resumo - Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro

Transcrição

I
Instituto
dee Pesquisass Jardim Bo
otânico do Rio de Jan
neiro
E
Escola
Nacional de Botânica Tropical
Monitoraamento am
mbiental dass atividadees de cultivoo da macrooalga exóticca
Kappapphycus alvaarezii (Doty
y) Doty ex P.C.
P Silva,
no sul
s do Estaado do Rio de
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Orientador
Dra. Renata
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Mestrad
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Instituto
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Escola
Nacional de Botânica Tropical
Monitoraamento am
mbiental dass atividadees de cultivoo da macrooalga exóticca
Kappapphycus alvaarezii (Doty
y) Doty ex P.C.
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no sul
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Disssertação aprresentada aoo Programaa de PósGraaduação em Botânica, E
Escola Naccional de
Botânica Tropiical, do Insstituto de Pesquisas
P
dim Botânico do Rio de Janeiro
o, como
Jard
partte dos reqquisitos neecessários para a
obteenção do títuulo de Mesttre em Botâânica.
Oriientadora: Dra.
D Renatta Perpetuo
o Reis
Rio de Jaaneiro, fevereiro de 20009
ii
Monitoramento ambiental das atividades de cultivo da macroalga exótica Kappaphycus
alvarezii (Doty) Doty ex P.C. Silva, no sul do Estado do Rio de Janeiro, Brasil
Beatriz Castelar
Dissertação submetida ao corpo docente da Escola Nacional de Botânica Tropical,
Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro - JBRJ, como parte dos requisitos
necessários para a obtenção do grau de Mestre.
Aprovada por:
___________________________________________
Prof. Dra. Yocie Yoneshigue Valentin
___________________________________________
Prof. Dr. Gilberto Menezes Amado Filho
___________________________________________
Prof. Dr. Joel Christopher Creed (Suplente)
___________________________________________
Prof. Dra. Renata Perpetuo Reis (Orientador)
em ____/____/ 2009
Rio de Janeiro, fevereiro de 2009
iii
Castelar, Beatriz de Magalhães.
C348
Monitoramento ambiental das atividades de cultivo da
m macroalga exótica Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex
P.C.Silva, no sul do Estado do Rio de Janeiro, Brasil / Beatriz
de Magalhães Castelar. – Rio de Janeiro, 2009.
48p.: il.; 30 cm.
Dissertação (Mestrado) – Instituto de Pesquisas Jardim
Botânico do Rio de Janeiro/ Escola Nacional de Botânica
Tropical, 2009.
Orientadora: Renata Perpétuo Reis.
Bibliografia.
1.Monitoramento ambiental 2. Algae. 3. Cultivo 4. Rio de
Janeiro (Estado). I. Título. II. Escola Nacional de Botânica
Tropical.
CDD 579.8
iv
À Isabella,
minha filha e maior incentivadora!
v
AGRADECIMENTOS
Agradeço:
À Isabella, minha filha, pela paciência e compreensão na minha ausência em função
dos muitos trabalhos de campo, das esticadas no laboratório e das incontáveis noites no
computador. E à vó Zezé, Lili e Miga, que naqueles momentos zelaram pela minha jóia,
com todo amor. Sem a paz de espírito que me proporcionaram este trabalho seria inviável.
Aos meus pais e grandes amigos, Maria José e Gilmar, por todo o carinho, incentivo
e dedicação incondicionais. Pessoas iluminadas e exemplos de que tudo na vida deve ser
feito com amor.
Ao Gustavo, por quem sempre tive grande admiração pessoal e profissional,
agradeço pela importante atuação em duas fases decisivas desta etapa: no princípio,
quando, como amigo, me estimulou e incentivou a participar desta seleção de mestrado; e
na finalização da dissertação, agora como companheiro de vida, me apoiando, lendo,
criticando, me dando todo o suporte para que tudo desse certo.
À minha orientadora, Renata Reis, por me receber e apoiar desde o início, por
acreditar na minha capacidade e no potencial do meu trabalho, por me passar, com muita
paciência, seus conhecimentos científicos e de vida, pelos momentos de trabalho e pelos de
descontração, ambos sempre muito agradáveis. Pela grande amiga que é, enfim.
Às amigas, Raquel e Marina, por tornarem os momentos de trabalho ainda mais
prazerosos, pelas discussões científicas e também pelas triviais nas horas do café, pelo
apoio nos momentos difíceis e pela parceria nos momentos de alegria.
Ao irmãozinho Henrique pela amizade e parceria, por compartilhar objeto de estudo,
dados e orientadora, em grande harmonia.
Aos estagiários e colegas de laboratório pela essencial contribuição em campo e
laboratório.
Às pesquisadoras Denise, Solange e Rafaela, pelas quais tenho grande admiração
profissional e pessoal.
Ao querido Gabriel Bernadello pelas rápidas, mas maravilhosas lições de inglês,
Ciência e bem-viver.
Às ótimas pessoas que conheci nesses dois anos, por me fazerem lembrar que tudo
vale à pena quando a alma não é pequena: Raquel, Marina, Jacira, Rafael, Bianca, Adriana,
Fabiana, Marcelo, Marcão, Luciano, João, Gabriel, André...
vi
Aos funcionários do Jardim Botânico e da ENBT sempre carinhosos e solícitos.
Ao Mário Soares, Gustavo, Viviane, Filipe e Daniel pelo apoio e compreensão nos
meus momentos de ausência quando envolvida com a finalização do mestrado e
principalmente pela forma acolhedora que me receberam na equipe NEMA.
A todos enfim que contribuíram, consciente ou inconscientemente, para a
concretização deste trabalho.
Mas agradeço especialmente a essa engrenagem que entre uma ‘coincidência’ e outra
nos leva a passar pelas mais inusitadas experiências de vida, que faz das dificuldades
meios de evolução e que coloca em nossos caminhos pessoas que tornam este percurso
ainda mais interessante.
vii
RESUMO
A introdução de espécies é uma das principais causas da perda de biodiversidade
sendo a aqüicultura relevante atividade promotora de introduções no ambiente marinho.
Kappaphycus alvarezii, carragenófita originária da região do Indo-Pacífico tropical, vem
sendo introduzida há cerca de 30 anos em diversos países, inclusive no Brasil, para fins de
maricultura. Contudo, ate o momento, são incipientes os programas de monitoramento
ambiental das introduções intencionais desta espécie. No Capítulo 1 deste trabalho é
apresentada uma sugestão de protocolo de monitoramento ambiental das atividades de
cultivo de K. alvarezii no sul do Estado do Rio de Janeiro, com base em pesquisa realizada
no entorno do maior cultivo de K. alvarezii já instalado no país, Baía de Sepetiba
(23º03’50”S e 043º52’50”N), entre maio e julho de 2006. Neste período, não foi observada
ocorrência de mudas férteis sob cultivo tampouco estabelecimento de esporos. A
ocorrência de mudas fora do sistema de cultivo foi ínfima, frente à biomassa cultivada, e
restrita aos limites da fazenda marinha. Além disso, a sobrevivência de mudas
transplantadas no ambiente foi suprimida em detrimento da baixa incidência luminosa
provocada pelo alto teor de material particulado em suspensão na água do mar. O método
utilizado foi adequado à avaliação do estabelecimento da espécie exótica no ambiente
sendo recomendada sua aplicação permanente na área permitida para o cultivo desta
espécie no Brasil. No Capítulo 2, o protocolo sugerido foi aplicado em três sítios no sul do
Estado do Rio de Janeiro, trimestralmente, de 2006 a 2008, e o potencial invasivo de K.
alvarezii foi avaliado. Não foram encontrados esporos nas mudas cultivadas tampouco
sobre os substratos artificiais. A ocorrência de mudas variou temporalmente (H(6,
840)
=
20,88; p = 0, 002), entretanto, se manteve restrita à área de manejo do cultivo e em menor
quantidade que as algas nativas (Z = - 2,10; p = 0,04). O estabelecimento de mudas foi
aparentemente limitado pela herbivoria na Baía da Ilha Grande e controlada pela
transparência da água (r2 = 0,70; p < 0,001), hidrodinâmica (r2 = 0,50; p < 0,001) e
temperatura (r2 = - 0,48; p < 0,001) na Baía de Sepetiba. O potencial invasivo de K.
alvarezii foi considerado remoto na área estudada. Concluiu-se, portanto, que a introdução
de K. alvarezii não ocasionou danos ambientais na região até o momento, porém a
aplicação de protocolos de monitoramento ambiental é fundamental na prevenção de
impactos ambientais e conseqüentemente na manutenção da diversidade marinha.
viii
ABSTRACT
Introduction of exotic species is one of the main causes of biodiversity loss and
aquaculture is a relevant activity that promotes introductions in the sea. Kappaphycus
alvarezii, a carragenophyte from tropical Indo-Pacific region, has been easily propagated
into many tropical regions, including Brazil. However, monitoring programs of K.
alvarezii cultivation are incipient. The aims of Chapter 1 were to verify the occurrence and
establishment of seedlings and spores of K. alvarezii in the benthic communities around
the biggest K. alvarezii Brazilians farm, at Sepetiba Bay (23º03’50”S e 043º 52’ 50”N),
from May to July 2006, and to propose a monitoring program protocol for this activity.
