Resumo em Português:

Resumo: Objetivo Este artigo tem como objetivo reunir e atualizar os registros de espécies não-nativas em um rio subtropical do sul do Brasil, alertando para os impactos que podem exercer neste, e em outros corpos hídricos. Métodos Foi realizado um monitoramento no rio Guaraguaçu, o maior rio da planície costeira do Paraná, localizado no bioma Mata Atlântica. Os peixes foram amostrados em dois períodos: de 2002 a 2007 (mensalmente) e de 2016 a 2018 (semestralmente), e os demais organismos foram coletados em amostragens isoladas. Resultados O monitoramento registrou a presença de seis espécies de animais não-nativos neste rio – quatro espécies de peixe (Clarias gariepinus, Ictalurus punctatus, Oreochromis niloticus e Salminus brasiliensis), um invertebrado (Macrobrachium rosenbergii) e um foraminífero (Ammoglobigerina globigeriniformis), introduzidos principalmente através de escapes de aquicultura, para pesca esportiva ou por água de lastro. Tais introduções são um problema, pois, têm o potencial de impactar negativamente as espécies nativas ameaçadas de extinção neste rio através de predação, competição ou introdução de novas doenças. Conclusões No rio Guaraguaçu o crescente número de introduções é preocupante, pois estas espécies têm em comum um conjunto de características que as tornam potenciais invasoras. Continuar o monitoramento de suas populações é fundamental para detectar e minimizar seus impactos negativos na biota nativa, uma vez que há na região uma unidade de conservação (Estação Ecológica Guaraguaçu), com o objetivo de proteger o ambiente em sua condição prístina.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim This paper aims to concatenate and update the records of non-native species in a subtropical River, in Southern Brazil, warning about their possible impacts in this and other water bodies. Methods Monitoring was carried out in the Guaraguaçu River, the largest River of the Paraná coastal plain, located in the Atlantic Rainforest biome. Fishes were sampled in two periods: from 2002 to 2007 (monthly) and from 2016 to 2018 (semiannually), and the other organisms were collected in isolated samplings. Results The monitoring recorded the presence of six non-native species of animals in this River – four species of fish (Clarias gariepinus, Ictalurus punctatus, Oreochromis niloticus and Salminus brasiliensis), one invertebrate (Macrobrachium rosenbergii) and one foraminifera (Ammoglobigerina globigeriniformis) introduced by escapes from aquaculture, sport fishing and ballast water. These introductions are problematic because they have the potential to impact upon the endangered native species in the River through predation, competition or novel diseases. Conclusions In Guaraguaçu River the increasing number of introductions is worrying because these species have in common a set of traits that turns them into potential invaders. It is of great importance to keep monitoring their populations in order to detect and minimize their negative impacts on native biota, once there is a conservation unit in the region (Guaraguaçu Ecological Station), with the aim to protect the environment in its pristine condition.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo Avaliar a situação geral dos estudos sobre a decomposição da matéria orgânica vegetal em ambientes aquáticos continentais da região subtropical da América do Sul. Métodos Utilizamos bancos de dados e compilamos publicações (1990-2018) utilizando combinações de palavras referentes à decomposição, detritos, ambientes aquáticos e países da América do Sul com clima subtropical. As características das publicações foram analisadas ao longo do tempo. Resultados Um total de 1.042 publicações foram encontradas, com 106 tratando especificamente do objetivo deste estudo. Em clima subtropical na América do Sul este tópico de pesquisa é incipiente. A maioria dos estudos foi realizada em riachos (39,6%) e avaliou o processo de decomposição e a associação de invertebrados (42,5%). Há uma grande deficiência em estudos realizados em ambientes lênticos (e.g. lagos, 10%). Conclusão Os estudos sobre a decomposição de detritos orgânicos em ecossistemas aquáticos na região subtropical da América do Sul são ainda emergentes. Enquanto o conhecimento sobre o papel dos fragmentadores é razoável, poucos estudos têm avaliado a importância de microrganismos no processo de decomposição. Finalmente, nosso estudo demonstrou que as colaborações científicas impulsionaram as publicações sobre o tema.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim To evaluate the general situation of studies on the decomposition of organic matter in aquatic environments in the subtropical region of South America. Methods We compiled publications (1990-2018) with a combination of words referring to decomposition, debris, aquatic environments and South American countries with subtropical climate. The characteristics of the publications were analysed over time. Results A total of 1,042 publications were found, with 106 specifically addressing the purpose of this study. For subtropical climates in South America, this research topic is incipient. Most studies were carried out in streams (39.6%) and studied the decomposition process and associated invertebrates (42.5%). There is a great deficiency of studies in lentic environments (e.g. lakes, 10%). Conclusion Studies on the decomposition of organic detritus in aquatic ecosystems in the subtropical region of South America are still emerging. While the knowledge about the role of shredders is more or less understood, the importance of microorganisms on the decomposition process still needs to be better evaluated. Finally, our study demonstrated that scientific collaboration boosted publication on the topic.

Resumo em Português:

Resumo Objetivo Considerando o grande impacto ambiental e social que planícies de inundação possuem, vários estudos foram realizados na Planície de Inundação do Alto rio Paraná. Neste estudo, aplicamos uma análise cienciométrica para entender a evolução do conhecimento científico gerado na planície de inundação do Alto Paraná, com base em estudos publicados nesta área. Métodos Pesquisamos a literatura publicada de 1995 a 2018 usando o banco de dados indexado - Thomson ISI Web of Science. As seguintes informações foram obtidas para cada artigo científico pesquisado: a) ano de publicação; b) local da pesquisa; c) instituição de pesquisa; d) abordagem de estudo; e) ambientes; f) assunto; g) abordagem teórica; h) grupos taxonômicos. Resultados Encontramos 435 artigos publicados de diferentes áreas de estudo (como: ciências exatas e da terra, ciências ambientais, ciências sociais e humanas, ciências da saúde) que usaram essa planície de inundação como área de estudo. O modelo de regressão linear mostrou um aumento no número de artigos ao longo dos anos. Os estudos com temas ecológicos foram os mais destacados, garantindo pesquisas com diversas abordagens teóricas e diferentes comunidades biológicas utilizadas como proxies. Conclusão Com este estudo, concluímos que a pesquisa de longo prazo foi fundamental na geração de dados para abordar questões ecológicas e descrever a dinâmica dessa planície. Estudos como esses devem ter mais apoio político e financeiro para desenvolver pesquisas científicas básicas que possam subsidiar dados para programas de conservação e políticas governamentais, a fim de manter os serviços ecossistêmicos como a pesca e a disponibilidade de água de qualidade.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim Considering the great environmental and social impact that floodplains have, several studies have been performed in the upper Paraná River floodplain. In this study, we applied a scientometric analysis to understand the evolution of scientific knowledge generated in the Upper Paraná River floodplain, based on studies published in this area. Methods We searched the literature published from 1995 to 2018 using the indexed database - Thomson ISI Web of Science. The following information was obtained for each scientific article: a) year of publication; b) place of research; c) research institution; d) study approach; e) environments; f) subject matter; g) theoretical approach; h) taxonomic groups. Results We found 435 published articles from different study areas (such as: exact and earth sciences, environmental sciences, social and human sciences, health sciences) that used this floodplain as a study area. The linear regression model showed an increase in the number of articles throughout the years. Studies with ecological themes were most prominent, ensuring research with various theoretical approaches and different biological communities used as proxies. Conclusions With this study, we conclude that long-term research was fundamental in generating data to address ecological issues and describe the dynamics of this plain. Studies such as these must have more political and financial support to develop basic scientific studies that can subsidize data for conservation programs and government policies, in order to maintain ecosystem services such as fishing and the availability of quality water.

Resumo em Português:

Resumo Objetivo Nosso estudo avaliou os efeitos de eventos climáticos extremos e condições ambientais sobre os grupos tróficos (herbívoros e onívoros) de copépodes na planície de inundação do alto rio Paraná. Métodos O zooplâncton foi coletado e copépodes e rotíferos foram analisados em nove ambientes da planície de inundação do alto rio Paraná, durante os anos de 2000 e 2010, períodos que ocorreram os eventos climáticos La Niña (seca) e El Niño (cheia), respectivamente. Resultados Os resultados sugerem que em períodos de seca extrema (La Niña) as variáveis associadas a produtividade atuem como forças determinantes sobre a abundância de grupos tróficos de copépodes devido a contração dos ecossistemas aquáticos. As respostas entre as abundâncias dos grupos tróficos divergem apesar de estarem associados a produtividade do sistema, uma vez que a abundância de herbívoros está associada a clorofila-a e ao fósforo total e dos onívoros à abundância de rotíferos. No período de cheia extrema (El Niño) não foi encontrada relação significativa entre as variáveis ambientais e grupos tróficos. Conclusões Acredita-se que em períodos de extrema seca as variáveis associadas à produtividade atuam como forças determinantes na abundância de grupos tróficos de copépodes devido à contração dos ecossistemas aquáticos. De acordo com os resultados encontrados, sugere-se que outros trabalhos sejam realizados com maior número de eventos extremos para corroborar com nossos resultados e, ainda para extrapolar para outras comunidades aquáticas.

Resumo em Inglês:

Abstract Aim Our study evaluated the effects of extreme weather events and environmental conditions on the trophic groups of copepods (herbivores and omnivores) in the upper Paraná River floodplain. Methods The zooplankton were collected and Copepods and Rotifers were analyzed in nine environments of the upper Paraná River floodplain during 2000 and 2010, during which time the La Niña (drought) and El Niño (flood) climatic events occurred, respectively. Results The results suggest that in periods of extreme drought productivity-related variables act as determining forces on abundance of copepod trophic groups due to the contraction of aquatic ecosystems. Although the abundance of trophic groups is associated with system productivity, the responses between them differ, since herbivore abundance was associated with chlorophyll-a and total phosphorus and omnivores with rotifer abundance. In extreme flood (El Niño), no significant relationship was found between environmental variables and any trophic group. Conclusions In general, it is believed that in periods of extreme drought the variables associated with productivity act as determining forces on the abundance of trophic groups of copepods due to the contraction of aquatic ecosystems. According to the results found, it is suggested that other works be carried out with a greater number of extreme events to corroborate our results and, and also to extrapolate to other aquatic communities.

Resumo em Português:

Resumo: Nós otimizamos uma metodologia para detecção do mexilhão-dourado em amostras de DNA ambiental de plâncton e a validamos em amostras de um reservatório no sul do Brasil. Limnoperna fortunei é uma espécie exótica invasora bem-sucedida que promove impactos significativos nos ecossistemas de água doce. Nós ajustamos e validamos a metodologia para detectar L. fortunei em amostras de plâncton em reservatório, através de ensaios com SYBR Green. O nível teórico mínimo de detecção de qPCR observado, com base na análise de curva padrão, foi de 0,0005625 ng.µL-1 (R2 = 0,99) em um ciclo de quantificação de 14,09–29,56. Nós também apresentamos um guia prático a ser utilizado no monitoramento da invasão de L. fortunei em bacias hidrográficas. A metodologia ajustada foi eficiente na detecção de L. fortunei e, portanto, pode ser usada para monitorar ambientes já infestados ou invasões em novos ambientes em larga escala.

Resumo em Inglês:

Abstract: We optimized a methodology for plankton environmental DNA detection of the invasive golden mussel and validated it in samples from a Southern Brazil reservoir. Limnoperna fortunei is a successful invasive alien species that causes significant impacts on freshwater ecosystems. We adjusted and validated the methodology to detect L. fortunei in plankton samples, with a SYBR Green assay. Based on the standard curve analysis, the observed theoretical minimal qPCR detection level was 0.0005625 ng.µL-1 (R2 = 0.99) at a PCR quantification cycle of 14.09–29.56. We also presented a practical guide to be used in monitoring and detection of L. fortunei. The optimized protocol was efficient in detecting L. fortunei and can be used to monitor already infested environments or invasions in new environments.

