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Acta Limnologica Brasiliensia
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  This is an Open Access Journal Open Access journal
ISSN (Print) 0102-6712 - ISSN (Online) 2179-975X
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  • The use of polyaluminium chloride as a restoration measure to improve
           water quality in tropical shallow lakes

    • Abstract: Aim The aim of this study was to evaluate the performance of the coagulant Polyaluminium chloride (PAC) in water quality improvement of six eutrophic shallow lakes in Brazilian semiarid region. Methods We evaluated the effect of PAC in turbidity, humic substances (UV254), total phosphorus and chlorophyll-a concentration through laboratory jar tests. Results The results showed that PAC had a good performance in reducing total phosphorus concentrations and turbidity, with a reduced efficiency in removing chlorophyll-a and humic substances by sedimentation of flocks formed. Conclusions Addition of PAC is a potential tool for water quality improvement of eutrophic shallow lakes in Brazilian semiarid region but its efficiency depends on the pH and particulate and dissolved organic matter concentration in the lake or reservoir water.Resumo Objetivo O objetivo deste estudo foi avaliar a performance do coagulante cloreto de polialumínio (PAC) na melhoria da qualidade da água de seis lagos rasos eutróficos na região semiárida brasileira. Métodos Nós avaliamos o efeito do PAC na turbidez, substâncias húmicas (UV254) e concentrações de fósforo total e clorofila- a. Resultados Os resultados mostraram que PAC possui uma boa performance em reduzir as concentrações de fósforo total e turbidez, com uma eficiência reduzida em remover clorofila-a e substâncias húmicas, através da sedimentação dos flocos formados. Conclusões A adição de PAC se apresenta como uma potencial estratégia para melhoria da qualidade da água de lagos rasos eutrófico na região semiárida brasileira, porém sua eficiência é dependente do pH e da concent da matéria orgânica particulada e dissolvida na água do reservatório ou lago.
       
  • Erratum: Structural changes of the phytoplankton and epiphyton in an urban
           hypereutrophic reservoir

    • Abstract: Aim To evaluate the structure and dynamics of functional phytoplankton groups (FGs) over a macrophyte cover gradient and their relations with environmental variable in small, shallow clear-water lake. Methods Physical, chemical and phytoplankton analyses were made between August 2014 and June 2015 at three points on the Santa Lucia lake (Paraiba, Brazil). Tukey and Wilcoxon tests were applied to the data followed by CCA and Anova. Results The submerged macrophyte cover and phytoplankton biomass presented high spatial and temporal uniformity. The increase in rainfall induced small variations in functional groups, promoting increase the N group and reduction of the SN. Conclusion The homogeneity in the composition and structure functional groups along macrophyte cover confirm the tendency that in small and shallow lakes communities of limnetic and shoreline zones tend to be similar.Resumo Objetivo Avaliar a estrutura e dinâmica de grupos funcionais do fitoplâncton (GFs) ao longo de um gradiente de cobertura de macrófitas e suas relações com as variáveis ambientais em lago pequeno e raso de águas claras. Métodos Análises de variáveis físicas, químicas e da comunidade fitoplanctônica foram realizadas entre agosto 2014 a junho 2015, em três pontos distribuídos ao longo lago Santa Lúcia (Paraíba-Brasil). Testes de Tukey, Wilcoxon, seguido da CCA e Anova foram realizados. Resultados A cobertura de macrofitas submersas e a biomassa fitoplanctônica apresentaram distribuição espaço-temporal uniforme. O aumento da precipitação pluviométrica promoveu aumento da participação do grupo N e redução do grupo SN, provavelmente associados a alterações na estabilidade da coluna d´água. Conclusão A uniformidade na composição e estrutura dos grupos funcionais ao longo da cobertura de macrófitas confirmam a tendência de que em lagos pequenos e rasos as comunidades de zonas limnéticas e litorâneas tendem a ser semelhantes.
       
