FCT - Faculdade de Ciências e Tecnologia
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Percorrer FCT - Faculdade de Ciências e Tecnologia por Domínios Científicos e Tecnológicos (FOS) "Ciências Biológicas"
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- 3D-biogeochemical and hydrodynamic model in the Azores- a tool to understand marine ecosystem processesPublication . Viegas, Cláudia Neto; Colaço, Maria Ana Almeida; Juliano, Maria Manuela FragaA aplicação de ferramentas de modelação numérica permite simular e estudar os processos do ambiente físico marinho e a sua influência nos processos biológicos que regem os ecossistemas marinhos, desde a interface com a atmosfera até ao mar profundo. O trabalho desenvolvido nesta tese de doutoramento contemplou a implementação de um modelo hidrodinâmico e de qualidade da água para simular os processos físicos e biogeoquímicos na região dos Açores. E a aplicação de um modelo biofísico para estudar a dispersão larvas e a conectividade física entre populações de organismos bentónicos no mar profundo. O trabalho desenvolvido iniciou pela validação do modelo hidrodinâmico (MOHID Water) para a região dos Açores. O modelo foi validado à superfície utilizando dados de maré. Resultados de temperatura à superfície foram validados com dados de detecção remota, e ao longo da coluna de água temperatura e salinidade foram validados com dados Bóias Argo. Aplicado na região dos Açores o modelo consegue simular as principais correntes e massas de água que influenciam o ambiente marinho da região. Com a componente hidrodinâmica validada, foi implementado um modelo de qualidade da água (MOHID WaterQuality), para reproduzir os principais processos bióticos e abióticos na coluna de água. Este modelo biogeoquímico foi parametrizado e calibrado, tendo-se verificado uma reprodução fiável das variáveis-estado (nutrientes, fitoplâncton e oxigénio) à superfície e ao longo da coluna de água. A validação com dados de detecção remota mostrou que o modelo consegue representar os seus padrões sazonais e espaciais de fitoplâncton na região: o típico bloom de fitoplâncton que acontece no início da primavera, e um menor no Outono; e o característico máximo de clorofila em profundidade (deep chlorophyll maximum – DCM), que ocorre em zonas oligotróficas como é o caso dos Açores, entre os 25 e os 100 metros de profundidade, caracterizado pela sua grande variação espacial e temporal. A validação com a climatologia (World Ocean Atlas-WOA), e com o modelo CMEMS mostrou que o modelo tem capacidade de simular as dinâmicas de nutrientes (nitrato, fosfato e silicato) e oxigénio ao longo da coluna de água. Os resultados dos capítulos 2 e 3 deste trabalho são da maior importância para caracterizar a dinâmica do ecossistema marinho dos Açores. Para estudar a conectividade entre populações bentónicas no mar profundo dos Açores foi implementado um modelo lagrangiano Connectivity Modeling System (CMS), acoplado no modelo hidrodinâmico MOHID Water. Duas espécies alvo foram selecionadas: uma espécie séssil, Pheronema carpenteri, esponja do mar profundo que nos Açores se pode encontrar de forma dispersa ou em densas agregações; e uma espécie não séssil, Chaceon Affinis, um caranguejo de profundidade. Diferentes parâmetros biológicos foram estudados: duração do período larvar (pelagic larval duration- PLD), comportamentos larvares (larvas passivas, e larvas com capacidade de nadar (velocidade vertical ascendente e descendente). Foi feita uma análise temporal e espacial da dispersão larvar e da conectividade entre diferentes populações. Resultados do modelo mostram que existe conectividade entre as agregações de esponjas nos Açores, sobretudo no Grupo Central (CG). As agregações dos montes submarinos do Condor, Princesa Alice e Banco Açores representam importantes locais de retenção e fonte de larvas. Estes resultados reforçam a importância de manter os esforços de proteção das Áreas Marinhas Protegidas (AMP) do Condor e Princesa Alice. Em contraponto, agregações de esponjas no Grupo Oriental, e Grupo Ocidental são mais vulneráveis, apresentando menor conectividade com as restantes agregações em estudo, e menores níveis de auto-recrutamento. No caso de estudo do caranguejo de profundidade, Chaceon Affinis, foi simulada a dispersão larvar atribuindo