The occurrence of fertile cultivated branches as well as the recruitment and establishment
of the spores were not observed. The occurrence of seedlings out of the rafts was restricted
to the farm limits and the lost of biomass was insignificant in relation to the cultivated
biomass. Furthermore, the establishment of the transplanted seedlings through vegetative
growth was suppressed by high suspended particulate material in the water. The presented
methodology was adequate for this kind of evaluation and its permanent application as a
protocol on the permitted area for K. alvarezii cultivation in Brazil is recommended. On
Chapter 2, the presented protocol was applied and the invasive potential of K. alvarezii was
evaluated at three sites in Rio de Janeiro, from 2006 to 2008. It was neither found spores in
cultivated cuttings nor verified spores recruitment on artificial substrates. The biomass loss
of cuttings has varied temporally (H(6, 840) = 20.88; p = 0.002), however, it was restricted to
the cultivation management area of one site and was lower than native algal biomass (Z = 2.10; p = 0.04). The establishment of cuttings was apparently limited by herbivory at Ilha
Grande Bay and controlled by water transparency (r2 = 0.70; p < 0.001), hydrodynamics (r2
= 0.50; p < 0.001) and temperature (r2 = - 0.48; p < 0.001) at Sepetiba Bay. It is concluded
that the invasive potential of K. alvarezii is remote in this region. However, the use of
environmental protocols for cultivation activities is necessary to prevent environmental
impacts and consequently maintenance of marine biodiversity.
ix
SUMÀRIO
AGRADECIMENTOS
vi RESUMO
viii ABSTRACT
ix LISTA DE TABELAS
xiv INTRODUÇÃO GERAL
1 Introdução de espécies exóticas e ficocultura
1 Kappaphycus alvarezii: Características biológicas e de cultivo
2 A introdução de Kappaphycus alvarezii no Brasil
3 Figuras
6 Capítulo 1: Contribuição ao Protocolo de Monitoramento Ambiental da Maricultura
de Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex P. C. Silva (Areschougiaceae - Rhodophyta)
na Baía de Sepetiba, RJ, Brasil.
8 Resumo
9 Abstract
10 Introdução
11 Material e métodos
12 Resultados e discussão
14 Conclusão
15 Referências bibliográficas
16 Figuras
21 Tabelas
23 Capítulo 2: Invasive potential of Kappaphycus alvarezii in Rio de Janeiro south coast,
Brazil: a contribution to an environmentally secure cultivation in the tropics
24 Abstract
25 Introduction
26 Materials and methods
27 Results
29 Discussion
30 References
34 x
Figures
37 Tables
40 CONSIDERAÇÕES FINAIS
41 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS (Introdução Geral e Considerações Finais)
43 ANEXO 1
47 ANEXO 2
48
xi
LISTA DE FIGURAS
Introdução Geral
Figura 1: Variantes pigmentares de Kappaphycus alvarezii cultivada no Rio de Janeiro: (1)
Marrom; (2) Vermelha; (3) Verde. ................................................................................ 6 Figura 2: Ciclo de vida de Kappaphycus alvarezii. ............................................................... 6 Figura 3: Balsas flutuantes da maior fazenda marinha de Kappaphycus alvarezii no Brasil,
localizada na Baía de Sepetiba, RJ. ............................................................................... 7 Capítulo 1
Figura 1: Mapa da Baía da Marambaia, inserida na porção sudoeste da Baía de Sepetiba,
litoral sul do Estado do Rio de Janeiro, Brasil, indicando as 12 estações de coleta no
entorno da fazenda marinha de Kappaphycus alvarezii e a praia do Kutuca, utilizada
como ponto controle da dispersão da alga exótica........................................................ 21
Figura 2: Variação da biomassa seca (g.m-2) de mudas de Kappaphycus alvarezii nas
estações de coleta ao longo da praia da Baía da Marambaia, em junho de
2006............................................................................................................................... 22
Figura 3: Taxa de crescimento diário das mudas de Kappaphycus alvarezii transplantadas
na Baía da Marambaia, pesadas após 20 dias (T20) e 40 dias (T40) entre maio e julho
de 2006.......................................................................................................................... 22
Capítulo 2
Figure 1: Map locating Marambaia Bay (MB), Praia Grande (PG) inserted in Sepetiba Bay,
and of Enseada de Araçatiba (EA) located in Ilha Grande Bay, south of Rio de Janeiro
State in Brazil. The marked areas represent the Kappaphycus alvarezii culture. ......... 37
Figure 2: Variations in dry biomass (g.m-2) of the Kappaphycus alvarezii cuttings in the
collection stations along the beach of Marambaia Bay (MB), south of Rio de Janeiro
State in Brazil. ............................................................................................................... 37
Figure 3: Daily growth rate (%.day-1) of transplanted cuttings of Kappaphycus alvarezii on
Marambaia Bay (MB) and Praia Grande (PG), inserted in Sepetiba Bay, south of Rio
de Janeiro State in Brazil. Square = median of PG, lozenge = median of MB, rectangles
= lower and upper quartile (25–75%), vertical bars = maximum and minimum values,
and triangle = outliers. ................................................................................................... 38
xii
Figure 4: Linear regression of daily growth rate (%.day-1) of transplanted cuttings in
Sepetiba Bay, south of Rio de Janeiro State in Brazil, versus (A) seawater transparency
in meters; (B) wind velocity in m.s-2, an indicator of hydrodynamics, and (C)
temperature of seawater in °C. ...................................................................................... 39
xiii
LISTA DE TABELAS
Capítulo 1
Tabela 1: Número amostral (n) e valores (mínimos) medianos (máximos) das variáveis
abióticas mensuradas na Baía da Marambaia, Baía de Sepetiba, RJ, Brasil, de maio a
julho de 2006. .............................................................................................................. 23 Capítulo 2
Table 1: Kruskal-Wallis (H) medians test of abiotic variables, from May 2007 to February
2008, between the three sites – Marambaia Bay (MB) and Praia Grande (PG), both
inserted in Sepetiba Bay, and Enseada de Araçatiba (EA), located in Ilha Grande Bay
south of Rio de Janeiro State in Brazil. Values in (minimum) median (maximum); p
indicates the significance level of 95%. ........................................................................ 40
Table 2: Native algae species collected on the beach of the Marambaia Bay (MB), on the
Sepetiba Bay, located in south of Rio de Janeiro State in Brazil. ................................. 40
xiv
INTRODUÇÃO GERAL
Introdução de espécies exóticas e ficocultura
A perda da biodiversidade é um dos principais problemas ambientais globais
associados às atividades antrópicas. Segundo a International Union for the Conservation of
Nature - IUCN, uma das grandes causas da perda da biodiversidade é a introdução de
espécies. No ambiente marinho, os dois vetores mais comuns de introduções de espécies
são as atividades de navegação, através de água de lastro ou incrustadas nos cascos das
embarcações, e as atividades de aqüicultura, acidental ou intencionalmente (Schaffelke et
al., 2006). Introduções acidentais por atividades de aqüicultura se referem a eventuais
escapes de espécimes cultivados para o ambiente natural ou a espécies associadas às
espécies alvo, como a introdução da macroalga invasora Sargassum muticum (Yendo)
Fensholt introduzida na costa pacífica da América do Norte e sul da Europa em associação
com Crassostrea Gigas Thunberg, ostra mundialmente cultivada (Lüning, 1990). Por outro
lado, as introduções intencionais se dão em função das crescentes demandas comerciais
mundiais pelos organismos cultivados e seus produtos e das necessidades de
implementação de programas sociais em programas de manejo costeiro visando
alternativas de fonte de renda para comunidades tradicionais em países menos
desenvolvidos (Oliveira, 1989; Muñoz et al., 2004; Pickering et al., 2007).
A ficocultura, cultivo de algas, além de movimentar bilhões de dólares anualmente, é
comumente utilizada em projetos sociais com comunidades costeiras (Ask et al., 2003).
Atualmente, mais de 200 espécies de algas são produzidas para utilização, tanto na forma
direta de consumo, quanto nas indústrias alimentícia, farmacêutica, cosmetológica, dentre
outras. Estas espécies são produtoras de colóides (carragenanas, alginatos, agaranas) que
atuam como agentes espessantes e estabilizantes. Devido à grande importância comercial e
valor social agregado, algumas espécies vêm sendo intencionalmente introduzidas para fins
de cultivo em todo o mundo (Ask et al., 2003; Pickering et al., 2007). Contudo, apesar de
muito freqüente na aqüicultura em geral, o uso de espécies exóticas deve ser precedido de
avaliações criteriosas que indiquem principalmente o risco de integração ao novo
ecossistema e conseqüente ocupação de nicho de espécies nativas (Paula, 2001). Problemas
ambientais associados a tais introduções geram grande polêmica no meio científico em
função da imprevisibilidade do potencial invasivo de uma espécie em contraposição aos
benefícios sociais associados às atividades de cultivo.
1
Introdução Geral
As macroalgas Kappaphycus e Eucheuma são as principais fontes de matéria prima
para produção de carragenana, sendo responsáveis por quase 90% da produção mundial
deste colóide (McHugh, 2003). Em função da relevância econômica e social atribuídas a
estas algas e em função de sua relativa facilidade de cultivo, espécies de ambos os gêneros
foram introduzidas intencionalmente em mais de 20 países para fins de maricultura, como:
na Índia (Mairh et al., 1995), no Japão (Mairh et al., 1986), no Havaí (Doty, 1985), no
México (Hurtado et al., 2001), em Cuba (Serpa-Madrigal et al., 1997), na Venezuela
(Rincones & Rubio, 1999) e no Brasil (Paula et al., 1998). No entanto, segundo Muñoz et
al. (2004), os únicos países com produção comercial desta espécie são: Filipinas,
Indonésia, Malásia, Fiji e Tanzânia, responsáveis pela comercialização de mais de 100.000
toneladas anuais (Ask & Azanza, 2002).
Kappaphycus alvarezii: Características biológicas e de cultivo
Kappaphycus alvarezii é uma espécie perene, de talo ereto, cilíndrico e multiaxial. Os
indivíduos desta espécie apresentam grande plasticidade morfológica em função do
ambiente em que se desenvolvem (Doty, 1987; Zuccarello et al., 2006) e, em geral,
atingem dezenas de centímetros de comprimento. Sob cultivo, é comum a ocorrência
concomitante de variantes pigmentares marrons, vermelhas e verdes, para as quais não há
um consenso sobre a causa de sua ocorrência (Paula et al.,1998; Figura 1).
