilidade espacial da biodiversidade marinha bentônica e de
parâmetros geoquímicos num gradiente batimétrico. Os pontos de coleta foram definidos a partir
das áreas limites das isóbatas de 100, 300 e 500 m, na Baía do Almirantado e 700 e 1100 m, no
Estreito de Bransfield (Fig. 1). Uma queda abrupta da profundidade foi observada entre 700 e 1100
metros, evidenciando uma grande inclinação no talude nessa área, o que impediu a coleta aos 900
metros de profundidade. As coletas de sedimento foram realizadas com um Box-corer, de forma que
várias alíquotas puderam ser retiradas para diferentes análises (Fig. 2).
Figura 1 - Localização dos pontos de coleta amostrados na Baia do Almirantado e Estreito de Bransfield. Pontos 1,2,3
(100 m); 4,5,6 (300 m); 7,8,9 (500 m); 10,11,12 (700 m) e 13,14,15 (1100 m).
Figura 2 – Coleta de sedimento com Box-corer a bordo do Navio de Apoio Oceanográfico “Ary Rongel” e retirada de
amostras para a realização de diferentes tipos de análise.
Em relação ao estudo da biodiversidade bentônica foram retiradas amostras de sedimento para
análise do microfitobentos, da meiofauna e da macrofauna, sendo que os organismos da megafauna
foram separados manualmente para posterior identificação (Fig. 3).
Figura 3 – Representantes da megafauna bentônica coletados aos 300m de profundidade.
Os resultados serão analisados de forma integrada com outros dados bióticos (microfitobentos,
meiofauna e bactérias) e abióticos (granulometria, teor de matéria orgânica e compostos
geoquímicos do sedimento) amostrados conjuntamente no Box-corer. Também serão verificadas
possíveis correlações com os parâmetros hidrográficos da coluna d’água (temperatura, salinidade e
concentração de nutrientes) e comunidade fitoplanctônica.
Amostras de água, microfitoplâncton e sedimento também foram coletadas na zona costeira rasa da
Baía do Almirantado em 5 áreas: EACF, Ullman Point, Botany Point, Refúgio 2 e Enseada Ezcurra
(Fig. 4).
Figura 4 – Baía do Almirantado: áreas de coleta na zona rasa: (1) EACF; (4) Ullman Point; (7) Botany Point; (12)
Refúgio 2 e (18) Enseada Ezcurra.
Para o estudo de poluentes orgânicos presentes na neve e na água de degelo da zona costeira da
Baía do Almirantado foram coletadas amostras em quatro pontos de coleta: Refúgio II, Yellow
Point, Ullmann Point e Hennequin Point (Fig. 4).
As atividades do sub-projeto “Disseminação, educação e conscientização pública” propostas no
NApOc Ary Rongel ficaram limitadas à dinâmica das atividades dos outros sub-projetos do
MABIREH. O curto espaço de tempo que o grupo teve para realizar as coletas direcionou as
atividades que poderiam ser realizadas.
FASE 3 – OPERANTAR XXVII (Dez 2008/Jan 2009)
Sub-projeto 1 - “Vida Marinha Bentônica na Antártica:
Biodiversidade em Relação à Heterogeneidade Ambiental
na Baía do Almirantado, Ilha Rei George, e áreas
adjacentes”
Dra. Juliana de Melo Torres Carneiro (UFRJ)
Mestrando Rafael Bendayan de Moura (UFRJ)
Mestrando Gabriel S. Conzo Monteiro (IOUSP)
Biol. Maria Isabel Sarvat de Figueiredo (UFRJ)
Sub-projeto 12 - “Biomarcadores orgânicos geoquímicos”
Dra Rosalinda Montone (IOUSP) – Coordenadora da fase
MSc. Fernanda I. Colabuono (IOUSP)
Equipe de campo
Para a obtenção de amostras da biodiversidade marinha bentônica foram realizados arrastos com
uma draga pequena e para amostras dos parâmetros hidrogeoquímicos foram realizadas coletas com
garrafa Van Dorn e pegador de fundo, a bordo da lancha “Skua”, na faixa ao redor de 60 m de
profundidade, em cinco áreas da Baía do Almirantado: EACF, Botany Point, Ullman Point,
Hennequin Point e Refúgio 2 (Fig. 5).
Figura 5 – Baía do Almirantado: localização das áreas de coleta para biodiversidade marinha bentônica:
(1) EACF, (2) Botany Point, (3) Ullman Point, (4) Hennequin Point, (5) Refúgio 2.
