O uso do metabarcoding na avaliação da resposta das associações de bactérias e fauna bêntica de manguezais ao desastre do óleo de 2019

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Massocatto, Ana Carla Santin
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/84123
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Maikon Di Domenico
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spelling Capel, Kátia Cristina CruzUniversidade Federal do Paraná. Campus Pontal do Paraná - Centro de Estudos do Mar. Programa de Pós-Graduação em Sistemas Costeiros e OceânicosDi Domenico, Maikon, 1980-Massocatto, Ana Carla Santin2023-08-24T16:23:49Z2023-08-24T16:23:49Z2023https://hdl.handle.net/1884/84123Orientador: Prof. Dr. Maikon Di DomenicoCoorientadora: Prof(a). Dr(a). Kátia Cristina Cruz CapelDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Campus Pontal do Paraná - Centro de Estudos do Mar, Programa de Pós-Graduação em Sistemas Costeiros e Oceânicos. Defesa : Pontal do Paraná, 23/01/2023Inclui referênciasResumo: Os manguezais estão entre os mais notáveis ecossistemas costeiros marinhos tropicais e subtropicais devido à sua relevância econômica e ecológica. A fauna bentônica e os organismos da microbiota encontrados em alta densidade e diversidade no sedimento respondem fielmente às mudanças contínuas no solo e são essenciais para o funcionamento desse ecossistema, garantindo a estabilidade dos sedimentos e contribuindo para a remediação quando impactados. Esses organismos reagem rapidamente às mudanças ambientais e podem ser usados como indicadores ambientais. Em 2019, um extenso derramamento de petróleo bruto atingiu a costa brasileira, causando danos agudos e crônicos às funções e serviços de vários ecossistemas costeiros, incluindo os manguezais da Bahia. A presença de óleo foi observada ao longo de toda a região costeira da Bahia, atingindo ecossistemas costeiros críticos, além de algumas das mais importantes áreas turísticas, pesqueiras e aquícolas do país. A grande quantidade de manchas de óleo nos manguezais baianos levantou preocupações sobre os efeitos potencialmente nocivos à fauna desse ambiente. Até agora, apesar de suas altas densidades, as respostas do derramamento de óleo na fauna bentônica e na microbiota não foram avaliadas. Nosso objetivo foi investigar se eles responderam ao desastre e se alguns foram tolerantes à contaminação. Amostramos sete manguezais na porção norte-sul, abrangendo todas as regiões da Bahia afetadas por derramamentos de óleo em diferentes níveis. Fizemos duas campanhas de amostragem; a primeira ~ 12 meses (em 2020) e a segunda ~ 18 meses (em 2021) após o derrame. As amostras foram processadas para obtenção de variáveis abióticas, como características do sedimento, carbonato, teores de matéria orgânica e concentrações de metais pesados e HPAS, e DNA biótico da fauna e microbiota bentônica. Para isso, foi realizado pela primeira vez um levantamento genético de toda a comunidade bentônica avaliada utilizando metabarcoding. Para acessar nossos objetivos, criamos uma escala de contaminação usando as concentrações de cada contaminante e avaliamos os dados bióticos com base nessa escala. Análises de diversidade e análises Discriminantes Lineares (LDA) e do Tamanho do Efeito (LEfSe) foram conduzidos para avaliar a comunidade. Nossos resultados indicam que os locais mais contaminados foram BTS, Boipeba e Itacaré, enquanto o menos contaminado foi Cumuruxatiba. Mn, Cu, Zn, Benzo[b]fluoranteno, Dibenz[a,h]antraceno e Indeno[1,2,3-cd]pireno podem ser os principais indicadores de contaminação por óleo, pois apresentaram as maiores concentrações nos sedimentos avaliados A diversidade alfa não apresentou diferenças significativas na fauna bentônica e no microbioma. Diferenças na composição foram visualizadas em análises de diversidade beta, em 2021, tanto para a fauna bentônica quanto para o microbioma a variabilidade e amplitude de diversidade mais significativas ocorreram em locais classificados como "Médio" contaminados. A fauna potencialmente tolerante, incluí os organismos bentônicos da família Capitellidae e os gêneros microbianos Thiogranum, Ilumatobacter, Hoppeia, SEEP SRB1 e Sedimenticola, os quais também apresentaram as maiores abundâncias relativas em 2020 e 2021. Diferentes fontes antropogênicas mascararam o efeito da contaminação do derramamento de 2019, exigindo uma investigação mais aprofundada.Abstract: Mangroves are among the most remarkable tropical and subtropical marine coastal ecosystems due to their economic and ecological relevance. Their habitats have complex detrital organic food webs and serve as a feeding ground and refuge for surrounding microorganisms. Benthic fauna and microbiota organisms found in high density and diversity in the sediment faithfully respond to continuous changes in the soil and are essential for the functioning of this ecosystem by guaranteeing the stability of the sediments and contributing to remediation when impacted. These organisms react quickly to environmental changes and can be used as environmental indicators. In 2019, an extensive crude oil spill hit the Brazilian coast, causing acute and chronic damage to the functions and services of several coastal ecosystems, including the mangroves in Bahia. The presence of oil was observed along the entire coastal region of Bahia, reaching critical coastal ecosystems in addition to some of the country's most important tourist, fishing and aquaculture areas. The high amounts of oil slicks in the Bahian mangroves raised concerns about the potentially harmful effects on the fauna of this environment. So far, despite their high densities, oil spill responses on benthic fauna and microbiota have not been evaluated. Our goals was to investigate if they responded to the disaster and if some were tolerant to contamination. We