O biociclo desta espécie é do tipo trigenético, isomórfico, contendo duas fases
nucleares: uma haplofásica (gametófito) e duas diplofásica (carposporófito e tetrasporófito)
que resultam no ciclo trigenético haplo-diplofásico (Figura 2). O carpogônio fecundado
origina o carposporófito (2 n), que é uma fase do ciclo que vive sobre o gametófito
feminino. O carposporófito é envolto por tecido do gametófito denominado pericarpo e
juntos formam o cistocarpo. O carposporófito gera carpósporos (2n) que geram
tetrasporófítos. O tetrasporófito (2n) sofre redução cromática e produz tetrásporos (n) que
originam o gametófito feminino (n) e o masculino (n). (Yoneshigue-Valentin, 2002).
Contudo, em cultivos comerciais esta espécie geralmente apresenta-se infértil ou as fases
reprodutivas não ocorrem simultaneamente, ou seja, o ciclo não se completa (AzanzaCorrales et al., 1992).
Bancos naturais de K. alvarezii ocorrem naturalmente ao longo de toda a região do
Indo-Pacífico, desde o leste africano até Guam, tendo sua área natural de ocorrência entre
as latitudes de 20º N e 20º S (Doty, 1987; Neish, 2006). Em ambiente natural, K. alvarezii
pode ser observada na zona infralitorânea, com maior crescimento sob forte iluminação.
2
Introdução Geral
Desenvolve-se melhor em temperaturas entre 21º e 30ºC (Glenn & Doty, 1990). A
dinâmica marinha local é um dos principais fatores responsáveis pela distribuição desta
espécie, podendo ser limitada pelo maior aporte de água doce. Estas algas são comumente
encontradas fixadas sobre substratos consolidados, em áreas protegidas por corais da
energia de ondas, em águas transparentes de hidrodinamismo moderado (Mshigeni, 1979;
Doty, 1987; Trono, 1993).
Os principais fatores que influenciam o crescimento de K. alvarezii e,
conseqüentemente, o seu desempenho sob cultivo são: temperatura, salinidade, nutrientes e
dinâmica marinha (Doty, 1987), além da ação da herbivoria e epifitismo (Wakibia et al.,
2006).
A produção comercial desta espécie é realizada por crescimento vegetativo do talo
através de fragmentação do talo. As mudas são mantidas sob cultivo durante ciclos de 45 a
60 dias, as quais são posteriormente secas e comercializadas para as indústrias de extração
de carragenana. Os maiores e principais cultivos comerciais do mundo utilizam o sistema
de cultivo conhecido como ‘tie-tie’, no qual as mudas são atadas a cabos/cordas dispostos
como varais fixos ao fundo por estacas ou suspensos de forma flutuante (Hurtado et al.,
2001).
No Brasil, são utilizados sistemas flutuantes denominados balsas flutuantes (Figura
3) desenvolvidas por Miguel Sepúlveda da empresa MD ALGAM. Cada balsa ocupa uma
área de 450 m2, e é composta por 30 módulos (3x5 m cada) sustentados por tubos de PVC
de 100 mm de diâmetro com as extremidades fechadas. Os módulos são conectados uns
aos outros por cabos de polipropileno (6 mm) e cada um possui um conjunto de 10 fios de
nylon, nos quais são atadas cerca de 20 mudas em cada (Figura 3). A parte inferior de cada
módulo possui uma rede de nylon (malha - 40 mm e fio - 0,50 mm), para proteger as algas
da ação da herbivoria e minimizar sua dispersão para o ambiente. As balsas são presas por
cabos que partem de suas extremidades e são presos a duas poitas ou pinos de aço fixados
no assoalho marinho.
A introdução de Kappaphycus alvarezii no Brasil
Para a introdução de Kappaphycus no Brasil, em 1995, foi criado um programa
experimental em Ubatuba - SP, conduzido pelo Instituto de Biociências da Universidade de
São Paulo (USP), a fim de verificar a viabilidade comercial e o risco ambiental do cultivo,
tanto de K. alvarezii quanto de K. striatum. De maneira geral, tais investigações indicaram
a ausência de dispersão e colonização por estas espécies (Paula & Pereira, 1998; Paula et
3
Introdução Geral
al., 1998; Oliveira & Paula, 2001; Paula & Oliveira, 2004). Contudo, foi constatada a
existência de plantas femininas de K. alvarezii, da variável marrom (Zuccarello et al.,
2006), além da ocorrência de tetrasporófitos em determinados períodos do ano (Paula et
al., 1999, Bulboa & Paula, 2005). Ao contrário de K. alvarezii, K. striatum apresentou
potencial invasivo em função da produção de tetrasporófitos viáveis durante cultivo
experimental no mar (Bulboa & Paula 2005).
A partir de 1998, foi iniciado o cultivo comercial de K. alvarezii no Brasil. O
primeiro cultivo foi na Baía da Ilha Grande no Estado do Rio de Janeiro. Em 2004, a
empresa Sete Ondas Biomar passou a cultivar esta espécie na Baía de Sepetiba para
abastecer sua indústria de processamento de carragenana instalada no Município de Itaguaí
- RJ. A partir deste ano, se desencadeou um crescimento significativo da atividade na
região, embora sem estudos de monitoramento ambiental ou acerca do potencial invasivo
da espécie. Mais recentemente, foram também relatadas introduções nos estados de
Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte, Ceará (Oliveira, 2005) e Bahia (Sepúlveda,
comunicação pessoal) para os quais não foram publicados estudos de monitoramento
ambiental.
Em função das crescentes introduções da espécie e de seus potenciais econômico,
para minimizar o uso da matéria prima importada, e social, como fonte de renda alternativa
para comunidades pesqueiras, fez-se emergente a criação de leis e normas que
regulamentassem a atividade. Portanto, em 17 de julho de 2007, foi publicada a Instrução
Normativa Nº 165 do IBAMA que proibia novas introduções e limitava àqueles que já
haviam realizado solicitação de concessão de área para cultivo de K. alvarezii até aquela
data, o direito de assinar um termo de compromisso estabelecido também pelo IBAMA.
Os potenciais danos ambientais causados pela aqüicultura em geral podem e devem
ser evitados a partir da utilização de ferramentas de planejamento e gerenciamento
integrados. Para evitar danos ambientais, estudos prévios e de monitoramento ambiental
devem ser realizados visando estabelecer subsídios ao correto ordenamento da atividade
(Oliveira, 2005; Bastos, 2006). No caso de K. alvarezii, Paula et al. (1998) consideraram
fundamental a realização de investigações sobre a dispersão de algas desprendidas dos
cultivos e a ocorrência e viabilidade de esporos.
Dentro do contexto nacional sobre a introdução e a crescente expansão da produção
comercial de K. alvarezii, fez-se clara a necessidade do desenvolvimento de estudos de
monitoramento ambiental das atividades de cultivo de K. alvarezii que fornecessem
subsídios aos órgãos ambientais competentes na formulação do termo de compromisso que
4
Introdução Geral
veio a ser publicado em 22 de julho de 2008 na Instrução Normativa Nº 185 do IBAMA.
Esta IN foi formulada tendo como referência os estudos realizados pelo Instituto de
Biociências/ USP (Paula, et al.,1998; Bulboa & Paula, 2005; Oliveira, 2005), os relatórios
técnicos gerados pelo próprio setor produtivo (Sepúlveda, 2002; Vilaça, 2007) e,
principalmente, os produtos gerados pelo programa de monitoramento ambiental do cultivo
de Kappaphycus alvarezii conduzido pelo Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio
de Janeiro (Reis, 2007), do qual o estudo aqui apresentado é parte essencial.
Sendo assim, o objetivo geral deste estudo foi avaliar o potencial invasivo da
macroalga exótica K. alvarezii no sul do Estado do Rio de Janeiro, visando contribuir para
o ordenamento da atividade no país. Para alcançar este objetivo, foram estabelecidos os
objetivos específicos:
¾ Verificar a ocorrência de estruturas reprodutivas nas mudas de K. alvarezii
cultivadas;
¾ Averiguar a ocorrência e viabilidade de esporos produzidos pelas mudas
cultivadas;
¾ Quantificar a dispersão de mudas no entorno dos cultivos estudados;
¾ Analisar a viabilidade de mudas fora do sistema de cultivo;
¾ Propor um protocolo de monitoramento ambiental para as atividades de cultivo de
K. alvarezii no sul do Estado do Rio de Janeiro.
No Capítulo 1 deste trabalho é apresentada a proposta do protocolo de
monitoramento ambiental baseada em estudo sobre a dispersão e o estabelecimento de K.
alvarezii no entorno do maior cultivo comercial desta espécie no país na ocasião,
localizado na Baía da Marambaia, Baía de Sepetiba, RJ.
No Capítulo 2, o potencial invasivo de K. alvarezii foi avaliado através da aplicação
prática do protocolo sugerido no Capítulo 1, na Baía da Marambaia e em outros dois sítios:
Praia Grande, na Ilha de Itacuruçá, também localizado na Baía de Sepetiba, e Enseada de
Araçatiba, Baía da Ilha Grande, de março de 2007 a fevereiro de 2008.
5
Introdução Geral
Figuras
10 cm
(1)
10 cm
(2)
10 cm
(3)
Figura 1: Variantes pigmentares de Kappaphycus alvarezii cultivada no Rio de Janeiro: (1)
Marrom; (2) Vermelha; (3) Verde.
Figura 2: Ciclo de vida de Kappaphycus alvarezii (The ABC of eucheuma seaplant
production, disponível em: www.surialink.com, visitado em 2007).
6
Introdução Geral
1m
Figura 3: Balsas flutuantes da maior fazenda marinha de Kappaphycus alvarezii no Brasil,
localizada na Baía de Sepetiba, RJ.
7
Capítulo 1: Contribuição ao Protocolo de Monitoramento Ambiental da Maricultura
de Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex P. C. Silva (Areschougiaceae - Rhodophyta)
na Baía de Sepetiba, RJ, Brasil.