comportamento às partículas (larvas), para que estas simulassem o comportamento que estas larvas têm de nadar e chegar à superfície. Ao contrário das larvas passivas, que arrastadas pelas correntes do mar profundo, com velocidades mais baixas (0-0.1m/s), deslocam-se poucos quilómetros (na ordem das unidades ou dezenas), as larvas que chegam à superfície, podem-se deslocar até centenas de quilómetros, transportadas pelas correntes superficiais (0 - a >0.25 m/s). Este comportamento, juntamente com o maior PLD (PLD 23, 81 e 125 dias) resulta numa conectividade mais dispersa entre as diferentes populações nos Açores. Populações no Mar da Prata, no Grupo Oriental apresentam conectividade física com populações do Grupo Ocidental. No entanto com menores probabilidades de auto-recrutamento e conectividade. Resultados do modelo mostram que populações da Crista Média Atlântica (CMA), como o Monte submarino Voador podem constituir uma importante local de retenção e fonte de larvas. No último capítulo os resultados dos modelos implementados foram utilizados para estudar a ecologia das agregações de esponjas em estudo. Recentemente classificados como Ecossistemas Marinhos Vulneráveis (VMEs), o estudo destes ecossistemas é tópico cada vez mais relevante na comunidade científica. Os resultados do modelo mostram que estas comunidades bentónicas encontram-se em locais com baixas velocidades (entre 0.02 e 0.06m/s), e com poucos gradientes nutrientes e de temperatura (mínimo 8,7 máximo 11,9 ºC). Os resultados gerais da tese demonstram as vantagens da aplicação de modelos para estudar os ecossistemas marinhos, e em particular a conectividade e dispersão larval. A metodologia implementada pode ser aplicada noutros estudos e aplicações, podendo servir de apoio para estudo do ecossistema marinho dos Açores, e, entre outros, no suporte à gestão dos recursos de pesca e seus ecossistemas, ou no ordenamento do espaço marinho.
- Alterações de linguagem em crianças cronicamente expostas a vulcanismo ativo – ilha de São Miguel (Açores)Publication . Fontes, Rute Silveira; Rodrigues, Armindo dos Santos; Garcia, Patrícia Ventura; Coimbra, Célia Maria de Oliveira BarretoO domínio da linguagem apresenta-se como um dos elementos essenciais para a sobrevivência na atualidade e compromete a plena integração dos cidadãos na vida social. Sabe-se que o desenvolvimento da linguagem ocorre devido à conformidade de várias vertentes, nomeadamente a vertente cognitiva, emocional e do neuro desenvolvimento. Já é de conhecimento que as regiões vulcânicas emitem vários gases voláteis, nomeadamente o mercúrio, que possui propriedades neurotóxicas e, desta forma, pode comprometer a saúde dos habitantes em regiões com vulcanismo ativo, como é o caso das Furnas e da Ribeira Quente presentes neste estudo. Para compreender a interação entre o meio ambiente e a linguagem nas crianças, esta investigação tem por base a participação de 27 crianças expostas a ambiente vulcanicamente ativo (Furnas e Ribeira Quente) e 19 crianças pertencentes à freguesia de Santo António, que é o nosso grupo de referência. Estas crianças têm idades compreendidas entre os 6 e os 9 anos de idade e foram submetidas a avaliação de linguagem e a testes cognitivos, nomeadamente a GOL-E – Grelha de Avaliação da Linguagem na Criança – Nível escolar e a CPM-P - Matrizes Progressivas Coloridas de Raven, respetivamente. De forma a evidenciar a influência do ambiente vulcânico nos resultados obtidos nos dois testes referidos anteriormente, foi efetuada a análise a amostras de cabelo dos participantes neste estudo a diversos metais pesados, tais como arsénio (As), cádmio (Cd), chumbo (Pb), manganês (Mn), e mercúrio (Hg). Destes cinco metais, obtiveram-se concentrações de Hg 4,2 significativamente mais elevadas no grupo exposto, relativamente ao grupo não exposto. Após esta primeira análise, foi efetuado o teste t para comparar os resultados da CPM, o teste de Mann-Whitney para analisar cada estrutura da linguagem e realizaram-se correlações de Spearman, para testar a associação entre os resultados dos testes aplicados. Nenhuma das análises efetuadas revelou diferenças ou associações significativas nos dois grupos de estudo, ou seja, a exposição ao mercúrio não influenciou o desenvolvimento da linguagem nem os resultados cognitivos obtidos.
