Notas Apresentacao 3

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1. Oceanografia Aplicada a gestão de pescarias

Este constitui o domínio de Oceanografia Pesqueira, a Oceanografia que estuda os processos oceanográficos inerentes a distribuição e abundância das pescarias, focalizando no ciclo de vida de espécies comerciais e como é moldado pelas características físicos, biológicos, químicos e geológicos do oceano

 

A investigação oceanográfica pesqueira procura reduzir a incerteza nas decisões de gestão através de uma investigação ecológica coordenada. Esses programas visam os processos físicos e biológicos (isto é, a variabilidade do recrutamento, os mecanismos compensatórios e as interações entre espécies) que controlam a abundância de populações de recursos marinhos vivos. Em segundo lugar, estes projectos reforçam a capacidade dos cientistas e gestores de identificar, compreender e gerir os impactos antropogénicos nos ecossistemas marinhos, no contexto da variabilidade natural do sistema.

 

A Oceanografia Pesqueira pode ser subdividida em três grandes subáreas

-      Oceanografia Pesqueira Operacional 
- relações entre os recursos pesqueiros e o ambiente, de modo que as pescarias possam ser processadas de forma mais eficaz (por exemplo, prever a disponibilidade de recursos através da oceanografia)
-      Oceanografia Pesqueira de Recrutamento
-flutuações na abundância de peixes... através da investigação sobre as causas das variações na mortalidade de estágios jovens (por exemplo, flutuações anuais na frequência das classes de comprimento)
-      Oceanografia Pesqueira Bio-Física  
-produtividade do oceano e seu efeito sobre os estoques de peixes (por exemplo, mudanças decadais na abundância em correntes de limite/fronteira)


Processos-chave que determinam a concentração dos recursos pesqueiros

A disponibilidade de alimentos é o processo-chave que determina a concentração dos recursos pesqueiros, seguida das condições ambientais que determinam a sobrevivência e a distribuição. Comida começa com o fitoplâncton, em seguida, zoo-plâncton, peixe pequeno e peixe grande. Todos estes são produzidos no oceano. O fitoplâncton está na primeira fase da cadeia alimentar no sistema marinho. É a produção primária do oceano. É produzido na camada superior no oceano (Figura 1), onde há luz suficiente e nutrientes. Isso atrai os organismos que se alimentam de fitoplâncton, como o zoo-plancton e peixes pequenos, e estes atraem peixes médios e grandes. A Figure 2 representa esquematicamente o processo de produção primária.

 

 

Figura 1. Perfil vertical de fitoplâncton

 

Figure 2. Representação esquemática do processo de produção primária.


Assim, para a produção primária ocorrer é necessário que haja nutrientes e luz (luz solar). Isso ocorre melhor na camada superior. Os nutrientes entram na camada superior do oceano a partir de: (i) fontes de terra (zonas de frente costeiras), (ii) up-welling (áreas de afloramento) das camadas sub-superficiais e (iii) as áreas de recifes de coral. Deve notar que os alimentos produzidos em um lugar no oceano podem ser transportados por correntes e concentrado em outros lugares. As zonas de convergência definidas por giros e frentes são os locais comuns onde os alimentos se concentram e, consequentemente a concentração dos peixes.

Palavras-chave: Zonas de divergência e zonas de convergência e profundidade de termoclina, produção primária, concentrações de pequenos e grandes pelágicos.

As pescarias principais estão localizadas nas áreas de upwelling (por exemplo, costas ocidentais) (Figura 3), seguidas pelos mares de prateleira ligados aos rios principais (por exemplo, Mississippi, Amazonas, Zambeze) e os giros oceânicos.

 

Source: http://www.greenseaupwelling.com/Upwelling.html

Figura 3. Zonas de upwelling costeiro convencional

 

Daí que Oceanografia Pesqueira descreve e prevê as condições oceanográficas dos locais de concentração das pescarias.

