https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/182067 Tue, 13 Oct 2026 02:30:12 GMT 2026-10-13T02:30:12Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276922 Entre as rochas e o mar: aspectos reprodutivos do caranguejo aratu, Grapsus grapsus (LINNAEUS, 1758) (DECAPODA: BRACHYURA) das ilhas oceânicas brasileiras no cenário de aquecimento do Atlântico Sul Martins, Vanessa Silva Grapsus grapsus é uma espécie chave nos costões rochosos das ilhas oceânicas brasileiras e desempenha funções ecológicas relevantes nesta zona de transição. Aspectos relacionados à biologia reprodutiva da espécie ainda permanecem pouco conhecidos em escala comparativa entre essas diferentes ilhas. Neste contexto, esta dissertação teve como objetivo determinar a maturidade sexual e aspectos reprodutivos das populações de Grapsus grapsus no Arquipélago de São Pedro e São Paulo (ASPSP), Atol das Rocas (AR), Fernando de Noronha (FN) e Ilha da Trindade (TRI), discutindo com o cenário recente de aquecimento do oceano. Foram analisadas a maturidade morfológica, por meio dos caracteres sexuais secundários, a maturidade fisiológica, com base no desenvolvimento gonadal, a estimativa do tamanho em que 50% da população de fêmeas apresenta condição ovígera e a variação da porcentagem de fêmeas ovígeras em diferentes épocas do ano. Os dados biológicos foram avaliados em três séries temporais distintas: série 1 (2010?2011), série 2 (2019?2025) e série contínua, correspondente à integração de ambas as séries, permitindo comparações entre períodos amostrais. Para o ASPSP, a série contínua inclui adicionalmente dados já publicados de 2003 a 2005. Além disso, foram avaliadas séries históricas da temperatura da superfície do mar (1982?2025), com anomalias térmicas examinadas entre 1995 e 2025 em períodos de cinco anos e a ocorrência de ondas de calor marinhas ao longo de toda a série temporal. Os resultados evidenciaram machos apresentando maiores dimensões (largura da carapaça) (79,1 a 69,2 mm) que fêmeas (77,0 a 57,0 mm) em todas as localidades. Os tamanhos de maturidade sexual variaram entre ilhas e sexo, indicando que os processos de maturidade não ocorrem de forma homogênea entre as populações. Entre as fêmeas, as populações de AR e FN, apresentaram maiores tamanhos de maturidade morfológica, especialmente entre as fêmeas (49,0 - 51,9 mm). Os machos, o maior valor foi registrado no Atol das Rocas (53,6 mm), seguido pelo ASPSP (51,7 mm), apesar de esta população apresentar menores dimensões corporais. A maturidade fisiológica nem sempre coincidiu com a morfológica, sendo semelhante apenas no ASPSP, enquanto em FN e TRI, a ocorreu em tamanhos inferiores, revelando que diferentes componentes da maturação podem ocorrer em momentos distintos do desenvolvimento. A maturidade sexual ocorreu em maiores dimensões nos machos (53,6 mm) e fêmeas (48,1 mm) do AR. Os menores tamanhos de maturidade sexual foram registrados nos machos da TRI (36,6 mm) e fêmeas do ASPSP (41,2 mm), indicando que o efeito latitudinal não foi uniforme, sugerindo influência de fatores ecológicos locais. As séries ambientais indicaram aumento recente das anomalias térmicas e da frequência, duração e intensidade de ondas de calor marinhas, especialmente após 2015. Em conjunto, os resultados demonstram que a biologia reprodutiva de Grapsus grapsus reflete interação entre características populacionais e locais e não ao aquecimento do oceano ao longo dos anos. O estudo amplia o conhecimento sobre a espécie e fornece subsídios relevantes para o monitoramento, manejo e conservação de costões rochosos em ilhas oceânicas brasileiras.; Abstract: Grapsus grapsus is a key species inhabiting the rocky shores of the Brazilian oceanic islands, where it plays important ecological roles within this transitional zone. Aspects of its reproductive biology remain poorly understood from a comparative perspective across these different islands. In this context, this dissertation aimed to determine the sexual maturity and reproductive traits of Grapsus grapsus populations from the Saint Peter and Saint Paul Archipelago (ASPSP), Rocas Atoll (AR), Fernando de Noronha (FN), and Trindade Island (TRI), discussing these patterns in the context of recent ocean warming. Morphological maturity was assessed based on secondary sexual characters, physiological maturity was determined through gonadal development, the size at which 50% of the female population became ovigerous was estimated, and the temporal variation in the proportion of ovigerous females