- Development of novel insecticidal nanoformulations for plant protectionPublication . Frias, Jorge Miguel Vieira de; Simões, Nelson José de Oliveira; Reis, Rui Luís Gonçalves dosDurante vários anos, as pragas foram responsáveis por perdas nos produtos hortícolas, o que, consequentemente, teve um impacto significativo na oferta e qualidade dos alimentos e na evolução da sociedade humana. Embora os recentes avanços na ciência e na tecnologia tenham reduzido consideravelmente a incidência e a severidade causadas por pragas, uma grande parte da produção real ainda é perdida todos os anos. Por esta razão, a proteção das culturas agrícolas exige o controle de vários insetos praga de forma segura, eficaz e de baixo custo. Esse desafio pode ser uma oportunidade para os agentes de controle biológico uma vez que são alternativas mais seguras do que os pesticidas químicos usados atualmente. Desta forma, o objetivo desta tese foi produzir e formular moléculas biológicas conhecidas como fatores de virulência do nematode entomopatogénico da espécie Steinernema carpocapsae, para avaliar seu potencial uso como novos bioinseticidas contra insetos-praga. Esta investigação iniciou-se com a clonagem e a expressão heteróloga de duas proteínas putativas tóxicas do nematode, conduzidas em Escherichia coli, sendo estas um domínio proteico, designado de péptido ScK1 e a proteína Sc-CAP. A primeira referida assemelha-se aos bloqueadores de canais de potássio das anémonas do mar e a segunda faz parte de uma extensa família de proteínas que recebe o nome de CAP (Proteínas secretoras ricas em cisteína, antígeno 5 e proteínas 1 relacionadas à patogénese). Devido à complexidade dessas proteínas ricas em cisteína, só foi possível a produção bem-sucedida das recombinantes em fusão com a proteína chaperone designada por isomerase de ligação dissulfeto (DsbC). A estrutura secundária do péptido ScK1 que apresentou um tamanho molecular de 5.7-kDa, cujo a purificação indicou ser redox-sensível, exibiu um espectro de dicroísmo circular far-UV consistente com uma estrutura secundária alfa-helicoidal. A desnaturação térmica do péptido ScK1 permitiu estimar uma temperatura de desnaturação de 59,2 ± 0,1 ºC. A análise de interação proteína-proteína in silico revelou uma forte afinidade para com os canais de potássio dos insetos. Os resultados dos ensaios de toxicidade usando Drosophila melanogaster como modelo mostraram que a injeção deste péptido é letal contra insetos de forma dose-dependente, com uma dose letal média (LD50) de 52,29 ng por adulto. A administração oral da proteína de fusão reduziu significativamente a atividade locomotora dos insetos tratados após 48 horas do ensaio. A estrutura terciária predita da proteína Sc-CAP revelou uma conformação de alfa-beta-alfa com grande homologia com proteínas de outros nematodes parasitas de vertebrados, conhecidos por terem capacidade de ligação a esteróis. A versão recombinante apresentou um tamanho molecular estimado de 50 kDa e apesar da proteína não apresentar toxicidade por injeção ou administração oral, os experimentos de interação revelaram uma forte capacidade de ligação de esteróis. A análise de interação ligandoproteína mostrou uma alta afinidade do colesterol e do palmitato para diferentes motivos de ligação da proteína com uma energia de ligação de -6,3 e -4,5 kcal/mol, respetivamente. Estes resultados foram confirmados pelo ensaio in vitro, onde a proteína recombinante apresentou, de forma dose-dependente, grande afinidade de ligação ao colesterol. A Nanoencapsulação destas duas proteínas toxicas foi conseguida através da preparação de nanopartículas de quitosano pelo método de gelificação iónica. A caracterização geral das nanopartículas revelou um tamanho nanométrico para as formulações NanoScK e NanoCAP, com um tamanho médio de 182,0 e 676,9 nm, respetivamente, e uma liberação rápida inicial seguida por um perfil de liberação mais lento para ambas as formulações. Estas nanoformulações permitiram a libertação destas proteínas em insetos. Além disso, foi notável a acumulação dessas moléculas em diferentes tecidos do inseto, nomeadamente, no sistema digestivo e no sistema nervoso. A formulação NanoScK causou efeitos imediatos em insetos, induzindo uma evidente redução da atividade locomotora, paralisia e mortalidade, ao contrário do NanoCAP, onde se observou baixa mortalidade. Por fim, foram avaliados os efeitos dessas formulações sobre a progenia do inseto. NanoScK desencadeou uma redução significativa no número de ovos depositados por insetos tratados, enquanto o NanoCAP causou uma redução significativa na taxa de emergência de adultos. Os resultados desta tese conferem um estatuto de prova de conceito em relação ao uso de proteínas do secretado do nematode para o desenvolvimento de novas formulações inseticidas. Esta nova classe de biomoléculas pode dar origem à próxima geração de inseticidas biológicos visto que são específicos para as pragas alvo, biodegradáveis, não tóxicos, amigos do ambiente e de baixo custo de produção.
