Edna Ferreira Rosini
No dia 24 de fevereiro de 2015, a aluna Edna Ferreira Rosini (Bolsista CAPES), do Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica de São Paulo, defendeu sua tese de Doutorado intitulada “Respostas da comunidade fitoplanctônica à implantação de sistema de piscicultura em tanques-rede no Parque Aquícola do rio Ponte Pensa, Reservatório de Ilha Solteira, SP, Brasil”.
A banca examinadora foi composta pelos professores Dr. Raoul Henry (UNESP), Dr. André Cordeiro Alves dos Santos (UFSCar), Dra. Helenice Pereira de Barros (APTA IP), Dra. Denise de Campos Bicudo (IBt) e Dra. Andréa Tucci (Orientadora/IBt).
Respostas da comunidade fitoplanctônica à implantação de sistema de piscicultura em tanques-rede no Parque Aquícola do Rio Ponte Pensa, Reservatório de Ilha Solteira, SP, Brasil
RESUMO
A produção de tilápia no Brasil, em 2011, ultrapassou 253 mil toneladas, 63% a mais que em 2010 (155 mil toneladas). Este aumento na produção se deve, principalmente, à expansão de empreendimentos que utilizam tanques-rede para produção de peixes. A criação de peixes em tanques-rede é uma modalidade de criação intensiva, com elevado potencial de impacto ambiental, uma vez que os resíduos gerados pelas sobras da ração e excretas dos peixes são lançados diretamente no ambiente aquático. Estes resíduos aumentam, principalmente, as concentrações de nitrogênio e fósforo na água, podendo levar ao desenvolvimento de algas e cianobactérias. Assim, o objetivo desse estudo foi analisar as alterações das variáveis físicas e químicas da água e sua influência sobre a comunidade fitoplanctônica após a instalação da tilapicultura em tanques-redes em um reservatório. O estudo foi realizado em piscicultura com tanques-rede de grande volume (1.200 m3; 20x20x3m) instalados na área do parque aquícola Ponte Pensa (20º16’34,96”S & 50º59’02,75”W), reservatório de Ilha Solteira, SP, classificado como oligotrófico. Amostras da água foram obtidas mensalmente (agosto/2011 a julho/2013), em três profundidades (subsuperfície, 2 e 4 metros) e em três estações de amostragem: jusante da área de criação (E1), local de criação (E2) e a montante (E3) (n = 216). As coletas iniciaram-se seis meses antes da instalação dos tanques. Para análise da comunidade fitoplanctônica, as amostras de água foram coletadas com garrafa coletora van Dorn, filtradas em rede de plâncton e preservadas em formol acético 4%. Para a análise quantitativa da comunidade fitoplanctônica e análise das varáveis físicas e químicas da água, as amostras foram coletadas com garrafa coletora. As amostras para as análises quantitativas foram fixadas com lugol acético (1%) e a contagem foi feita em microscópio invertido. Foram estudadas as seguintes variáveis: temperatura da água, pH, oxigênio dissolvido, condutividade, transparência, turbidez, íon amônio, nitrogênio e fósforo total. Foram avaliados os seguintes atributos da comunidade: riqueza (número de táxons), densidade, biovolume, índices de diversidade, uniformidade e dominância. Foram estimadas as espécies abundantes, dominantes e descritoras. Para a análise dos resultados foram utilizadas Análise de Componentes Principais (PCA) e Análise de Correspondência Canônica (CCA). A PCA demonstrou que a dinâmica das variáveis físicas e químicas da água, foi influenciada pela variação sazonal nas três estações de amostragem e pelas atividades de piscicultura a partir de janeiro de 2013. Ao longo do tempo, foi registrada tendência de diminuição do pH e das concentrações de oxigênio dissolvido e aumento nas concentrações de íon amônio e fósforo total. A partir das amostras analisadas (quantitativas e qualitativas) foram identificados 230 táxons distribuídos em 13 classes. Dentre estes táxons, 164 foram em nível específico e 55 em nível genérico; 74 táxons foram descritos e ilustrados. Chlorophyceae foi a classe que apresentou maior riqueza específica (81 táxons), seguida por Cyanobacteria (40 táxons). A densidade máxima registrada foi 1.933 org mL-1, valor considerado baixo, mesmo quando comparado com outros ambientes oligotróficos. Cryptophyceae contribuiu com as maiores densidades e biovolumes. Ao longo do período de estudo Rhodomonas lacustris Pascher & Ruttner foi classificada como dominante e Cryptomonas brasiliensis Castro, Bicudo & Bicudo, como espécie abundante. Espécies de Chlorophyceae e Cyanobacteria foram também classificadas como dominantes no período chuvoso. Após um ano da instalação dos tanques rede, foram registradas a ocorrência e o aumento do biovolume de Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing e Dolichospermumcircinalis (Rabenhorst ex Bornet & Flahault) P.Wacklin, L.Hoffmann & J.Komárek (Cyanobacteria). Estas duas espécies de cianobactérias estiveram associadas às maiores concentrações de íon amônio e fósforo total. A diversidade estimada variou de 0,5 bits.ind-1 a 3,6 bits.ind-1. Os maiores valores de diversidade e de uniformidade foram registrados no verão, período de temperaturas mais elevadas e de maior precipitação pluviométrica. As análises estatísticas indicaram alterações temporais e não espaciais (horizontais e verticais) das variáveis físicas e químicas da água e na resposta da comunidade fitoplanctônica. Após um ano das atividades de piscicultura, foram detectadas alterações físicas e químicas da água e do fitoplâncton como resposta ao incremento do arraçoamento. No entanto, considerando a qualidade da água para o uso na aquicultura, os valores mensais dos parâmetros analisados estiveram dentro dos padrões de qualidade recomendados pela resolução CONAMA 357/2005 para corpos d’água destinados à aquicultura. Possivelmente, as características hidrodinâmicas tais como: tempo de residência curto (21,6 dias) e vazão (172 m3.s-1) da área do Parque aquícola Ponte Pensa podem explicar as semelhanças entre as três estações de amostragem, mitigando o impacto da atividade de piscicultura em tanques-rede na estrutura e dinâmica da comunidade fitoplanctônica, bem como nas variáveis físicas e químicas analisadas.