Beatriz Castelar, Renata Perpetuo Reis & Marcos Bastos
Aceito para publicação no periódico Acta Botanica Brasilica em setembro de 2008
(Anexo 1).
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Capítulo 1 - Protocolo de monitoramento ambiental da maricultura de K. alvarezii
Resumo
Kappaphycus alvarezii, uma das principais fontes de matéria prima para produção de
carragenana, vem sendo cultivada em balsas flutuantes, na Baía de Sepetiba, sem estudos
de monitoramento ambiental. A ocorrência e o estabelecimento de esporos e de mudas
desta alga exótica no ambiente marinho foram avaliados e a praticidade da metodologia
aplicada foi verificada, visando à proposta de um protocolo de monitoramento ambiental
para cultivos liberados para o Brasil, entre a Baía de Sepetiba (RJ) e a Ilha Bela (SP). Este
estudo foi realizado no maior cultivo desta espécie no país, na Baía de Sepetiba
(23º03’50”S e 043º52’50”N), entre maio e julho de 2006. Neste período, não foi observada
ocorrência de mudas férteis sob cultivo tampouco estabelecimento de esporos. A
ocorrência de mudas fora do sistema de cultivo foi ínfima, frente à biomassa cultivada, e
restrita aos limites da fazenda marinha. Além disso, a sobrevivência de mudas
transplantadas fora das balsas foi suprimida em detrimento da baixa incidência luminosa
provocada pelo alto teor de material particulado em suspensão na água do mar. Concluiuse, portanto, que a introdução de Kappaphycus alvarezii não ocasionou danos ambientais
nesta baía até o momento e que o método utilizado foi adequado à avaliação do
estabelecimento desta espécie no ambiente. Neste sentido, recomenda-se a aplicação
permanente do método apresentado como protocolo para o cultivo de Kappaphycus
alvarezii na área permitida para o Brasil, visando à manutenção da biodiversidade marinha.
Palavras-chave: alga exótica, maricultura de algas, introdução de espécies.
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Abstract
Kappaphycus alvarezii, one of the most important sources of raw material for
carrageenan production, has been cultivated in floating rafts system, at Sepetiba Bay,
southeast Brazil, without environmental monitoring studies. The aim of this research was
to verify the occurrence and establishment of seedlings and spores of K. alvarezii in the
benthic communities around the biggest K. alvarezii Brazilian’s farm, at Sepetiba Bay
(23º03’50”S e 043º 52’ 50”N), to analyze the applicability of the methodology to propose
an environmental monitoring protocol for the areas permitted in Brazil for this cultivation.
From May to July 2006, the occurrence of fertile cultivated branches as well the
recruitment and establishment of the spores were not observed. The occurrence of
seedlings out of the rafts was restricted to the farm limits and the lost biomass was
insignificant in relation to the cultivated biomass. Futhermore, the establishment of the
transplanted seedlings through vegetative growth was suppressed by high particulate
suspended material in the water column. These results suggest that K. alvarezii
introduction did not promote environmental damages in Sepetiba bay until the present and
the presented methodology was adequate for this kind of evaluation. It is recommended the
permanent application of the method as a protocol for area permitted to cultivate K.
alvarezii in Brazil for the maintenance of the marine biodiversity.
Key words: exotic seaweed, seaweed cultivation, species introduction.
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Introdução
A demanda mundial de matéria prima para a produção de carragenana é crescente
(Ask & Azanza 2002) sendo estimado um aumento anual de cerca de 5% para as próximas
décadas (Eklöf et al. 2005). No Brasil, existem duas fontes de matéria prima para produção
de carragenana, uma a partir do cultivo da alga exótica, Kappaphycus alvarezii (Doty)
Doty ex P. C. Silva (Areschougiaceae - Rhodophyta), e outra a partir da alga nativa,
Hypnea musciformis (Wulfen) J. V. Lamouroux (Cystocloneaceae - Rhodophyta), coletada
em bancos naturais (Paula et al. 1998). Apesar de H. musciformis apresentar ampla
distribuição na costa brasileira, sua coleta é insuficiente para suprir a demanda nacional.
Além disso, ainda que sua taxa de crescimento atinja até 10%.dia-1 (Reis et al. 2006), esta
espécie apresenta difícil adaptação às tecnologias de cultivo (Oliveira & Miranda 1998).
A introdução de K. alvarezii no Brasil foi proposta com intuito de minimizar a
explotação dos bancos naturais de H. musciformis e de diminuir a dependência da matéria
prima importada (Oliveira 1990; Paula et al. 2002). Sendo assim, em 1995 iniciou-se um
programa experimental de introdução desta espécie no país, desenvolvido em Ubatuba, SP,
Brasil (Paula et al. 1998) e em 2004 foi iniciado o primeiro cultivo comercial de K.
alvarezii na Baía de Sepetiba, RJ, Brasil.
Contudo, danos ambientais causados pela introdução intencional de espécies têm sido
amplamente relatados (FAO 1996; CBD 2004). De acordo com ‘International Union for
the Conservation of Nature - IUCN’, a introdução de espécies é uma das principais
responsáveis pela perda da biodiversidade. Os danos ambientais sobre os recifes coralíneos
havaianos causados pela introdução intencional de espécies de Kappaphycus/Eucheuma
são os mais bem documentados (Conklin & Smith 2005). Vinte e cinco anos após a
introdução na Baía de Kane’ohe, no Havaí, essas algas se estabeleceram sobre os corais,
causando-lhes a morte principalmente por sombreamento, e continua se dispersando para
outras regiões (Conklin & Smith 2005). Também foram relatados estabelecimento de K.
alvarezii em recifes na Índia (Bagla 2008; Chandrasekaran et al. 2008) e na Venezuela
(Barrios et al 2007).
Para evitar danos ambientais causados pela introdução intencional de algas é
necessária à implementação de procedimentos de avaliação de risco e/ou de
monitoramento ambiental para verificar tanto o estabelecimento da espécie introduzida no
meio ambiente quanto à introdução de organismos indesejados associados à espécie-alvo
(Oliveira 2005; Verlecar & Pereira 2006). Entretanto, são incipientes os programas de
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monitoramento ambiental das introduções intencionais de espécies de Kappaphycus no
mundo (Ask et al. 2003; Conklin & Smith 2005).
No Brasil, de acordo com a Instrução Normativa nº185 de 23 de Julho de 2008, passa
a ser exigida pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais
Renováveis (IBAMA/MMA) a execução do monitoramento ambiental relativo à produção
de Kappaphycus alvarezii. Desta maneira, torna-se emergente a criação de metodologias
eficientes para a avaliação do estabelecimento desta alga fora das estruturas de cultivo.
Os objetivos deste estudo foram: 1) analisar a ocorrência e a viabilidade de esporos e
mudas de K. alvarezii no ambiente natural no entorno do maior do cultivo desta espécie no
país e; 2) propor um protocolo de monitoramento ambiental para a maricultura de K.
alvarezii na região sudeste brasileira através da avaliação da ocorrência e do
estabelecimento de esporos e mudas desta espécie no entorno do maior cultivo do país.
Material e métodos
Este estudo foi conduzido de maio a julho de 2006, na Baía da Marambaia
(23º03’50”S e 043º 52’ 50”N), situada na porção sudoeste da Baía de Sepetiba, litoral sul
do Estado do Rio de Janeiro, Brasil (Fig. 1). A região encontra-se nas proximidades da
principal conexão da Baía de Sepetiba com o Oceano Atlântico, onde ocorrem as correntes
de maior intensidade (superior a 50 cm.s-1), além de um volume maior de águas renovadas
(Signorini 1980; SEMADS 2001). A Baía da Marambaia possui uma profundidade média
de 2,3 m, é limitada a leste por um cordão arenoso de cerca de 2 km de extensão e a oeste
pela Ilha da Marambaia, sendo composta estritamente por substratos não consolidados de
frações granulométricas predominantemente finas do tipo lodoso (Pereira et al. 2003).
O cultivo de K. alvarezii foi instalado em 2004, a aproximadamente 60 m da praia,
composto por 70 unidades de produção, denominadas balsas flutuantes. Cada balsa é
composta por 30 subunidades, os módulos (3x5 m), contendo 220 mudas cada um. Sob
cada balsa é, ainda, instalada uma rede de nylon (60 mm de malha) que visa minimizar a
dispersão de mudas para o ambiente natural.
A temperatura e a salinidade da água do mar foram registradas diariamente com
auxílio de termômetro de mercúrio e refratômetro portátil, respectivamente. A
transparência da água foi estimada com auxílio de disco de Secchi, semanalmente. Coletas
de água do mar foram realizadas, também semanalmente, para a quantificação do material
particulado em suspensão (MPS) e para análise da concentração de amônia, nitrito, nitrato
e fosfato (Grasshoff et al. 1983). Todas as medições foram realizadas em triplicatas.
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A ocorrência de material fértil (tetrásporos e carpósporos) foi verificada através da
análise de 135 mudas de K. alvarezii retiradas aleatoriamente (tabela de números
aleatórios) das balsas flutuantes. Os talos foram observados em campo com auxílio de lupa
manual. Cortes anatômicos, realizados à mão livre, foram observados através de
microscopia óptica em laboratório. Para observar a fixação de esporos liberados, 36 placas
de acrílico (10x10 cm), com ranhuras na face superior, foram aleatoriamente instaladas sob
as estruturas de cultivo. Metade das placas foi retirada após 20 dias, no meio do ciclo de
produção comercial do cultivo, e a outra metade após 40 dias, no final do ciclo de
produção comercial. Logo após a retirada, as placas foram acondicionadas em formaldeído
a 4% e analisadas através de microscopia óptica a fim de se quantificar os esporos fixados.