- Estudo dos efeitos da utilização das máscaras cirúrgicas vs. máscaras knotted/tucked nos profissionais de saúdePublication . Sousa, Carla Patrícia Silveira Salvado Cabral de; Rodrigues, Armindo dos Santos; Garcia, Patrícia VenturaNum mundo de constante desenvolvimento científico, em pleno século XXI, fomos confrontados com um surto viral que se transformou rapidamente numa pandemia e que ainda perdura passados mais de dois anos, o vírus SARS-Cov-2, responsável pela COVID 19. Por todo o mundo, foram adotadas alterações no quotidiano das pessoas para mitigar os efeitos do vírus, desde a higienização das mãos ao uso permanente de máscaras sociais e cirúrgicas. Os profissionais de saúde, desde auxiliares a médicos estiveram sempre na linha da frente, tendo sido o sector que mais sofreu até hoje com a pandemia. O equipamento de proteção individual (EPI) é obrigatório para profissionais de saúde, pode ser constituído por batas, luvas, sapatos apropriados, máscaras, viseiras e toucas; no entanto, antes da pandemia os profissionais de saúde usavam máscaras apenas aquando da realização de alguns procedimentos ou em determinados ambientes, como por exemplo o bloco operatório. Com a pandemia um dos acessórios que passou a ser permanentemente obrigatório foi a máscara cirúrgica. As máscaras são eficazes na prevenção de infeções respiratórias, pelo que o seu uso em situações de epidemias ou surtos de doenças virais das vias respiratórias constitui uma medida eficaz para prevenção da disseminação de vírus, em particular em contexto ocupacional. No entanto, os efeitos clínicos e fisiológicos decorrentes das diferentes formas de utilização de máscaras cirúrgicas permanecem pouco explorados nos profissionais de saúde. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos fisiológicos e a tolerabilidade (grau de desconforto e de esforço) do uso prolongado de máscaras cirúrgicas em profissionais de saúde, quando colocadas de duas formas distintas: utilizando somente a fixação dos elásticos atrás das orelhas e colocação da máscara cirúrgica com utilização da técnica de colocação “knotted and tucked”. Neste estudo foram avaliados os seguintes parâmetros fisiológicos: saturação de oxigénio, frequência cardíaca e temperatura corporal (medida na bochecha e na testa). Estes parâmetros foram medidos em 3 momentos ao longo de um turno de 8h: T0 (tempo inicial, sem máscara), T1 (hora de almoço após 4 horas com a máscara) e T2 (tempo final do turno, ao fim de 8h de trabalho). Estas medições foram feitas, para cada indivíduo, em dois turnos, cada um com uma forma diferente de utilização da máscara. Foram ainda recolhidos dados para avaliar o grau de desconforto (através de uma escala de desconforto) e a perceção subjetiva do esforço (através da escala de Borg) relativos às duas formas de utilização da máscara. No início do estudo foi efetuado um inquérito sobre aspetos gerais de saúde e estilo de vida (e.g., hábitos tabágicos, prática de exercício físico) de cada participante. Neste estudo, destaca-se o facto de que ambas as máscaras são desconfortáveis do ponto de vista respiratório para os profissionais de saúde, qualquer que seja a sua atividade profissional. No entanto, nota-se que, apesar da máscara com nó (knotted/tucked) representar um nível de proteção superior, também se traduz num maior grau de desconforto para o utilizador (particularmente no que respeita à sensação de “apertada”).
