Thiago Rodrigues dos Santos
Thiago Rodrigues dos Santos, aluno do Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica de São Paulo, defendeu, no dia 17 de fevereiro de 2017, sua tese de Doutorado intitulada: “Dinâmica da comunidade de algas planctônicas, perifíticas e metafíticas em reservatório tropical raso: um estudo observacional e experimental”. A banca examinadora foi composta pelo seu orientador Dra. Carla Ferragut (Instituto de Botânica/São Paulo, Núcleo de Pesquisa em Ecologia), Dr. Raoul henry (Unesp/Botucatu), Dr. João Carlos Nabout (Universidade Federal de Goiás), Dra. Liliana Rodrigues (UEM/Maringá) e Dra. Andrea Tucci (Instituto de Botânica/São Paulo, Núcleo de Pesquisa em Ficologia). A tese defendida teve como objetivo principal avaliar a dinâmica das comunidades algais em condições naturais e experimentais, e foi dividida em quatro capítulos:
Capítulo 1: Dinâmica da biomassa e abundância algal no plâncton, epipélon, epifíton em diferentes estados limnológicos
Capitulo 2: Dinâmica da estrutura taxonômica da comunidade de algas planctônicas, epifíticas e epipélicas em diferentes estados de equilíbrio
Capítulo 3: Dinâmica da inter-relação da comunidade de algas planctônicas, epifíticas e epipélicas em diferentes estados de equilíbrio
Capítulo 4: Efeito do potencial de limitação por N e P sobre o estado nutricional do perifíton e biomassa das comunidades algais
O presente estudo comparou de forma inovadora as comunidades algais na mesma unidade (área), permitindo comparações e possibilitando mostrar a importância da comunidade epipélica em nível ecossistêmico. Evidenciamos o importante papel do epipélon na produção de biomassa algal em ambientes com sedimento iluminado. Além disso, neste trabalho, a estrutura da comunidade de algas epipélicas foi avaliada pela primeira vez em ecossistema tropical, contribuindo para o aumento do conhecimento da biodiversidade de algas em reservatórios/lagos tropicais. A análise conjunta das comunidades algais evidenciou intensa inter-relação entre os autótrofos, o que tem reflexo direto sobre o funcionamento do ecossistema. Os resultados deste trabalho têm capacidade de auxiliar no gerenciamento e na elaboração de estratégias de conservação de lagos/reservatórios rasos tropicais, pois evidenciou que a alteração de uma comunidade algal pode afetar a dinâmica das demais comunidades algais devido à forte inter-relação entre os autótrofos.
Dinâmica da comunidade de algas planctônicas, perifíticas e metafíticas em reservatório tropical raso: um estudo observacional e experimental
ABSTRACT
Shallow aquatic ecosystems can shift the equilibrium states of the algal community. This study aims to evaluate the dynamics of algal communities in natural and experimental conditions, searching to determine if biomass, taxonomic structure, diversity, similarity and chemical composition of algal communities reflect the changes in the limnological conditions. Monthly samplings and experimental studies, both experimental studies have been realized in open bottom mesocosm. The first experiment included a rooted macrophyte, Nymphaea spp., and constituted of 2 triplicate treatments (control and NP combined addition), lasted 35 days, being 15 days with daily enrichment and 20 days without enrichment. The samplings were performed in 7th, 10th, 15th and 35th. The second experiment without macrophytes was constituted of 4 treatments (control, NP combined and isolated addition) samples were taken on the 14th day. Climatological and limnological variables were determined. Chlorophyll-a, total density and biovolume, adaptive strategies, descriptors species, richness and diversity species, N and P content and N:P molar ratio variables were analyzed in the phytoplankton, epipelon, epiphyton and periphyton on artificial substrate. The biological variables were expressed in area. Summer and spring showed stratification of the water column, high nutrient concentration and macrophyte coverage, whereas in the autumn and winter showed mixing, low nutrient concentration and macrophyte coverage. Phytoplankton dominated to biomass production in the summer and epipelon in the winter. Flagellated algae, represented by Chromulina elegans, were dominant in the summer and spring, while non-flagellated algae, represented by Discostella stelligera, Aphanocapsa grevillei e Frustulia crassinervia, were dominant in the autumn and winter. The highest similarity in the species composition between algal communities was observed in winter and the greatest diversity in summer. Combined enrichment by N and P had a positive effect on all biological parameters evaluated. We concluded that the increase in nutrient concentration can have strong implications on biomass dynamic, taxonomic structure and similarity of the algal communities in a small and shallow tropical reservoir, where there is strong relationship among autotrophs.
Keywords: aquatic autotrophs, interrelation, nutrients, shallow reservoir, open bottom mesocosms
RESUMO
Ecossistemas aquáticos rasos podem alternar os estados de equilíbrio das comunidades algais. Este estudo visa avaliar a dinâmica das comunidades algais em condições naturais e experimentais, buscando determinar se a biomassa, estrutura taxonômica, diversidade, similaridade de espécies e a composição química das comunidades algais refletem as mudanças nas condições limnológicas. Realizou-se estudo observacional com amostragens mensais e estudos experimentais, ambos estudos experimentais foram realizados em mesocosmos de fundo aberto para incluir o epipélon. O primeiro experimento integrou a macrófita enraizada Nymphaea spp. e constituiu-se de 2 tratamentos em tréplica (controle, adição combinada de N e P), durou 35 dias, sendo 15 dias com enriquecimento diário e 20 dias sem enriquecimento. As coletas ocorreram no 7º, 10º, 15º e 35º dia. O segundo experimento não incluiu macrófitas e constituiu-se de 4 tratamentos em tréplicas (controle, adição combinada e isolada de N e P), sendo a amostragem realizada no 14º dia. As variáveis climatológicas e limnológicas foram determinadas. Clorofila-a, densidade e biovolume total, estratégias adaptativas, espécies descritoras, riqueza e diversidade de espécies, conteúdo de N e P e razão molar N:P foram as variáveis analisadas no fitoplâncton, epipélon, epifíton e perifíton sobre substrato artificial. As variáveis biológicas foram expressas em área. O verão e a primavera caracterizaram-se pela estratificação da coluna d’água, maiores concentrações de nutrientes e de cobertura de macrófitas, enquanto o outono e o inverno caracterizaram-se pela ocorrência de mistura, menores concentrações de nutrientes e de cobertura de macrófitas. O fitoplâncton foi dominante na produção de biomassa no verão e o epipélon no inverno. Em todas as comunidades algais, as algas flageladas, representadas por Chromulina elegans, foram dominantes no verão e na primavera, enquanto algas não flageladas, representadas por Discostella stelligera, Aphanocapsa grevillei e Frustulia crassinervia, foram abundantes no outono e inverno. A maior similaridade entre as comunidades algais foi observada no inverno e a maior diversidade algal no verão. O enriquecimento combinado por N e P teve efeito positivo sobre todos os parâmetros biológicos avaliados. Conclui-se que o aumento na concentração de nutrientes pode ter fortes implicações sobre a dinâmica da biomassa, estrutura taxonômica e similaridade das comunidades algais em reservatório tropical pequeno e raso, onde há forte inter-relação entre os autótrofos.
Palavras-chave: autótrofos aquáticos, inter-relação, nutrientes, reservatório raso, mesocosmos fundo aberto
Thiago Rodrigues dos Santos
Dinâmica da comunidade de algas planctônicas, perifíticas e metafíticas em reservatório tropical raso: um estudo observacional e experimental
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