sampled seven mangroves in the north-south portion, covering all regions of Bahia affected by oil spills at different levels. We did two sampling campaigns; the first ~ 12 months (in 2020) and the second ~ 18 months (in 2021) after the spill. The samples were processed to obtain abiotic variables, such as sediment characteristics, carbonate, organic matter contents and concentrations of heavy metals and HPAS, and biotic DNA of benthic fauna and microbiota. For this, a genetic survey of the entire evaluated benthic community was carried out for the first time using metabarcoding. To access our goals, we created a contamination scale using the concentrations of each contaminant and evaluated the biotic data based on this scale. Analysis of diversity, Linear Discriminant (LDA), and Effect Size (LEfSe) were conducted to assess the community. Our results indicate that the most contaminated sites were BTS, Boipeba, and Itacaré, while the least affected were Cumuruxatiba. Mn, Cu, Zn, Benzo[b]fluoranthene, Dibenz[a,h]anthracene, and Indeno[1,2,3-cd]pyrene can be the leading indicators of oil contamination since they presented the highest concentrations in the evaluated sediments. Alpha diversity did not show significant differences in benthic fauna and microbiome diversity. Differences in composition were visualized in beta diversity analyses, in 2021, both for the benthic fauna and the microbiome the most significant variability and amplitude of diversity occurred in sites classified as "Medium" contaminated. The potentially tolerant fauna, including the benthic organisms from the Capitellidae family and the microbiome from the genera, Thiogranum, Ilumatobacter, Hoppeia, SEEP SRB1, and Sedimenticola, had the highest relative abundances in 2020 and 2021. Different anthropogenic sources mask the effect of contamination from the 2019 spill, requiring further investigation.Resumo em Linguagem Acessível: Os manguezais ocorrem em áreas subtropicais na transição entre os biomas terrestre e marinho, é uma zona úmida que proporciona condições ideais para a reprodução, eclosão, criadouro e abrigo de animais com grande valor ecológico e econômico. Seus habitats servem como área de refúgio para muitos microrganismos que utilizam a matéria orgânica em decomposição para se alimentar. A microbiota e os organismos bentônicos encontrados em alta densidade e variedade de espécies no sedimento, respondem fielmente as mudanças contínuas no solo, estes contribuem para a anulação de efeitos nocivos de elementos tóxicos ou contaminantes quando os solos sofrem impactos químicos. Em 2019, um extenso derramamento de óleo cru atingiu a costa brasileira, causando danos aos manguezais do estado da Bahia. As altas quantidades de manchas de óleo nos manguezais baianos, levantaram preocupações sobre os problemas causados na vida animal desse ambiente. Até então, respostas do derrame de óleo sobre os indivíduos da fauna bentônica e da microbiota não foram avaliadas, apesar de suas altas densidades. Nesse sentido, nosso objetivo foi investigar se os organismos em estudo responderam ao desastre e se existem gêneros que são tolerantes a contaminação. Amostramos sete manguezais na porção norte-sul, abrangendo todas as regiões do estado da Bahia afetadas pelo derramamento de óleo em diferentes níveis. Fizemos duas campanhas de amostragem; a primeira ~ 12 meses (em 2020) e a segunda ~ 18 meses (em 2021) após o derrame. As amostras foram processadas a fim de obter variáveis abióticas como teores de carbonato e matéria orgânica e concentrações de metais pesados e HPAS (contaminantes derivados do petróleo) do sedimento; e, o DNA total da fauna bentônica e da microbiota. Para isso, pela primeira vez, foi feito um levantamento genético de toda a comunidade bentônica avaliada, utilizando metabarcoding, método rápido de avaliação de biodiversidade. Nossos resultados apontam que os mangues com os maiores níveis de contaminação são BTS, Boipeba e Itacaré; enquanto o Cumuruxatiba apresentou os menores níveis. Os sedimentos avaliados possuíam altos índices de Manganês, Cobre e Zinco, Benzo[b]fluoranteno, Dibenz[a,h]antraceno e Indeno[1,2,3-cd]pireno. Esses contaminantes podem ser os principais indicadores de contaminação do óleo. A diversidade alfa não apresentou diferenças significativas na fauna bentônica e na diversidade da microbiota. Diferenças na composição foram visualizadas em análises de diversidade beta, em 2021, tanto para a fauna bentônica quanto para a microbiota; a variabilidade e amplitude de diversidade mais significativas ocorreram em locais classificados como "Médio" contaminados. A fauna potencialmente tolerante, incluí os organismos bentônicos da família Capitellidae e os gêneros microbianos Thiogranum, Ilumatobacter, Hoppeia, SEEP SRB1 e Sedimenticola, os quais também apresentaram as maiores abundâncias relativas em 2020 e 2021. Diferentes fontes antropogênicas mascararam o efeito da contaminação do derramamento de 2019, exigindo uma investigação mais aprofundada.1 recurso online : PDF.application/pdfTexto em português e inglêsporengporDerramamento de óleoMicróbios - EcologiaBentosEcologia dos manguezaisEcologiaO uso do metabarcoding na avaliação da resposta das associações de bactérias e fauna bêntica de manguezais ao desastre do óleo de 2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - ANA CARLA SANTIN MASSOCATTO.pdfapplication/pdf3615811https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/84123/1/R%20-%20D%20-%20ANA%20CARLA%20SANTIN%20MASSOCATTO.pdf71d87c50dec08f0586d4e03e0b46cdefMD51open access1884/841232023-08-24 13:23:49.231open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/84123Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082023-08-24T16:23:49Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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