Ruan de Oliveira Carneiro

Em 05 de Novembro de 2021, Ruan de Oliveira Carneiro, aluno de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Pesquisas Ambientais, bolsista CAPES, por meio de videoconferência devido ao isolamento social causado pela pandemia do COVID-19, defendeu sua Dissertação de Mestrado intitulada, “Efeitos do biorreator de perifíton sobre o fitoplâncton e epipélon com vistas à biorremediação de reservatórios eutrofizados”.

A banca examinadora foi presidida pela sua orientadora Dra. Carla Ferragut (Instituto de Pesquisas Ambientais – IPA) e composta pela Dra. Denise de Campos Bicudo (Núcleo de Pesquisa em Ecologia – IPA) e pela Dra. Luciane de Oliveira Crossetti (Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS).

Efeitos do biorreator de perifíton sobre o fitoplâncton e epipélon com vistas à biorremediação de reservatórios eutrofizados

ABSTRACT

Regarding the environmental impacts on aquatic ecosystems, eutrophication is one of the most widespread problems on the planet, as it causes the proliferation of harmful algae, deterioration of water quality and fish mortality. The overload of N and P is considered a key factor for triggering eutrophication in aquatic ecosystems, with phosphorus being the element most associated with algal blooms. Considering the ability of periphyton to adsorb and absorb P, studies have shown the efficiency of using periphyton bioreactors in the control of algae and phytoplankton cyanobacterial bloom in eutrophic reservoir bioremediation processes. This study aimed to evaluate the efficiency and feasibility of using periphyton bioreactors for phosphorus removal in bioremediation processes and restoration of eutrophic environments. To achieve this goal, two experiments were carried out in open-bottom mesocosms in situ in the coastal region of Lago das Garças, which allowed obtaining responses closer to natural conditions. This is an eutrophic reservoir with frequent blooms of phytoplankton, which is located in Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI), São Paulo. The biovolume and density of cyanobacteria were lower in the presence of the periphyton bioreactor in both experiments, showing the potential of the community in the bioremediation process. In the second experiment, epipelon chlorophyll-a was higher in the presence of the periphyton bioreactor. Species richness decreased in treatments with the periphyton bioreactor. The chemical stress generated by nutrient depletion may not favor species that are already adapted to eutrophic conditions. The species with the highest biovolume during the experiment was Raphidiopsis raciborskii. This cyanobacteria species has high biomass in cloudy environments and is negatively affected by light availability. The biomass of this species decreased in the presence of the periphyton bioreactor during the experimental period. Finally, the results of both experiments show the potential that the periphyton bioreactor has for use in bioremediation and restoration processes of eutrophic environments.

Keywords: eutrophic environments, biofilm, phosphorus removal, bioremediation, restoration, nutrient removal. Bioreactor

RESUMO

Em relação aos impactos ambientais nos ecossistemas aquáticos, a eutrofização é um dos problemas mais difundidos no planeta, pois causa a proliferação de algas nocivas, deterioração da qualidade da água e mortandade de peixes. A sobrecarga de N e P é considerado fator chave para o desencadeamento da eutrofização nos ecossistemas aquáticos, sendo o fósforo o elemento mais associado às florações algais. Considerando a capacidade do perifíton de adsorção e absorção de P, estudos mostraram a eficiência da utilização de biorreatores de perifíton no controle da floração de algas e cianobactérias do fitoplâncton em processos de biorremediação de reservatórios eutróficos. O presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência e viabilidade da utilização de biorreatores de perifíton para a remoção de fósforo em processos de biorremediação e restauração de ambientes eutrofizados. Para atingir esse objetivo, foram         realizados dois experimentos em mesocosmos de fundo aberto in situ na região litorânea do Lago das Garças, o que permitiu a obtenção de respostas mais próximas às condições naturais. Este é um reservatório eutrófico com florações frequentes do fitoplâncton, o qual está localizado no Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI), São Paulo. O biovolume e a densidade de cianobactérias foram menores na presença do biorreator de perifíton em ambos os experimentos, evidenciando o potencial da comunidade em processo de biorremediação. No segundo experimento, a clorofila-a do epipélon foi  maior na presença do biorreator de perifíton. A riqueza de espécies diminuiu nos tratamentos com o biorreator de perifíton. O estresse químico gerado pelo empobrecimento dos nutrientes pode não favorecer espécies que já estão adaptadas às condições eutróficas. A espécie com maior biovolume durante o experimento foi Raphidiopsis raciborskii. Essa espécie de cianobactéria apresenta elevada biomassa em ambientes turvos e é negativamente afetada pela disponibilidade de luz. A biomassa dessa espécie diminuiu na presença do biorreator de perifíton durante o período experimental. Por fim, os resultados de ambos os experimentos mostram o potencial que o biorreator de perifíton apresenta na utilização em processos de biorremediação e restauração de ambientes eutrofizados.

Palavras-chave: ambientes eutrofizados, biofilme, remoção de fósforo, biorremediação, restauração, remoção de nutrientes. Biorreator

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Efeitos do biorreator de perifíton sobre o fitoplâncton e epipélon com vistas à biorremediação de reservatórios eutrofizados

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