was evaluated. Biological data were analyzed using three distinct time series: Series 1 (2010?2011), Series 2 (2019?2025), and a continuous series integrating both datasets, allowing comparisons among sampling periods. For the ASPSP, the continuous series also included previously published data from 2003 to 2005. In addition, historical sea surface temperature (SST) records (1982?2025) were analyzed, with thermal anomalies evaluated for five-year intervals between 1995 and 2025, as well as the occurrence of marine heatwaves throughout the entire time series. The results showed that males reached larger body sizes (carapace width: 69.2?79.1 mm) than females (57.0?77.0 mm) at all locations. Sexual maturity size varied among islands and between sexes, indicating that maturation processes are not homogeneous across populations. Among females, the populations from Rocas Atoll and Fernando de Noronha exhibited the largest morphological maturity sizes (49.0?51.9 mm). In males, the largest maturity size was recorded at Rocas Atoll (53.6 mm), followed by the Saint Peter and Saint Paul Archipelago (51.7 mm), despite the smaller body size observed in this population. Physiological maturity did not always coincide with morphological maturity, matching only in the ASPSP, whereas in FN and TRI it occurred at smaller sizes, indicating that different components of the maturation process may take place at different stages of development. Sexual maturity occurred at the largest sizes in both males (53.6 mm) and females (48.1 mm) from Rocas Atoll. The smallest sexual maturity sizes were recorded in males from Trindade Island (36.6 mm) and females from the ASPSP (41.2 mm), indicating that the latitudinal effect was not consistent and suggesting the influence of local ecological factors. Environmental analyses revealed a recent increase in thermal anomalies and in the frequency, duration, and intensity of marine heatwaves, particularly after 2015. Overall, the results demonstrate that the reproductive biology of Grapsus grapsus reflects the interaction between population characteristics and local ecological conditions rather than a direct response to ocean warming over time. This study expands the current knowledge of the species and provides valuable information for the monitoring, management, and conservation of rocky shore ecosystems on Brazilian oceanic islands. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Florianópolis, 2026. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276922 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276826 Como os eventos de precipitação extremos afetam o transporte de material e a eutrofização na interface terra-mar? Silva, Bárbara Viana da A zona costeira é um sistema complexo influenciado por atividades antropogênicas, levando a processos de eutrofização e impactando a qualidade da água. A Baía da Ilha de Santa Catarina (BISC), no sul do Brasil, é particularmente vulnerável à eutrofização devido à urbanização, ao tratamento inadequado de esgoto e ao escoamento agrícola. As mudanças climáticas, incluindo eventos extremos de precipitação, agravam ainda mais esses problemas. Para entender a dinâmica e avaliar o impacto de chuvas extremas na mineralização de matéria orgânica e nos processos de eutrofização utilizamos o modelo MOHID Water Modeling System (2D) na BISC. As simulações do modelo concentram-se em dezembro de 2020, quando se registraram eventos extremos de precipitação na região de estudo. Os resultados indicam que os principais rios são capazes de exportar até 10x mais águas internas para o sistema da BISC durante eventos de precipitação extrema, reduzindo em até 24 a salinidade em alguns locais, aumentando o transporte de nutrientes (nitrogênio e fósforo inorgânico dissolvidos) e a atividade fitoplanctônica. O tempo de residência de cada setor da BISC desempenhou importante papel nos aumentos e diminuições das concentrações de cada variável durante e após os eventos de precipitação extremos. O oxigênio dissolvido sofreu um aumento em primeiro momento, porém com a decorrência de outros eventos, diminuiu, indicando maiores sintomas de eutrofização no sistema. Aumentos do índice trófico (TRIX) foram observados em todo o sistema, com maior acentuação (até 5 unidades de aumento) na região central, tornando o sistema hipertrófico momentaneamente. Destaca-se a necessidade de melhorar a estimativa das entradas de nutrientes, considerando as atividades agrícolas em cada uma das bacias que drenam para BISC e de estabelecer