- Exploração dos recursos genéticos dos Açores para o desenvolvimento de uma enzima com aplicações na saúde: desenvolvimento de uma abordagem direcionada baseada em nanotecnologia (Enzyme4Thrombus)Publication . Lopes, Ivo Edgar Araújo; Simões, Nelson José de Oliveira; Gomes, Andreia Ferreira CastroAs doenças cardiovasculares, como a trombose, são a primeira causa de morte a nível mundial, sendo que a trombose resulta da ativação descontrolada da cascata fibrinolítica. Os agentes mais eficazes para o tratamento de doenças trombóticas são as enzimas fibrinolíticas. Neste âmbito, a enzima AprE127, produzida por um Bacillus subtilis isolado de amostras de solo da ilha de São Miguel, demonstrou ter atividade fibrinolítica específica, sem atuar como ativador do plasminogénio, possibilitando uma dissolução rápida e completa de trombos sanguíneos. Assim, o presente estudo teve como objetivo obter a enzima fibrinolítica AprE127 por expressão heteróloga, para possibilitar a sua produção em larga escala, e desenvolver uma nanoformulação baseada em lipossomas, para melhorar a entrega da enzima no organismo, reduzindo a possibilidade de reações imunológicas e de efeitos secundários. Para tal, desenvolveram-se, por tecnologia de DNA recombinante, duas versões da AprE127: a proteína AprE127 madura e a AprE127 sob a forma de pró-proteína. A expressão de ambas as versões da AprE127 foi testada em múltiplos vetores de expressão citoplasmática em E. coli, e em quatro linhagens celulares distintas (BL21, C41, Rosetta II e MC1061). Os resultados mostram que a proteína AprE127 madura foi expressa sob a forma insolúvel, em corpos de inclusão, mesmo no clone em que foi expressa em fusão com a enzima glutationa S-transferase (no vetor pGEX-4T-1), que não promoveu a solubilidade da AprE127. Apesar da proteína ter sido produzida em corpos inclusão, foram também obtidos bons rendimentos de produção médios de expressão (4 mg de proteína por litro de cultura) nos vetores pET23a(+) e pHTP1 (com otimização de codões para E. coli no caso do último vetor). De forma a obter a configuração funcional da proteína, esta foi desnaturada e renaturada a diferentes pHs, ambientes redox e força iónica, e com diferentes cofatores. Após os ensaios de desnaturação e renaturação da proteína madura, verificou-se que esta não adquiriu a conformação tridimensional correta, que lhe conferisse o nível de atividade proteolítica da proteína AprE127 nativa. Por outro lado, a proteína AprE127 foi obtida na forma solúvel, quando expressa sob a forma de pró-proteína, em fusão com as proteínas MBP ou SUMO. Não obstante, a expressão da pró-proteína solúvel apresentou um rendimento de produção médio mais baixo (1 mg de proteína por litro de cultura), e agravado pela necessidade de clivagem da proteína de fusão a jusante. A expressão heteróloga de ambas as versões da proteína AprE12 foi confirmada por Western-Blot e por espectrometria de massa. A proteína AprE127 madura foi incorporada na formulação patenteada de lipossomas DODAB/MO 1:2 (mol/mol), aproveitando as caraterísticas estruturais singulares do lípido monooleina, que potenciam a solubilização de proteínas. Estes lipossomas apresentaram características físico-químicas favoráveis à sua aplicação na entrega de fármacos, tendo tamanhos abaixo dos 200 nm e carga superficial positiva (entre os 40 e 60 mV). Estudou-se ainda a citotoxicidade dos lipossomas contendo a proteína recombinante madura, que demonstraram citotoxicidade dependente de dose. Desenvolveram-se adicionalmente lipossomas miméticos de exossomas, inovadores por mimetizarem a composição lipídica destas vesículas naturais, e que retêm algumas das suas caraterísticas desejáveis para aplicação na entrega controlada de biomoléculas, permitindo elevadas eficiências de encapsulamento e produção em larga escala, que o uso dos próprios exossomas não possibilita. Estes lipossomas apresentaram características físico-químicas favoráveis à sua aplicação por injeção intravenosa (tamanhos inferiores a 150 nm e carga superficial neutra), tendo também demostrado ser estáveis em condições fisiológicas, uma vez que não se verificaram alterações substanciais no tamanho, PDI e carga superficial após incubação em plasma humano. Este trabalho representou um primeiro passo para o desenvolvimento de uma tecnologia inovadora para o tratamento da trombose, recorrendo a um recurso natural dos Açores, i.e. a proteína AprE127, cujo potencial se encontrava ainda largamente inexplorado devido à sua baixa biodisponibilidade. Neste contexto, o recurso aos lipossomas nanométricos para encapsular a AprE127, permite potenciar a sua aplicação para a degradação de trombos sanguíneos.