Uma avaliação temporal da estrutura da comunidade de macrofauna bentônica, a 20 metros de
profundidade, foi realizada nas proximidades da saída de esgoto da EACF para monitoramento do
potencial impacto da ocupação da área no período de verão. Foram feitas coletas semanais de
sedimento com a utilização de um pegador de fundo pequeno, totalizando quatro períodos nesta
fase.
Visando o levantamento de organismos bentônicos na região da zona entre-marés, foram realizados
testes e adaptações do protocolo NAGISA nos dias de ocorrência das marés mais baixas (24, 26, 28,
29 e 30/dezembro/08 e 8, 10, 11 e 12/01/09).
Com o objetivo de estudar a propagação de ondas de superfície induzidas pelo vento na Baía do
Almirantado e verificar sua influência na circulação do local, principalmente aquela próxima à linha
de costa, foram realizadas observações e filmagens simultâneas com câmeras digitais em oito
pontos da Península Keller e Enseada Martel (Yellow Point, Baleia, EACF, Plaza Point, Ipanema,
Refúgio 2, Botany Point e Hennequin Point). A avaliação dessas observações (Fig. 6) será realizada
pelos pesquisadores do subprojeto “Integração de Modelos Físico-Oceanográficos da Baía do
Almirantado” Os resultados obtidos farão parte de um Banco de Dados suficientemente robusto
para a calibração de um modelo de propagação de ondas na área marinha no entorno da Estação
Antártica Comandante Ferraz.
Figura 6 – Exemplo de imagens obtidas pelas filmagens para estudo da propagação de ondas realizadas em oito pontos
diferentes: Yellow Point (A), Baleia (B), EACF (C), Plaza Point (D), Ipanema (E), Refúgio 2 (F), Botany Point (G) e
Hennequin Point (H) .
FASE 4 – OPERANTAR XXVII (Jan/Fev 2009)
Sub-projeto 1 – “Vida Marinha Bentônica na
Antártica: Biodiversidade em Relação à
Heterogeneidade Ambiental na Baía do
Almirantado, Ilha Rei George, e áreas adjacentes”.
Dra Mônica Petti (IOUSP) – Coordenadora da fase
MSc. Paula Foltran Gheller (IOUSP)
Mestrando Rafael Bendayan de Moura (UFRJ)
Bacharelando André Monnerat Lanna (UFRJ)
Sub-projeto 2 – “Veículos submarinos de
operação remota (ROV’s - underwater Remotely
Operated Vehicles - ou robôs submarinos)”.
Dr Ramon R. Costa (COPPE/UFRJ)
Eng. Rodrigo F. Carneiro (COPPE/UFRJ)
Equipe de campo
Durante essa fase foram obtidas imagens da fauna e da flora do fundo marinho de áreas costeiras da
Baía do Almirantado. Utilizou-se uma câmera remota com imagens em preto e branco (Fig. 7), para
filmar transectos perpendiculares à costa (Fig. 8), iniciados em áreas rasas (ao redor dos 5 m) até
aproximadamente 40 metros de profundidade, limite de alcance do aparelho. Foram feitas 3
filmagens por área, com o objetivo de verificar a topografia local, tipo de fundo, a diversidade e a
dominância de organismos em 13 locais, 11 da enseada Martel e 2 da enseada Mackelar (Fig. 9). As
imagens registradas (num total de mais de 5 horas de filmagens) foram geo-referenciadas e as
feições de fundo e os organismos dominantes serão analisados posteriormente. Essas informações
também servirão para identificar as áreas de maior interesse, que serão investigadas em maior
detalhe com auxílio do robô submarino LUMA.
Figura 7 – Câmera remota, colocação
do aparelho na água e monitoramento
das imagens a bordo da lancha “Skua”.
32 m
39 m
38 m
18 m
6m
6m
Figura 8 – Exemplo de transectos realizados (Machu Pichu).
Figura 9 - Baía do Almirantado, Ilha Rei George. Áreas onde foi realizado o imageamento de fundo
nesta fase: Plaza Point (PP); EACF (CF); Yellow Point (YP); Stenhouse (ST); Ullman Point (UP);
Goetel Glaciar (GG); Dobrowolski Glaciar (DG); Botany Point (BP); Krak Glaciar (KG); Wanda
Glaciar (WG); Hennekin Point (HP); Refúgio (RF) e Machu Picchu (MP).