Resumo em Português:

Resumo: O objetivo deste estudo foi propor e discutir um método manométrico simples para quantificar as taxas de emissão de gases resultantes da mineralização anaeróbia microbiana de recursos orgânicos, como folhas, galhos finos e detritos de macrófitas. O método proposto pode ser usado em condições de laboratório. O método consiste na utilização de um manômetro de água acoplado ao frasco de reação. As incubações foram preparadas com amostras de água do rio Paranapanema e Typha domingensis, o experimento durou 9,8 meses. Os procedimentos para a preparação das incubações são apresentados em detalhes, bem como os cálculos para a conversão da medição volumétrica em massa de carbono (ou seja, taxa diária de emissões de gás de carbono). De acordo com os resultados obtidos da mineralização de T. domingensis foi possível demonstrar que, inúmeros eventos relacionados à mineralização podem ser adequadamente tratados (por exemplo, a composição heterogênea dos detritos). Os resultados deste método foram bastante convergentes com os obtidos em experimentos cinéticos (usado como referência) após o 30º dia de mineralização, sugerindo a utilização deste método principalmente para experimentos de médio e longo prazo. Como exemplificado com incubações de T. domingensis, este método é particularmente valioso para a comparação sistêmica da mineralização de vários recursos orgânicos e para a medição primária dos principais parâmetros envolvidos (por exemplo, constantes de reação). Este método combinado com outros experimentos de curto prazo pode melhorar muito a compreensão da ciclagem de recursos orgânicos em ambientes aquáticos.

Resumo em Inglês:

Abstract: The aim of this study was to propose and discuss a simple manometric method to quantify the emission rates of gases resulting from the microbial anaerobic mineralization of organic resources, as leaves, thin branches, and macrophyte detritus. The proposed method can be used under laboratory conditions. The method consists of using a water pressure gauge attached to the reaction flask. The incubations were prepared with samples of water from Paranapanema River and Typha domingensis, the experiment lasted 9.8 months. The procedures for preparing the incubations are presented in detail, as well as the calculations for the conversion of the volumetric measurement into carbon mass (i.e., daily rate of carbon gas emissions). According to the results obtained from T. domingensis mineralization assays it was possible to demonstrate that, numerous events related to mineralization could be adequately addressed (e.g., the heterogeneous detritus composition). The results of this method were quite convergent with those obtained in kinetic experiments (used as a reference) after the 30th mineralization day, suggesting the use of this method mainly for medium- and long-term experiments. As exemplified by T. domingensis incubations, this method is particularly valuable for the systemic comparison of the several organic resources mineralization and for the primary measurement of the main parameters involved (e.g., reaction rates constants). This method combined with other short-term experiments can greatly improve the understanding of the cycling of organic resources in aquatic environments.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo Este estudo tem como objetivo avaliar a complementaridade funcional da comunidade zooplanctônica entre poças temporárias e lagoas permanentes. Nossa hipótese é de que ambientes temporários serão funcionalmente mais diversificados que ambientes permanentes e terão composição funcional diferente, sendo complementares entre si. Métodos Cinco lagoas e cinco poças foram comparadas quanto às características limnológicas, riqueza de espécies, índices de diversidade funcional e composição de características funcionais. Resultados Não foram encontradas diferenças significativas entre lagoas e poças em relação à riqueza e diversidade funcional. Todavia, uma maior variabilidade de espécies foi encontrada no conjunto de ambientes temporários, ou seja, embora a riqueza média tenha sido a mesma, a identidade das espécies variou de uma poça para outra. Poças apresentaram maior variabilidade na composição de traços funcionais, resultando em diferenças significativas nos valores de dispersão funcional. Poças apresentaram também uma maior amplitude de variação das características limnológicas. Conclusões Ambientes temporários e permanentes apresentam alta complementaridade limnológica e funcional, o que os torna importantes para a manutenção da biodiversidade em escala regional. Ambientes temporários parecem ser refúgios de espécies que não se estabelecem em ambientes mais estáveis, porque essas espécies têm maior probabilidade de colonizar ambientes que reiniciam periodicamente sua trajetória sucessional. Ações que buscam preservar ambientes complementares são essenciais e urgentes, principalmente aquelas direcionadas a ambientes pequenos e temporários.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aims This study aims to evaluate the functional complementarity of the zooplankton community between temporary ponds and permanent lagoons. We hypothesize that temporary environments will be functionally more diverse than permanent environments and will have different functional composition. Methods Five temporary ponds and five permanent lagoons were compared regarding their limnological characteristics, species richness, functional diversity indices and functional trait composition. Results No differences between ponds and lagoons were found regarding mean species richness and functional diversity. However, a larger number of species was found in the set of temporary environments i.e., although the mean richness was the same, the species' identity varied from one pond to another. Ponds showed greater variability in functional trait composition, resulting in significant differences in zooplankton functional dispersion. Ponds also presented a greater range of limnological characteristics. Conclusions Temporary and permanent environments present high limnological and functional complementarity, which make them important for maintaining biodiversity on a regional scale. Temporary environments seem to be refugees for species that do not settle in more stable environments because these species are more likely to colonize environments that periodically restart their successional trajectory. Therefore, actions that seek to preserve complementary environments are essential and urgent, especially those related to small and temporary environments.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo Neste trabalho avaliamos os padrões longitudinais de distribuição de espécies nativas e não-nativas de peixes em um rio de planície fragmentado hidrologicamente e variável limnologicamente. Métodos Quatro locais representando condições ambientais e de habitat contrastantes foram amostrados: um reservatório de águas claras, uma lagoa de águas turvas e dois trechos do rio, um de águas claras e outro de águas turvas. As variáveis ambientais foram medidas in situ e no laboratório. Os peixes foram amostrados com redes de arrasto e de espera. Resultados Dois cenários ambientais foram identificados. Um à montante, com águas mais frias, claras e pobres em nutrientes e oxigênio dissolvido (o reservatório e o trecho do rio abaixo do mesmo) e outro, à jusante, onde a turbidez, oxigênio dissolvido, temperatura da água, condutividade e os nutrientes aumentaram consideravelmente (a lagoa e o trecho do rio abaixo da mesma). Quatorze espécies com uma alta proporção entre espécies não-nativas e nativas (4/10) foram coletadas. As espécies não-nativas (NNS) estiveram confinadas a condições lênticas, onde o peixe-rei Odontesthes bonariensis dominou as assembleias de peixes. As espécies nativas (NS) proliferaram melhor em condições lóticas onde o cenário de águas turvas favoreceu as espécies tolerantes. As condições ambientais também parecem ter influenciado a distribuição das NNS. A estrutura da assembleia de peixes considerando todas as espécies em conjunto ou NS e NNS em separado, foram significativamente diferentes entre os trechos amostrados e condições de habitat (lêntico-lótico). A abundância total de peixes foi maior em trechos lênticos. A riqueza de espécies e a diversidade foram favorecidas pelo cenário de turbidez. A análise da diversidade beta foi explicada em maior parte pelo turnover revelando a substituição de espécies como o principal padrão de variação. A condutividade elétrica da água, os nitratos e oxigênio dissolvido foram as variáveis preditivas mais importantes nos melhores e mais frequentes modelos explicativos das estruturas da assembleia de peixes. Conclusões Nossos resultados revelaram que uma fauna de peixes Neotropicais pouco diversificada é alterada pela fragmentação do habitat devido à construção de barragens e pela introdução de NNS. As condições ambientais modularam ainda mais a estrutura da assembleia de peixes afetando a distribuição de suas espécies onde as espécies tolerantes foram favorecidas por aguas turvas, ricas em nutrientes, com maior condutividade e pH.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim We evaluated the longitudinal patterns in distribution of native and non-native fish species in a hydrologically fragmented and environmentally variable lowland temperate river. Methods Four sites representing contrasting habitat and environmental conditions were sampled: a clear water reservoir, a turbid water lagoon and two river reaches with clear and turbid waters each. Environmental variables were measured in situ and in the laboratory. Fishes were sampled using trammel and beach seine nets. Results Two main environmental scenarios were identified: the upstream reaches, with colder, clearer and nutrient-oxygen poor waters (reservoir and its downstream river) and the downstream reaches, where turbidity, dissolved oxygen, water temperature, conductivity and nutrients largely increased (lagoon and its downstream river). Fourteen species with a high non-native/native (4:10) ratio were collected. Non-native species (NNS) were confined to lentic conditions, where the silverside Odontesthes bonariensis dominated. Native species (NS) better thrive in lotic conditions where the turbid scenario further favored tolerant species. Environmental conditions also seemed to influence the distribution of NNS. Fish assemblage structure considering either, all species, NNS or NS significantly differed among sampled reaches and habitat (lentic-lotic) conditions. Total fish abundance was higher in lentic reaches. Species richness and diversity were favored by the turbid scenario. Beta diversity was mostly explained by the replacement component revealing the substitution of species as the main pattern of variation. Water conductivity, nitrates and dissolved oxygen were the most important predictor variables in the best and most frequent explanatory models of fish assemblage structures. Conclusions Our results revealed that a low diversified Neotropical fish fauna is disrupted by habitat fragmentation due to the creation of artificial impoundments and the introduction of NNS. Environmental conditions further modulate the fish assemblage structure by affecting the distribution of species where tolerant species were favored by turbid, nutrient-rich waters with higher conductivity and pH.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo Determinar o potencial de fertilização interna de P do sedimento de reservatório tropical semiárido, ao mesmo tempo em que verificar os fatores que afetam as taxas de liberação de P. Métodos Foi realizado um experimento com água e sedimento do reservatório Boqueirão de Parelhas, Brasil. Foram estudados os efeitos de três variáveis na liberação de P: temperatura do ar (região média de 28 °C e 32 °C, simulando aumento de 4 °C), pH (região média de pH 8, pH mais ácido 6 e pH mais alcalino 10) e oxigênio (presença e ausência). Além disso, a análise de fracionamento de P foi realizada nas formas de P no sedimento. Resultados Verificou-se que a liberação mínima de P foi em tratamento óxico em pH 6 e temperatura 28 °C (0,22 mg m-2 d-1 ± 0,13) e a liberação máxima de P em tratamento anóxico em pH 10 e temperatura 32 °C (2,1 mg m-2 d-1 ± 0,15). O P total no sedimento foi 597 mg kg-1, e a principal forma de P no sedimento foi o NaOH-rP, o P ligado ao alumínio, correspondendo a 42% do P total. Conclusão Esses resultados nos permitem confirmar que o sedimento da represa do Boqueirão é suscetível à liberação de P ligado ao alumínio devido ao predomínio desta forma em seus sedimentos concomitante às altas temperaturas e pH alcalino da água. Esse cenário pode ser agravado pelas mudanças climáticas.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim To determine the internal P loading potential of semiarid tropical reservoir sediment while verifying the driving factors that affect P release rates. Methods An experiment was performed with water and sediment from the reservoir Boqueirão de Parelhas in Brazil. The effects of three variables on P release were studied: air temperature (region average of 28 °C and 32 °C, simulating an increase of 4 °C), pH (region average of pH 8, more acidic pH 6 and more alkaline pH 10) and oxygen (presence and absence). In addition, P fractionation analysis was performed on the P forms in the sediment. Results It was found that the minimum P release was in an oxic treatment at pH 6 and temperature 28 °C (0.22 mg m-2 d-1 ± 0.13) and the maximum P release in an anoxic treatment at pH 10 and temperature 32 °C (2.1 mg m-2 d-1 ± 0.15). The total P in the sediment was 597 mg kg-1, and the major P form in the sediment was NaOH-rP, the P bound to aluminum, corresponding to 42% of the total P. Conclusion These results allow us to confirm that the sediment of the Boqueirão reservoir is susceptible to the release of P bound to aluminum due to the prevalence of this form in its sediments concomitant with the high temperatures and alkaline pH of the water. This scenario can be aggravated by climate change.