- zonas de afloramento - frentes térmicas,

- Plataforma costeira - salinidade ou frentes térmicas

- bancos oceânicos - frentes térmicas

- Ilhas - frentes térmicas

- giros oceânicos - frentes térmicas

- Frente, divergência e zonas de convergência - frentes térmicas

De notar que ambas as frentes térmicas e de salinidade são frentes de densidade

 

Os parâmetros de controle são:

- Circulação

- Altura da superfície do mar

- Temperatura da água

- Concentração de oxigénio

- Salinidade

- Cor da água

- Profundidade de penetração da luz

- Profundidade da camada homogénea ou profundidade da termoclina

- Concentração de nutrientes

- Concentração de fitoplâncton

- Concentração de zooplâncton

- detritos flutuantes

- Presença de aves

Estes são os principais parâmetros a ter em conta na localização e caracterização dos pesqueiros.

Upwelling é o processo de ascensão da água sub-superficial rica em nutrientes para zona eufótica. Pode ocorrer através dos seguintes processos:

- bombeamento de Ekman na costa (upwelling costeiro) ou nos mares abertos - Giros ciclónicos

- ao longo do talude costeiro através dos meandros das correntes oceânicos, escalando a plataforma continental

- Interação de duas massas de água com diferentes densidades.

Como a água subterrânea é mais fria do que a superfícial, as zonas de ressurgência definem frentes térmicas e, portanto, as áreas de afloramento podem ser identificadas por frentes térmicas.

Quando a intensidade de upwelling for forte a termoclina pode ascender e romper a superfície, aí pode se detectar o upwelling através de gradientes térmicos na superfície. Mas quando a intensidade de upwelling for fraca a ascensão da água pode não atingir a superfície e assim não se poder determinar a frente térmica através de temperatura de superfície.

A intensidade da ressurgência é determinada pela força e direção do vento. As maiorias das regiões de upwelling importantes estão localizadas na região de ventos alísios, ventos relativamente uniformes em força e direção. Mas a circulação atmosférica contém instabilidades, depressões que trazem um aumento temporário na velocidade do vento à medida que passam. Estas depressões são mais proeminentes nos sistemas eólicos das regiões temperadas, mas também existem na região dos ventos alísios. Eles causam períodos de intensa upwelling, os chamados eventos upwelling, que alternam com períodos de upwelling fraco.

A intensidade de upwelling pode ser determinada pela seguinte equação:

Mxy/f                        [1]

 

onde Mx – é o transporte de massa de água da costa para o alto mar[m3s-1] ou [Sv], τy = CD ρa ω2 , é a velocidade de vento ao longo da costa, com CD = 1.4 x 10-3 coeficiente de arrasto, ρa = 1,4 kg m-3 densidade do ar e ω – é a velocidade de vento; e f = 2Ωsin(Φ), é o parâmetro de Coriolis, com Ω – velocidade angular da rotação da terra, e Φ – é a Latitude de lugar. A Figura 4 representa esquematicamente o processo de upwelling costeiro.

 

 

 

Figura 4. Representação esquemática do processo de upwelling costeiro.

 

Figuras 5 e 6 apresentam o upwelling de Namíbia, determinada em função de parâmetros oceanográficos.

 

Figura 5. Temperatura de superfície no mar da Namíbia.

 

Figura 6. Secções de temperatura, salinidade e oxigénio no mar da Namíbia.

 

Figura 7 apresenta a distribuição das pescarias no mar da Namíbia.

 

Figura 7. Distribuição das pescarias no mar da Namíbia.

 

Frentes em águas pouco profundas e nos estuários
 
Frentes são definidas como regiões onde as propriedades mudam marcadamente sobre uma distância relativamente curta. Assim, as frentes são regiões com gradientes horizontais com propriedades hidrográficas tais acentuadas tais como temperatura, salinidade ou ambos. Frentes ocorrem quando há (i) uma interface (perto das fontes ou poços), (ii) na fronteira com natureza de retenção ou remoção de propriedades (ii) um sistema dinâmico com natureza retardadora ou aceleradora permitindo a acumulação ou o espalhamento de propriedades.
 