Em relação ao robô submarino LUMA, o objetivo deste subprojeto é fazer o levantamento
fotográfico e obter imagens de vídeo das formas de vida marinha presentes no fundo da Baía do
Almirantado, incluindo profundidades até 300 metros. Para tanto, é necessário o desenvolvimento
de um robô submarino de operação remota (ROV), especialmente adaptado para executar missões
de exploração nas águas geladas da Baía.
Os equipamentos foram desembarcados e o protótipo foi montado em Ferraz. Após o término da
montagem, foram feitos vários testes e mergulhos com o equipamento (Fig. 10).
Nesta fase foi possível efetuar mergulhos do ROV em frente à Estação Brasileira (Enseada Martel),
em frente ao Refúgio 2 (Enseada Mackelar) e nas proximidades do Rochedo Napier (porção central
da Baía do Almirantado).
Figura 10 – Colocação do ROV na água para avaliação da estabilidade hidrostática e testes para avaliação de execução
de manobras.
Também foi dada continuidade à avaliação temporal da estrutura da comunidade de macrofauna
bentônica, a 20 metros de profundidade, realizada na proximidade da saída de esgoto da EACF,
visando o monitoramento do potencial impacto da ocupação da área. Com as coletas efetuadas na
fase anterior, foram totalizadas 8 semanas de coleta.
Além das saídas de campo, processamento do material em laboratório e ajustes necessários para a
utilização do ROV, nesta fase e na fase anterior foram registradas pelo biólogo Rafael B. de Moura
imagens dos organismos bentônicos coletados para futura preparação de um manual de
identificação e ocorrência de espécies na Baía do Almirantado (Fig. 11).
Figura 11 – Representantes dos principais
grupos da megafauna bentônica coletados
com draga na Baía do Almirantado, entre 50
e 60 metros de profundidade.
A, B, C - Ascidiacea
D - Porifera
E, F - Ophiuroidea
G - Asteroidea
H - Polychaeta
I - Bivalvia
J, K - Bryozoa
05. DIVERSIDADE MICROBIOLÓGICA DOS ECOSISTEMAS MARINHO E TERRESTRE NA PENINSULA ANTÁRTICA (MIDIAPI).
Coordenadora: Profa. Dra. Vivan Helena Pellizari (ICB/USP)
Equipe de campo:
Fase II (novembro/ dezembro):
Hugo Emiliano de Jesus (IMPPG/UFRJ), Renata Ferreira Hurtado (ICB/USP) – Fase II
(novembro/ dezembro), Lia Cardoso Rocha S. Teixeira (IMPPG/UFRJ), Lidiane da Silva
Araújo (IQ/USP) .
Fase III (novembro/ janeiro):
Lidiane da Silva Araújo (IQ/USP) - , Itamar Soares de Melo (Embrapa Meio Ambiente) Luiz Henrique Rosa (ICEB/UFOP), Aline Bruna Martins Vaz (ICB/UFMG), Ana Carolina
Vieira Araujo (ICB/USP) ,Emanuele Kuhn (ICB/USP) , Rubens Duarte (ICB/USP).
Fase IV ( janeiro / fevereiro)
Emanuele Kuhn (ICB/USP) , Rubens Duarte (ICB/USP), Diego Bonaldo Genuário
(CENA/USP) ,Erli Costa (UFRJ e UERJ).
Microrganismos como arquéias, bactérias, fungos filamentosos e leveduras são de fundamental
importância dentro da biosfera como colonizadores primários de novos habitats, fornecedores de
biomassa e energia nas cadeias alimentares, reciclando macro- e micro- nutrientes ou como
patógenos ou simbiontes. Em alguns ecossistemas os microrganismos influenciam também o
balanço respiratório-fotossintético, e a disponibilidade de oxigênio, dióxido de carbono, metano e
outros gases.
Em relação à diversidade de procariontes conhecida, apesar do grande número de taxa relatados na
Antártica ainda é muito difícil compreender qual o significado da diversidade e distribuição global
desses microrganismos. Um obstáculo particular é o pequeno número de espécies conhecidas. Sabese que apenas 0,1 a 10% de todas as espécies de procariontes foram até o momento descritas (4000
a 5000 espécies) e que entre 40.000 a 4.000.000 o espécie permanecem desconhecidas.