Resumo em Português:

Resumo Objetivos Neste trabalho investigamos como fatores espaciais e dinâmica sazonal influenciaram a comunidade de diatomáceas em um reservatório tropical, profundo e de baixa produtividade no Brasil. Métodos Nós usamos as características físicas e químicas da água e as diatomáceas presentes no plâncton em 9 estações de amostragem durante os períodos seco (inverno austral) e chuvoso (verão austral) (N = 18) como base para avaliação da qualidade da água, e das características espaciais e dos padrões sazonais do reservatório. Para avaliar espacialmente e temporalmente os eventos integrados do passado recente (aproximadamente 5 anos antes da data de amostragem), e as espécies provenientes dos diversos hábitats do ecossistema, foram analisadas diatomáceas presentes nos sedimentos superficiais (primeiros 2 cm, N = 9). A amostragem sazonal do sedimento não foi necessária, já que os 2 cm de sedimento superficial utilizados contêm as carapaças de diatomáceas depositadas no passado recente do reservatório. Resultados durante a estação seca, diatomáceas longas, coloniais e altamente silicificadas, associadas com aumento da profundidade de mistura, pH e transparência da água, dominaram o ambiente planctônico, enquanto na estação úmida, o reservatório se tornou estratificado, favorecendo diatomáceas planctônicas solitárias com alta razão superfície volume. No sedimento superficial, um padrão geral foi observado, onde espécies planctônicas foram dominantes nas amostras de regiões mais profundas da represa, enquanto a abundância de espécies bentônicas aumentou nas estações mais rasas, próximas aos tributários. Conclusões A assembleia de diatomaceas foi influenciada principalmente pela sazonalidade e regime de mistura. O sedimento superficial forneceu informação de longo prazo, e revelou que a comunidade de diatomáceas é moldada de acordo com a diferenciação de hábitats. No geral, a espécie planctônica, cêntrica e pequena Aulacoseira tenella (Nygaard) Simonsen destacou-se como a mais abundante do reservatório tanto no plâncton como no sedimento, indicando que tamanho e forma provavelmente servem como estratégias adaptativas favorecendo flutuabilidade e absorção de nutrientes, e representam vantagem competitiva em ambientes profundos de baixa produtividade.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim in this paper we investigated how spatial factors and seasonal dynamics influenced the diatom community in a tropical deep environment of low productivity waters in Brazil. Methods we used physical and chemical characteristics of the water and planktonic diatoms from 9 sampling stations during dry (austral winter) and wet (austral summer) seasons (N = 18) as the outline to identify water quality, spatial and seasonal patterns. To evaluate spatially and temporally integrated events from the recent past (approximately the last 5 years before sampling), and the species from diverse habitats of the system, we used diatoms from the surface sediment (top 2 cm, N = 9). Since we used the top 2 cm of surface sediment containing the dead diatoms that were deposited over recent past of the reservoir, seasonal sampling of the sediment was not needed. Results during the dry season heavily silicified long colonial planktonic diatom species associated mainly with higher mixing depth, pH, and transparency dominated the plankton, whereas in the wet season the reservoir became stratified, favoring planktonic solitary diatoms with high surface volume ratios. For the sediment, a general pattern emerged where planktonic species dominated in the deep sections of the reservoir, and the abundance of benthic species in shallow areas near the tributaries increased. Conclusions the diatom assemblages was mainly influenced by seasonal variations and mixing regime. Surface sediment samples provided longer-term information, and revealed habitat differentiation shaping diatom assemblages. Overall, the small centric planktonic Aulacoseira tenella (Nygaard) Simonsen stood out as the most abundant species in the entire reservoir in both, the plankton and the sediment, indicating that size and shape serve as adaptive strategies for buoyancy and nutrient uptake stand as a competitive advantage in deep low productivity environments.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo Comunidades de água doce respondem a mudanças abióticas e bióticas no meio ambiente, sendo amplamente utilizadas como indicadores de integridade ambiental. Os peixes têm sido um dos grupos biológicos mais utilizados para esse fim. O riacho Del Azul, localizado na região pampeana da Argentina, tem sido monitorado até agora usando uma abordagem físico-química, sendo esse monitoramento esporádico devido a restrições econômicas e operacionais associadas às análises químicas. Neste artigo, desenvolvemos um Índice de Integridade Biótica para o riacho Del Azul (IBIA) com base no Índice de Integridade Biótica de Karr como uma alternativa. Métodos Calculamos dois índices físico-químicos existentes para comparação, sendo um deles o NSF-WQI e o outro um índice local referido como Índice de Qualidade da Água para o Riacho Del Azul que é baseado no primeiro. Resultados Os três índices mostraram tendências semelhantes ao longo dos trechos examinados, detectando boas condições no trecho superior da bacia, condições mínimas no final da área urbana e recuperação em direção ao trecho inferior da bacia. Conclusões Como o IBIA segue os mesmos padrões dos índices fisicoquímicos, tem menor custo de implantação e é mais simples de aplicar, o promovemos como alternativa ao tradicional monitoramento fisico-químico da qualidade da água para riachos pampeanos.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim Freshwater communities respond to abiotic and biotic changes in the environment, and are widely used as indicators of environmental integrity. Fish have been one of the most used biological groups for this purpose. The Del Azul stream located in the pampean region of Argentina has been monitored using a physicochemical approach with this monitoring being sporadic due to economic and operational constraints associated with the chemical analyses. In this paper we developed an Index of Biotic Integrity for the Del Azul stream (IBIA) based on Karr´s Index of Biotic Integrity as an alternative. Methods We computed two existent physicochemical indexes for comparison, one of them is the NSF-WQI and the other one is a local index referred to as Water Quality Index for Del Azul Stream and based on the former. Results The three indexes followed similar trends along the examined reaches, showing good conditions in the upper basin, poor conditions just downstream of the urban area and a recovery state further downstream in the basin. Conclusions Since the IBIA followed the same patterns as the physicochemical indexes, has a lower implementation cost and it is simpler to apply, we promote it as an alternative to the traditional physicochemical water quality monitoring for pampean streams.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo O objetivo deste estudo é avaliar o potencial de liberação de fósforo (P) do sedimento para a coluna d’água de um lago raso tropical no nordeste do Brasil, com base nas frações de P do sedimento e no fluxo de P entre água e sedimento. Métodos Nós empregamos um método de extração sequencial a fim de analisar as diferentes frações de P do sedimento da Lagoa de Extremoz. Também realizamos um experimento de 40 dias para analisar os fluxos de P entre água e sedimento. Nós alagamos 200 g de sedimento da lagoa com 800 mL água da lagoa filtrada em 1.2 µm. A cada 5 dias, nós medimos fósforo reativo solúvel (SRP), fósforo total (TP), fósforo orgânico (Org-P), oxigênio dissolvido (DO), temperatura, e pH da água. Resultados A principal fração de fósforo no sedimento da lagoa de Extremoz é P-Refratário, que é considerada não-móvel. A principal fração móvel é composta por P ligado a óxidos de Fe e Mn (BD-P), a qual é sensível a condições redox. Durante todo o experimento de fluxos, as condições nos microcosmos foram óxicas e o pH se manteve próximo a valores neutros. No entanto, a temperatura da água aumentou cerca de 4 °C devido ao aumento da temperatura atmosférica. As concentrações de SRP, TP e Org-P diminuíram nos primeiros 20 dias. Porém, as concentrações de P aumentaram na segunda metade do experimento e houve fluxos positivos, principalmente de Org-P. Apesar desse aumento nas concentrações, os fluxos globais foram negativos. Conclusões A principal fração móvel do sedimento é sensível a condições redox, portanto ela tem potencial para ser liberada em caso de anoxia. Nas condições atuais, a maior parte do P liberado pelo sedimento foi orgânica, indicando que, na presença de oxigênio, essa liberação é controlada pelos efeitos da ação de organismos bem como da temperatura.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim The aim of the present study is to evaluate the potential phosphorus (P) release from the sediment to the water column of a tropical shallow lake in the northeast of Brazil, based on the sediment P fractions and on the flux of P between water and sediment. Methods We used a sequential extraction method to analyse the different P fractions of the sediment of Lake Extremoz. We also carried out a 40-day microcosm experiment to analyse the flux of P between water and sediment. We did so by flooding 200g of sediment from the lake with 800 mL of 1.2 µm filtered lake water in 1 L beakers. Every 5 days we analysed: soluble reactive phosphorus (SRP), total phosphorus (TP), organic phosphorus (Org-P), dissolved oxygen (DO), temperature, and pH of the water. Results The largest fraction of P in the sediment of Lake Extremoz is Refractory-P, which is non-mobile. The main mobile fraction of this lake’s sediment is composed of P bound to Fe and Mn oxides (BD-P) which is redox sensitive. During the P flux experiment, the water was always oxic and with nearly neutral pH, however the temperature increased by almost 4 °C due to the increase of the temperature of the air. SRP, TP and Org-P concentrations in the water had a general decrease in the first 20 days. But, on the second half of the experiment, those concentrations increased and the fluxes of P from sediment to water, mainly Org-P, were positive. Even with this increase in concentrations, indicating a period of P release, overall fluxes were negative. Conclusions The main mobile fraction of the sediment is redox sensitive, therefore it has the potential to be released in case of oxygen depletion. Under current conditions, most of the P released by the sediment is in organic forms, indicating that, in the presence of oxygen, the balance of P between water and sediment is controlled by the effects of organisms on P as well as temperature.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivos Avaliamos o perifíton em substrato artificial no efluente de esgoto tratado, no percurso do efluente, dentro e após o banco de macrófitas em um reservatório raso hipereutrófico. Especificamente, investigamos a relação entre os conteúdos de N e P e a biomassa de algas no perifíton com a disponibilidade de N e P do ambiente, com foco na retenção de nutrientes. Métodos A amostragem do perifíton foi realizada no efluente e ao longo do percurso do efluente, dentro e em dois locais após o banco de macrófitas. A amostragem do perifíton foi realizada após 30 dias da colonização. As variáveis abióticas foram determinadas no efluente do esgoto e na água do reservatório. Resultados Os valores de biomassa e conteúdo N e P no perifíton foram significativamente diferentes entre os locais de amostragem. As maiores concentrações de nutrientes foram encontradas nos locais com efluente. As maiores concentrações de clorofila-a no perifíton foram encontradas dentro e após o banco de macrófitas, enquanto os maiores teores de N e P foram encontrados no efluente e no percurso do efluente. Conclusões Em conclusão, os conteúdos de N e P no perifíton foram associados à disponibilidade de N e P, evidenciando a capacidade de retenção de nutrientes da comunidade. Nossos resultados sugerem que o perifíton em substrato artificial pode ser uma ferramenta para a remoção de N e P do efluente do sistema de tratamento de esgoto, contribuindo para minimizar a carga de nutrientes descarregada em um reservatório raso.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim We evaluated the periphyton on artificial substrate in the treated sewage effluent, effluent patch, inside and after the macrophyte stand in a shallow hypereutrophic reservoir. Specifically, we investigated the relationship between N and P contents and algal biomass in the periphyton with N and P availability, focusing on nutrient retention. Methods Periphyton sampling was performed at the effluent inlet, effluent path, inside, and two sites after macrophyte stand. Periphyton sampling was performed after 30 days of colonization. Abiotic variables were determined in the sewage effluent and in the reservoir water. Results Biomass and N and P contents in the periphyton were significantly different among sampling sites. The highest nutrient concentrations were found in the sampling sites with effluent. The highest periphyton chlorophyll-a were found inside and after the macrophyte stand, while N and P contents were the highest in the effluent inlet and effluent. Conclusions In conclusion, N and P contents in the periphyton were associated with N and P availability, evidencing the ability of nutrient retention of the community. Our findings suggest that periphyton on artificial substrate can as a potential tool for removing N and P from the effluent from the sewage treatment system, contributing to minimizing the nutrient load discharged in a shallow reservoir.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo: Este estudo avaliou e comparou as alterações nos teores e taxas de acumulação de fósforo total (PT) e metais (Cd, Cu, Ni e Pb) no perifíton em diferentes tipos de substratos (PET e vidro) nos períodos chuvoso e seco em um reservatório eutrófico raso. Assim, o potencial do perifíton como uma biotecnologia verde para remediar a eutrofização e promover a remoção de metais foi investigado. Métodos: Substratos flutuantes de madeira (n = 3) contendo lâminas de vidro e PET foram submersos próximos a uma entrada de esgoto. O tempo de exposição do substrato foi de cerca de 33 dias em cada período. Resultados: Os teores de PT e de metais (Cu, Ni e Pb) no perifíton foram influenciados pela sazonalidade e os maiores valores foram encontrados na estação chuvosa. O conteúdo de metais do perifíton foi significativamente diferente entre os substratos de vidro e PET, mas nenhuma diferença foi detectada com o conteúdo de PT. Conclusões: A sazonalidade foi um fator determinante para a imobilização de PT e metais no perifíton. O maior potencial de imobilização de PT e metais pelo perifíton foi detectado no período chuvoso. Nossos resultados forneceram boas indicações de que o perifíton pode contribuir para remediar a eutrofização e remover metais em ecossistemas aquáticos.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim: This study evaluated and compared the changes in the Total Phosphorus (TP) and metals (Cd, Cu, Ni and Pb) contents and accumulation rates in the periphyton on different substrate types (PET and glass) in wet and dry periods in a shallow eutrophic reservoir. Thus, the potential of periphyton as a green biotechnology to remediate the eutrophication and promoting metal uptake were investigated. Methods: Floating substrate carriers made of wood (n = 3) containing glass and PET slides were submerged close to a sewage inflow site. Substrate exposure time was about 33 days in each period. Results: Periphyton TP and metal contents (Cu, Ni and Pb) were influenced by seasonality and the highest contents were found in the wet period. Periphyton metal contents were significantly different between glass or PET substrates, but no differences were detected in the TP contents. Conclusions: Seasonality was a determining factor for immobilization of TP and metals in periphyton. The highest potential of TP and metals immobilization by periphyton were detected in the wet period. Our results provided insights that the periphyton can contribute to remediate eutrophication and metal removal in aquatic ecosystems.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo A riqueza e abundância de espécies são elementos importantes no entendimento da dinâmica das comunidades. Dessa forma, nós avaliamos a variação espacial e temporal da riqueza e densidade do fitoplâncton em um reservatório tropical e os seus principais direcionadores. Nós testamos se a variabilidade temporal do ciclo hidrológico influencia o fitoplâncton, além de testar as principais variáveis ambientais que influenciam a riqueza e a densidade. Métodos Dados de variáveis ambientais e do fitoplâncton foram amostrados em diferentes regiões do reservatório João Leite, Goiás, Brasil, durante períodos de seca e chuva, e foram analisados por meio de Análise de Componentes Principais, teste-t de Student e Bioenv. Resultados Nós registramos cenários ambientais distintos entre os períodos de seca e chuva, com diferenças temporais na riqueza. Sessenta e dois táxons foram registrados, com predominância de cianobactérias em ambos os períodos hidrológicos e nas regiões lênticas do reservatório. Temperatura da água, pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, turbidez e concentrações de nutrientes foram os principais direcionadores da riqueza e densidade fitoplanctônica em nosso estudo. Conclusões A riqueza e abundância de espécies refletem diretamente os fatores determinantes na estrutura das comunidades, gerando informações importantes sobre as funções do ecossistema. Portanto, o entendimento da variabilidade ambiental sobre a riqueza e abundância do fitoplâncton em reservatórios tropicais é essencial, uma vez que a construção de reservatórios influencia a biodiversidade aquática e o provimento de serviços ecossistêmicos.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim Species richness and abundance are important elements in understanding communities’ dynamics. In this way we evaluated the spatial and temporal variation of phytoplankton richness and density in a tropical reservoir, and its main drivers. We tested whether the temporal variability of the hydrological cycle influences the phytoplankton, in addition to testing the main environmental variables that influence richness and density. Methods Data from environmental variables and phytoplankton were sampled in different regions of João Leite reservoir, Goiás, Brazil, during a dry and rainy period, and were analyzed by Principal Component Analysis, Student's t-test and Bioenv. Results We recorded distinct environmental scenarios between the dry and rainy period, with temporal differences in richness. Sixty-two taxa were recorded, with cyanobacterial predominance in both hydrological periods and in the lentic reservoir regions. Water temperature, pH, electrical conductivity, dissolved oxygen, turbidity, and nutrient concentrations were the main drivers of phytoplankton richness and density in our study. Conclusions The richness and abundance of species directly reflect the determining factors in the structure of communities, generating important information about ecosystem functions. Therefore, understanding the environmental variability on phytoplankton richness and abundance in tropical reservoirs is essential, since the construction of reservoirs influences aquatic biodiversity and the provision of ecosystem services.