  • Phosphorus dynamics in the water of tropical semiarid reservoirs in a
           prolonged drought period

    • Abstract: Aim To verify the vertical distribution of phosphorus in the water and to identify the predominant forms of P in the water column for understand the phosphorus dynamics in tropical semiarid reservoirs during a prolonged drought period. Methods Two reservoirs from the semiarid region of Rio Grande do Norte were analysed during the period from May 2015 to June 2016. Were analysed: Suspended solids (SS), chlorophyll a (Chl-a), dissolved oxygen (OD) and temperature. Vertical profiles were plotted for total phosphorus (PT), total dissolved phosphorus (PTD), particulate phosphorus (PP), dissolved organic phosphorus (POD) and soluble reactive phosphorus (FRS). Results The phosphorus values distributed in the water column were high for both reservoirs, presenting the highest values during the periods with lower depth. Gargalheiras presented greater predominance of PT and PP, while Cruzeta had the highest values of FRS. Chl-a and SS values were also consistent with phosphorus values: Chl-a was higher in Gargalheiras, while SS, mainly inorganic, were higher in Cruzeta. Gargalheiras presented anoxic conditions close to the sediment from May 2015 to December 2015, which may induce the release of phosphorus from the sediment to the water column. Values that are too high during the shallower months, especially in Cruzeta, may have been influenced by the release of P from sediment through wind resuspension. Conclusions The amounts and predominant types of phosphorus in the water column are of great importance to understand the phosphorus dynamics and will support restoration plans for the studied environments. In this study it was possible to verify that the reservoirs are susceptible to the release of P from the sediment due to the environmental conditions, mainly low depths, resuspension of the wind and anoxia in the hypolimnion.Resumo Objetivo Verificar a distribuição vertical do fósforo na água e identificar as formas predominantes de P na coluna d’água, para entender a dinâmica do fósforo em reservatórios semiáridos tropicais em um período de seca prolongada. Métodos Foram analisados dois reservatórios da região semiárida do Rio Grande do Norte, durante o período de Maio de 2015 a Junho de 2016. Foram analisados: sólidos suspensos (SS), clorofila-a (Chl-a), oxigênio dissolvido (OD) e temperatura. Perfis verticais foram traçados para fósforo total (PT), fósforo total dissolvido (PTD), fósforo particulado (PP), fósforo orgânico dissolvido (POD) e fósforo reativo solúvel (FRS). Resultados Os valores de fósforo distribuídos na coluna d’água foram elevados para ambos os reservatórios, apresentando os maiores valores durante os períodos com menor profundidade. Gargalheiras apresentou maior predominância de PT e PP, enquanto Cruzeta apresentou os maiores valores de FRS. Os valores de Chl-a e SS também foram condizentes com os valores de fósforo: a Chl-a foi maior em Gargalheiras, enquanto os SS, principalmente inorgânicos, foram maiores em Cruzeta. Gargalheiras apresentou condições anóxicas próximo ao sedimento de maio de 2015 a dezembro de 2015, o que pode induzir a liberação de fósforo do sedimento para a coluna d’água. Valores demasiadamente elevados durante os meses mais rasos, principalmente em Cruzeta, podem ter sofrido influência da liberação de P do sedimento através da ressuspensão pelo vento. Conclusões As quantidades e os tipos predominantes de fósforo na coluna de água são de grande importância para entender a dinâmica do fósforo e apoiarão planos de restauração para os ambientes estudados. Neste estudo foi possível verificar que os reservatórios são suscetíveis à liberação de P do sedimento devido às condições ambientais, principalmente profundidades baixas, ressuspensão do vento e anoxia no hipolímnio.
       
  • Does the oscillation of the water volume of the reservoir influence in the
           same way in fish diet'

    • Abstract: Aim: To evaluate the fish feeding and to establish the preferential and secondary items of their diets, to determine the trophic guilds and the possible trophic structure variations in function of the water volume in Umari reservoir, Rio Grande do Norte, Brazilian semiarid. Methods The fish were captured quarterly between February and November of 2013, with gill nets with different meshes, being the apparatuses exposed at 5:00 p.m., with removal at 5:00 a.m. The food items were identified using stereoscopic and optical microscopes and evaluated through the Feeding Index (IAi), being the results of this procedure used in food similarity analysis. The volume of the items was orderly in NMDS and the time differences were tested in PERMANOVA. Results A total of 740 individuals belonging to 14 species were sampled, being analyzed a total of 258 stomachs and 8 intestines of 11 species. From the IAi values used in the trophic similarity analysis, the species were classified into five trophic guilds: detritivorous, insectivorous, malacophagous, carcinophagous and piscivorous. Conclusion The oscillation in the water volume of the reservoir did not influence the diet of the guild detritivorous, which shows that the variations in the volume of water of the reservoir do not influence in the same way the diet of the local ichthyofauna. Resumo Objetivo: Avaliar a alimentação de peixes e estabelecer os itens preferenciais e secundários de suas dietas, a fim de determinar as guildas tróficas e as possíveis variações da estrutura trófica em função do volume de água no reservatório de Umari, Rio Grande do Norte, semiárido brasileiro. Métodos Os peixes foram capturados trimestralmente entre fevereiro e novembro de 2013, com redes de espera de diferentes malhas, sendo os aparatos expostos às 17h, com despesca às 5h. Os itens alimentares foram identificados, com auxílio de microscópios estereoscópico e óptico e avaliados através do Índice Alimentar (IAi), sendo os resultados desse procedimento utilizados em análise de similaridade alimentar. O volume dos itens foi ordenado em NMDS e as diferenças temporais testadas em PERMANOVA. Resultados Foram coletados 740 indivíduos, pertencentes a 14 espécies, sendo analisado um total de 258 estômagos e oito intestinos de 11 espécies. A partir dos valores do IAi utilizados na análise de similaridade trófica, as espécies foram classificadas em cinco guildas tróficas: detritívora, insetívora, malacófaga, carcinófaga e piscívora. Conclusão A oscilação no volume de água do reservatório não influenciou a dieta da guilda detritívora, o que demonstra que as variações no volume de água do reservatório não influenciam da mesma maneira a dieta da ictiofauna local.
       
