RESUMO Os modelos planctônicos compreendem uma ferramenta valiosa para criar hipóteses e realizar predições quanto ao funcionamento dos ecossistemas marinhos. A complexidade destes modelos varia de acordo com o número de variáveis de estado e com a escolha de formas funcionais utilizadas. Nós avaliamos os modelos planctônicos durante os últimos 15 anos (n = 145) a fim de compreender porque eles variam em complexidade, avaliando a robustez dos modelos e descrevendo os estudos de modelagem do plâncton ao redor do globo. Nós classificamos os modelos em quatro grupos: Nutriente-Fitoplâncton-Zooplâncton (NPZ), Nutriente-Fitoplâncton-Zooplâncton-Detritos (NPZD), Estruturado pelo tamanho (SS) e Tipo Funcional Planctônico (PFT). Nossos resultados revelaram que o número de variáveis de estado variou de acordo com a pergunta do modelo; modelos NPZ foram mais frequentemente aplicados em estudos físico-biológicos enquanto que modelos PFT foram os mais utilizados para investigar ciclos biogeoquímicos. A maioria dos modelos se baseou em formas funcionais simples que omitiram 'feedbacks' importantes relacionados à dinâmica de controle populacional do plâncton. Algumas vezes, estudos de modelagem falharam em descrever a análise de sensibilidade, calibração e validação. A importância de testar diferentes formas funcionais foi comumente negligenciada e a falta de dados empíricos influenciou a verificação da robustez dos modelos. Por último, nós destacamos a necessidade de desenvolver estudos de modelagem no Hemisfério Sul, incluindo o Brasil, para promover predições que assistam no manejo dos ecossistemas marinhos.

ABSTRACT Planktonic models represent a powerful tool for creating hypotheses and making predictions about the functioning of marine ecosystems. Their complexity varies according to the number of state variables and the choice of functional forms. We evaluated plankton models during the last 15 years (n =145) with the aims of understanding why they differ in complexity, evaluating model robustness, and describing studies of plankton modelling around the globe. We classified models into four groups: Nutrient-Phytoplankton-Zooplankton (NPZ), Nutrient-Phytoplankton-Zooplankton-Detritus (NPZD), Size-Structured (SS) and Plankton-Functional-Type (PFT). Our results revealed that the number of state variables varied according to the question being addressed: NPZ models were more frequently applied in physical-biological studies, while PFT models were more applied for investigating biogeochemical cycles. Most models were based on simple functional forms which neglect important feedback related to control of plankton dynamics. Modelling studies sometimes failed to describe sensitivity analysis, calibration and validation. The importance of testing different functional forms was commonly overlooked, and the lack of empirical data affected the verification of model robustness. Lastly, we highlight the need to develop modelling studies in the Southern Hemisphere, including Brazil, in order to provide predictions that assist the management of marine ecosystems.

O objetivo deste estudo foi determinar a influência do aumento de temperatura associado à incidência luminosa na resposta funcional de Heleobia australis. Experimentos foram conduzidos utilizando nove a dez concentrações de alimento para cada tratamento: 20°C sem luz, 30°C sem luz e 30°C sob baixa incidência luminosa. Para cada experimento, a resposta funcional tipo III (sigmoidal) apresentou o melhor ajuste e os parâmetros das equações foram determinados. Os resultados sugerem que com o aumento da temperatura no sedimento, H. australis não terá sua taxa de ingestão afetada negativamente. Por outro lado, seu comportamento alimentar parece ser negativamente afetado pela incidência luminosa. As taxas de ingestão estimadas para o conteúdo orgânico na Baía de Guanabara foram: 0,34 µgC ind–1h–1 a 20°C em ausência de luz, 1.44 µgC ind–1h–1 a 30°C em ausência de luz e 0,64 µgC ind–1h–1 a 30°C sob incidência luminosa. Nesta situação, as maiores taxas de ingestão foram estimadas em condições de alta temperatura, mesmo com incidência luminosa, sugerindo que a temperatura parece ter um efeito que predomina sobre o efeito da luz. Porém, considerando maiores concentrações de carbono, mesmo em temperatura alta, o experimento realizado com incidência luminosa apresentou taxas de ingestão mais baixas que aquelas do experimento conduzido a 20°C em ausência de luz. Este estudo fornece a primeira quantificação das taxas de ingestão de H. australis e os efeitos das modificações na temperatura e incidência luminosa no seu comportamento alimentar.

The aim of this study was to determine the influence of temperature increase combined to conditions of light incidence on functional response of Heleobia australis. Experiments were conducted using nine to ten food concentrations for each treatment: 20°C without light; 30°C without light and, 30°C under low light intensity. For each experiment, the functional response type III (sigmoidal) was fitted and equation parameters were determined. Results suggest that, if the sediment temperature increases, H. australis will not have its ingestion rates affected negatively, whilst its feeding behavior seems to be negatively affected by light. Ingestion rates estimated for organic content in the Guanabara Bay were: 0.34 µgC ind–1h–1 at 20°C without light, 1.44 µgC ind–1h–1 at 30°C without light and 0.64 µgC ind–1h–1 at 30°C under light incidence. Higher ingestion rates were estimated at the high temperature, even under light incidence, and temperature seems to have outweighed the light effect. In contrast, if higher carbon content is considered, despite high temperature, the experiment conducted with light incidence showed lower ingestion rates than those from the experiment at 20°C without light. This study provides the first quantification of H. australis ingestion rates and the effects that changes in temperature and light have on its feeding behavior.

O objetivo deste estudo foi descrever a densidade total, densidades dos estágios de desenvolvimento e o período reprodutivo de Parasagitta friderici. As coletas foram realizadas semanalmente durante um ano em uma estação no canal da Baía de Guanabara, Rio de Janeiro. Foram realizados três arrastos verticais em cada amostragem e, P. friderici foi separada, os estágios de desenvolvimento identificados e o comprimento do corpo, comprimento dos ovários e a largura da vesícula seminal foram medidos. Ao longo do ano, P. friderici foi a espécie de Chaetognatha mais abundante, ocorrendo em todos os quatro estágios de desenvolvimento, dos quais as densidades variaram entre as semanas. As densidades mais altas de adultos ocorreram na primavera seguidas de picos de juvenis no verão. Embora, P. friderici se reproduza continuamente na baía de Guanabara, um pico reprodutivo foi aparente durante a primavera. A intensificação da reprodução durante a primavera com a ocorrência de juvenis no verão, parece estar relacionada ao aumento da oferta de alimento durante a estação chuvosa e intrusões da Água Central do Atlântico Sul.

The aim of this study was to describe the total density, densities of developmental stages and the reproduction period of Parasagitta friderici. Weekly samples were collected at one station in the channel of Guanabara Bay, Rio de Janeiro, during one year. Three vertical hauls were made for each sample, and P. friderici was separated, the developmental stages were identified, and body length (BL), ovary length (OL) and seminal vesicle width (SVW) were measured. Throughout the year P. friderici was the most abundant chaetognath species occurring in all four developmental stages, the densities of which varied from week to week. Higher densities of adults occurred in the spring, followed by peaks of juveniles in the summer. Although P. friderici seems to reproduce continuously in Guanabara Bay, a reproductive peak was apparent during the spring. The intensification of reproduction during the spring, with juveniles occurring in the summer, seems to be related to the period of higher food supply during the rainy season and intrusions of the South Atlantic Central Water.