Simone Wengrat
No dia 29 de fevereiro de 2016, às 13:30, a aluna da pós-graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica, São Paulo (IBt), Simone Wengrat (bolsista FAPESP) defendeu sua Tese de Doutorado intitulada “Avaliação das alterações da biodiversidade de diatomáceas recentes e pretéritas em reservatórios com diferentes estados tróficos (áreas de mananciais da RMSP e arredores, SP)”. A banca examinadora foi composta pela Dra. Denise de Campos Bicudo (orientadora/Instituto de Botânica), Dra. Carla Ferragut (Instituto de Botânica), Dra Luciane Fontana (Universidade Federal Fluminense), Dr. Décio Luis Semensatto (Universidade Federal de São Paulo) e
Dr. Raoul Henry (Universidade Estadual Paulista).
O trabalho avaliou a história ambiental de cinco represas ao longo de 50 a 100 anos, que variaram de oligotróficas a eutróficas. Com base na geoquímica orgânica (COT, NT, PT, C/N), isótopos estáveis (δ13C, δ 15N) e diatomáceas, os principais objetivos foram: i) reconstruir e comparar as principais mudanças paleolimnológicas, ii) avaliar se a eutrofização leva à homogeneização das diatomáceas em represas tropicais e iii) levantar a biodiversidade de diatomáceas desde a construção das represas até o período atual. O histórico das alterações ambientais seguiu o gradiente de alterações do estado trófico (no tempo e no espaço), sendo possível identificar espécies de diatomáceas bioindicadoras de ambientes degradados a não degradados. Os dados permitiram inferir que a represa Ribeirão do Campo permanece oligotrófica desde sua origem; Itupararanga e Paineiras permanecem mesotróficas e que a represa Salto Grande foi eutrófica desde sua construção em 1949. Na represa Rio Grande, a eutrofização teve início na década de 50, apresentando leve melhoria após sua separação da Billings, seguida de perda de qualidade a partir de ~2001. A diversidade beta diminuiu significativamente ao longo dos anos nas represas eutróficas, indicando que a eutrofização leva à homogeneização biótica, muito provavelmente mediada pela seleção de nicho. Este é o primeiro estudo paleolimnológico realizado no Brasil que considera represas com diferentes estados tróficos. Fornece novas informações sobre a variabilidade natural de ecossistemas não degradados, sobre ambientes já degradados desde sua origem, bem como contribui com a caracterização de condições de referência (pré-eutrofização).
Avaliação das alterações da biodiversidade de diatomáceas recentes e pretéritas em reservatórios com diferentes estados tróficos (áreas de mananciais da RMSP e arredores, SP)
ABSTRACT
We studied the environmental history of five reservoirs with different productivities, ranging from oligotrophic to eutrophic, over ~50 to 100 years. Analyzing organic geochemistry (TOC, TN, TP, C / N), stable isotopes (δ13C, δ 15N) and diatoms, our main objectives are: i) reconstruct and compare the major paleolimnological changes ii) evaluate if eutrophication leads to homogenization of diatom communities and the mechanisms involved in this process iii) evaluate diatom biodiversity since the reservoirs’s construction until the present. The history of the environmental changes was specific for each reservoir. It followed the trophic status gradient (space and time), reflecting local and/or regional stressors. Geochemical results mostly followed the diatoms shifts and supported the ecological interpretations, particularly the main organic matter sources and non-treated sewage inputs. Diatoms associations were identified according to the trophic state regardless of space and time. Several benthic species with low abundances, indicator of oligotrophic and acidic waters, mainly Eunotia and Brachysira, characterized the oligotrophic environments (reservoir or phases). The mesotrophic environments were associated with four main species (Aulacoseira ambigua, A. tenella, Discostella stelligera e Spicaticriba rudis), and the eutrophic with five taxa (Cyclotella meneghiniana, A. granulata var. granulata, A. granulata var. angustissima e A. ambigua var. japonica). We inferred that Ribeirão do Campo reservoir remains oligotrophic since its construction, Itupararanga and Paineiras remain mesotrophic, and Salto Grande has been eutrophic since its construction in 1949. In Rio Grande reservoir eutrophication began in the 50s, with a slight improvement after its separation from Billings, followed by the decrease in quality since ~2001. The use of the dissimilarity coefficient SCD (squared chord distance) to evaluate the extent of biological change required to achieve good ecological quality is adequate for reservoirs with major ecological changes, as Rio Grande reservoir. The similarity of diatom communities has significantly increased over the years in the eutrophic reservoirs, which indicates that eutrophication leads to biotic homogenization, and probably mediated by niche selection. This work is the first paleolimnological study considering reservoirs with different productivity in Brazil. It provides information about the pre-eutrophication conditions, the natural variability of non-degraded ecosystems and about the systems already degraded since its origin. Present findings reinforce the use of paleolimnology as an important tool, sometimes the unique available, to track the environmental history of reservoirs. This study contributes to a better understanding of the eutrophication process, and provides useful information for the management of tropical reservoirs vulnerable to anthropogenic pressure.