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo Nosso estudo foi realizado para desenvolver um índice multimétrico adequado para riachos urbanos em Sorocaba, uma cidade de grande porte inserida na Mata Atlântica do sudeste do Brasil. Métodos Vinte e sete trechos de riachos foram selecionados para avaliação ambiental e de peixes. Vinte métricas ecológicas foram testadas em um gradiente ambiental entre os trechos de referência e degradados. As métricas candidatas foram selecionadas quanto à amplitude, capacidade de resposta e redundância. Calculamos um índice multimétrico de peixes (MFI) subdividido em cinco classes de qualidade: referência ≥ 0,8, 0,6 ≤ bom <0,8, 0,4 ≤ moderado < 0,6, 0,2 ≤ pobre < 0,4 e ruim < 0,2. Resultados Quatro métricas se mostraram adequadas para discriminar trechos com maior qualidade biótica daqueles degradados. Cinco trechos de riacho (18%) foram classificados como referência ou bom e 16 (60%) como pobre ou ruim. Três trechos de referência podem ser usados para um programa de restauração hidromorfológica. Conclusões Esses resultados indicaram que muitos aspectos da integridade biológica foram alterados, indicativo de severa degradação. Nossos resultados podem ser úteis para um projeto de gestão e restauração da bacia hidrográfica do Sorocaba/Médio Tietê.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim Our study was carried out to develop a multimetric index suitable for urban wadeable streams in Sorocaba, a large-sized city from the Atlantic rainforest in south-eastern Brazil. Methods Twenty-seven stream stretches were selected for environmental and fish evaluation. Twenty ecological metrics were tested over an environmental gradient between the reference and degraded stretches. Candidate metrics were screened for range, responsiveness, and redundancy. We calculated a multimetric fish index (MFI) subdivided into five quality classes: reference ≥ 0.8, 0.6 ≤ good < 0.8, 0.4 ≤ moderate < 0.6, 0.2 ≤ poor < 0.4, and bad < 0.2. Results Four metrics were adequate for discriminating higher biotic quality from degraded stretches. Five stream stretches (18%) were classified as a reference or good, and 16 (60%) were poor or bad. Three reference stretches could be used for a hydromorphological restoration programme. Conclusion Our results indicated that biological integrity was altered, which was indicative of severe environmental degradation. Our study results may be useful for a management and restoration project of the Sorocaba/Médio Tietê hydrographic basin.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo Cobre é um nutriente essencial para o fitoplâncton, mas ele também pode agir como um agente tóxico, dependendo de sua concentração. Considerando o crescente incremento deste metal em ecossistemas aquáticos naturais, compreender sua ação em cenários de co-cultura é de grande relevância. Experimentos com a combinação de diferentes espécies assemelham-se com maior precisão as condições encontradas na natureza, contrastando com os resultados obtidos em testes unialgais, que não podem ser diretamente usados para descrever efeitos observáveis no ambiente. Métodos Deste modo, parâmetros de crescimento foram investigados e comparados na co-cultura de Chlorella sorokiniana e Kirchneriella obesa e seus cultivos individuais expostos a três diferentes concentrações de cobre livre (controle 6x10-9, intermediário 2x10-7 e elevado 1.5x10-6 mol.L-1 Cu2+). Resultados C. sorokiniana apresentou mais células em seu controle unialgal enquanto K. obesa teve maior densidade celular no controle da co-cultura. As taxas de crescimento decairam com o incremento de cobre nas condições unialgais. No entanto, ambas as espécies mantiveram elevada taxa de crescimento na co-cultura em concentrações intermediárias do metal. O biovolume variou independentemente do método de cultivo, sendo diretamente relacionado à concentração de cobre. A eficiência fotossintética máxima decaiu sob elevado cobre. Conclusões De acordo com os resultados observados, não houve exclusão competitiva e ambas as espécies foram afetadas pelo cobre em condições unialgais ou de co-cultura, sendo que K. obesa foi favorecida no cultivo em conjunto, que parece apresentar uma atenuação da toxicidade do cobre em concentrações intermediárias. Ecologicamente, os resultados sugerem que comunidades lidam melhor com efeitos tóxicos causados por concentrações intermediárias de cobre do que culturas isoladas.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim Copper is an essential nutrient for the phytoplankton, but it can also act as a toxic agent, depending on its concentration. Considering the continuous increase of this metal in the natural aquatic ecosystems, understanding its actions in co-cultivation scenarios is of great relevance. Experiments with the combination of different species resemble more accurately the natural conditions, in contrast of results obtained in single-species tests, which cannot be directly used to describe observed effects on the environment. Methods Therefore, growth parameters were investigated and compared on the co-cultivation of Chlorella sorokiniana and Kirchneriella obesa and their separate cultures exposed to three different free copper concentrations (control 6x10-9, intermediate 2x10-7 and high 1.5x10-6 mol.L-1 Cu2+). Results C. sorokiniana registered more cells in the control of the unialgal culture while K. obesa had higher cell density in the control of the co-cultivation. Growth rates decreased with the increment of copper in the unialgal conditions. However, both species maintained a high growth rate in the co-cultivation intermediate copper concentrations. Biovolume varied despite the cultivation method, being strongly related to the metal’s concentration. The maximum photosynthetic efficiency decreased in higher copper. Conclusions According to the results observed, no competitive exclusion occurred and both species were affected by copper in unialgal and co-cultivation conditions, with K. obesa being favored by the co-cultivation, which seems to have an attenuation effect on copper toxicity until intermediate concentrations. Ecologically, the results suggest that communities deal better with the toxic effects caused by intermediate copper concentrations than single-species cultures.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo Testar a hipótese de que o zooplâncton altera a estrutura do fitoplâncton em reservatórios tropicais, reduzindo a biomassa de espécies de algas susceptíveis a herbivoria. Métodos Avaliamos experimentalmente as respostas espécie-específicas do fitoplâncton ao zooplâncton em reservatórios eutróficos com diferentes estruturas da comunidade fitoplanctônica no nordeste do Brasil. Amostras de água foram coletadas da subsuperfície nas regiões costeiras dos reservatórios Apipucos e Mundaú em janeiro/2012 e novembro/2014, respectivamente, e transportadas para o laboratório. Os experimentos foram realizados em frascos Erlenmeyer (1 litro) cheios de água dos locais das amostras e mantidos por cinco dias nas condições laboratoriais. Dois tratamentos foram mantidos (1) com fitoplâncton e presença do zooplâncton nativo e (2) sem zooplâncton nativo. Resultados O zooplâncton provou ser um fator importante, modificando a estrutura da comunidade fitoplanctônica, principalmente no reservatório de Apipucos. Neste reservatório, observamos uma redução significativa na biomassa de Cyclotella meneghiniana e Chlamydomonas sp., e um incremento na biomassa de Raphidiopsis raciborskii. No reservatório Mundaú, observamos uma redução significativa de C. meneghiniana e R. raciborskii, enquanto a cianobactéria Microcystis aeruginosa aumentou sua biomassa na presença de zooplâncton. Conclusões Estes resultados mostram a importância da estrutura da comunidade de microalgas nas interações fitoplancton-zooplâncton para as cadeias alimentares em ambientes tropicais, bem como, apoiam o papel do zooplâncton na promoção do crescimento de cianobactérias e na manutenção da proliferação de algas.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim To test the hypothesis that zooplankton changes the structure of phytoplankton in tropical reservoirs by reducing the biomass of algal species susceptible to herbivory. Methods We experimentally evaluated the species-specific responses of phytoplankton to zooplankton within eutrophic reservoirs with different phytoplankton community structure in northeastern of Brazil. Water samples were collected from the subsurface in coastal regions of the Apipucos and Mundaú reservoirs in January/2012 and November/2014, respectively, and transported to the laboratory. The experiments were performed in Erlenmeyer flasks (1 liter) filled with water from the sample sites and were maintained for five days in the laboratory conditions. Two treatments were maintained (1) with phytoplankton and the presence of the native zooplankton and (2) without native zooplankton. Results Zooplankton proved to be an important factor, modifying the structure of the phytoplankton community, especially in the Apipucos reservoir. In this reservoir, we observed a significant reduction of biomass in diatom Cyclotella meneghiniana, and the chlorophyte Chlamydomonas sp., and an increase in the biomass of Raphidiopsis raciborskii. In the Mundaú reservoir, we observed a significant reduction of C. meneghiniana and R. raciborskii, while cyanobacteria Microcystis aeruginosa increased their biomasses in the presence of zooplankton. Conclusions These results show the importance of the microalgae community structure in phytoplankton-zooplankton interactions for food webs in tropical environments, as well as support the role of zooplankton in fostering cyanobacterial growth and maintain algal blooms.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo A luz é um componente essencial no processo de síntese dos compostos orgânicos por organismos fotossintetizantes. Acreditando que um maior nível de luminosidade influencia de maneira positiva na produção de biomassa, buscamos avaliar a influência de diferentes níveis de sombreamento sobre a biomassa de algas perifíticas, através de estudo experimental em mesocosmo. Métodos Lâminas de vidro foram utilizadas como substratos artificiais para a colonização e sucessão das algas no Lago das Garças, planície de inundação do alto Rio Paraná, durante quinze dias, e posteriormente transferidos para nove aquários. Estes foram divididos em três tratamentos: três sem cobertura (AC), três com telas de sombreamento de 50% (A50) e três com telas de 80% de sombreamento (A80). Variáveis abióticas (pH, condutividade, turbidez, temperatura e oxigênio dissolvido) e biomassa foram mensuradas a cada três dias, durante 15 dias. A biomassa foi avaliada através do método de clorofila-a. A cada cinco dias foram avaliadas as concentrações de fósforo total, fosfato, nitrogênio total, nitrato e nitrogênio amoniacal. Resultados Não foi observada uma variação significativa da biomassa ao longo do tempo, entretanto, há uma diferença significativa entre os tratamentos. A maior biomassa média foi encontrada no tratamento controle e a menor foi encontrada no tratamento com 80% de sombreamento. As demais variáveis limnológicas avaliadas não apresentaram mudanças significativas ao longo do tempo. Conclusões As variáveis abióticas não influenciaram a biomassa da comunidade ficoperifítica, a qual foi influenciada apenas pela luminosidade. Assim, concluímos que a luz é uma variável com influência direta na produção de biomassa perifítica. Em baixa intensidade, é uma variável que pode limitar a produção de biomassa. Em alta intensidade, no entanto, influencia aumentando sua produção.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim Light is an essential component in the process of synthesis of organic compounds by photosynthetic organisms. Assuming that a higher level of luminosity would positively influence the production of biomass, we evaluated the influence of different levels of shading on the biomass of periphytic algae, through an experimental study. Methods Glass slides were used for this as an artificial substrate for the colonization and succession of algae in Garças Lake, on the upper Paraná River floodplain, and later transferred to nine aquaria. These were divided into three treatments: three without cover (AC), three with 50% shading screens (A50) and three with 80% shading screens (A80). Abiotic variables (pH, conductivity, turbidity, temperature and dissolved oxygen) and biomass were measured every five days for 15 days. The biomass was evaluated using the chlorophyll-a method. Concentrations of total phosphorus, phosphate, total nitrogen, nitrate and ammoniacal nitrogen were evaluated every five days. Results There was no significant variation of the biomass over time, however, there is a significant difference between the treatments. The highest biomass was found in the control treatment and the lowest was found in the treatment with 80% shading. The other limnological variables evaluated did not show significant changes over time. Conclusions The abiotic variables did not influence the biomass of the phycoperiphyton community, which was influenced only by luminosity. Thus, we conclude that light is a variable with direct influence on the production of periphytic biomass. At low intensity it is a variable that can limit the production of biomass. In high intensity however, it influences by increasing its production.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo A aplicação de abordagens desconstrutivas em ecologia aquática tem aumentado recentemente. Em especial para o fitoplâncton, algumas classificações funcionais vêm sendo utilizadas, como tentativa de sumarizar traços similares de um grupo de espécies para melhor compreender as respostas dos organismos à variabilidade da paisagem. Uma destas abordagens é a classificação funcional do fitoplâncton baseada na morfologia (MBFG - Morphologically Based Functional Groups). Focando nesta abordagem, nós mapeamos sistematicamente a literatura científica para revelar as aplicações e tendências deste enquadramento funcional para o fitoplâncton de ecossistemas aquáticos continentais. Métodos Para tanto, nós selecionamos a partir da base de dados Thomson ISI Web Of Science todos os artigos publicados entre 2010 e 2018 que tratam de MBFG. Um total de 179 manuscritos que citaram a classificação funcional do fitoplâncton baseada na morfologia foram registrados, dos quais três foram excluídos por falta de acesso às informações. Resultados Foi observada uma clara tendência temporal no aumento no número de citações envolvendo a abordagem morfológica, sendo Brasil, Uruguai e China os países com os maiores números de estudos. Do total de registros, 60 manuscritos aplicaram a classificação morfológica em seus estudos e 23 destes compreendem estudos comparativos com outras abordagens funcionais. Nós detectamos que a maior parte das aplicações foram realizadas para o fitoplâncton de lagos, sendo biomassa a métrica mais utilizada para o enquadramento dos táxons em MBFG. MBFG IV (organismos de tamanho médio sem especialização), VII (grandes colônias mucilaginosas) e III (grandes organismos filamentosos com aerótopos) foram os grupos mais frequentemente registrados. Conclusões Este estudo mostrou tendência crescente no número de estudos que utilizaram a abordagem funcional baseada na morfologia (MBFG). Acreditamos que abordagens desconstrutivas, como MBFG, são uma ferramenta útil para avaliar questões de interesse na ecologia do fitoplâncton.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim The application of deconstructive approaches in aquatic ecology has been increasing recently. Especially for phytoplankton, some functional classifications summarize similar traits of a group of species to understand organisms’ response to landscape variability. One of these approaches deals with phytoplankton functional classification based on morphology (MBFG - Morphologically Based Functional Groups). Focusing on this approach, we systematic mapping the scientific literature to reveal this functional framework´s applications for freshwater phytoplankton. Methods For this study, we selected from the Thomson ISI Web of Science database all articles published between 2010 and 2018 dealing with MBFG. We recorded 179 manuscripts citing the phytoplankton functional classification based on morphology and, among them, we excluded three due to lack of access to information. Results A clear temporal trend occurred with an increase in citations involving the morphological approach, with Brazil, Uruguay, and China as the countries with the highest number of studies. Of the total records, 60 manuscripts applied morphological classification in their studies, of which 23 manuscripts comprised comparative studies with other functional approaches. Most applications were for phytoplankton in lakes, with biomass being the most used metric for framing taxa in MBFG. The most often recorded groups are MBFG IV (medium-sized organisms without specialization), VII (large mucilaginous colonies), and III (large filamentous organisms with aerotopes). Conclusion This study showed an increasing trend in the number of studies that used the functional approach based on MBFG. We believe that deconstructive approaches, such as MBFG, help assess issues of interest in phytoplankton ecology.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo Nós verificamos se peixes selvagens se alimentam de ração residual proveniente de piscicultura em tanques-rede, alterando a dieta e a rede de interação peixe-alimento. Métodos Foram avaliadas as dietas de Astyanax lacustris, Iheringichthys labrosus, Leporinus amblyrhynchus, Schizodon nasutus e Steindachnerina insculpta do Reservatório Chavantes, Bacia do Alto Paraná. Os peixes foram coletados mensalmente de março de 2008 a fevereiro de 2009 ao redor da área de piscicultura (net cage - NC) e em uma área de referência (reference site – RS), sem a influência das atividades de piscicultura. Nós verificamos os resultados usando gráficos e métricas da análise de redes complexas e análise de variância permutacional. Resultados Foram coletados 641 indivíduos das cinco espécies de peixes, 292 na área NC e 349 na RS. No total 24 itens alimentares foram consumidos pelos peixes em NC e 22 em RS. A rede de interação peixe-alimento apresentou padrão aninhado nas duas áreas avaliadas, demonstrando a estrutura generalista desta interação. Os valores de conectância e grau médio da rede de interação foram baixos. Detrito foi o item mais consumido nas duas áreas avaliadas. Três das cinco espécies avaliadas (A. lacustris, S. nasutus e I. labrosus) tiveram ração residual em suas dietas. Ração foi o quarto item mais consumido na área NC, sendo o mais frequente em indivíduos de A. lacustris e S. nasutus. Conclusões Os nossos resultados mostram que a atividade de piscicultura usando tanques-rede pode influenciar as interações tróficas dos sistemas aquáticos, bem como, demonstram a habilidade de S. nasutus, L. labrosus e A. lacustris em consumirem o novo item alimentar inserido no ambiente.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim Investigating whether wild fish accept residual ration from cage fish farming to the point of changing their diet and the fish-food interaction network. Methods The diet of fish species, Astyanax lacustris, Iheringichthys labrosus, Leporinus amblyrhynchus, Schizodon nasutus and Steindachnerina insculpta, bred in Chavantes Reservoir, Upper Paraná basin, was evaluated. Samples were collected on a monthly basis - from March 2008 to February 2009 - around the cage fish farming (NC) and in a reference site (RS) free from the influence of the fish farming activity. Results were analyzed through graphs and metrics of complex network analysis, and Permutational analysis of variance. Results The total number of 641 individuals belonging to all five fish species were collected, 292 in NC and 349 in RS. The total amount of food items consumed by them comprised 24 items in NC and 22 items in RS. The fish-food interaction network has shown nested pattern in the two evaluated areas, which evidenced the generalist structure of this interaction. Connectance values and mean degree of interaction networks were low. Detritus was the most representative item consumed in both sampling sites. Three of the five evaluated species (A. lacustris, S. nasutus and I. labrosus) had residual ration in their diet. Residual ration was the fourth most consumed item in NC. It was also the most representative food item for A. lacustris and S. nasutus. Conclusions Results have shown that cage fish farming activity can influence trophic interactions in aquatic systems, as well as evidenced the ability of S. nasutus, L. labrosus and A. lacustris to take advantage of new food items in their environment.