- Impacte da alga invasora Asparagopsis armata nas comunidades litorais dos AçoresPublication . Prestes, Afonso Costa Lucas; Neto, Ana Isabel de Melo Azevedo; Azevedo, José Manuel Viegas de Oliveira Neto; Cacabelos, Eva; Martins, Gustavo Oliveira de MenezesAs invasões biológicas ocorrem quando uma determinada espécie chega a um local fora de sua área natural de distribuição, expande‐se e passa a ser dominante, constituindo populações autossustentáveis. Quando a espécie ameaça a diversidade biológica do local onde se deu a sua chegada, diz‐se que se trata de uma espécie invasora. A taxa de sucesso da chegada e fixação de novas introduções está dependente de vários vetores, estando o aumento das invasões marinhas registado nas últimas décadas maioritariamente relacionado com o aumento do transporte comercial marítimo e a expansão da aquacultura marinha, actividades que têm contribuído sobremaneira para a transferência de espécies entre diferentes áreas e regiões geográficas. Os processos que facilitam ou inibem a taxa de sucesso das invasão marinhas, bem como a previsão do seu potencial impacte tanto ao nível ecológico, como comercial, são ainda pouco compreendidos. Não obstante, o aumento registado no número de espécies invasoras associado às alterações climáticas é apontado como uma das principais ameaças aos sistemas costeiros, com repercurssões difíceis de prever ao nível da estrutura e funcionamento das comunidades marinhas. Este estudo teve como objectivo investigar o potencial impacte da alga não nativa Asparagopsis armata nos Açores, prever processos de facilitem ou limitem a sua distribuição bem como prever o efeito expectável do aquecimento dos oceanos no seu metabolismo. Neste âmbito, desenvolveram‐se as seguintes tarefas: (1) avaliação das alterações ocorridas a longo prazo nas comunidades algais do litoral da ilha de São Miguel, comparando a estrutura atual com a de há vinte anos; (2) avaliação do potencial efeito das áreas marinhas protegidas nos padrões de distribuição da comunidade algal com enfoque nas espécies A. armata e A. taxiformis; (3) investigação do potencial efeito de macroherbívoros marinhos (ourços e peixes) na comunidade algal de pouca profundidade com enfoque na distribuição de A. armata; (4) comparação da fauna associada a A. armata, A. taxiformis e uma espécie nativa abundante nos Açores, Halopteris scoparia; e (5) avaliação da variação da produtividade e parâmetros fotossintéticos de Asparagopsis spp. e Falkenbergia sp. a diferentes temperaturas. A análise comparativa da estrutura das comunidades algais entre os dados históricos (≈20 anos) e os dados atuais revelou diferenças significativas e consistentes tanto ao nível da composição como da estrutura das comunidades algais, salientando‐se o decréscimo substancial e generalizado na abundância da maior parte dos grupos de algas, entre as quais A. armata. Foi detetado um efeito positivo das Áreas Marinhas Protegidas (AMP) na diversidade das comunidades algais, embora não se tenha registado qualquer efeito ao nível da alga invasora A. armata. O estudo da herbivoria na distribuição de A. armata foi limitado, tendo a experiência sido afetada pela existência de artefactos relacionados com a manipulação experimental que impossibilitaram uma clara interpretação dos resultados. A comparação do biota associado às três espécies de macroalgas examinadas revelou que a alga nativa H. scoparia suporta abundâncias inferiores, mas números de taxa maiores ou semelhantes aos associados às invasoras A. armata e A. taxiformis. Ou seja, H. scoparia revelou suportar uma maior densidade de espécies de macrofauna associada do que o género Asparagopsis. A resposta ao nível da produtividade e dos parâmetros fotossintéticos entre os três taxa testados (A. armata, A. taxiformis e Falkenbergia sp.) foi variável para as diferentes temperaturas testadas. De uma forma geral, os resultados revelaram a elevada adaptabilidade de A. taxiformis a variações no intervalo de temperaturas investigado.
