Andréa Sampaio Dias
No dia 20 de fevereiro de 2020 a aluna do programa de pós-graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente, Andréa Sampaio Dias, realizou a defesa da tese de doutorado intitulada “Estrutura da comunidade fitoplanctônica em reservatórios com piscicultura no Estado de São Paulo”, orientada pela Dra. Andréa Tucci, PqC do Núcleo de Pesquisa em Ficologia do Instituto de Botânica. Na ocasião estiveram presentes como membros da Banca examinadora os Professores doutores André Cordeiro Alves dos Santos, Cristina Souza Freire Nordi, Maria do Carmo Carvalho e João Alexandre Osti que aprovaram o exame de forma unanime.
Estrutura da comunidade fitoplanctônica em reservatórios com piscicultura no Estado de São Paulo
ABSTRACT
Fish farming is an economic activity widespread in Brazilian reservoirs due to the good conditions for cultivation, government incentives and low cost-benefit. The analysis of the phytoplankton community and the environmental variables in reservoirs with this practice is relevant to obtain an overview of the ecological characteristics of this environment and allows to monitor possible changes caused by the activity in addition to predicting the effects of environmental changes on the reservoir and its aquatic communities. Based on this, a study was carried out to evaluate the structure of the phytoplankton community and the limnological characteristics of three reservoirs with tilapiculture in net cages in the State of São Paulo. Six stations were sampled: one station in the Chavantes reservoir, three stations in the Nova Avanhandava reservoir and two in the Ilha Solteira reservoir, in two consecutive years, in the periods of March and October 2015 and March and October 2016. For this, the concentrations of total and dissolved nutrients, dissolved oxygen, temperature, pH, conductivity, suspended solids, α chlorophyll, Trophic State Index (TSI), cyanotoxins, density, biomass, diversity, richness, composition and classification of the phytoplankton community in Morphology Based Functional Groups (MBFG) were determined. As for the degree of trophy, the three reservoirs were classified as mesotrophic according to the average of the TSIs. The richness in Chavantes was 56 taxa and the phytoplankton community showed low diversity (H ‘= 2 bits.ind-1) and was predominantly made up of Cryptomonas spp. and Rhodomonas lacustris (Cryptophyceae), which are among the five species that describe this system. The biological descriptors were classified in MBFG V and VII which were associated with higher values of water transparency, low water temperatures and the absence of complete mixing of the water column. In the Nova Avanhandava reservoir, the concentrations of total phosphorus and total nitrogen were high, and this result associated with the concentration of the other nutrients reflected in the phytoplankton community that showed a richness of 177 taxa, maximum diversity of H ‘= 3.6 bits.ind-1 and was made up mainly of Cyanobacteria species. The 22 species that describe this reservoir were classified into five MBFG III, IV, V, VI and VII, mainly associated with the highest values of electrical conductivity of the water, both in March 2015 and March 2016, regardless of the sampled points (amount, farm or downstream). Among the species of cyanobacteria, eight are producers of microcystins, a toxin found in high concentrations (above 1.60 μg L-1) in this reservoir. Is also noted for New Avanhandava, the first record of occurrence of the invading dinoflagellate, Ceratium furcoides, although this record was with low biomass values. In the Ilha Solteira reservoir, 114 taxa were recorded and the greatest diversity H ‘= 3.8 bits.ind-1, the largest contribution of Cryptophyceae and 11 descriptive species classified in five MBFG III, IV, V, VI and VII. The Principal Component and Canonical Correlation Analysis showed, in general, an annual time difference between the seasons, a great correlation of the concentration of nutrients and conductivity with the points and phytoplankton of Nova Avanhandava and correlation with transparency in Chavantes and Ilha Solteira. Despite the fact that the reservoirs have the same degree of trophy, different composition and abundances were registered regarding the phytoplankton community, most likely due to the characteristics of use and occupation of the basin, depth and intensity of the crops. Among the species of cyanobacteria recorded in the reservoirs Dolichospermum circinalis, D. planctonicum, Microcystis aeruginosa, M. protocystis, Planktothrix isothrix, Radiocystis fernandoi e Synechocystis aquatilis are mentioned in the literature as producers of microcystins. Microcystin-LR was detected in all sampled stations and warns of intoxication and bioaccumulation in the crop and the compromise of water quality with possible risks to public health, as they are reservoirs destined also for human supply. Based on the results obtained, we verified that the presence of fish farming activity in network tanks in the Chavantes, Nova Avanhandava and Ilha Solteira reservoirs is promoting changes both in the concentration of the physical and chemical variables of the water and in the phytoplankton community structure with substitution of Cryptophyceae species for Cyanobacteria, with a tendency to increase the biomass of cyanobacteria, especially of toxic species. The implication for this situation is the loss of water quality in these reservoirs and the compromise of fish farming, in addition to the risk to public health.