O projeto vinculado ao Ano Polar Internacional “Microbial Diversity of Terrestrial and
Maritime ecosystems in Antarctic Peninsula” tem como objetivo estudar a microbiota da região da
Antártica Marinha, com vistas a ampliar o conhecimento sobre a diversidade microbiana endêmica
e sua biogeografia para: (1) estabelecer novos grupos de procariontes e eucariontes de regiões
polares / ambientes extremos; (2) propor modelos e processos ecológicos temporais mediados por
procariontes e relacionados ou não a impactos ambientais; (3) analisar grupos procariontes
(diversidade funcional) responsáveis por mecanismos de transformação de compostos; (4)
caracterizar grupos procariontes com estreita interação simbiôntica com organismos superiores; (5)
caracterizar novos grupos de vírus relacionados com organismos superiores de importância
Zoonótica; (6) identificar grupos procariontes e eucariontes com potencial valor para inovação de
processos em Biotecnologia e Bioprospeção.
Para isso, são desenvolvidas atividades de coleta de amostras ambientais tanto no
ambiente marinho quanto no ambiente terrestre. Amostras de sedimento marinho, sedimento
lacustre, água do mar, água de lagos, solos, rochas e vegetação (plantas vasculares, Deschampsia
antarctica e Colobanthus quitensis), permafrost (solo permanentemente congelado) e aves estão
sendo coletadas para análise da presença e diversidade de bactérias, arquéias, fungos filamentosos ,
leveduras e vírus no ambiente Antártico.
As técnicas de análise do material coletado abrangem desde o cultivo e enriquecimento dos
grupos microbianos em meios de cultura específicos até técnicas moleculares aplicadas diretamente
às amostras ambientais. Assim, é possível identificar tanto os grupos microbianos ativos, cultiváveis
e predominantes como grupos chamados de “não cultiváveis”.
Durante as fases de verão da Operação Antártica XXVII, o grupo realizou atividades relacionadas
aos estudos:
1)
Estudo sobre diversidade microbiana de diferentes solos e rochas antárticas, onde esta sendo
analisada a diversidade de bactérias presentes nos diferentes solos e também nas rizosferas de duas
plantas vasculares, Deschampsia antarctica e Colobanthus quitensis.
2)
Investigação da presença de vírus em animais que habitam a região Antártica. Amostras
biológicas de aves como as espécies de pinguim Pygoscelis adeliae, Pygoscelis papua e Pygoscelis
antarctica estão sendo analisadas para a detecção da presença e distribuição de vírus.
3)
Seleção de microrganismos isolados na Antártica para aplicação em biocatálise
enantiosseletiva. Este estudo está realizando a seleção de microrganismos adaptados a baixas
temperaturas isolados na Antártica para aplicação em biocatálise enantiosseletiva na síntese de
álcoois quirais.
4)
Estudos sobre a diversidade e fisiologia de arquéias metanogênicas e bactérias
metanotróficas. Esta linha de pesquisa compreende em estudar as comunidades microbianas
envolvidas na produção (arquéias metanogênicas) e consumo (bactérias metanotróficas) de metano,
um gás de efeito estufa. A produção de metano realizada por arquéias metanogênicas é o passo final
da degradação de matéria orgânica em diversos ambientes. Para isto são analisadas as comunidades
microbianas presentes no sedimento marinho e na coluna d’água.
5)
Avaliar a diversidade de fungos cultiváveis e não-cultiváveis e o potencial destes fungos
quanto à produção de metabólitos com atividade antimicrobiana, citotóxica e leshmanicida.
Figura 1: Fungos filamentosos e leveduras isoladas (Fonte: Luiz Henrique Rosa).
Até março próximo, o grupo estará dando continuidade às coletas nas Ilhas de Deception e Rei
George, componentes do arquipélago das Ilhas Shetland do Sul, e as amostras que não são
processadas junto a Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF), Ilha rei George, são
transportadas para o Brasil e lá retornam a serem manipuladas. Também atividades em colaboração
com o Canadá, permitirão dar inicio as analises que visam a biorremediação de hidrocarbonetos do
solo do entorno dos tanques de óleo que abastecem a EACF.
Figura 2: Coleta de solo de pinguineira em gradiente
de 40cm de profundidade (Fonte: Emanuele Kuhn)
Figura 3: Colobanthus quitensis e Deschampsia
antártica ((Fonte: Lia C. S. Teixeira)
Figura 4. Pesquisadora fazendo medidas morfométricas de filhote de Catharacta maccormicki
(31/01/2009 – Hennequin Point, Baia do Almirantado, Ilha Rei George, Península Antártica). Foto: Claudio
Duek.