Palavras-chave: Cryptophyceae, Microcystis aeruginosa, piscicultura, íon amônio, oligotrófico.
ABSTRACT
Tilapia production in Brazil in 2011 was over 253 thousand tons, 63% more than in 2010 (155 thousand tons). This increase in production is mainly due to the expansion of fish farming companies that employ net cages for fish production. Fish farming in net cages is an intensive farming modality, which can highly impact the environment since the residues from the fish non-ingested food and excreta are directly released in the aquatic environment. These residues mainly increase concentrations of nitrogen and phosphorous in the water and can lead to the development of algae and cyanobacteria. Thus, the objective of this study was to analyze the changes of the water physical and chemical variables and its influence on the phytoplankton community after installation of a fish farming system to produce tilapias in net cages in a reservoir. The study was carried out on fish farming with large volume net cages, 1,200 m3 (20x20x3m) installed in the Ponte Pensa aquaculture area (20º16’34.96”S & 50º59’02.75”W), in Ilha Solteira reservoir, SP, classified as oligotrophic. Water samples were collected monthly (August/2011 to July/2013), in three different depths (subsurface, 2 and 4 meters) and in three sampling sites: upstream from the fish farming area (E1), farming area (E2) and downstream (E3) (n = 216). Sampling started six months before installation of the cages. For the phytoplankton community analysis, the water samples were collected with van Dorn collecting bottles, filtered with plankton nets and preserved in 4% formol. For the quantitative analysis of the phytoplankton community and the analysis of the water physical and chemical variables, samples were collected with collecting bottles. Samples for quantitative analyses were preserved in Lugol and the counting was performed on inverted microscope. The following variables were studied: water temperature, pH, dissolved oxygen, conductivity, transparence, turbidity, ammonia, nitrogen and total phosphorous. The following attributes of the community were evaluated: richness (taxa number), density, biovolume, diversity index, uniformity and dominance. Abundant, dominant and descriptor species were estimated. Principal Component Analysis (PCA) and canonical correspondence analysis (CCA) were used to analyze the results. PCA showed that the dynamics of the water physical and chemical variables were influenced by seasonal variables in the three sampling sites and by fish farming activities as of January 2013. In time, pH and dissolved oxygen concentrations tended to decrease and turbidity, ammonia and total phosphorous concentrations tended to increase. Based on the quantitative and qualitative analyses of the samples, it was possible to identify 230 taxa from 13 classes. Among these taxa, 164 were in specific level and 55 in generic level; 74 taxa were described and illustrated. Chlorophyceae was the class that presented the most specific richness (81 taxa), followed by Cyanobacteria (40 taxa). The maximum density recorded was 1,933 org ml-1, considered a low value, even when compared with other oligotrophic environments. Cryptophyceae contributed with the biggest densities and biovolumes. Along the studied period, Rhodomonas lacustris Pascher & Ruttner was classified as dominant and Cryptomonas brasiliensis Castro, Bicudo & Bicudo, as the abundant species. Chlorophyceae and Cyanobacteria species were also classified as dominant in the rainy period. One year after net cage installation, occurrence and increase in biovolume of Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing and Dolichospermum circinalis (Rabenhorst ex Bornet & Flahault) P.Wacklin, L.Hoffmann & J.Komárek (Cyanobacteria) were recorded. These two species of cyanobacteria were associated with higher concentrations of ammonia and total phosphorous. The estimated diversity varied from 0.5 bits.ind-1 to 3.6 bits.ind-1. The highest diversity and uniformity values were recorded in the summer, a period with the highest temperatures and greatest rainfall. Statistical analyses indicated temporal, and not spatial (horizontal and vertical) changes in the dynamics of the water physical and chemical variables and in the response of the phytoplankton community. One year after fish farming started, changes were detected in the water physical and chemical variables and in the phytoplankton as a response to the increased feeding. However, considering the water quality for fish farming, the monthly values of the analyzed parameters complied with the standards recommended by CONAMA 357/2005 resolution for water bodies destined to fish farming. The hydrodynamics such as: short residence time (21.6 days) and flow (172 m3.s-1) of Ponte Pensa fish farming area may explain the similarities among the three sampling sites, mitigating the impact of the fish farming activity in net cages on the structure and dynamics of the phytoplankton community as well as on the analyzed physical and chemical variables.
Keywords: Cryptophyceae, Microcystis aeruginosa, fish farming, ammonia, oligotrophic
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