Resumo em Português:

Resumo Objetivo A capacidade das macrófitas, para colonizar grandes áreas é frequentemente relatada como dependente do investimento no sistema radicular e a sua capacidade para absorver nutrientes. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do fósforo no crescimento da raiz, na anatomia radicular e na sua capacidade de absorver este nutriente pela macrófita aquática Typha domingensis. Metodologia As plantas foram cultivadas por 60 dias em solução nutritiva contendo 0, 0,2, 0,4, 0,6 ou 0,8 mM de fósforo. Ao final do experimento, o comprimento e conteúdo de P da raiz bem como a sua anatomia nas regiões de maturação e meristemática foram avaliados. Resultados Maiores concentrações de P aumentaram a absorção deste nutriente bem como a massa seca das plantas. Contudo o comprimento da raiz foi reduzido pelas maiores concentrações de fósforo. Além disso, maiores concentrações de P aumentaram a proporção da coifa e reduziram a proporção de procâmbio na zona meristemática. Ademais, maiores concentrações de fósforo reduziram o diâmetro dos vasos de xilema e a proporção do cilindro vascular na zona de maturação apesar de uma maior proporção de floema ter sido observada nestas condições. A espessura da endoderme e a exoderme bem como a proporção de aerênquima foram reduzidas pelas maiores concentrações de fósforo. Conclusões Portanto, a exigência de fósforo de T. domingensis é atingida sob 0,4 mM deste nutriente e condições hipertróficas promovem o desenvolvimento de características desfavoráveis na anatomia e um menor crescimento radicular.

Resumo em Inglês:

Abstract Aim The capacity of macrophytes to colonize large areas is often referred to as dependent of the investment in root system and its capacity to uptake nutrients. This work aimed to evaluate the phosphorus (P) effects on the root growth and anatomy as well as its capacity to uptake this nutrient by the aquatic macrophyte Typha domingensis. Methods Plants were grown for 60 days in nutrient solution containing 0, 0.2, 0.4, 0.6 or 0.8 mM of phosphorus. At the end of the experiment, the root length and P root content as well as the root anatomy at the maturation and meristematic zones were evaluated. Results Higher P concentrations increased the uptake of this nutrient and plant dry mass. However, the root length was reduced by higher phosphorus levels. In addition, P increased the proportion of the root cap while reduced the proportion of the procambium at the meristematic zone. Higher phosphorus concentrations reduced the xylem vessel diameter and the proportion of the vascular cylinder at the maturation zone, whereas increased phloem proportion was observed under this condition. Furthermore, higher phosphorus levels reduced the endodermis and exodermis thickness as well as the aerenchyma proportion. Conclusions Therefore, the T. domingensis P requirement is fulfilled at 0.4 mM of this nutrient and hypertrophic conditions promote the development of unfavorable root anatomical traits and reduction of the root growth.

