Resumo Ondas de calor e eventos de mortalidade em massa da biota marinha são cada vez mais frequentes e estão positivamente correlacionados ao aquecimento do oceano. Embora a literatura tenha indicado que algumas espécies de esponjas marinhas e algumas regiões oceânicas, como a Zona Econômica Exclusiva do Brasil, podem ser menos afetadas ou serem mais resilientes em cenários futuros de mudanças climáticas, poucos estudos focaram na resposta das espécies à problemática das mudanças climáticas na costa brasileira. Esse paradigma foi desfeito em 2019 após um excepcional aumento médio de 2 °C na temperatura da superfície do mar e nos valores de precipitação, desde 2015 na Baía da Ilha Grande (BIG, SE Brasil). Essa combinação de fatores possivelmente favoreceu um contexto ambiental sem precedentes, levando ao forte declínio populacional e alta taxa de mortalidade da esponja marinha Desmapsamma anchorata na primavera austral. A espécie costuma ser uma das espécies bentônicas mais frequentes na BIG, mas só foi observada em 41,7% dos sítios (n = 12). De 162 indivíduos registrados em Abraãozinho ao longo de 180 m de costão rochoso, 83 indivíduos (51,2%) estavam saudáveis, 74 (45,7%) estavam cobertos por cianobactéria e localmente branqueados e cinco (3,1%) estavam completamente branqueados ou mortos. A deterioração da população de D. anchorata na zona de transição biogeográfica (estado do Rio de Janeiro) pode refletir em uma alteração na comunidade marinha da BIG, abrindo espaço para o estabelecimento de espécies oportunistas, uma vez que a BIG possui alto turnover. A tridimensionalidade, o abrigo a diversas espécies, a alta capacidade competitiva e o potencial de indicar áreas poluídas ou não tornam D. anchorata uma espécie chave no monitoramento da BIG em um cenário de mudanças climáticas.

Abstract Frequent heat waves and mass mortality events on marine biota are positively correlated to ocean warming. Although literature has indicated some species of marine sponges, and some oceanic regions, like the Brazilian Exclusive Economic Zone, may be less affected or seem to be more resilient under future scenarios of climate changes, few studies have focused on the species responses on the climate change issue along Brazilian coast. This paradigm was undone throughout 2019 after an exceptional average increase of 2 °C in the sea surface temperature (SST) and on precipitation values since 2015 at Ilha Grande Bay (IGB, SE Brazil). The combination of SST and precipitation average increase possibly favored an environmental context for the unprecedented strong population decline and mass mortality rate of the marine sponge species Desmapsamma anchorata in the austral spring. The species used to be one of the most frequent benthic species at IGB however it was only recorded in 41.7% sites (n = 12). From 162 individuals recorded at Abraãozinho along 180 m rocky shore, 83 individuals (51.2%) were healthy, 74 (45.7%) were intensively covered by cyanobacteria and locally bleached, and five (3.1%) were completely bleached or died. Desmapsamma anchorata population deterioration in a biogeographic transition zone (Rio de Janeiro state) may reflect a shift in the marine community of IGB, opening space for opportunistic species establishment and coverage increase, since IGB has a high species turnover. The three-dimensionality, the shelter for several species, the high competitive ability and the potential to indicate polluted or not polluted areas make D. anchorata a key species for IGB monitoring in a climate change scenario.

RESUMO O Mexilhão dourado é uma espécie invasora no Brasil que causa impactos ambientais, remove espécies nativas e modifica condições microecológicas, além de afetar hidroelétricas e sistemas de tratamento de água. O objetivo deste estudo é estabelecer um método que seja ao mesmo tempo eficaz e eficiente para quantificação da população do mexilhão dourado em reservatórios de hidrelétricas, visando o controle populacional do animal. Um modelo matemático bidimensional foi desenvolvido combinando hidrodinâmica e dinâmica populacional para simular a distribuição de mexilhões em um reservatório. Os resultados mostraram que a região da barragem foi progressivamente infestada por mexilhões, e depois de 18 messes de simulação alcançou 80% da sua capacidade suporte. O método se mostrou satisfatório e o mapa de localização dos agrupamentos de mexilhões corresponde a observações in situ. Além disso, o resultado da simulação da densidade das algas correspondeu ao mapa de densidade de clorofila obtido por imagens de satélite. A metodologia pode ser aplicada a novas áreas e deve ser expandida para prever variações populacionais, servindo para guiar medidas de preservação ambiental e de recuperação de reservatórios impactados, apresentando uma ferramenta alternativa para os operadores hidrelétricos, que podem utilizar as informações junto as inspeções locais no planejamento dos intervalos de manutenção antes que a infestação danifique os equipamentos.

ABSTRACT Golden mussel is an invasive species in Brazil which impacts local environments, dislocating native species and altering microecological conditions as well as affecting hydroelectric power plants and water treatment systems. The objective of this research is to establish a method that is both effective and efficient to quantify the population of the Golden mussel in hydroelectric power plant reservoirs, with a focus on population control measures. A two-dimensional mathematical model was developed combining hydrodynamics and populational dynamics to simulate the distribution of mussels in a reservoir. The results showed that dam’s region was progressively infested, and after 18 months of simulation it has reached around 80% of its carrying capacity. The method proved to be satisfactory and the generated map of cluster locations for the golden mussel corresponds to field observations. Furthermore, the result of the algae density simulation matched chlorophyll-a density map obtained from satellite images. The methodology can be further applied to new areas and could be expanded to predict population variations in order to guide environmental measures for preservation and recovery of impacted reservoirs, presenting another tool for hydroelectric operators who can use information together with field inspections to plan maintenance intervals before infestation damages equipment.