Com o intuito de verificar o recrutamento, nove placas de acrílico, iguais às
anteriores, foram aleatoriamente instaladas sob o cultivo e recolhidas após 20 dias. Após
este período, as placas foram transportadas em caixa térmica com água do mar para até o
Laboratório de Cultivo do Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro, onde
o cultivo foi realizado sob condições ambientais próximas ao ideal requerido pela espécie
(Paula et al. 1999, Paula et al. 2001, Paula & Pereira 2003). O cultivo in vitro foi realizado
em aquários contendo 1 L de água do mar filtrada em membrana de éster celulose (0,45
µm), enriquecida com solução Provasoli modificada ES/4 (Starr & Zeikus, 1993), aerada
por bombas de aeração de aquários e trocada a cada cinco dias. A temperatura da água foi
mantida em 22 ± 2 ºC, salinidade de 35 ± 1 e fotoperíodo de 12 horas luz. A iluminação foi
obtida através de lâmpadas fluorescentes de 20 W, sob irradiância de 130 ± 20 µmol.m-2.s1
. Após 20 dias sob cultivo in vitro as placas de acrílico foram observadas através de
microscopia óptica a fim de se quantificar, através do percentual de cobertura, o
desenvolvimento das plântulas.
A ocorrência de mudas de K. alvarezii desprendidas, fora do sistema de cultivo, foi
verificada em toda a extensão da praia da Baía da Marambaia e quantificada, em doze
estações de coleta pré-estabelecidas (Fig. 1). Em cada estação, foram dispostos
aleatoriamente dez quadrados amostrais (50x50 cm) sobre um transecto de 20 m paralelo à
linha da água e aplicada a metodologia de amostragem destrutiva adaptada de De Wreede
(1985), coletando-se apenas os exemplares de Kappaphycus alvarezii. As mudas coletadas
foram secas em estufa a 60ºC até obtenção de massa constante. A biomassa total
desprendida do cultivo foi estimada e comparada em termos percentuais com a biomassa
média total da fazenda.
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Finalmente, para avaliar o estabelecimento de mudas de K. alvarezii no ambiente
natural foi utilizado um sistema de transplante. Dezoito mudas, com massa úmida inicial
de 100 g, foram atadas a blocos de cimento, instalados no limite superior da zona
infralitorânea, com o intuito de simular o ambiente mais propício para o estabelecimento
desta alga na Baía da Marambaia. As mudas foram pesadas a cada 20 dias e o sucesso de
estabelecimento avaliado através da taxa de crescimento diário expressa em %.dia-1 e
obtida através da fórmula: TCD = 100 x [LN(Mf)/(Mi)]/t, onde Mf = massa úmida final; Mi
= massa úmida inicial; e t = dias de experimento (Ask 2006).
Para o tratamento estatístico, foi utilizado o pacote estatístico Statistica 6.0 StatSoft®.
Os dados não apresentaram normalidade (teste de Shapiro Wilk’s) e/ou homogeneidade de
variâncias (Teste de Cochran), portanto foram submetidos aos testes não-paramétricos (Zar
1996). As medianas das biomassas fora do sistema de cultivo nas diferentes estações de
coleta foram comparadas através do teste Kruskal-Wallis e as medianas das taxas de
crescimento das mudas transplantadas nos períodos de 20 e 40 dias foram comparadas pela
análise de Wilcoxon. O intervalo de confiança para os testes de significância foi de 95% (p
= 0,05).
Resultados e discussão
As mudas de K. alvarezii cultivadas na Baía da Marambaia não se mostraram férteis
durante o período estudado, uma vez que tetrásporos ou cistocarpos não foram observados
nos 135 talos vistoriados. Portanto, não foi observado recrutamento de esporos nas placas
acrílicas mantidas sob cultivo. Segundo Bulboa et al. (2008), após 20 dias, plântulas
cultivadas in vitro alcançaram cerca de 40 µm de diâmetro, porém, assim como no presente
estudo, não foi registrada a ocorrência de recrutamento in situ. Desta maneira, não foi
constatado o estabelecimento da espécie exótica via estruturas reprodutivas no ambiente
natural na Baía da Marambaia. Este resultado está de acordo com os resultados de AzanzaCorrales et al. (1992). Segundo estes autores, esta espécie geralmente apresenta-se infértil
em sistemas de cultivo, ou as fases reprodutivas não ocorrem simultaneamente, sugerindo
que o ciclo não se completa nos cultivos. Paula et al. (1999) reportaram mudas férteis de
K. alvarezii de dezembro de 1995 a maio de 1996, contudo, os esporos foram pouco
viáveis, não apresentando, como neste estudo, potencial de estabelecimento no ambiente.
Quanto à ocorrência de mudas fora do sistema de cultivo na Baía da Marambaia,
foram observadas mudas em apenas um terço das estações de coleta (W0,5; W0,2; E0,2 e
E0,5) e restritas à área de manejo da fazenda marinha (Figs. 1 e 2). A variação da biomassa
14
das mudas foi altamente significativa entre as doze estações de coleta (H11,120 = 79,68; p <
0,001), variando de zero a 237,09 g.m-2 (massa seca). A biomassa total de K. alvarezii fora
do sistema de cultivo, com base na amostragem realizada, foi estimada em torno de 50 kg
de massa seca, representando 0,1% da estimativa da biomassa total cultivada na fazenda
marinha. A diminuta e restrita ocorrência de K. alvarezii no ambiente foi atribuída à baixa
capacidade de estabelecimento desta alga no ambiente natural da Baía da Marambaia.
Fora dos limites da fazenda, Reis (dados não publicados) constatou a ausência de K.
alvarezii no costão oeste da Praia do Kutuca (Fig. 1). Esta serve como uma área-controle
estratégica para o monitoramento ambiental deste cultivo, pois está localizada a cerca de
20 km a oeste da Baía da Marambaia, ou seja, fora da área de abrangência da fazenda
marinha, além de estar sob influência de um dos canais mais importantes de entrada de
correntes da Baía de Sepetiba (SEMADS 2001) e da comunidade algácea local estar sendo
monitorada desde 1999, existindo, portanto, dados pretéritos à instalação da fazenda
realizados por Amado Filho et al. (2003).
As taxas de crescimento diário (TCD) das mudas de K. alvarezii transplantadas
apresentaram valores negativos (-14,21 ± 18,0%.dia-1) e não diferiram entre os períodos
avaliados (Z = 1,24; p = 0,21; Fig. 3). Todas as mudas transplantadas morreram antes de
60 dias de experimento. Possivelmente, o estabelecimento das mudas foi limitado pela luz,
uma vez que a estimativa da transparência da água do mar, associada ao elevado teor de
material particulado em suspensão propiciaram uma baixa incidência luminosa durante
todo o período experimental (Tab.1). K. alvarezii é considerada tolerante à turbidez, desde
que em baixa freqüência (Mshigeni 1979; Doty 1987; Trono 1993). Ressalta-se que no
período amostrado, a temperatura superficial da água do mar e a salinidade se mantiveram
dentro dos limites adequados ao crescimento de K. alvarezii (Tab. 1; Glenn & Doty 1990;
Paula & Pereira, 2003; Bulboa & Paula 2005) e que os nutrientes apresentaram valores
superiores aos requeridos pela espécie (Tab. 1), sendo K. alvarezii conhecida por seu baixo
requerimento de nitrogênio e fósforo (Wakibia et al. 2006).
Conclusão
K. alvarezii não se estabeleceu no ambiente natural via estruturas reprodutivas ou via
crescimento vegetativo de mudas desprendidas do cultivo, sendo a restrição luminosa
decorrente do alto teor de material particulado em suspensão, um dos principais fatores
limitantes a espécie na Baía da Marambaia. Os resultados sugerem que a introdução desta
espécie para fins de maricultura em balsas flutuantes não está promovendo danos
15
ambientais no local até o momento. Entretanto, devido aos resultados de sua dispersão e
estabelecimento nos corais do Havaí, após cerca de três décadas da sua introdução
(Russell, 1983; Rodgers & Cox 1999; Smith et al. 2002; Conklin & Smith 2005), tanto via
crescimento vegetativo quanto por esporos, assim como os relatos de bioinvasão na Índia
(Bagla 2008; Chandrasekaran et al. 2008) e na Venezuela (Barrios et al. 2007) recomendase o monitoramento ambiental permanente dos cultivos de K. alvarezii no Brasil.
Visando à manutenção da biodiversidade marinha, constatada a aplicabilidade da
metodologia apresentada, seu uso é proposto como protocolo para monitorar o
estabelecimento de K. alvarezii fora do sistema de cultivo, na área permitida para o cultivo
desta espécie, compreendida entre a Baía de Sepetiba (RJ) e a Ilha Bela (SP), pela
Instrução Normativa nº185 de 23 de Julho de 2008. Recomenda-se, então: a realização de
vistorias trimestrais de estruturas reprodutivas em mudas cultivadas; vistorias anuais em
placas acrílicas; cultivo in vitro de material fértil para verificar a sua viabilidade; vistoria e
quantificação freqüente de mudas no entorno das fazendas marinhas e anualmente em áreas
controle e realização de experimentos semestrais de transplantes de mudas.
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20
Capítuloo 1 - Protoccolo de monnitoramento ambiental da
d maricultuura de K. allvarezii
Figuras
S
Figurra 1: Mapa da Baía daa Marambaiia, inserida na porção sudoeste daa Baía de Sepetiba,
liitoral sul doo Estado doo Rio de Jaaneiro, Brassil, indicanddo as 12 esttações de coleta
c
no
e
entorno
da fazenda
f
maarinha de Kappaphycus
K
s alvarezii e a praia ddo Kutuca, utilizada
u
c
como
ponto controle daa dispersão da
d alga exótica.
21
E 2,5
E 2,0
E 1,5
E 1,0
E 0,5
E 0,2
W 0,2
W 0,5
W 1,0
W 1,5
Mediana
Quartil (25-75%)
Min-Máx
Extremos
W 2,0
260
240
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
-20
W 2,5
Biomassa seca (g.m -2)
Estações de coleta
Figura 2: Variação da biomassa seca (g.m-2) de mudas de Kappaphycus alvarezii nas
estações de coleta ao longo da praia da Baía da Marambaia, em junho de 2006.