estratégia de gestão, como ampliar e melhorar a rede de coleta e tratamento de efluente doméstico, para controlar a eutrofização.; Abstract: The coastal zone is a complex system influenced by anthropogenic activities, leading to eutrophication processes and impacting water quality. The Bay of Santa Catarina Island (BSCI), in southern Brazil, is particularly vulnerable to eutrophication due to urbanization, inadequate sewage treatment and agricultural runoff. Climate change, including extreme rainfall events, is further exacerbating these problems. To understand the dynamics and assess the impact of extreme rainfall on the mineralization of organic matter and eutrophication processes, we used the MOHID Water Modeling System (2D) model at BSCI. The model simulations focus on December 2020, when extreme rainfall events were recorded in the study region. The results indicate that the main rivers are able to export up to 10x more internal water to the BSCI system during extreme rainfall events, reducing salinity by up to 24 in some places, increasing nutrient transport (dissolved inorganic nitrogen and phosphorus) and phytoplankton activity. The water residence time (WRT) of each sector of the BSCI played an important role in the increases and decreases of each variable concentration during and after the extreme precipitation events. Dissolved oxygen increased at first, but as new events took place, it decreased, indicating greater symptoms of eutrophication in the system. Increases in the trophic index (TRIX) were observed throughout the system, with a greater increase (up to 5 units) in the central region, making the system hypertrophic momentarily. We highlight the need to improve the estimation of nutrient inputs, taking into account agricultural activities in each of the basins draining into the BISC, and to establish management strategies, such as expanding and improving the domestic effluent collection and treatment network, in order to control eutrophication. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Florianópolis, 2024. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/276826 2024-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/275829 O impacto das mudanças climáticas em eventos extremos de ondas e suas implicações para projetos de estruturas marinhas Bortoli, Nandara de Eventos extremos de ondas representam uma das principais fontes de fadiga estrutural e risco para infraestruturas marinhas e costeiras. A estimativa do período de retorno de eventos extremos de 10, 100 ou mesmo 10.000 anos é uma etapa estatística fundamental para prevenir falhas de projeto em qualquer intervenção no ambiente marinho. No entanto, o que significa um evento extremo de 100 anos em um contexto de mudanças climáticas? Tradicionalmente, a Análise de Valores Extremos (AVE) é um modelo probabilístico ajustado com base em dados observacionais, fundamentado na suposição de estacionariedade. Contudo, os rápidos impactos antropogênicos desafiam essa suposição ao introduzir não estacionariedade nos registros de alturas significativas de ondas extremas. Este estudo investiga a influência das mudanças climáticas no período de retorno de ondas extremas no Atlântico Sul Ocidental. A AVE foi aplicada nas saídas de dois modelos de ondas forçados por diferentes cenários de emissão de gases de efeito estufa do Coupled Model Intercomparison Project - Fase 5 (CMIP5). Os resultados revelam um sinal heterogêneo das mudanças climáticas, projetando uma intensificação na frequência e magnitude dos extremos de ondas em determinadas regiões, acompanhada de uma redução em outras. Esses resultados reforçam a importância crítica de integrar projeções climáticas ao projeto e à avaliação de risco de infraestruturas costeiras e offshore, garantindo sua resiliência a longo prazo.; Abstract: Extreme wave events represent a primary source of structural fatigue and risk for marine and coastal infrastructure. Estimating the return period of 10, 100, or even 10000-year extreme events is a fundamental statistical estimation to prevent design failures in any intervention in the marine environment. However, what does a 100-year extreme event mean in a climate change context? Traditionally, Extreme Value Analysis (EVA) is a data-driven probabilistic fitted model, based on the assumption of stationarity. However, the rapid anthropogenic impacts challenge this assumption by introducing non-stationarity into extreme significant wave height records. This study investigates the influence of climate change on the return period of extreme waves in the western South Atlantic. EVA was applied to the outputs from two wave models forced by different greenhouse gas emission scenarios from the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5). The results reveal a heterogeneous signal of climate change, projecting an intensification in the frequency and magnitude of extreme wave events in certain regions, accompanied by a reduction in others. These results reinforce the critical importance of integrating climate projections into the design and risk assessment of coastal and offshore infrastructures, ensuring their long-term resilience. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Florianópolis, 2026. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/275829 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/275486 Representação da forma do perfil praial a partir de equações analíticas e imagens de satélite Sousa, Larissa Rayanny dos Santos Este estudo apresenta uma estrutura metodológica integrada para a análise, reconstrução e predição da morfologia de praias arenosas utilizando equações analíticas, análise multivariada, programação genética e imagens de satélite. A equação de Caballeria et al. (2003) foi aplicada inicialmente para calcular parâmetros morfológicos de mais de 15.000 perfis de praia coletados em Gold Coast (Austrália) e em Duck, Carolina do Norte (EUA). Esses parâmetros foram utilizados em uma análise multivariada combinando Análise de Componentes Principais (PCA) e agrupamento K-means para organizar os perfis em distintos grupos morfológicos. A etapa de agrupamento foi empregada para estruturar e caracterizar o conjunto de dados; entretanto, apenas os centróides dos clusters ? representando os perfis mais representativos de cada classe morfológica ? foram posteriormente utilizados para avaliar a capacidade de reprodução das formulações analíticas. Com base no conjunto de dados parametrizado, uma abordagem de programação genética foi então aplicada para derivar uma única equação empírico-analítica otimizada, capaz de reproduzir perfis de praia. Essa equação foi testada utilizando os centróides dos clusters para avaliar sua eficiência em diferentes estados. Por fim, a equação otimizada foi acoplada a imagens Sentinel-2 e Landsat, permitindo a reconstrução de perfis batimétricos por meio da identificação de zonas de arrebentação utilizando análise de intensidade de pixels. Os resultados demonstram que a integração de classificação multivariada, modelagem e sensoriamento remoto leva a formulações adaptáveis de perfis de praia, apoiando o monitoramento e a modelagem preditiva com boa relação custo-benefício em diversos ambientes costeiros.; Abstract: This study presents an integrated methodological framework for the analysis, reconstruction, and prediction of sandy beach morphology using analytical equations, multivariate analysis, genetic programming, and satellite imagery. The Caballeria et al. (2003) equation was first applied to compute morphological parameters for more than 15,000 beach profiles collected at the Gold Coast (Australia) and Duck, North Carolina (USA). These parameters were used in a multivariate analysis combining Principal Component Analysis (PCA) and K-means clustering to organize the profiles into distinct morphological groups. The clustering stage was employed to structure and characterize the dataset; however, only the cluster centroids?representing the most typical profiles of each morphological class?were subsequently used to evaluate the reproduction capability of analytical formulations. Based on the full parameterized dataset, a genetic programming approach was then applied to derive a single optimized empirical?analytical equation capable of reproducing offshore beach profiles. This equation was tested using the cluster centroids to assess its robustness across different states. Finally, the optimized equation was coupled with Sentinel-2 and Landsat imagery, enabling the reconstruction of bathymetric profiles through the identification of wave-breaking zones using pixel-intensity analysis. The results demonstrate that integrating multivariate classification, evolutionary modeling, and remote sensing leads to an adaptable beach-profile formulation, supporting cost-effective monitoring and predictive modeling in diverse coastal environments. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Florianópolis, 2026. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/275486 2026-01-01T00:00:00Z