  • Spatial and temporal dynamics of functional groups of phytoplankton in a
           tropical shallow lake

    • Abstract: Aim To evaluate the structure and dynamics of functional phytoplankton groups (FGs) over a macrophyte cover gradient and their relations with environmental variable in small, shallow clear-water lake. Methods Physical, chemical and phytoplankton analyses were made between August 2014 and June 2015 at three points on the Santa Lucia lake (Paraiba, Brazil). Tukey and Wilcoxon tests were applied to the data followed by CCA and Anova. Results The submerged macrophyte cover and phytoplankton biomass presented high spatial and temporal uniformity. The increase in rainfall induced small variations in functional groups, promoting increase the N group and reduction of the SN. Conclusion The homogeneity in the composition and structure functional groups along macrophyte cover confirm the tendency that in small and shallow lakes communities of limnetic and shoreline zones tend to be similar.Resumo Objetivo Avaliar a estrutura e dinâmica de grupos funcionais do fitoplâncton (GFs) ao longo de um gradiente de cobertura de macrófitas e suas relações com as variáveis ambientais em lago pequeno e raso de águas claras. Métodos Análises de variáveis físicas, químicas e da comunidade fitoplanctônica foram realizadas entre agosto 2014 a junho 2015, em três pontos distribuídos ao longo lago Santa Lúcia (Paraíba-Brasil). Testes de Tukey, Wilcoxon, seguido da CCA e Anova foram realizados. Resultados A cobertura de macrofitas submersas e a biomassa fitoplanctônica apresentaram distribuição espaço-temporal uniforme. O aumento da precipitação pluviométrica promoveu aumento da participação do grupo N e redução do grupo SN, provavelmente associados a alterações na estabilidade da coluna d´água. Conclusão A uniformidade na composição e estrutura dos grupos funcionais ao longo da cobertura de macrófitas confirmam a tendência de que em lagos pequenos e rasos as comunidades de zonas limnéticas e litorâneas tendem a ser semelhantes.
       
  • Effects of invasive species snails in continental aquatic bodies of
           Pernambucano semiarid