Taxa de Crescimento Dário (%.dia -1)
10
0
-10
-20
-30
-40
Mediana
Quartil (25-75%)
Min-Máx
Extremos
-50
-60
T20
T40
Dias
Figura 3: Taxa de crescimento diário das mudas de Kappaphycus alvarezii transplantadas
na Baía da Marambaia, pesadas após 20 dias (T20) e 40 dias (T40) entre maio e julho
de 2006.
22
Tabelas
Tabela 1: Número amostral (n) e valores (mínimos) medianos (máximos) das variáveis
abióticas mensuradas na Baía da Marambaia, Baía de Sepetiba, RJ, Brasil, de maio a julho
de 2006.
Variável abiótica
n
(mínimo) mediana (máximo)
Temperatura (°C)
65
(21,0)
24,0
(28,0)
Salinidade
65
(30,0)
32,0
(36,0)
Transparência (m)
12
(0,6)
1,2
(1,5)
Turbidez (mg/L)
12
(26,7)
37,7
(51,7)
Amônia (μmol/L)
12
(0,7)
1,8
(4,1)
Nitrito (μmol/L)
12
(0,2)
0,5
(1,1)
Nitrato (μmol/L)
12
(1,4)
2,0
(2,6)
Fosfato (μmol/L)
12
(0,2)
0,4
(1,0)
23
Capítulo 2: Invasive potential of Kappaphycus alvarezii in Rio de Janeiro south coast,
Brazil: a contribution to an environmentally secure cultivation in the tropics
Beatriz Castelar, Renata Perpetuo Reis, Ana Luísa Moura & Rodrigo Kirk
Submetido para o periódico Botanica Marina em janeiro de 2009 (Anexo 2).
24
Capítulo 2 - Invasive potential of Kappaphycus alvarezii
Abstract
The carragenophyte Kappaphycus alvarezii has been introduced into tropical regions,
including Brazil, for aquaculture purposes. Our study estimated the biomass loss of farmed
cuttings, the establishment of cuttings outside the rafts, the occurrence of spores, and
evaluated the invasive potential of K. alvarezii at three sites in Rio de Janeiro.
Temperature, salinity, water transparence, wind velocity and direction (hydrodynamic
indicator) and solar radiation (irradiation availability indicator) presented spatial
differences (p < 0.05). We neither found spores in cultivated cuttings nor verified spores
recruitment on artificial substrates. The biomass loss of cuttings varied temporally (H(6, 840)
= 20.88; p = 0.002); however, it was restricted to the cultivation management area of one
site and lower when compared with native algal biomass (Z = - 2.10; p = 0.04). The
establishment of cuttings was apparently limited by herbivory at Ilha Grande Bay and
controlled by water transparency (r = 0.81; p < 0.001), hydrodynamics (r = 0.72; p <
0.001) and temperature (r = - 0.63; p < 0.001) at Sepetiba Bay. The invasive potential of K.
alvarezii was considered remote. However, the use of environmental protocols for
cultivation activities is necessary to prevent environmental impacts, mainly in tropical
regions.
Keywords: introduction of species, Kappaphycus alvarezii, monitoring, precaution,
protocol.
Abreviations
EA, Enseada de Araçatiba;
MB, Marambaia Bay;
PG, Praia Grande.
25
Introduction
Introduction of exotic species is one of the main causes of biodiversity loss
throughout the world according to the International Union for the Conservation of Nature
(IUCN). Environmental damage caused by the intentional introduction for aquaculture
purposes has been widely reported (Pérez et al. 2003, Zemke-White and Smith 2006,
Pickering et al. 2007, Williams and Smith 2007). However, predictions about invasiveness
are uncertain (Schaffelke et al. 2006, Boudouresque and Verlaque 2002, Pickering et al.
2007). Security protocols approved by the government, including quarantine procedures,
as part of permanent monitoring of sites are essential to prevent environmental risks (Ask
et al. 2003, Pickering et al. 2007).
The introduction of Kappaphycus and Eucheuma species in Hawaii has been one of
the most studied cases of environmental damages. After nearly 30 years of introduction,
some of the local coral reefs have showed algae cover up to 80% (Russel 1983, Rodgers
and Cox 1999, Conklin and Smith 2005). Recently, invasions of K. alvarezii on corals
were reported at the Mannar Gulf in India (Chandrasekaran et al. 2008) and at Cubagua
Island in Venezuela (Barrios 2008). However, there have been controversies about the
species taxonomy and its invasive potential, which is attributed to the large morphological
plasticity, the absence of characteristics suitable for species identification and the multiple
commercial names (Zemke-White and Smith 2006, Zuccarello et al. 2006). In this way,
the determination of the invasive species is uncertain. According to Zemke-White and
Smith (2006), Eucheuma denticulatum (N.L. Burman) F. S. Collins and Hervey is the
dominant invasive species in Hawaii in spite
of K. alvarezii, and according to the
molecular biology studies of Zuccarello et al. (2006), the K. alvarezii strain introduced in
Hawaii is genetically distinct from that cultivated throughout the world. Another problem
was the absence of voucher material of introduced species for aquaculture (Zemke-White
and Smith 2006). Moreover, globally environmental monitoring programs for eucheumoid
cultivation are incipient (Conklin and Smith 2005, Pickering et al. 2007).
K. alvarezii has been one of the main cultivated macroalgal species of the world due
to its importance as a source of carrageenan, an hydrocolloid of commercial value (Ask
and Azanza 2002, Pickering et al. 2007). Due to the high commercial demand of
carrageenan and the social and economic benefits cited of K. alvarezii cultivation, this
seaweed has been easily propagated into many tropical regions, including Brazil (Paula et
al. 1999, Ask et al. 2003).
26
The Brazilian coast has been a priority region for conservation, mainly because of its
high degree of marine endemism (Olson and Dienerstein 2002). However, information
about its biodiversity is still incomplete, and apparently there are no reports of invasions of
exotic seaweeds (Paula and Oliveira 2004, GIDB 2008). In 1995, K. alvarezii was
introduced experimentally at the north coast of São Paulo State in Brazil, in order to
minimize both the extraction of natural beds of the native carragenophyte, Hypnea
musciformis (Wulfen) J. V. Lamouroux, and the dependence of imported raw materials
(Paula et al. 1999). In 1998, commercial cultivation of K. alvarezii began at Ilha Grande
Bay in the south of Rio de Janeiro State (Sepúlveda, unpublished data), and in 2003, the
activity was expanded by Sepúlveda to Sepetiba Bay without instituting environmental
monitoring studies (Reis et al. 2007). Presently, these bays are the main areas of
commercial K. alvarezii cultivation in Brazil.
In Brazil, K. alvarezii and K. striatum introduced in the sea developed tetraspores
and K. striatum was removed from the sea to avoid undesirable propagation since they
produced viable tetraspores in opposition to what happens with K. alvarezii (Paula et al.
1999, Bulboa and Paula 2005, Bulboa et al. 2007, 2008). In this context, the need of
environmental monitoring protocols in exotic seaweed programs for sustainable
commercial mariculture and the need to include investigation of reproductive structures
and recruitment of target algae are observed.
To stimulate the use of monitoring protocols for K. alvarezii farming in the tropics
and consequently environmental safety expansion of this activity, this study evaluated both
the establishment of K. alvarezii spores and lost cuttings of three commercial cultivations
to determine the invasive potential of this species at the south coast of Rio de Janeiro State,
Brazil.
Materials and methods
Three sites at the south coast of Rio de Janeiro State were selected for this study: (i)
Marambaia Bay (MB - 23º03’50”S and 043º52’50”W), (ii) Praia Grande - Ilha de
Itacuruçá (PG - 22º57’06”S and 043º54’26”W), both in Sepetiba Bay, and (iii) Enseada de
Araçatiba (EA - 23º09’17”S and 044º20’08”W) in Ilha Grande Bay (Figure 1). MB is a
shallow bay (about 2 m deep), located south of Sepetiba Bay, characterized as a sandy
beach approximately 20 km long without rocky shores. At this site, the largest commercial
cultivation of K. alvarezii was implanted, with up to 100 floating rafts according to the
commercial production. PG is located north of Sepetiba Bay of depth less than 5 m,
27
turning southwest. EA is a cove of depth less than 20 m, located north of Ilha Grande Bay,
turning north. PG and EA are limited by rocky shores, but both have two floating rafts.
The study was conducted from February 2006 to February 2008 at MB, and from
May 2007 to February 2008 at PG and EA.
Floating rafts, each one with 30 modules (3x5 m), were used in commercial
cultivation. To each module, about 220 cuttings were fixed by tie-tie method in 10 nylon
lines, and a nylon net (60 mm) was attached to avoid cutting loss from the module.
Water surface temperature and salinity were measured in situ three times a week, and
water transparency was estimated weekly with Secchi disk. Data from the Meteorological
Station of Marambaia (located about 30 km far of Sepetiba Bay sites - MB and PG) and
the Meteorological Station of Parati (about 30 km from Ilha Grande Bay site - EA) were
provided by the National Institute of Meteorology (INMET). Wind velocity (m.s-1) and
direction (degrees) were indicative of marine hydrodynamics, and solar radiation (kJ.m-2)
was considered indicative of light availability (irradiance).
To verify the occurrence of tetraspores and carpospores, the cuttings were randomly
sampled from the cultivation rafts (n = 36 for each site) every three months with
magnifying glass (20x) prior to anatomical section analysis under light microscopy.
During the same sampling periods, the spore recruitment of K. alvarezii after a
production cycle of 40 days was evaluated on artificial substrates. Acrylic plates of 0.1 m2
(n = 20 in each site) with upper side roughed were kept below the floating rafts for 40 days
and later fixed in 4% formaldehyde solution and analyzed under optical microscopy.