Resumo em Português:

Resumo Objetivo O objetivo deste estudo, foi apresentar a descrição de novas espécies de parasitos de peixe em hospedeiros nativos e não nativos, a interação parasito/hospedeiro, com dados disponibilizados de 37 anos de estudos na planície de inundação do alto rio Paraná. Métodos A amostragem descrita neste estudo faz parte de uma metodologia cienciométrica, na qual foram utilizadas expressões de consultas específicas, junto com o banco de dados disponíveis pela Biblioteca setorial do Nupelia, através de Teses e Dissertações. Resultados Ao todo, 44 espécies de parasitas pertencentes a diferentes grupos foram descritas para 27 espécies de peixes de diferentes ordens. Atualmente, registrou-se um aumento de 68% no número de espécies de parasitas, apresentando uma riqueza de 201 espécies na planície de inundação, sendo: Monogenea, Digenea, Nematoda e Cestoda os grupos que apresentam os maiores registros de espécies. Mais de 80 hospedeiros tem sua fauna parasitária registrada e maioria dos estudos são realizados com espécies de hospedeiros nativos da planície, sendo Prochilodus lineatus o hospedeiro com o maior número de registros. Conclusões Os estudos parasitológicos são uma ferramenta científica importante para entender a dinâmica das interações ecológicas em ambiente natural, e o conhecimento desta diversidade de organismos é contínuo e necessário, e os resultados do monitoramento realizado na planície durante os últimos 37 anos só reforçam isso com aumento constante de descrição de espécies novas e novos registros de interação parasito hospedeiro. Em tempos de perda constante de ambiente e fragmentação de habitats, é de extrema importância cuidar e preservar as planícies aluviais para manter a biodiversidade.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim The aim of this study was to present the description of new species of fish parasites in native and non-native hosts and the parasite interaction / host, available in studies for 37 years in the upper Paraná River floodplain. Methods The sampling described in this study is part of a scientometric methodology, in which specific query expressions were used, together with the database available in the Nupelia Sector Library, through Theses and Dissertations. Results A total of 44 species of parasites belonging to different groups were described for 27 species of fish of different orders. In these 37 years of studies, an increase 68% was observed in the number of parasite species, presenting a richness of 201 species in the floodplain, being: Monogenea, Digenea, Nematoda and Cestoda are the groups that present the largest records of species. More than 80 hosts have their parasite fauna registered and most studies are carried out with species of native hosts in the floodplain, being Prochilodus lineatus the host with the highest number of records. Conclusions Parasitological studies are an important scientific tool for understanding the dynamics of ecological interactions in the natural environment, and knowledge of this diversity of organisms is continuous and necessary, and the results of the monitoring carried out in the floodplain during the last 37 years only reinforce this with a constant increase in the description of new species and new records of parasite-host interactions. In times of constant environmental loss and habitat fragmentation, it is of utmost importance to care for and preserve floodplains to maintain biodiversity.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo Descrevemos a dieta do peixe de riacho generalista, Knodus chapadae, e testamos se as condições ambientais explicam a dieta das populações e a especialização individual. Métodos Para isso, analisamos o conteúdo estomacal de 287 indivíduos de 29 riachos da savana brasileira (Cerrado). Resultados As variáveis da estrutura interna do hábitat, condições físico-químicas e o uso do solo explicaram parcialmente a variação na dieta das populações, mas não explicaram a variação na especialização individual. Então, as mudanças na dieta observadas no nível populacional foram decorrentes da mudança na composição média da dieta dos indivíduos que, por sua vez, permaneceram generalistas ao longo do gradiente ambiental. Conclusões Nossos resultados mostram que o oportunismo trófico descrito para pequenos caracídeos foi encontrado também em K. chapadae, cuja dieta muda de acordo com as características ambientais. Além disso, o oportunismo expresso em nível individual pode explicar a plasticidade trófica que é observada na espécie estudada.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim We described the diet of the generalist stream fish Knodus chapadae and we tested if the environmental conditions are associated with population’s diet and individual specialization. Methods We analyzed the stomach contents of 287 individuals from 29 streams from the Brazilian savanna (Cerrado). Results The instream physical habitat structure, physiochemical conditions, and adjacent land use explained partially the variation in the diet of populations, but not the variation in the individual specialization. Thus, the diet changes observed at populational level were driven by changes in the average composition of the diet of individuals that, in turn, remained generalists along the environmental gradient. Conclusions Our results show that the trophic opportunism described for small characids was also observed in K. chapadae, whose diet shifts according to changes in environmental conditions. Furthermore, the opportunism expressed at the individual level can explain the trophic plasticity observed on the studied species.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo O estudo analisou o potencial uso dos grupos funcionais do fitoplâncton como bioindicador ambiental em ecossistemas aquáticos do semiárido brasileiro. Métodos Usando dados coletados de uma lagoa natural e dois reservatórios ao longo de cinco anos, avaliamos a relação entre grupos funcionais e condições ambientais por meio de uma abordagem multivariada. O índice Q foi aplicado para avaliar o estado ecológico desses ecossistemas. Resultados Em Panati, uma lagoa temporária e natural, a dessecação parcial do habitat e presença de macrófitas aquáticas refletiram nas menores concentrações de nutrientes e na composição do fitoplâncton, com alta biomassa de Chlorophyceae cocóides, diatomáceas e desmídias (grupos funcionais J, MP e N, respectivamente). Os reservatórios Taperoá e Soledade apresentaram alta contribuição de cianobactérias, no entanto a biomassa e a contribuição de cianobactérias em Taperoá (SN, S1) foram menores do que em Soledade. Nesse reservatório, as cianobactérias foram mais abundantes, alternando em dominância (LO, M, LM, SN, S1). De acordo com as tendências reveladas pela análise de redundância (RDA), os principais fatores abióticos atuantes sobre a estrutura dos grupos funcionais do fitoplâncton foram o pH, os nutrientes e a disponibilidade de luz. Como esperado, a composição do fitoplâncton influenciou diretamente o resultado do índice Q, mostrando condições ruins a toleráveis em Soledade, médias a boas em Taperoá e boas a excelentes em Panati. Conclusões O índice Q mostrou-se uma boa ferramenta para avaliar a qualidade da água e o estado ecológico de ecossistemas aquáticos do semiárido brasileiro, refletindo a influência de mecanismos naturais de controle sobre o florescimento de cianobactérias prejudiciais em ecossistemas temporários.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim The study analyzed the potential use of the phytoplankton functional groups as an environmental bioindicator in aquatic ecosystems of Brazilian semiarid region. Methods Using data collected over five years of a natural lagoon and two reservoirs, we evaluate the relationship between functional groups and environmental conditions through the multivariate approach. The Q index was applied to assess ecological status in these ecosystems. Results In Panati, the temporary and natural lagoon, the partial habitat desiccation and presence of macrophytes reflected in the less nutrients concentrations and phytoplankton composition, with high biomass of coccoids Chlorophyceae, diatoms and desmids (functional groups J, MP and N, respectively). Taperoá and Soledade reservoirs presented high cyanobacteria contribution, however the biomass and contribution of cyanobacteria in Taperoá (SN, S1) were lower than in Soledade. In this reservoir, cyanobacteria were more abundant, alternating in dominance (LO, M, LM, SN, S1). According to tendencies revealed by Redundancy Analysis (RDA), the main driving abiotic factors on the phytoplankton functional groups were pH, nutrients and light availability. As expected, phytoplankton composition directly influenced the Q index result, showing mostly bad to tolerable conditions in Soledade, medium to good in Taperoá and good to excellent in Panati. Conclusions The Q index was a good tool to assess the water quality and ecological status in aquatic ecosystems from the Brazilian semiarid region, reflecting the influence of natural control mechanisms on the harmful cyanobacteria blooms in temporary ecosystems.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo A conservação da vegetação ripária é um fator importante para a conservação de riachos de cabeceira e sua biodiversidade. Assim, variações na largura da zona ripária podem ter efeitos dramáticos na estrutura e funcionamento de ecossistemas lóticos adjacentes. Nesse estudo objetivamos determinar se o aumento da largura da zona ripária altera a estrutura de assembleias bentônicas (diversidade taxonômica e funcional e composição taxonômica) em riachos de cabeceira. Métodos Testamos duas predições: (1) o aumento da largura da zona ripária altera a diversidade e a composição taxonômica de assembleias de macroinvertebrados bentônicos, porque as zonas ripárias mais estreitas não protegem as pressões antrópicas da paisagem circundante; (2) zonas ripárias mais largas alteram a estrutura funcional de assembleias de macroinvertebrados bentônicos, devido a mudanças na entrada de energia nos sistemas. Para testar a primeira predição, avaliamos a composição taxonômica de assembleias de macroinvertebrados bentônicos, a riqueza taxonômica e o índice de diversidade de Shannon-Wiener. Para testar a segunda predição, avaliamos grupos funcionais de alimentação e métricas baseadas em sua proporção. Resultados Nossos resultados revelaram que a primeira predição não foi corroborada, pois a estrutura taxonômica e a diversidade não apresentaram variação significativa com o aumento da largura de zona ripária. Nossa segunda predição foi parcialmente corroborada, pois houve alterações significativas na estrutura funcional de assembleias de macroinvertebrados bentônicos entre a largura da zona ribeirinha mais estreita (30 m) e as duas outras (50 e 100 m). Conclusões Nossos resultados sugerem que, ao contrário da Lei Federal 12651/2012, as zonas ribeirinhas de 30 m de largura são insuficientes para proteger o funcionamento de ecossistemas de córregos de cabeceira.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim The maintenance and condition of riparian vegetation are important factors for conserving headwater streams and their species diversity. Thus, variations in the width of a riparian zone can have dramatic effects in the structure and functioning of the adjacent freshwater ecosystem. In this study, we aimed to determine if increased riparian zone width changed the benthic assemblages’ structure (diversity, taxonomic and functional composition) in headwater streams. Methods We tested two predictions: (1) increased riparian zone width will change the diversity and taxonomic composition of benthic macroinvertebrate assemblages because narrow riparian zones do not buffer the anthropogenic impacts from the surrounding landscape; (2) wider riparian zones will change benthic macroinvertebrate assemblages’ functional structure, due to changes to energetic input and quality. To test the first prediction, we assessed the benthic macroinvertebrate assemblages’ taxonomic composition, richness and Shannon-Wiener diversity index. To test the second prediction, we assessed functional feeding groups (FFG) and metrics based on their proportion. Results Our results showed that our first prediction was not corroborated, because taxonomic structure and diversity did not show significant variation with increased riparian zone width. Our second prediction was partially corroborated, because there were significant alterations in the functional structure of benthic macroinvertebrate assemblages between the narrowest riparian zone width (30 m) and the others two (50 and 100 m). Conclusions Our results suggest that, contrary to the Brazilian Federal Law 12651/2012, 30-m wide riparian zones are insufficient to protect headwater stream ecosystem functioning.