    • Abstract: Aim The aim of this study was to survey the species of molluscs and to evaluate the effect of exotic species on the native mollusks of three reservoirs in the Pajeú Basin Cachoeira II, Jazigo and Serrinha. Methods Sampling was carried out with trawl net (5 mm mesh opening) and hand net (2 mm mesh opening). Results and conclusions Were quantified 60,244 specimens, distributed among the species Melanoides tuberculata (49,398), Pomacea lineata (573), Biomphalaria straminea (376) and Physa marmorata (01). The invasive exotic species M. tuberculata was dominant in all reservoirs with a relative abundance greater than 85% and the other species were classified as occasional and rare, with emphasis in Physa marmorata that is present in the red list of species vulnerable to extinction. Regarding the frequency of occurrence, all species were classified as euconstant (occurrence greater than 65%), except P. lineata and P. marmorata, which were classified as ancillary (occurrence less than 40%). Among the species, M. tuberculata were the highest average density (1,636 ind.m-2) in Serrinha reservoir, showed a strong adaptation to the environmental conditions, due to its high dominance in all the reservoirs, being probably the main cause for the low diversity and density indices of native molluscs. Since P. marmorata presented low density and frequency, becoming an important point to be investigated as possible species impaired by the dominance of M. tuberculata.Resumo Objetivo O objetivo do presente estudo foi realizar um levantamento das espécies de moluscos e avaliar o efeito de espécies exóticas sobre os moluscos nativos de três reservatórios da Bacia do Pajeú - Cachoeira II, Jazigo e Serrinha. Métodos A amostragem foi realizada com rede de arrasto (abertura de malha de 5 mm) e puçá (abertura de malha 2 mm). Resultados e conclusões Foram quantificados 60.244 exemplares, distribuídos entre as espécies Melanoides tuberculata (49.398), Pomacea lineata (573), Biomphalaria straminea (376) e Physa marmorata (01). A espécie exótica invasora M. tuberculata foi dominante em todos os reservatórios com abundância relativa superior a 85%, as demais espécies foram classificadas como ocasionais e raras com destaque para Physa marmorata que está presente na lista vermelha de espécies vulneráveis a extinção. Quanto à frequência de ocorrência, todas as espécies foram classificadas como euconstantes (ocorrência superior a 65%), exceto P. lineata e P. marmorata que foram classificadas como acessórias (ocorrência inferior a 40%). Dentre as espécies, M. tuberculata apresentou a maior densidade média (1.636 ind.m-2) no reservatório Serrinha, demonstrando forte adaptação às condições ambientais, devido sua alta dominância em todos os reservatórios, sendo provavelmente a principal causa pelos baixos índices de diversidade e densidade dos moluscos nativos. Uma vez que P. marmorata apresentou baixa densidade e frequência, tornando-se um ponto importante a ser investigado como possível espécie prejudicada pela dominância do M. tuberculata.
       
  • Water volume reduction increases eutrophication risk in tropical semi-arid
           reservoirs

    • Abstract: Aim Global patterns of temperature and precipitation have significantly changed over the last century and nearly all predictions point to even greater changes by the end of 2100. Long periods of drought in semi-arid regions generally reduce reservoirs and lakes water level, increasing the nutrients concentrations in the water. Our principal hypothesis is that water volume reduction, driven by prolonged droughts, will increase reservoirs susceptibility to eutrophication and accordingly an increase in trophic state. To test this hypothesis, we used a comparative analysis of ecosystems in a space-for-time substitution approach, in a Brazilian semi-arid region, to predict the consequences of reservoirs water volume reduction on key limnological variables. Methods We sampled 16 reservoirs located in two sub-basins with contrasting rainfall regimes, inserted on Piranhas-Açu watershed. The Seridó River basin (SB) is dry and the Piancó River basin (SB) is humid, with annual mean precipitation of 500 and 700 mm, respectively. Linear regressions analyzes were performed to assess whether the percentage of maximum volume stored (%MVS) is a good predictor for total phosphorus (TP), total nitrogen (TN) and chlorophyll-a (CHLA). In addition, a two factorial analysis of variance (two-way ANOVA) was performed to test for period (dry, very dry and extremely dry), basin (SB and PB) and their interactions effects on TP, TN, CHLA, conductivity, turbidity, and Secchi depth. Results The results showed a reduction in the reservoirs %MVS both for PB and SB regions. At the extremely dry period, all reservoirs were classified as eutrophic, but TP concentrations reached much higher values in SB than in PB. The linear regressions analyses showed that the TP and TN were negatively related to %MVS during all periods sampled. The two-way ANOVA showed that there were significant basin and period effects on TP, TN, Secchi depth and turbidity, whereas for CHLA and conductivity only basin effects were observed. In addition, we found significant interaction effects between period and basin on TP, TN and turbidity. Conclusions We conclude that the contrasting levels of rainfall observed between the two basins affect the water quality and trophic state of the reservoirs and these effects are magnified by water volume reduction. Therefore, our findings might help to predict the consequences of rainfall reductions on freshwater ecosystems of Brazilian drylands.Resumo Objetivo Os padrões globais de temperatura e precipitação mudaram significativamente ao longo do último século e quase todas as previsões apontam para mudanças ainda maiores até o final de 2100. Longos períodos de seca em regiões semiáridas geralmente reduzem o nível de água dos reservatórios e dos lagos, aumentando as concentrações de nutrientes na água. Nossa principal hipótese é que a redução do volume de água, impulsionada por secas prolongadas, aumentará a susceptibilidade dos reservatórios à eutrofização e, portanto, um aumento no estado trófico. Para testar esta hipótese, utilizamos uma abordagem comparativa utilizando o espaço em substituição ao tempo para prever as consequências da redução do volume de água dos reservatórios de uma região do semiárido brasileiro sobre variáveis limnológicas chave. Métodos Foram estudados 16 reservatórios em duas sub-bacias, com regimes de precipitação contrastantes, inseridos na bacia Piranhas-Açu. A bacia do Piancó (PB) e a bacia do Seridó (SB) são consideradas seca e úmida, respectivamente. Análises de regressões lineares foram realizadas para avaliar se a porcentagem de volume máximo armazenado (%MVS) é um bom preditor para estimar as concentrações de fósforo total (TP), nitrogênio total (TN) e clorofila-a (CHLA). Além disso, foi realizada uma ANOVA bifatorial para comparar os efeitos da diferença dos períodos (seco, muito seco e extremamente seco), das regiões geográficas (SB e PB) e das interações entre esses fatores sobre TP, TN, CHLA, condutividade, turbidez e profundidade do Secchi. Resultados Os resultados mostraram uma redução de %MVS nos reservatórios tanto em SB quanto em PB. No período definido como extremamente seco, todos os reservatórios foram classificados como eutróficos, mas as concentrações de TP atingiram valores muito mais altos em SB do que em PB. As análises de regressões lineares mostraram que o TP e TN estavam relacionados negativamente com % MVS durante todos os períodos amostrados. Os resultados da ANOVA bifatorial mostraram que houve efeitos significativos da bacia e do período sobre TN, TP, profundidade Secchi e turbidez, enquanto que para a CHLA e condutividade, apenas os efeitos da bacia foram observados. Além disso, efeitos de interação foram observados entre período e região sobre TP, TN e turbidez. Conclusões Conclui-se que as diferenças contrastantes de precipitação pluviométrica entre duas sub-bacias afetam a qualidade da água e o estado trófico dos reservatórios e esses efeitos são potencializados com a redução do volume de água. Portanto, nossas descobertas podem ajudar a prever as consequências das mudanças climáticas nos ecossistemas de água doce do semiárido brasileiro.
       