The occurrence of K. alvarezii cutting loss was estimated across the MB beach every
two months. In each survey, the seaweed mass was estimated with ten squares (0.25 m2)
randomly distributed in transects 20 m long. Twelve transects were sampled over 5 km in
the algal occurrence range, at low tide, and parallel to the water line. Four transects had an
interval of 200 m near the middle of the farming and others had a 500 m interval. The
algae were classed as K. alvarezii and ‘others’ and were identified using specific literature
and nomenclature adopted by Algaebase (Guiry and Guiry 2008). The samples were
washed, dried in an oven at 60ºC until constant mass, and the percentage of contribution
was evaluated by the formula: PC = (Ms/Mt) x 100, in which Ms = specific seaweed dry
mass (K. alvarezii or ‘others’) and Mt = total seaweed dry mass.
At the other sites (PG and EA), five experiments were conduced (May, July and
October 2007; January and February 2008) for beach surveys as reported earlier, and in
28
each site, 400 m² of rocky shores around the rafts parallel to the water line were examined
by snorkeling.
To evaluate the potential establishment of K. alvarezii cuttings outside the rafts,
transplantation experiments were performed. Six surveys were made at each site, where
cuttings weighing 50 g of wet biomass (n = 18 in each site) were individually tied to
artificial substrates positioned 30 cm below the limit of the lowest low tide. The cuttings
were weighed after 40 days. The establishment of the cuttings was estimated by the daily
growth rate of each seedling calculated by the formula: DGR = ln(Mf/Mi)/t x 100, in which
Mf = final wet biomass, Mi = initial wet biomass and t = time of the experiment (Hurtado
et al. 2001).
The program Statistica 6.0 StatSoft® was used for statistical analysis. The confidence
interval for tests of significance was 95% (p = 0.05). Biotic and abiotic data were tested for
normality (Shapiro-Wilks test) and homogeneity of variance (Cochran test) according to
the recommendations of Zar (1996), and were presented with (minimum) median
(maximum). The non-parametric Kruskal-Wallis (H) test was used to verify the following:
differences in abiotic data (temperature, salinity, seawater transparency, velocity and
direction of wind and solar radiation) among sites, biomass variation at natural
environment among sites and survey of daily growth rate variations of transplanted
cuttings among sites and among surveys. Moreover, the Mann-Whitney test (Z) was used
to verify differences between the percentages of contribution of K. alvarezii and other
algae at natural environment.
The wind velocity was correlated with the K. alvarezii mass collected from the beach
samples by the Spearman correlation test. Water temperature, salinity, transparency, wind
velocity and solar radiation were correlated with the daily growth rates of transplanted
cuttings using the Spearman test. In addition, regressions were applied when correlations
were significant.
The K. alvarezii voucher material was included in the Herbarium of the Botanical
Garden of Rio de Janeiro (RB 425.507).
Results
Water temperature, salinity and transparency as well as wind velocity and direction
and solar radiation showed significant differences among sites (Tab. 1).
The occurrence of tetraspores and carpospores was not detected in cultivated cuttings
during the study period in both field and microscopy analyses. After 40 days of
29
experimentation with artificial substrates (acrylic plates), no spore recruitment was
observed on the plates, except that other seaweeds and invertebrates have colonized the
plates.
The occurrence of K. alvarezii cuttings outside of the cultivation rafts was detected in
the beach at MB but not observed in the beaches and the rocky shores near the cultivation
rafts at PG and EA. MB cuttings were observed in seven of the thirteen surveys taken at
this beach (Figure 2). A significant difference in biomass among transects was observed
(H(11, 840) = 344.07; p < 0.001), and the tendency of biomass accumulation was restricted to
transects near the cultivation rafts. We have also observed differences in the K. alvarezii
mass among surveys (H(6,
840)
= 20.88; p = 0.002). Higher tendency of biomass
accumulation at natural environment occurred in June and September 2006. K. alvarezii
cuttings were not observed in October and December 2006; March, May, July and
December 2007; and February 2008.
The sampled K. alvarezii mass was not correlated with wind velocity (r = - 0.02; p =
0.67). At this site, ten other species of seaweeds were identified (Tab. 2) and showed
significantly higher percentage of contribution than exotic seaweed (Z = -2.10; p = 0.04).
At MB and PG, at Sepetiba Bay, the daily growth rates of K. alvarezii cuttings
differed significantly (H(1, 90) = 88.17; p < 0.001; Figure 3). At the first site, the K. alvarezii
cuttings presented negative values (-20.9) -3.2 (1.6) %.day-1, and also they differed
significantly among the months surveyed (H(5,
69)
= 16.88; p = 0.005), showing a rising
trend in June 2007. At PG, the daily growth rate was (1.3) 4.7 (8.6) %.day-1 showing a
rising trend in January 2008 (H(5, 52) = 19.98; p = 0.001).
Considering together the two sites of Sepetiba Bay (MB and PG), a positive
correlation was detected between daily growth rate and water transparency (r = 0.81; p <
0.001; n = 65; 4a) and between daily growth rate and wind velocity (r = 0.72; p < 0.001; n
= 125; Figure 4b), and a negative correlation between daily growth rate and water
temperature (r = - 0.63; p < 0.001; n = 125; Figure 4c).
At EA in Ilha Grande Bay, the transplanted cuttings did not survive until 40 days,
except for rare fragments of less than 1 g (wet weight) and 2 cm long with herbivore
marks.
Discussion
The absence of reproductive structures in K. alvarezii cultivated at the south coast of
Rio de Janeiro State was in accordance with the statement that reproductive K. alvarezii is
30
rare in nature and that this species generally propagates by vegetative fragments (Doty
1987; Areces 1995, Pickering et al. 2007). However, the occurrence of tetraspores and
carpospores, both in vitro and in situ cultivations, was reported for this species (AzanzaCorrales et al. 1992, Azanza and Ask 2003), including experiments in the Brazilian coast
(Paula et al. 1999; Bulboa and Paula 2005, Bulboa et al. 2007, 2008).
The absence of spore recruitment on artificial substrates after 40 days of
experimentation at the south coast of Rio de Janeiro State was confirmed at the north coast
of São Paulo State, which was attributed to competition and herbivory (Bulboa et al.
2008). Moreover, Paula et al. (1999) found low viability of K. alvarezii tetraspores and
high mortality in their progeny. The invasive potential of this species through reproductive
structures at the southern coast Rio de Janeiro State was remote, as observed in the north
coast of São Paulo State. In another island province of Tawi-Tawi, Philippines, spore
recruitment of this species occurred on artificial substrates, indicating that colonization can
occur by reproductive structures (Azanza-Corrales et al. 1996). It was reported that the
dispersal of Kappaphycus/Eucheuma species in Hawaii probably occurred by reproductive
structures (Conklin and Smith 2005). Therefore, even if considered minimal, the
possibility of K. alvarezii invasion by reproductive structures as an ecological risk should
not be discarded because the input of different genetic strains to the local habitat can make
it invasive (Bulboa et al. 2008). In this context, we recommend permanent monitoring of
the occurrence and recruitment of these structures in the tropical regions where K.
alvarezii is being introduced.
The biomass loss of farmed Kappaphycus alvarezii was registered only near the
cultivation area of BM. This fact was attributed to cultivation management since higher
percentages of contribution occurred when there were more cultivation rafts in the sea
(personal observation), and when compared with other native algae, K. alvarezii presented
low percentages of contribution.
The absence of K. alvarezii in the beaches and rocky shores of PG and EA was in
accordance with two other studies developed in the south coast of Rio de Janeiro State
about community structure. The first one was at Sepetiba Bay, one of the most important
channels of communication of this bay with Atlantic Ocean (Reis in press) and the second
one was at Ilha Grande Bay where 40 sites were surveyed (Figueiredo and Tâmega 2007),
and K. alvarezii was not found in any site.
At Ilha Grande Bay (EA), the potential establishment of K. alvarezii cuttings in
substrates near the cultivation area was negative since it was not found in the cultivation
31
raft probably due to herbivory by fishes and the turtle Chelonia mydas Linnaeus (personal
observation). Although herbivory was not quantified, it was apparently an important
controller of transplanted cutting establishment as suggested by Waikibia et al. (2006).
On the other hand, at Sepetiba Bay (MB and PG), the presence of K. alvarezii
cuttings in artificial substrates was probably influenced by hydrodynamics and water
temperature as observed in Kenya (Waikibia et al. 2006). However, seawater transparency
could be the main limiting factor of K. alvarezii daily growth rate in this bay. In MB, due
to low seawater transparency, the transplanted cuttings did not survive, whereas in PG,
where transparency was significantly higher, the cuttings daily growth rate was positive,
suggesting invasive potential by vegetative propagation. These results emphasize the need
of environmental monitoring protocols, and the different results from the influence of
environmental factors on K. alvarezii daily growth rate in each site highlight the need for
monitoring programs at different regions where K. alvarezii has been introduced.
According to Williams and Smith (2007), eight species from 96 species of
Areschougiaceae are invasive, including some representatives of Kappaphycus genus.
Recently, two more cases of K. alvarezii invasion were reported in Cubagua Island,
Venezuela (Barrios 2008), and in Gulf of Mannar, India (Chandrasekaran et al. 2008) as
well as the known case of Kappaphycus/ Eucheuma in the Kane’ohe Bay, Hawaii (Russel
1983, Rodgers and Cox 1999, Conklin and Smith 2005, Zemke-White and Smith 2006). In
Kane’ohe Bay, the ecosystem is suffering from constant anthropogenic disturbances such
as eutrophization (Zemke-White and Smith 2006, Pickering et al. 2007), and these
invasions occur in reef ecosystems in tropical regions. In Brazil, there are no records of
coral reefs between the south coast of Rio de Janeiro State to the southern tip of this
country. This coast is characterized mainly by rocky shores and sandy beaches (Leão et al.
2003). The northeast region is characterized by reefs over 3.000 kilometers along the coast
and is considered one of the priority regions for worldwide conservation (Olson and
Dienerstein 2002). We suggest that K. alvarezii introduction should be avoided in reef
ecosystems of tropical regions, and the development of cultivation technologies with
native species should be encouraged instead.