Resumo em Português:

Resumo Objetivo Este estudo teve como objetivo avaliar os usos do solo, a distribuição das frações granulométricas, matéria orgânica (MO) e metais propensos à complexação no Reservatório de Itupararanga (São Paulo, Brasil). Este ecossistema aquático é empregado para o abastecimento de água e na geração de energia e está submetido constantemente a impactos antrópicos que alteram suas características físicas e químicas. Métodos Em campanha única, foram coletadas amostras de sedimento superficial (10 cm) de nove estações de amostragem, em triplicata, ao longo do reservatório. A coleta foi realizada com um amostrador de fundo tipo “Lenz”. As variáveis físico-químicas, incluindo a quantificação dos metais cobre, cromo, manganês, níquel, chumbo e zinco, foram avaliadas por técnicas de estatística descritiva básica unidas a geoestatística e o uso de sensoriamento remoto. Resultados Ao longo de todo o reservatório o sedimento é predominantemente orgânico e a profundidade interferiu diretamente na concentração de MO e na distribuição granulométrica. Portanto, foi observada heterogeneidade quanto aos teores de MO, frações granulométricas e metais, com exceção do cromo, e as três zonas do reservatório provaram-se distintas entre si. A classificação do uso e ocupação do solo mostrou a real situação da Área de Proteção Ambiental (APA) e os resultados indicam que a porção central está mais sujeita a impactos antrópicos, enquanto a região da barragem apresenta altos níveis de metais provenientes de atividades do entorno do reservatório. Conclusões O elevado desgaste do solo na região demonstra que a gestão da APA de Itupararanga é deficiente, sendo necessária a elaboração de uma coordenação estratégica entre os municípios para melhorar a conservação da área.

Resumo em Inglês:

Abstract Aim This study aimed to evaluate land use, distribution of particle size fractions, organic matter (OM) and perform a metal quantification liable to complexation in the Itupararanga Reservoir (São Paulo, Brazil). This aquatic ecosystem is used for water supply and energy generation and is constantly subjected to anthropogenic impacts that alter its physical and chemical characteristics. Methods In a single campaign, samples of surface sediment (10 cm) were collected from nine sampling stations, in triplicate, along the reservoir. The collection was carried out with a “Lenz” type bottom sampler. The physicochemical variables, including the quantification of the metals copper, chromium, manganese, nickel, lead and zinc, were evaluated by basic descriptive statistics techniques combined with geostatistics and the use of remote sensing. Results All along the reservoir the sediment is predominantly organic and water depth interfered directly in the OM concentration and particle size distribution. Therefore, heterogeneity was observed regarding OM contents, particle size fractions and metals, with the exception of chromium, and the three zones of the reservoir proved to be distinct from each other. The land use classification showed the real situation of the Environmental Protection Area (EPA) and the results indicate that the central portion is more subject to anthropic impacts, while the dam region has high levels of metals, probably originated from the activities in the reservoir’s surroundings. Conclusions The soil erosion in the reservoir’s region shows the lack of efficiency in the Itupararanga EPA’s management, being needed a strategic coordination among the municipalities to enhance its conservation.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo Neste estudo, examinamos o efeito do tempo de preservação no comprimento total do corpo e no peso seco de espécimes adultos do cladócero neotropical Ceriodaphnia silvestrii fixados com solução de formalina a 4%. Métodos A relação entre essas variáveis foi examinada sob efeito crescente do tempo (7, 30 e 60 dias) após a preservação usando modelos lineares e análise de variância. Resultados O comprimento corporal total não diferiu estatisticamente entre os cladóceros não-preservados e preservados, enquanto o peso seco foi reduzido com o aumento do tempo de preservação, resultando 15, 47 e 57% de perda de peso, respectivamente. As relações peso-comprimento foram significativamente positivas em todos os tratamentos, embora valores mais elevados tenham sido encontrados em amostras frescas e de 7 dias. Conclusões Destacamos que, para Ceriodaphnia silvestrii, o uso da solução de formalina como método de preservação não é adequado quando o principal interesse é a estimativa de biomassa. Recomendamos que as estimativas de peso seco de amostras preservadas sejam feitas o mais rápido possível. Por fim, considerando as perdas atribuídas à preservação e às variações intraespecíficas da biomassa dos organismos, recomenda-se a aplicação de fatores de correção uma vez que amostras preservadas são importantes na avaliação de mudanças de longo prazo nas comunidades biológicas.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim In this study, the effect of preservation time on total body length and dry weight of adult specimens of the neotropical cladoceran Ceriodaphnia silvestrii preserved with 4% formalin solution were examined. Methods The relationship between these variables was examined under increasing gradual time effects (i.e. 7, 30, and 60 days) after preservation using linear models and analysis of variance. Results Total body length did not statistically differ between fresh and preserved cladocerans at any preservation time, whereas dry weight was drastically reduced with increasing preservation time, with 15, 47 and 57% weight losses. Length-weight relationships were significantly and positively related in all treatments, though higher values of slope were found for fresh and 7 days samples. Conclusions We highlight that, for Ceriodaphnia silvestrii, the use of the formalin solution as a preservation fixative is not adequate when the major interest is biomass estimation. Also, we recommend that dry weight estimations from preserved samples should be done as soon as possible. Finally, considering the preservation losses and intra-specific composition of organisms, the application of correction factors is advised since preserved samples are important in the evaluation of long-term changes of biological communities.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo O presente estudo verificou se os bancos de macrófitas presentes nos reservatórios de pequenas centrais hidrelétricas desempenham um papel ecológico funcional no desenvolvimento inicial da ictiofauna. Adicionalmente, comparou-se a estrutura das assembleias de peixes ao longo dos compartimentos de cada reservatório e entre os reservatórios. Métodos A amostragem foi realizada em março de 2018 nos compartimentos lótico, intermediário e lêntico dos reservatórios de Palmeiras e Retiro, rio Sapucaí-Mirim (SP). Três bancos diferentes de macrófitas por trecho (tréplicas), considerando os mais representativos em termos de composição (recorrência/dominância), foram amostrados, no total de 18 amostras (nove por reservatório). Para a coleta dos peixes foi utilizada peneira de 1 m2 de área, abertura de malha de 1 mm, introduzida manualmente, da proa do barco, sob a vegetação aquática marginal e erguida rapidamente (três lances por amostra). Simultaneamente, foram medidos parâmetros limnológicos básicos, utilizando sonda Horiba U-52, adjacente aos bancos. Resultados A presença de estágios juvenis para todas as ordens de peixes encontradas no rio, Characiformes, Siluriformes, Synbranchiformes, Gymnotiformes e Cichliformes, demonstra que os bancos de macrófitas são utilizados, em algum momento do seu ciclo de desenvolvimento, por espécies com diferentes requerimentos ecológicos. Foram observadas diferenças estatísticas significativas na estrutura da ictiofauna no eixo longitudinal dos reservatórios, mas não entre os reservatórios. O mesmo foi verificado para os dados limnológicos (ACP). Conclusões Os bancos de macrófitas encontrados nos reservatórios de pequeno porte das PCHs do rio Sapucaí-Mirim são berçários potenciais para a ictiofauna, principalmente, mas não exclusivamente, para espécies sedentárias e com cuidado parental. Esta associação é ecologicamente relevante, dado a ausência de habitats laterais típicos para o desenvolvimento inicial da ictiofauna. Adicionalmente, a despeito do pequeno porte dos reservatórios, a organização espacial também se mostrou importante, com diferenças em termos de composição, tamanho e estágios de desenvolvimento ao longo dos distintos trechos de amostragem.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim This study verified if the macrophyte banks found in two reservoirs of small hydroelectric plants (SHPs) have a functional ecological role for the initial development of ichthyofauna. Additionally, we compared the differences in the structure of the fish assemblages along each reservoir compartment and between reservoirs. Methods Sampling was performed in March 2018, in lotic, intermediate, and lentic compartments of Palmeiras and Retiro reservoirs, Sapucaí-Mirim River (SP). Three distinct macrophyte banks in each stretch (triplicates), considering the most representative in terms of composition (recurrency/dominance), were sampled, resulting in 18 samples (nine per reservoir). For fish collection we used a sieve of 1 m2 of area, mesh size of 1 mm, which was manually hauled, from the boat, in the marginal aquatic vegetation (three hauls per sample). Simultaneously, we measured basic limnological parameters with a Horiba U-52 water probe, adjacent to the banks. Results The presence of juveniles of all fish orders found in the river, Characiformes, Siluriformes, Synbranchiformes, Gymnotiformes and Cichliformes, demonstrates that, at least in certain moment of their development cycle, the macrophyte banks are used by species with different ecological requirements. It was observed significant statistical differences in the structure of the ichthyofauna along the longitudinal axes of the reservoirs, but not between reservoirs. The same was seen for the limnological data (PCA). Conclusions The macrophyte banks found in the SHPs reservoirs have a potential role as nurseries for the local ichthyofauna, mainly, but not exclusively, for sedentary species and with parental care. This association is ecologically relevant, given the absence of typical lateral habitats for the initial development of the fish fauna. Additionally, despite the reservoirs small size, spatial organization was also important for the assemblage’s structure, with differences in terms of composition, size and development stages along the distinct sampling stretches.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo O objetivo do presente estudo foi avaliar o potencial de sorção de fósforo reativo solúvel (FRS) de três adsorventes naturais (Luvisol, Planosol e rejeito de Scheelita) da região semiárida do Brasil. Métodos Os testes de adsorção foram realizados sob pH 8, com os adsorventes naturais e com a Bentonita Modificada com Lantânio (BML). O efeito de substâncias húmicas na sorção de FRS também foi testado. Para isso, o Luvisol e o Planosol foram incinerados para redução das substâncias húmicas e novos testes de adsorção foram realizados. O efeito dos adsorventes no pH da água também foi avaliado. Resultados O potencial de sorção FRS dos adsorventes naturais foi alto em pH 8. Dos adsorventes naturais, Luvisol atingiu a maior capacidade máxima de adsorção FRS (Q) de 17,5 mg g-1, seguido pelo Rejeito de Scheelita (8,3 mg g-1) e Planosol (7,7 mg g-1). O Rejeito de Scheelita, Planosol e BML aumentaram o pH da água. Após tratamento para redução de substâncias húmicas, Planosol apresentou Q de 22,3 mg g-1 e Luvisol de 11,1 mg g-1. A redução da quantidade de substâncias húmicas potencializou o processo de sorção no Planosol. No entanto, as isotermas do Luvisol não tratado e do planol tratado não atingiram o equilíbrio e, portanto, podem estar superestimadas. Conclusões O processo de precipitação foi provavelmente o principal mecanismo de sorção, sendo mais expressivo que a adsorção. O Rejeito de Scheelita foi o material mais promissor para ambientes eutróficos por ser alcalino, rico em cálcio, e essa capacidade provavelmente permanecerá alta em condições anóxicas. Além disso, possui pequena quantidade de matéria orgânica e, conseqüentemente, menos substâncias húmicas. A qualidade da argila presente nos adsorventes naturais foi mais importante do que a sua quantidade no processo de sorção.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim The aim of the present study was to evaluate the potential soluble reactive phosphorus (SRP) sorption of three natural P adsorbents (Luvisol, Planosol, and Scheelite tailing) from Brazil’s semiarid region. Methods The adsorption tests were done under pH 8 conditions with the natural adsorbents and Lanthanum-Modified Bentonite (LMB). The effect of humic substances on SRP sorption was also tested. For this, Luvisol and Planosol were incinerated to reduce their humic components, and new adsorption tests were done. The effect of adsorbents on water pH was also evaluated. Results The SRP sorption potential of the natural adsorbents was high at pH 8. Of the natural adsorbents, Luvisol achieved the highest maximum SRP adsorption capacity (Q) of 17.5 mg g-1, followed by Scheelite tailing (8.3 mg g-1) and Planosol (7.7 mg g-1). Scheelite tailing, Planosol and LMB increased the pH of the water. After treatment to reduce humic substances, Planosol showed a Q of 22.3 mg g-1 while Luvisol produced 11.1mg g-1. Reducing the amount of humic substances potentiated the sorption process in the Planosol. However, the isotherms of untreated Luvisol and treated Planosol have not reached equilibrium and therefore may be overestimated. Conclusions The precipitation process was probably the main sorption mechanism, being more expressive than adsorption. Scheelite tailing was the most promising material for eutrophic environments because it is alkaline, calcium-rich, and this capacity will probably remain high under anoxic conditions. It also has a small amount of organic matter and, consequently, contains less humic substances. The quality of the clay present in natural adsorbents was more important than quantity in the sorption process.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo A Mata Atlântica é um bioma brasileiro cuja biota desempenha um papel fundamental na preservação da qualidade da água. Os hifomicetos têm um papel importante nos ecossistemas aquáticos, pois são capazes de decompor a matéria orgânica e, consequentemente, contribuem com a ciclagem de nutrientes, mantendo a vida aquática. O objetivo deste trabalho foi determinar a diversidade e composição da comunidade de hifomicetos aquáticos em duas áreas de Mata Atlântica no estado de Pernambuco (Refúgio Ecológico de Charles Darwin) e Alagoas (Reserva Biológica de Pedra Talhada), além de comparar essas comunidades com os fatores abióticos da água. Métodos Para isso, foram realizadas quatro coletas de folhas submersas em decomposição, para avaliação da comunidade de fungos, e água para aferição dos parâmetros: acidez, alcalinidade, cloretos, condutividade elétrica, coliformes totais, cor, DBO, DQO, OD, nitrogênio total, pH, sólidos totais, sulfatos, temperatura e turbidez, e cálculo do Índice de Qualidade da Água (IQA). As coletas foram realizadas entre julho/2018 e maio/2019, em seis pontos ao longo de um riacho em cada área de estudo. Resultados Foram identificados 53 táxons e registradas 1926 ocorrências em 2592 fragmentos foliares. Houve predomínio de Blodgettia aquatica, Blodgettia indica, Flagellospora penicillioides, Flagellospora sp., Mycoleptodiscus disciformis, Triscelophorus monosporus e Xylomyces acerosisporus, havendo similaridade dessas e de outras espécies entres as áreas estudadas. No período chuvoso houve maior ocorrência de hifomicetos aquáticos nas duas áreas, porém, a diversidade de fungos foi maior no Refúgio Charles Darwin. Fatores abióticos como temperatura, OD e pluviosidade influenciam na ocorrência de hifomicetos, no entanto, nenhuma estrutura de comunidade foi detectada ou fortemente correlacionada com as variáveis abióticas estudadas. Conclusões As áreas apresentaram valores adequados para as variáveis indicativas da qualidade da água e alta riqueza de espécies de hifomicetos, demonstrando a importância da proteção legal para conservação de áreas naturais.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim The Atlantic Forest is a Brazilian biome whose biota plays a fundamental role in the preservation of water quality. Hyphomycetes play an important role in aquatic ecosystems as they can decompose organic matter and, consequently, contribute to nutrient cycling, maintaining aquatic life. The aim of this work was to determine the diversity and composition of the aquatic hyphomycetes community in two areas of Atlantic Forest in the state of Pernambuco (Charles Darwin Ecological Refuge) and Alagoas (Pedra Talhada Biological Reserve), in addition to comparing these communities with the water abiotic factors. Methods For this, four collections of submerged decomposing leaves, for evaluation of the fungi community, and water for measuring the parameters: acidity, alkalinity, chlorides, electrical conductivity, total coliforms, color, BOD, COD, DO, total nitrogen, pH, total solids, sulfates, temperature and turbidity, and calculation of the Water Quality Index (WQI) were carried out. The samplings took place between July/2018 and May/2019, at six points along a stream in each study area. Results Fifty-three taxa were identified, and 1926 occurrences were recorded in 2592 leaf fragments. There was a predominance of Blodgettia aquatica, Blodgettia indica, Flagellospora penicillioides, Flagellospora sp., Mycoleptodiscus disciformis, Triscelophorus monosporus and Xylomyces acerosisporus, with similarity of these and other species between the studied areas. In the rainy season, there was a greater occurrence of aquatic hyphomycetes in both areas; however, the diversity of fungi was greater in the Charles Darwin Refuge. Abiotic factors such as temperature, DO and rainfall influence the occurrence of hyphomycetes, however, no community structure was detected or strongly correlated with the studied abiotic variables. Conclusions The areas presented adequate values ​​for the variables indicative of water quality and high richness of hyphomycetes species, demonstrating the importance of legal protection for the conservation of natural areas.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo O estudo comparou a eficiência de duas iscas (minhoca e coração de boi) no monitoramento da abundância do mandi (Pimelodus maculatus) no canal de fuga de barragens hidrelétricas, um dos peixes mais frequentemente mortos por manobras de turbinas. Métodos As amostragens foram bimestrais, de fevereiro de 2014 a dezembro de 2015, nas usinas hidrelétricas de Camargos e Itutinga, rio Grande, bacia do alto rio Paraná, usando anzóis iscados com minhoca e coração de boi. Usamos modelos lineares generalizados para testar a influência da usina hidrelétrica, tipo de isca, vazão defluente, temperatura, transparência e oxigênio dissolvido da água na abundância calculada pela captura por unidade de esforço de mandis. Resultados A maioria dos mandis (73%) foi capturada usando minhoca, mas as capturas por unidade de esforço verificadas para as duas iscas mostraram o mesmo padrão de variação sazonal nas duas usinas. Em ambas as usinas, os mandis capturados com minhoca foram menores que aqueles capturados com coração de boi, e a temperatura da água foi a única variável ambiental significativamente associada à abundância de mandis. Conclusões As duas iscas são eficientes para monitorar variações sazonais na abundância do mandi, que é influenciada apenas pela temperatura da água. Monitorar a abundância do mandi no canal de fuga pode auxiliar na redução da mortalidade de peixes, programando manobras arriscadas de turbinas para períodos de menor abundância do mandi.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim This study compared the efficiency of two baits (earthworm and cow heart) for monitoring the abundance of mandi catfish (Pimelodus maculatus) in the tailrace of hydropower dams, one of the commonly killed fish in turbine procedures. Methods Sampling occurred every two months from February 2014 to December 2015 at the Camargos and Itutinga hydropower dams, located in the upper Paraná River basin, using hooks baited with earthworm and cow heart. We used generalized linear models to test the influence of dam, bait type, dam outflow discharge, water temperature, transparency, and dissolved oxygen on mandi abundance, calculated as catch per unit effort. Results Most mandi (73%) were caught using earthworms but catch per unit effort of mandi for both baits showed the same pattern of seasonal variation at each dam. At both dams, individuals of mandi sampled using earthworms were smaller than those sampled using cow heart, and water temperature was the only environmental variable significantly associated with the catch per unit effort of mandi. Conclusions Both baits are efficient to monitor seasonal variations in mandi abundance, which is influenced by water temperature. Monitoring the abundance of mandi in the tailrace can help minimizing fish mortality by scheduling risky turbine procedures for periods of lower mandi abundance.