  • The impact of a biomanipulation experiment on the ichthyofauna diet from a
           neotropical reservoir in Brazilian semiarid

    • Abstract: Aim To evaluate the impact of a biomanipulation experiment on the feeding of fish species from a neotropical semiarid reservoir, before and after the removal of the exotic species Oreochromis niloticus. Methods The values of Food Index were analyzed for six species: Oreochromis niloticus , Prochilodus brevis Steindachner,1875, Hypostomus cf. paparie Fowler,1941, Hoplias gr. malabaricus Bloch,1794, Astyanax bimaculatus Linnaeus,1758 and Leporinus piau Fowler,194. All data were obtained in two periods, before of the removal O. niloticus (May 2012 to January 2013) and after its removal (April 2013 to November 2013). The Morisita-Horn index was used to evaluate the feeding similarity among the six species and determine trophic categories (insectivorous, omnivorous, iliophaga and piscivora). To establish the probable variations due the presence of O. niloticus species, the Food Index of the six species was used in a Bray-Curtis similarity matrix. Through the Non-metric Multidimensional Scaling (NMDS) we could not observe any differences among items consumed by different species. The Canonical Correspondence Analysis (CCA) was used to assay the influence of environmental variables on the dietary, from the Food Index data. Results All species were classified in four trophic categories that do not shown any variation among the formed groups during studied periods. After the removal of Nile tilapia some species showed changes in food items, according to NMDS. The CCA indicated low association among the monthly Food Index of species and the environmental changes. Conclusion The process of biomanipulation on the Ecological Station from Serra Negra reservoir, which compares the dietaries from five local species before and after removal of exotic species Oreochromis niloticus, resulted in modification of dietary composition from three of five studied species.Resumo Objetivo Avaliar o impacto de um experimento de biomanipulação na alimentação das espécies da ictiofauna de um reservatório do semiárido neotropical, antes e após a remoção da espécie exótica Oreochromis niloticus. Métodos Os dados foram amostrados em dois períodos, antes da remoção da espécie (maio de 2012 a janeiro de 2013) e após a remoção (abril de 2013 a novembro de 2013). Foram analisadas os valores do Índice Alimentar de seis espécies: Oreochromis niloticus, Prochilodus brevis Steindachner,1875, Hypostomus cf. paparie Fowler,1941, Hoplias gr. malabaricus Bloch,1794, Astyanax bimaculatus Linnaeus,1758 e Leporinus piau Fowler,194. O índice de Morisita-Horn foi usado para avaliar a similaridade alimentar entre as espécies e estabelecer categorias tróficas (insetívora, onívora, detritívora/iliófaga e piscívora). Para avaliar as possíveis variações devido à presença da espécie O. niloticus, foi utilizado o Índice Alimentar das espécies numa matriz de similaridade de Bray-Curtis, usando a análise de ordenação (NMDS), a Análise de Correspondência Canônica (CCA) avaliou se houve influência das variáveis ambientais na dieta, a partir dos dados do Índice Alimentar. Resultados As espécies foram enquadradas em quatro categorias tróficas que não demonstraram variação nos grupos formados entre os períodos estudados. Após a remoção da tilápia algumas espécies apresentaram mudanças em itens alimentares, segundo a análise de ordenação (NMDS). A Análise de Correspondência Canônica indicou uma baixa associação entre os dados do Índice Alimentar mensal das espécies e as variáveis ambientais. Conclusão O processo de biomanipulação no reservatório da Estação Ecológica de Serra Negra, visando comparar as dietas de cinco espécies nativas antes e após a remoção da espécie exótica Oreochromis niloticus, resultou em alteração na composição da dieta de três das cinco espécies estudadas.
       