- Linking climate, distribuon and growth in forest research: can dendrochronology improve species distribuon modelling?Publication . Pavão, Diogo Cláudio; Silva, Luís Filipe Dias e; Silva, Lurdes da Conceição Borges; Elias, Rui Miguel Pires Bento da SilvaEstudos em dendrocronologia são mais escassos em áreas com humidade relativa alta, baixa amplitude térmica e sazonalidade pouco pronunciada. Por isso, esta lacuna de conhecimento cria uma oportunidade para explorar os anéis de crescimento de espécies arbóreas da floresta Laurissilva e montana dos Açores. Esta trabalho teve como objetivo reduzir esta lacuna e compreender melhor o papel da dendrocronologia na modelação ecológica, sendo que para tal, foram recolhidas mais de 900 amostras de madeira de três espécies arbóreas nativas dos Açores: Juniperus brevifolia (Seub.) Antoine (Cupressaceae), Ilex azorica Gand. (Aquifoliaceae) e Laurus azorica (Seub.) Franco (Lauraceae). Dez diferentes locais foram escolhidos em duas ilhas, São Miguel e Terceira, e foram aplicados métodos padrão da dendrocronologia e dendroclimatologia, que incluem o alinhamento, detrending e exclusão de amostras ou porções de cronologias. Várias opções de modelação (por exemplo, Modelos Lineares Generalizados e Random Forest) foram usadas para determinar os principais fatores climáticos que afetam o crescimento radial das árvores. Todas as três espécies estudadas mostraram alguns limites de anéis parcialmente indistinto. No entanto, após a aplicação rigorosa de métodos dendrocronológicos, mostraram um potencial aceitável para investigação em dendrocronologia. A madeira de J. brevifolia apresentou uma distinção de cores entre o alburno (tons amarelados) e o cerne (tons avermelhados). No I. azorica, foi encontrada uma linha de vasos associada à fronteira dos anéis na maioria das amostras. Ambas as cronologias maiores e mais pequenas foram encontradas para o I. azorica, respetivamente nas Sete Cidades com 47 anos de comprimento e na Terra Brava com 128 anos. Diversas relações foram encontradas entre o crescimento das árvores e temperatura, principalmente um efeito positivo da temperatura da primavera (I. azorica e L. azorica) e efeito negativo das temperaturas de verão (todas as três espécies). A precipitação da primavera também afetou o crescimento radial do I. azorica. O clima do ano anterior foi também relevante no crescimento das árvores do I. azorica e L. azorica, indicando efeitos fisiológicos tardios. Nos Açores, as limitações nos estudos de dendrocronologia estão relacionadas com a baixa amplitude térmica entre estações do ano, com a sazonalidade pouco pronunciada, e com a elevada variação dos padrões dos anéis de crescimento. A variação encontrada entre as populações está relacionada com perturbações naturais (elevação, diferenças de solo e processos de sucessão e regeneração) ou antropogénicas (corte de árvores e plantação de espécies exóticas). Ambos, são fatores que influenciam os diferentes comprimentos das cronologias construídas e das pequenas variações das relações de clima-crescimento. Os resultados globais sugerem que, no futuro, ao usar ferramentas dendrocronológicas com medições refinadas de anéis de crescimento, pode ser possível calcular as taxas de crescimento e integrar esta informação como variáveis preditoras em modelos de distribuição de espécies, embora necessitem de validação com dados de campo ou de deteção remota. O sinal de temperatura encontrado nas relações de crescimento climático é alarmante, porque espera-se que as temperaturas de verão aumentem (alterações climáticas), o que pode levar à extinção local de espécies. Assim, os métodos utilizados nesta tese sugerem que, esta abordagem pode ser utilizada para compreender o impacto das alterações climáticas no crescimento das árvores. Também, esta abordagem complementada com outras medidas de crescimento radial das árvores e uso de dendrómetros, pode ser aplicada a outras espécies nativas dos Açores em baixa altitude, como Morella faya e Picconia azorica, espécies exóticas, como a Cryptomeria japonica, ou outras espécies já estudadas em climas temperados na Europa. Com a base de dados criada neste trabalho, uma análise global com diferentes métodos de detrending e de abordagens de modelação pode ser aplicada, de forma a dar pistas para uma metodologia abrangente adequada para a região.
- Mapping deep-sea biodiversity and good environmental status in the Azores: assisng with the implementaon of EU Marine Strategy Framework DirecvePublication . Taranto, Geral Hechter; Menezes, Gui Manuel Machado; Gomes, Telmo Alexandre Fernandes MoratoABSTRACT: One of the major shortfall of biodiversity knowledge steams from an incomplete description of the geographical distribution of species. Overcoming this shortfall is essential for conserving nature and its services and it is a required first step to tackle more complex ecological processes (e.g. dispersal, speciation, disturbance, biotic interactions, etc.) in remote and poorly studied regions such as the deep sea. In a region such as the Azores (NE Atlantic), where the deep sea represents a dominant component of the seascape, it is essential to characterize patterns and processes of deep-sea biodiversity. In fact, only by understanding how species and marine resources distribute it is possible to correctly inform area- and ecosystem-based management and achieve the goals of policies aiming at reversing the cycle of decline in ocean health. In particular, the European Commission has adopted a number of policies to grant a sustainable use of nature space and resources which include the Marine Strategy Framework Directive (MFSD) and the Maritime Spatial Planning Directive (MSPD). The overall goal of this thesis is to bring together existing and new biodiversity data from recent scientific surveys to deepen our understanding of biodiversity and biogeographic patterns of deep-sea Vulnerable Marine Ecosystems (VMEs) indicator taxa. The focus is on deep-sea hard-substrate communities of the Azores and, in particular, on ecosystem engineer species of the Phyla Cnidaria and Porifera. Four major environmental drivers of deep-sea benthic engineer species are recognized in the Azores: (i) a latitudinal gradient in primary production strongly influenced by the Azores Current-Azores Front (AzC-AzF) system; (ii) the depth-wise succession of the regional water masses and their stratification into different isopycnal (vertical) layers; (iii) the spatial distribution of prominent geomorphic features such as seamounts ridges and island slopes; (iv) the availability of hard substrate for attachment. The recognition of these environmental drivers sets an interesting background for future ecological research, ecosystem-based management and spatial monitoring. The response of deep-sea species to these environmental drivers is explored in detail in the different chapters of the present manuscript.