Keywords: biodiversity, biotic homogenization, eutrophication, organic chemistry, paleolimnology
RESUMO
Estudamos a história ambiental de cinco represas com diferentes produtividades, variando de oligotróficas a eutróficas, ao longo de aproximadamente 50 a 100 anos. Com base na geoquímica orgânica (COT, NT, PT, C/N), isótopos estáveis (δ13C, δ 15N) e diatomáceas, nossos principais objetivos foram: i) reconstruir e comparar as principais mudanças paleolimnológicas, ii) avaliar se a eutrofização leva à homogeneização das diatomáceas em represas tropicais e iii) levantar a biodiversidade de diatomáceas desde a construção das represas até o período atual. O histórico das alterações ambientais foi represa-específico e seguiu o gradiente de alterações do estado trófico (no tempo e no espaço), refletindo estressores locais e/ou regionais. As alterações na geoquímica orgânica acompanharam, em grande parte, as mudanças observadas nas diatomáceas e auxiliaram as interpretações ecológicas, principalmente sobre as principais fontes de matéria orgânica e aportes de esgotos não tratados. Associações de diatomáceas foram identificadas em função do estado trófico independentemente do tempo e espaço. Os ambientes (ou fases) oligotróficos pretéritos e recentes foram caracterizados por várias espécies bentônicas de baixa abundância, indicadoras de águas ácidas e oligotróficas, principalmente do gênero Eunotia e Brachysira. Os ambientes mesotróficos (ou fases) apresentaram associação de quatro espécies principais (Aulacoseira ambigua, A. tenella, Discostella stelligera e Spicaticriba rudis), e os eutróficos, associação de quatro táxons principais (Cyclotella meneghiniana, A. granulata var. granulata, A. granulata var. angustissima e A. ambigua var. japonica). Os dados permitiram inferir que a represa Ribeirão do Campo permanece oligotrófica desde sua origem, Itupararanga e Paineiras permanecem mesotróficas e que a represa Salto Grande foi eutrófica desde sua construção em 1949. Na represa Rio Grande, a eutrofização teve início na década de 50, apresentando leve melhoria após sua separação da Billings, seguida de perda de qualidade a partir de ~2001. O uso do coeficiente de dissimilaridade SCD (squared chord distance) para avaliar a extensão da mudança biológica requerida para atingir boa qualidade ecológica é indicado especialmente para represas que apresentaram grandes alterações ecológicas, como em Rio Grande. A similaridade da comunidade de diatomáceas aumentou significativamente ao longo dos anos nas represas eutróficas, indicando que a eutrofização leva à homogeneização biótica, muito provavelmente mediada pela seleção de nicho. Este é o primeiro estudo paleolimnológico realizado no Brasil que considera represas com diferentes estados tróficos. Fornece novas informações sobre a variabilidade natural de ecossistemas não degradados, sobre ambientes já degradados desde sua origem, bem como contribui com a caracterização de condições pré-eutrofização. Os resultados reforçam a paleolimnologia como ferramenta importante, até mesmo única, para resgatar o histórico ambiental de represas. Contribuem para a melhor compreensão do processo da eutrofização, fornecendo informações úteis para o gerenciamento de represas tropicais vulneráveis à pressão antropogênica.
Palavras-chave: biodiversidade, eutrofização, geoquímica orgânica, homogeneização biótica, paleolimnologia
Simone Wengrat
Avaliação das alterações da biodiversidade de diatomáceas recentes e pretéritas em reservatórios com
diferentes estados tróficos (áreas de mananciais da RMSP e arredores, SP)
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