Keywords: Ceratium furcoides, phytoplankton, functional groups, mesotrophic, eutrophication, microcistins, pisciculture, net cages
RESUMO
A Piscicultura é uma atividade econômica difundida nos reservatórios brasileiros por conta das boas condições para cultivo, incentivo governamental e baixo custo-benefício. A análise da comunidade fitoplanctônica e das variáveis ambientais em reservatórios com esta prática, é relevante para se obter uma visão geral das características ecológicas deste ambiente e permite acompanhar possíveis mudanças causadas pela atividade além de, prever os efeitos das mudanças ambientais sobre o reservatório e suas comunidades aquáticas. Com base nisso, foi realizado um estudo para avaliar a estrutura da comunidade fitoplanctônica e as características limnológicas de três reservatórios com tilapicultura em tanques-rede no Estado de São Paulo. Foram amostradas seis estações: uma estação no reservatório Chavantes, três estações no reservatório Nova Avanhandava e duas no reservatório Ilha Solteira, em dois anos consecutivos, nos períodos de março e outubro de 2015 e março e outubro de 2016. Para tanto, foram determinadas as concentrações de nutrientes totais e dissolvidos, oxigênio dissolvido, temperatura, pH, condutividade, sólidos suspensos, clorofila α, Índice de Estado Trófico (IET), cianotoxinas, densidade, biomassa, Diversidade, Riqueza, composição e classificação da comunidade fitoplanctônica em Grupos Funcionais Baseados na Morfologia (GFBM). Quanto ao grau de trofia, os três reservatórios foram classificados como mesotróficos de acordo com a média dos IETs. A riqueza em Chavantes foi de 56 táxons e a comunidade fitoplanctônica apresentou baixa diversidade (H’=2 bits.ind-1) e foi constituída predominantemente por Cryptomonas spp. e Rhodomonas lacustris (Cryptophyceae), que estão entre as cinco espécies descritoras deste sistema. As descritoras biológicas foram classificadas nos GFBM V e VII que estiveram associados aos maiores valores de transparência de água, baixas temperaturas de água e a ausência de mistura completa da coluna d’água. No reservatório Nova Avanhandava as concentrações de fósforo total e nitrogênio total estiveram elevadas, e tal resultado associado à concentração dos demais nutrientes refletiu na comunidade fitoplanctônica que apresentou riqueza de 177 táxons, diversidade máxima de H’=3,6 bits.ind-1 e foi constituída principalmente por espécies de Cyanobacteria. As 22 espécies descritoras deste reservatório foram classificadas em cinco GFBM III, IV, V, VI e VII, associadas principalmente aos maiores valores de condutividade elétrica da água, tanto em março de 2015 como março de 2016, independente dos pontos amostrados (montante, fazenda ou jusante). Dentre as espécies de cianobactérias, oito são produtoras de microcistinas, toxina encontrada em concentrações elevadas (acima de 1,60 μg L-1) neste reservatório. Destaca-se ainda para Nova Avanhandava, o primeiro registro de ocorrência do dinoflagelado invasor, Ceratium furcoides, muito embora, esse registro foi com baixos valores de biomassa. No reservatório de Ilha Solteira foi registrada riqueza de 114 táxons e a maior diversidade H’=3,8 bits.ind-1, registrou-se a maior contribuição de Cryptophyceae e 11 espécies descritoras classificadas em cinco GFBM III, IV, V, VI e VII. As Análises de Componentes Principais e de Correlação Canônica evidenciaram de forma geral uma diferença temporal anual entre as estações, grande correlação da concentração de nutrientes e condutividade com os pontos e fitoplâncton de Nova Avanhandava e correlação com a transparência. Apesar dos reservatórios terem o mesmo grau de trofia, registrou-se composição e abundancias distintas quanto à comunidade fitoplanctônica, muito provavelmente em função das características de uso e ocupação da bacia, profundidade e intensidade dos cultivos. Dentre as espécies de cianobactérias registradas nos reservatórios Dolichospermum circinalis, D. planctonicum, Microcystis aeruginosa, M. protocystis, Planktothrix isothrix, Radiocystis fernandoi e Synechocystis aquatilis são citadas na literatura como produtoras de microcistinas. A microcistina-LR foi detectada em todas as estações amostradas e alerta para a intoxicação e bioacumulação no cultivo e para o comprometimento da qualidade da água com possíveis riscos à saúde-pública, por serem reservatórios destinados também ao abastecimento humano. Com base nos resultados obtidos, verificamos que a presença da atividade de piscicultura em tanques-rede nos reservatórios Chavantes, Nova Avanhandava e Ilha Solteira, está promovendo alterações tanto na concentração das variáveis físicas e químicas da água, quanto na estrutura comunidade fitoplanctônica com substituição de espécies de Cryptophyceae para Cyanobacteria, com tendência ao aumento da biomassa de cianobactérias, em especial de espécies tóxicas. A implicação para esta situação é a perda da qualidade da água nestes reservatórios e o comprometimento da piscicultura, além do risco à saúde pública.
Palavras-chave: Ceratium furcoides, fitoplâncton, grupos funcionais, mesotrófico, eutrofização, microcistinas, piscicultura, tanques-rede
Andréa Sampaio Dias
Estrutura da comunidade fitoplanctônica em reservatórios com piscicultura no Estado de São Paulo
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