According to Schaffelke et al. (2006), the main phases of an invasion are uptake and
transport, release and establishment, and spread and impact. Based on those studies
realized in São Paulo State (Paula et al. 1999, Bulboa and Paula 2005, Bulboa et al. 2007,
2008) and our study, the current situation of K. alvarezii in Brazil could be included in the
32
second phase of cutting occurrence in MB, but the K. alvarezii establishment has not been
confirmed.
Finally, we conclude that despite more than ten years of K. alvarezii cultivation in
Rio de Janeiro State this species has not initiated an invasion process in this region, and its
invasive potential in the south coast of Rio de Janeiro State is remote. However,
conservation actions such as the establishment of environmental monitoring protocols to
K. alvarezii cultivation are essential as preventive action against ecological impacts,
especially in tropical regions.
Acknowledgements
This research was supported by the National and State Research Grant Institutions
(CNPq and CAPES) and Sete Ondas Biomar. We express our thanks to the National
Meteorology Institute (INMET) and to Miguel Sepúlveda for logistic support.
33
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Capítulo 2 - Invasive potenntial of Kapppaphycus allvarezii
F
Figures
Figurre 1: Map loocating Marrambaia Baay (MB), Praia Grande (PG) insertted in Sepettiba Bay,
and of Enseadaa de Araçatiiba (EA) loocated in Illha Grande Bay, southh of Rio dee Janeiro
Statee in Brazil. The
T markedd areas repreesent the Ka
appaphycuss alvarezii cculture.
Figurre 2: Variations in dryy biomass ((g.m-2) of th
he Kappaphhycus alvarrezii cutting
gs in the
colleection statioons along thhe beach of Marambaiaa Bay (MB)), south of R
Rio de Janeiro State
in Brrazil.
37
Figure 3: Daily growth rate (%.day-1) of transplanted cuttings of Kappaphycus alvarezii on
Marambaia Bay (MB) and Praia Grande (PG), inserted in Sepetiba Bay, south of Rio de
Janeiro State in Brazil. Square = median of PG, lozenge = median of MB, rectangles =
lower and upper quartile (25–75%), vertical bars = maximum and minimum values, and
triangle = outliers.
38
Figure 4: Linear regression of daily growth rate (%.day-1) of transplanted cuttings in
Sepetiba Bay, south of Rio de Janeiro State in Brazil, versus (A) seawater transparency in
meters; (B) wind velocity in m.s-2, an indicator of hydrodynamics, and (C) temperature of
seawater in °C.
39
Tables
Table 1: Kruskal-Wallis (H) medians test of abiotic variables, from May 2007 to February
2008, between the three sites – Marambaia Bay (MB) and Praia Grande (PG), both inserted
in Sepetiba Bay, and Enseada de Araçatiba (EA), located in Ilha Grande Bay south of Rio
de Janeiro State in Brazil. Values in (minimum) median (maximum); p indicates the
significance level of 95%.
Sepetiba Bay
Ilha Grande
Bay
Marambaia
Praia
Enseada de
Bay (MB)
Grande (PG)
Araçatiba (EA)
Temperature (°C)
(19)25(30)
(16)22(26)
Salinity
(27)33(37)
(0.7)0.9(1.5)
Transparency (m)
Wind velocity (m.s-1)
H
p
(21)23(29)
210.1
< 0.001
(30)34(36)
(31)35(41)
75.9
< 0.001
(2.2)2.7(3.0)
(3.5)8.3(13.2)
348.1
< 0.001
(0.0)3.0 (27.6)
(0)1.6(8.5)
1962.7 < 0.001
(1)165(360)
(1)251(360)
101.1
< 0.001
(-4)44 (3998)
(-4)44(4262)
74.2
< 0.001
Wind direction (°)
-2
Radiation (kJ.m )
Table 2: Native algae species collected on the beach of the Marambaia Bay (MB), on the
Sepetiba Bay, located in south of Rio de Janeiro State in Brazil.
Rhodophyta
Acanthophora spicifera (M. Vahl) Børgesen
Gracilariopsis tenuifrons (C.J. Bird & E.C. Oliveira) Fredericq &
Hommersand
Hypnea spinella (C. Agardh) Kützing
Hypnea musciformis (Wulfen) J.V. Lamouroux
Chlorophyta
Boodleopsis pusilla (F.S. Collins) W.R. Taylor, A.B. Joly & Bernatowicz
Caulerpa sertularioides (S.G. Gmelin) M.A. Howe
Caulerpa fastigiata Montagne
Cladophora vagabunda (Linnaeus) Hoek
Ulva flexuosa Wulfen
Ulva lactuca Linnaeus
40
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O potencial invasivo de Kappaphycus alvarezii no sul do Estado do Rio de Janeiro
foi considerado ínfimo uma vez que não foi constatada a presença de estruturas
reprodutivas nas mudas cultivadas, tampouco de mudas estabelecidas nas comunidades
bentônicas no entorno dos cultivos. Contudo, previsões acerca do potencial invasivo de
uma espécie introduzida são incertas (Boudouresque & Verlaque, 2002), sendo indicada a
aplicação de medidas precautórias e de cunho conservacionista. Pelo fato de se ter obtido
taxas de crescimento diário relevantes em mudas transplantadas na Praia Grande, Ilha de
Itacuruçá, na Baía de Sepetiba, e com base nos exemplos mundiais de introduções
intencionais de eucheumatoides (Kappaphycus e Eucheuma) seguidos de estabelecimento
de algas sobre recifes de corais (India, Venezuela e Havaí), o monitoramento ambiental
permanente das atividades de cultivo se mostram essenciais.
O protocolo de monitoramento ambiental sugerido neste trabalho foi desenvolvido
através da avaliação da ocorrência e do estabelecimento de K. alvarezii no sul do Estado do
Rio de Janeiro, o qual, conjuntamente às informações sobre o litoral paulista e documentos
elaborados por membros da comunidade científica subsidiaram a formulação da IN n°185/
IBAMA, de 22 de julho de 2008, que regulamenta o cultivo desta alga exótica no Brasil.
As questões que envolvem a invasão de uma espécie exótica transpassam a questão
da perda da biodiversidade e se estendem aos impactos sócio-econômicos na pesca, na
aqüicultura e em outras atividades humanas que dependem da estabilidade de recursos
naturais de um determinado ecossistema (Doelle et al., 2007). As questões que envolvem o
uso do mar e introduções de espécies para fins de aqüicultura são abordadas até mesmo no
âmbito internacional (United Nations Conservation on the Law of the Sea) e devem ser
tratadas de forma integrada entre os mais diversos setores da nossa sociedade. Neste
sentido, a regulamentação do cultivo de K. alvarezii foi um marco nacional da primeira
ação conjunta entre o meio científico, o setor produtivo e o governamental na tomada de
decisão acerca da regulamentação de uma atividade aqüicola.
Esta ação possibilitará que as futuras tomadas de decisão para o ordenamento desta
atividade no que concerne a expansão crescente dos cultivos de K. alvarezii no país de
modo a contemplar adequadamente tanto as questões sócio-econômicas: na geração de
novos postos de trabalho, como fonte de renda alternativa para comunidades pesqueiras e
na diminuição de importações de matéria prima; e com devida cautela
ambiental:
delimitando áreas para a instalação de novos cultivos comerciais e exigindo a aplicação de
protocolos de monitoramento ambiental .
41
Considerações Finais
Acreditamos que o estudo sobre a produção de estruturas reprodutivas e o
estabelecimento de mudas da alga exótica no ambiente seja fundamental como medida
ambiental precautória. Entretanto, recomendamos a execução de outros tipos de
monitoramento sobre as possíveis mudanças ambientais decorrentes desta atividade, como
estudos sobre a comunidade marinha em áreas controle, estudos sobre a mudança de
hábitos alimentares de herbívoros, alterações na fauna herbívora nas áreas de cultivo e de
atividades de educação ambiental. Além disso, tomando como base a previsão do aumento
dos cultivos após a liberação desta atividade, este momento é oportuno para detectar as
mudanças decorridas da implantação dos cultivos ao longo do tempo. Existe uma gama de
investigações a serem realizadas e cabe à academia executá-las visando gerar informações
que auxiliem aos órgãos governamentais a estabelecerem políticas sócias, econômicas e
ambientais adequadas.
42
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643-651.
46
ANEXO 1
47
ANEXO 2
From: "Botanica Marina" <[email protected]>
To: [email protected]
Sent: 12 Jan 2009 03:15:24 -0500
Subject: Botanica Marina:a manuscript number has been assigned to
Invasive potential of Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex. P.C. Silva in Rio de Janeiro
south coast, Brazil: a contribution to an environmentally secure cultivation in the tropics
Dear Dr. Perpetuo Reis,
We acknowledge with thanks receipt of your manuscript "Invasive potential of
Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex. P.C. Silva in Rio de Janeiro south coast, Brazil: a
contribution to an environmentally secure cultivation in the tropics". It arrived on
10.01.2009 and has been assigned the following manuscript number: BOTMAR-2009-3.
We assume that
1. The results presented in your paper are your own literary property of which only you
and/or the co-authors can dispose;
2. the director of the institute or department where the paper was written agrees to its
publication;
3. the submitted manuscript has not been published before nor will it be published
elsewhere either in part or in a different version.
Please notify us if these assumptions are incorrect.
If you have indicated to submit required items offline, please do so shortly. All
publications in Botanica Marina are subject to complete documentation.
Once the manuscript has been accepted by the editor, the author transfers the copyright to
Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin-New York, including the rights for producing
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You will be able to check on the progress of your submission by logging on to Editorial
Manager as an author.
Thank you for submitting your work to Botanica Marina.
Kind regards,
Dr. Gunda Stoeber
Managing Editor, Botanica Marina
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48

resumo - Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro

Transcrição

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