06. MONITORAMENTO DA DINÂMICA DO PERMAFROST E
MAPEAMENTO DA CAMADA ATIVA E CRIOSSOLOS DA ANTÁRTICA
MARÍTIMA NO CENÁRIO DE AQUECIMENTO CLIMÁTICO GLOBAL (
PROJETO DO ANO POLAR INTERNACIONAL).
Coordenador: Dr. Carlos Ernesto Schaefer ( UFV)
O presente projeto representa a participação brasileira no projeto Antarctic and Sub-Antarctic
Permafrost, Soils and Periglacial Environments (ANTPAS). O ANTPAS constitui uma proposta
internacional para o Ano Polar Internacional, - atividade 33 que objetiva a caracterização, o
mapeamento e o monitoramento de solos e permafrost da Antártica .
Nosso objetivo é a caracterização detalhada e mapeamento de solos e permafrost da Região 8 da
Antártica que, conforme definido pelo ANTAPS, engloba o arquipélago das Shetlands do Sul e as
áreas livres de gelo na porção norte da Península Antártica, visando a compreensão dos efeitos de
mudanças climáticas na dinâmica do permafrost e no funcionamento dos ecossistemas terrestres
desta região, ao longo de um gradiente pedoclimático.
Equipe:
Fase IV ( janeiro a fevereiro)
Dr. Rogério Mercandelle Santana ( UFV) –
Doutorando Vando José Medeiros de Miranda ( UFV)
Sub projeto : Monitoramento do Permafrost na Península Keller - Antártica
Marítima através de Sensores de Temperatura e Umidade.
Trabalho conjunto com a International Permafrost Association (IPA), pelo grupo de
trabalho do SCAR - Antarctic Soils, Permafrost and Periglacial Environments e pelo International
Union of Soil Science Cryosols Working Group o projeto Antarctic and Sub-Antarctic Permafrost,
Soils and Periglacial Environments (ANTPAS).
Contendo:
a) Estudo detalhado da camada ativa e permafrost em áreas piloto na Antártica Marítima e
Peninsular (região 8), em termos de dinâmica térmica, hídrica e físico-química, estabelecendo um
banco de dados sobre os Criossolos dessa região;
b) Estudar a dinâmica biogeoquímica dos solos frente à aceleração do degelo do permafrost, com
ênfase nos mecanismo de seqüestro e emissão de carbono nos solos;
Trabalhos
Trabalhos desenvolvidos no período:
- Inspeção, manutenção e obtenção de dados de oito sistemas datalogger com sensores de
temperatura e umidade do solo instalado no último verão (2008) completando o primeiro ciclo
contínuo de monitoramento anual abrangendo toda península Keller;
- Instalação de sistema de controle de solifluxão por meio de GPS diferencial, visando à
obtenção do estriamento do solo em região de solos poligonais
Figura 1- Sistemas datalogger e obtenção de dados.
Figura 2- Localização dos sistemas datalogger na península Keller.
Sub Projeto – Modelagem do Impacto do Aquecimento Global sobre o Estoque de Carbono e
o Impacto Parcial de Emissão de C-CO2 em Ecossitemas Terretres da Antártica Marítima.
Utilização de duas técnicas de medições in situ: campânulas fechadas contendo frasco com
solução de NaOH (câmara estática) e sistema portátil LI-8100 que é acoplado à câmara dinâmica.
Trabalhos desenvolvidos no período:
- Completando o ciclo de estudo de dois anos, foram obtidas leituras pelo sistema de
campânula de quatro sítios situados em áreas distribuídas na península Keller visando à obtenção de
dados de emissão de C-CO2
- Conjuntamente foi utilizado o sistema de leitura de emissão de C-CO2 com o equipamento
LI-8100 em um sítio comum do método da campânula para análise e comparações;
- Em outro experimento, foram realizadas leituras de emissão de C-CO2 de 20 amostras
solos/cobertura, representando quase a totalidade dos ambientes encontrados não península Keller.
Figura 3- Sistema misto de avaliação de emissão de C-CO2 campânula/LI 8100.
07. IMPACTO DO AQUECIMENTO GLOBAL NO SISTEMA IMUNOLÓGICO INATO DO OURIÇO-DO-MAR ANTÁRTICO STERECHINUS
NEUMAYERI (PROJETO DO EDITAL DO CNPQ/ 2006).