Resumo em Português:

Resumo: Objetivo Esse trabalho relata a ocorrência de gêneros de Nematoda, que eram previamente considerados restritos a ambientes marinhos, em águas continentais. Métodos Amostras de sedimentos foram coletadas semanalmente, durante nove semanas, entre março e maio de 2016 no Horto Florestal Olho D’Água da Bica, Cuité, PB, cerca de 130 km da região costeira mais próxima e fixados em formol 4%. Os Nematoda foram separados por elutriação manual através de peneira de malha de 0,5 e 0,045 mm e lâminas foram confeccionadas. Resultados O sedimento foi classificado como areia grossa, com teor de matéria orgânica variando entre 2,73 e 13,32%, temperatura entre 27-28°C e salinidade constante de 6. Dentre 315 nematoides coletados, 18 são de cinco gêneros marinhos. Bolbolaimus foi o mais frequente, presente em 11,1% das amostras, seguido de Gomphionema (3,7%), Rynchonema (7,4%), Prorynchonema (7,4%) e Sabatieria (3,7%), representando 5,7% do total da nematofauna. Esses gêneros têm ampla distribuição no mundo, mas não possuem registros prévios em ambientes continentais, sendo a primeira ocorrência nesse estudo. Conclusões Este trabalho contribui com o conhecimento da distribuição de Nematoda de vida livre. De acordo com os dados de literatura, esses gêneros não possuem restrições a baixas salinidades, sendo encontrados em regiões estuarinas e/ou águas salobras e também em corpos de água doce com conexão direta com o mar. Ainda assim, é notável a presença de gêneros marinhos há ~130 km de distância da costa, enfatizando a importância de estudos em diferentes corpos d’água no semiárido, permitindo questionar sobre quais mecanismos de dispersão permitiram esses indivíduos colonizar essa região.

Resumo em Inglês:

Abstract: Aim This study reports the occurrence of five Nematoda genera previously considered as exclusively marine in inland waters. Methods Sediment samples were taken, weekly, during nine weeks, at a small spring at the Horto Florestal Olho D’Água da Bica, Cuité, PB, ca. 130 km away from the shoreline, between March and May 2016 and fixed in 4% formalin. Nematodes were sorted by manual elutriation through sieves with 0.5 and 0.045 mm and slides were prepared. Results The sediment was classified as coarse sand, with organic matter content ranging between 2.73 and 13.32%, temperature between 27-28°C and constant salinity of 6. From 315 nematodes were sampled among which 18 were from five genera previously thought to be exclusively marine were found. Bolbolaimus was the most common, found in 11.1% of the samples, followed by Gomphionema (3.7%), Rynchonema (7.4%), Prorynchonema (7.4%) e Sabatieria (3.7%), representing 5.7% from total of nematofauna. These genera are widely distributed worldwide, but had never been recorded from inland environments. Conclusions This study contributes with the distributional knowledge of free-living nematodes. From literature data, these genera are not restricted by low salinity, and can be found in estuarine and/or brackish water environments and body water with direct connection to the sea. In any case, the presence of marine genera in this region which is >130 km away from the nearest shoreline is noteworthy, highlighting the importance of studying nematodes from these poorly known semiarid water bodies. These new occurrences raise questionings about the dispersal mechanisms that certified the colonization of these nematodes in the semiarid.

Resumo em Português:

Resumo: As bromélias são numerosas em diversidade e abundância na Mata Atlântica, um dos biomas mais ameaçados do planeta. Elas também são um habitat importante para várias espécies de animais que vivem na água retida por sua estrutura em roseta. Neste estudo, objetivamos caracterizar e comparar a comunidade de macroinvertebrados de duas espécies de bromélias de fragmentos de Mata Atlântica. Uma é característica de Floresta Ombrófila Densa, Aechmea ornata, e a outra ocorre em Floresta Ombrófila Mista, Aechmea recurvata. Amostramos e identificamos macroinvertebrados de 24 bromélias, 12 de cada espécie. No total foram registrados 19 táxons e 656 espécimes. No geral, Diptera foi a ordem de inseto mais abundante (n = 417), representada principalmente por culicídeos (n = 227) e quironomídeos (n = 107), seguidos por besouros Scirtidae (n = 216). Comparativamente a A. recurvata, A. ornata apresentou maior abundância e menor riqueza de invertebrados. Sete táxons foram exclusivos de A. recurvata, oito foram comuns a ambas e quatro, incluindo uma esponja, ocorreram apenas em A. ornata. Até onde sabemos, este é o primeiro registro de esponjas em bromélias. Observamos que os táxons de invertebrados mais abundantes eram comuns a ambas as bromélias e são considerados típicos de ambientes lênticos. Por outro lado, o elevado número de táxons exclusivos indica que os esforços de conservação devem incluir bromélias dessas duas fitofisionomias para garantir a diversidade das comunidades de fitotelmatas.

Resumo em Inglês:

Abstract: Bromeliads are numerous both in diversity and abundance in the Atlantic Rainforest, one of the most threatened biomes on Earth. They are also an important habitat for several animal species that live in the water retained by its rosette structure. In this study, we aimed to characterize and compare the macroinvertebrate community of two bromeliad species from Atlantic forest fragments. One is characteristic of Dense Ombrophilous Forests, Aechmea ornata, and the other occurs in Mixed Ombrophilous Forests, Aechmea recurvata. We sampled and identified macroinvertebrates form 24 bromeliads, 12 of each species. A total of 19 taxa and 656 specimens were sampled. In both bromeliad species, Diptera was the most abundant insect order (n=417), represented mostly by mosquitoes (n=227) and non-biting midges (n=107), followed by Scirtidae marsh beetles (n=216). Aechmea ornata presented higher abundance and lower invertebrate richness compared to Aechmea recurvata. Seven taxa were exclusive of A. recurvata, eight were common to both, and four, including a sponge, occurred only in A. ornata. The most abundant invertebrate taxa were common to both bromeliads and are regarded as typical of lentic environments. On the other hand, the high number of exclusive species indicates that conservation efforts should include bromeliads from these two phytophysiognomies to secure protecting the diversity of phytotelmata communities.