Assim, as frentes são mais frequentes no oceano costeiro, pois é uma interface entre terra e oceano. Este é um dos fatores que tornam a dinâmica dessas regiões mais complicada do que a do oceano profundo.
As escalas variam de acordo com o processo responsável pela existência da frente, e no mar alto pode chegar a 100 km de largura; Em estuários pode ser apenas alguns metros de largura.

As frentes podem ser:

-      a fronteira entre água fria e quente - Frente térmica, a convergência de fluxo advecta a água fria do lado frio e a água quente do lado quente. O aumento resultante no gradiente térmico através da frente é grande, o suficiente para superar o efeito da mistura e mantém a frente.

-      a fronteira entre água doce e salgada – frente de halina / frente de água doce, a convergência de fluxo advecta água fresca do lado de água doce e água salgada do lado da água salgada. O aumento resultante no gradiente de salinidade através da frente é grande o suficiente para superar o efeito da mistura e mantém a frente.

Em resumo, onde há convergência haverá uma frente, e onde há uma frente, tem que haver convergência de fluxo. Figura 8 apresenta uma frente salina no banco de Sofala.

 

Figura 8. Frente salina no Banco de Sofala (cruzeiro oceanográfico com Fengur, IIP)

 

Figura 9 apresenta a pluma do rio Zambezi apresentada por concentração de sedimentos suspenso e medidos através de sqatelite

 

Figura 9. Pluma do Zambezi

 

A Figura 10 apresenta os vórtices e os locais de pesca de atum no Canal de Moçambique

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Figura 10. Vórtices e os locais de pesca de atum no Canal de Moçambique (Tese de mestrado, Halaze Manhice)

 

A Figura 11 os vórtices e a distribuição da clorofila no canal de Moçambique. E, a Figura 12 apresenta o escoamento e a abundância das pescarias.

 

Figura 11. Vórtices e a distribuição da clorofila no canal de Moçambique

 

Figura 12. Escoamento do rio e abundância das pescarias

 

Resumindo

-      Condições oceanográficas que ditam a produtividade primaria nos oceanos (e. g. Nutrientes, luz, produtividade)

                        Upwelling – frentes térmicas – imagens de satélites

                        Convergências/divergências – frentes térmicas ou de água doce - imagens de satélites

                        Frentes térmicas ou halinas - imagens de satélites

                        Vórtices – frentes térmicas - imagens de satélites

ROFI – frentes halinas – imagens de satelites (cor)

 

-      Condições oceanográficas que ditam a sobrevivência de ovos e larvas (e. g. berçários)

                        Correntes residuais e de marés – elevação do nível do mar - imagens de satélites

Ventos – estacoes meteorológicas ou bancos de dados globais

Ondas – banco de dados globais

Vórtices e retenção - elevação do nível do mar - imagens de satélites

Turbidez (importante na protecção contra predadores) - imagens de satélites (cor)

Condições ambientais nos estuários e pântanos de mangais (nível de água, amplitudes térmicas, teores de sal e teores de oxigénio, poluição) – medições locias

 

-      Condições oceanográficas que ditam a protecção de juvenis e de stocks desovantes

                        Correntes – elevação do nível do mar

Ventos – estacoes meteorológicas ou bancos de dados globais

Ondas – banco de dados globais

Turbidez (importante na protecção contra predadores) – imagem de satélite (cor)

Condições ambientais nos estuários e pântanos de mangais (turbidez, detritos) – medições locais

-      Condições oceanográficas que ditam a concentração de peixes

                        Frentes (térmicas, halinas, densidade) – satélites

                        ROFI – satélite (cor)

Sombra e plataformas flutuantes (plataformas artificiais)

Recifes de corais artificiais

Condições que ditam o recrutamento

-      Impacto das mudanças climáticas globais nas pescarias

                        Aquecimento das camadas superficiais

                        Termoclina

Frentes térmicas