Coordenador: Prof. Dr. José Roberto Machado Cunha da Silva (ICB-USP).
Equipe de campo
da Fase II ( dezembro a janeiro) : Dr J.R.Kfouri-Junior ( FMVZ), Ms Leandro Nogueira Vellutini
(UNEMAT), bolsista IC Paola Cristina Branco (FMU), bolsista IC Marcos da Silva Oliveira ( ICBUSP).
Equipe de Campo Fase III e IV ( dezembro a fevereiro ): Dr José Roberto M. C. Silva (
ICB/USP), Dr João Carlos Shimada ( FMU), Ms Leandro ( UNEMAT) e a IC Paola ( FMU).
(a)
(b)
Foto 1 (a) Equipe de Campo Paola, Leandro, Marcos e J.R.Kfouri-Junior
Foto 1 (b): José Roberto M. C. Silva, Paola, Leandro, João, respectivamente.
RESUMO
Os ouriços do mar são espécies susceptíveis a surtos epizoóticos, e as espécies antárticas deverão
sofrer grandes estresses nos próximos anos em função do aumento de temperatura dos oceanos,
sendo assim, é essencial a investigação do impacto da temperatura na atividade imune inata desses
organismos por antecedência, para prever as alterações desta elevação da temperatura global no
ecossistema Antártico. Portanto, o presente projeto avalia o efeito do aquecimento das águas
marinhas, provocado pelo aquecimento global, sobre os mecanismos de resistência natural dos
ouriços do mar Sterechinus neumayeri. Nosso grupo de pesquisas já constatou que a atividade
fagocítica de diferentes equinodermos antárticos como a estrela do mar antártica Odontaster
validus. Também estudamos a resposta inata do ouriço-do-mar antártico (Sterechinus neumayeri) a
00C, que em comparação com o ouriço-do-mar tropical (Lytechinus variegatus) a 200C, o primeiro
apresentou menor eficiência deste mecanismo, o que deve estar relacionado à influência da
temperatura ambiental. Esse estudo é interessante considerando-se a história evolutiva dos ouriçosdo-mar antárticos, que evoluíram em um ambiente bastante estável e que agora enfrentam,
inevitavelmente, uma alteração drástica de seu habitat. Este modelo experimental contribui para
ampliarmos os conhecimentos sobre os efeitos do estresse ambiental decorrente de variações
térmicas globais nos ouriços do mar antárticos, assim como, compreender a influência da
temperatura como fator limitante na sobrevivência destes animais.
As atividades de campo se concentraram nas coletas dos ouriços em vários pontos da Baia do
Almirantado.
RESULTADOS CIENTÍFICOS PRELIMINARES ALCANÇADOS NO
PERÍODO
3000000
2500000
2000000
AF
EI
1500000
EV
CV
1000000
500000
0
2d 0º
2 d 2 ºC
2 d 4 °C
7d 0º
7 d 2 ºC
7 d 4 °C
Gráfico: Número total de celomócitos por mL. As células representadas nesse gráficos
são amebócitos fagocíticos (AF – em azul), esferulócitos incolores (EI – em marrom),
esferulócitos vermelhos (EV – em amarelo) e células vibrateis (CV – em esverdeado), as
barras de erros referem-se ao desvio padrão respectivos a cada média. Podemos
observar que houve uma diminuição no número total de celomócitos por mL quando
comparamos 2 com 7 dias de aclimatação nas diferentes temperaturas (0°C, 2°C e 4°C).
Além disso, podemos observar uma tendência de maior quantidade de celomócitos nas
temperaturas de 2°C em ambos os períodos de incubação analisados (2 e 7 dias).
Figura: montagem de duas fotomicrografias de fagocitoses de amebócitos fagocíticos. A
imagem da esquerda é uma fotomicrografia de fluorescência corada com fluorocromos
diacetato de fluoresceína (em verde) e brometo de etídeo (em vermelho). Podemos
observar uma célula bastante espraiada em verde com algumas vesículas de fagocitose
(setas em ciano) e uma carioteca (seta em rosa). A imagem da direita é uma
fotomicrografia em contraste de fase da mesma célula em que podemos observar a
levedura fagocitada (setas em ciano) e os detalhes da carioteca (seta em rosa).
Estação Antártica Comte. Ferraz, 06 de fevereiro de 2009.
Texto editado e atualizado por : Dra. Neusa Paes Leme .
Informações enviadas pelos coordenadores e participantes dos projetos.