Stéfano Zorzal de Almeida
Stéfano Zorzal de Almeida, aluno do Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica de São Paulo, defendeu, no dia 27 de julho de 2016, sua tese de Doutorado intitulada: “Biodiversidade e distribuição das diatomáceas em represas do Estado de São Paulo com ênfase na bacia do rio Piracicaba e do Sistema Cantareira”. A banca examinadora foi composta pelo seu orientador Drª. Denise de Campos Bicudo (Instituto de Botânica/São Paulo, Núcleo de Pesquisa em Ecologia), Dr. Raoul henry (Unesp/Botucatu), Dr. Décio Luis Semensatto Junior (Universidade Federal do ABC), Dr. Tadeu Siqueira de Barros (Unesp/Rio Claro) e Drª. Carla Ferragut (Instituto de Botânica/São Paulo, Núcleo de Pesquisa em Ecologia). A tese defendida teve como objetivo principal de avaliar os principais fatores que direcionam a distribuição das diatomáceas em represas de ambientes tropicais, e foi dividida em três capítulos:
1) Land use and ecological quality of tropical reservoirs in southeastern Brazil: relationships at local and watershed scales. Neste capítulo foram avaliadas as relações entre o uso do solo (na escala de entorno e de bacia hidrográfica) e as características das águas e dos sedimentos superficiais das represas estudadas. Ainda, foi considerada a dependência espacial dessas relações, incluindo a conectividade entre as estações amostrais.
2) Unravelling the key drivers of diatom species and trait variation in tropical reservoirs. O segundo capítulo teve como objetivo avaliar os principais fatores determinantes da distribuição das diatomáceas (plâncton e sedimento superficial) nas represas, avaliando a importância das variáveis abióticas locais, a conectividade entre as estações amostrais, e o uso do solo.
3) Beta diversity of diatoms is driven by environmental heterogeneity, spatial extent and productivity. O último capítulo apresenta um modelo de determinação da diversidade beta de diatomáceas em represas tropicais. A variação da diversidade beta foi modelada em função da heterogeneidade ambiental, produtividade, extensão espacial e estabilidade da represa.
A presente tese traz contribuições inéditas (em nível mundial e de Brasil) nas relações da distribuição de diatomáceas em represas tropicais.
Biodiversidade e distribuição das diatomáceas em represas do Estado de São Paulo com ênfase na bacia do rio Piracicaba e do Sistema Cantareira
ABSTRACT
Freshwater ecosystems are important hot spots of global biodiversity, supporting a large number of species in a relatively small area. Diatoms are important components of these ecosystems, being the basis for many food webs, with a large number of species. This thesis aimed to evaluate the key factors that control biodiversity and distribution of diatoms in tropical reservoirs. Seven reservoirs were sampled in Piracicaba river basin and Cantareira System (31 sampling sites), located in the northeast of São Paulo State. Water samples (summer and winter) and surface sediment (winter) were collected for analysis of the reservoir‟s environmental characteristics and the diatom community. In addition, we used database (abiotic and diatomaceous) from the thematic project AcquaSed for the analysis of beta diversity. Ordination analysis and correlations were used to determine land use relationships with limnological characteristics and between diatom and environment, in the seven reservoirs of the Piracicaba river basin and Cantareira System. Generalized least squares models were used to assess the relationship of beta diversity with the morpho- limnetic features of 23 reservoir in São Paulo State. Results showed that water and surface sediment characteristics are dependent of the land use, responding similarly when it is evaluated in buffer zone and watershed scales. Connectivity between sampling stations is also an important factor in determining the characteristics of the reservoirs. In fact, the effects of land use are probably spatially-structured by connectivity. Similarly, the distribution of diatom community (plankton and sediment surface) is driven by connectivity. However, diatoms respond primarily to local environmental characteristics (trophic gradient and light availability). Furthermore, differences among diatom communities within reservoirs (beta diversity) are dependent of heterogeneous environment, productivity and spatial extent. Knowing the processes that drive aquatic communities, including diatoms, is a basic requirement to improve actions towards protection of aquatic biodiversity and management of water sources.
Keywords: beta diversity; connectivity; plankton; reservoirs; surface sediment; land use
RESUMO
Ecossistemas aquáticos continentais são importantes hot spots da biodiversidade mundial, suportando uma grande quantidade de espécies em uma área relativamente pequena. As diatomáceas são importantes componentes desses ecossistemas, sendo a base de diversas cadeias tróficas e contando com um grande número de espécies. A presente tese teve como principal objetivo avaliar os principais fatores que controlam a biodiversidade e distribuição das diatomáceas em represas tropicais. Sete represas foram amostradas na bacia do rio Piracicaba e Sistema Cantareira (31 estações amostrais), localizadas no nordeste do Estado de São Paulo. Amostras de água (verão e inverno) e de sedimento superficial (inverno) foram coletadas para análise das características ambientais das represas e da comunidade de diatomáceas. Além disso, foi utilizado o banco de dados (abióticos e de diatomáceas) do projeto temático AcquaSed para a análise da diversidade beta. Análises de ordenação e correlações foram utilizadas na determinação das relações uso do solo com as características limnológicas e das relações diatomáceas-ambiente, nas sete represas da bacia do rio Piracicaba e Sistema Cantareira. Modelos de mínimos quadrados generalizados foram utilizados para a avaliação da relação da diversidade beta com as características morfo-limnéticas em 23 represas do Estado de São Paulo. Os resultados mostraram que as características da água e do sedimento superficial das represas são dependentes do uso do solo, respondendo de forma similar quando este é avaliado na escala de entorno da represa e na de bacia hidrográfica. A conectividade entre as estações amostrais também é um fator importante da determinação das características dos reservatórios. De fato, os efeitos do uso do solo são muito provavelmente espacialmente estruturados pela conectividade. Da mesma forma, a distribuição da comunidade de diatomáceas (plâncton e sedimento superficial) é direcionada pela conectividade. Contudo, as diatomáceas respondem primariamente às características locais do ambiente (gradiente trófico e disponibilidade de luz). Ainda, a diferença entre as comunidades de diatomáceas (diversidade beta) em uma mesma represa é dependente da sua heterogeneidade ambiental, produtividade e extensão espacial. Conhecer os processos direcionadores da organização das comunidades aquáticas, incluindo diatomáceas, é requisito básico para ações para a proteção da biodiversidade aquática e processos de manejo dos mananciais.
Palavras-chave: beta diversidade; conectividade; plâncton; represas; sedimento superficial; uso do solo
Stéfano Zorzal de Almeida
Biodiversidade e distribuição das diatomáceas em represas do Estado de São Paulo com ênfase na bacia do
rio Piracicaba e do Sistema Cantareira
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