- Near real-me distribution modelling of cetacean distribution off the AzoresPublication . Morcillo, Marta Tobeña; Juliano, Maria Manuela Fraga; Silva, Mónica Cordeiro de Almeida; Lehodey, PatrickOs cetáceos têm habitado o Oceano Atlântico desde há muito tempo, e a comunidade açoreana tem dependido deles por séculos. No início do último século, a comunidade açoreana eram balieiros, mas depois da moratória de caça de baleias, o negócio do turismo cresceu a volta dos cetáceos. Além disso, os cetáceos têm um papel essencial no meio ambiente, sustentando à integridade do ecossistema marinho. Os processos que guiam a sua presença nos Açores são complexos e identificá-los é um reto. Há múltiplas opções: processos ecológicos, atividades antropogénicas, o a mistura deles. Encontrar as relações entre cetáceos y os seus geradores de presença é essencial para predizer como as alterações no ambiente e das atividades humanas podem influir na resiliência de grupo e no serviço deles ao ecossistema.
- Qualidade de sono nos profissionais de saúdePublication . Amaral, Diogo Henrique Viana; Rodrigues, Armindo dos Santos; Garcia, Patrícia VenturaO sono é um processo tão importante para o nosso organismo como a alimentação, pois é importante para que ocorra um bom desenvolvimento e regeneração de todos os processos que nele acontecem. Durante o período do sono ocorrem processos que são fundamentais para a função biológica do nosso organismo tais como, a termorregulação, a regeneração do metabolismo energético, a regeneração das funções endócrinas, entre outros. Qualquer tipo de alteração que ocorra durante o sono pode prejudicar qualquer um destes processos o que posteriormente pode provocar vários problemas na vida, diminuindo a sua qualidade. As pessoas que trabalham por turnos estão mais propícias a sofrer alterações no sono, como por exemplo os profissionais de saúde (auxiliares, administrativos, médicos e enfermeiros). Todos estes profissionais de saúde desempenham papéis que exigem muita concentração e responsabilidade os quais, muitas vezes, podem ser afetados pelo cansaço e pelo stress. Todos estes profissionais que trabalham por turnos e sob tais fatores podem sofrer alterações no sono, ter sonolência durante o dia, diminuir a atenção ao estado dos pacientes, entre outros. Através da aplicação de um questionário, que incluiu o preenchimento de escalas para avaliação da qualidade do sono e da sonolência diurna – Escala Básica de Insónia e Qualidade de Sono (BaSIQS) e escala de Sonolência de Epworth (ESE) - pretendemos analisar a qualidade do sono dos profissionais de saúde do Hospital Internacional dos Açores (HIA), e em particular, avaliar o impacto do trabalho noturno no sono destes profissionais. Neste estudo responderam ao questionário 79 profissionais de saúde, sendo que 26,6% (21 profissionais) são do sexo masculino e 73,4% (58 profissionais) do sexo feminino. A maioria dos profissionais de saúde está insatisfeita com a qualidade do seu sono (55,7%) e considera que está em privação do sono (70,9%). Apesar de não terem sido identificadas diferenças significativas entre os grupos de profissionais que trabalham nos períodos diurno e noturno, foi possível constatar que os profissionais que trabalham nos turnos noturnos dormem ligeiramente menos (6,48 h) e apresentam um ligeiro aumento das queixas de sonolência diurna (ESE 6,92). De acordo com vários estudos, a qualidade do sono pode ser afetada por diversos fatores, nomeadamente os horários de trabalho, corroborando a noção de que o trabalho noturno tem um impacto negativo no sono e qualidade de vida dos profissionais de saúde.