  • Extreme droughts drive tropical semi-arid eutrophic reservoirs towards
           CO2 sub-saturation

    • Abstract: Aim: This study aimed to evaluate the carbon dioxide (CO2) dynamics in tropical semi-arid reservoirs during a prolonged drought period as well as to test if the trophic state affects the CO2 saturation. Methods This study was performed in four reservoirs located in the tropical semi-arid region in the northeast of Brazil. All samplings were performed between 9 and 12 am using a Van Dorn Bottle. Samples for partial pressure of carbon dioxide (pCO2 ) measurements were taken in the sub-surface as well as samples for total phosphorus and chlorophyll-a. Correlation analysis and linear regression were used to detect relations among the calculated pCO2, water volume and chlorophyll-a. Results The water level reduction due to atypical droughts caused chlorophyll-a concentrations to increase, which in turn, led to CO2 reduction in the water. However, CO2 concentrations were very variable and an alternation between CO2 sub-saturation and super-saturation conditions was observed. This paper showed that water volume and chlorophyll-a were important regulators of CO2 in the water, as well as important carbon balance predictors in the tropical semiarid reservoirs. Conclusions The results of this paper indicate that the eutrophication allied to drastic water level reductions lead to a tendency of autotrophic metabolism of these systems. Resumo Objetivo: Avaliar a dinâmica do dióxido de carbono (CO 2) em reservatórios tropicais semiáridos durante um período prolongado de seca e testar se o estado trófico afeta a saturação de CO2. Métodos Este estudo foi realizado em quatro reservatórios localizados no semiárido tropical do Nordeste do Brasil. Todas as amostragens foram realizadas entre as 9 e as 12 horas com a garrafa Van Dorn. Amostras para pressão parcial de dióxido de carbono (pCO2) foram tomadas na sub-superfície, assim como para fósforo total e clorofila-a. As análises de correlação e regressão linear foram usadas para buscar relações entre a pCO2 calculada, o volume de água e a clorofila- a. Resultados A redução do nível de água devido aos eventos de seca fez com que as concentrações de clorofila-a aumentassem, o que, por sua vez, provocou a redução do CO2 na água. No entanto, as concentrações de CO2 foram muito variáveis e observou-se uma alternância entre as condições de subsaturação de CO2 e supersaturação. Neste trabalho mostramos que o volume de água e a clorofila-a foram importantes reguladores do CO 2 na água e, portanto, são importantes preditores do balanço de carbono nos reservatórios da região semiárida tropical. Conclusões Os resultados deste trabalho indicam que a eutrofização aliada a reduções drásticas do nível de água levam a uma tendência de metabolismo autotrófico desses sistemas.
       
  • Spatial distribution and temporal variation of microcrustaceans assembly
           (Cladocera and Copepoda) in different compartments of a reservoir in the
           brazilian semiarid region

    • Abstract: Aim: The objective of this study was to investigate the spatial and temporal variation of microcrustacean assemblages of a reservoir in the Brazilian semiarid region. Methods Physical and chemical water variables and samples of microcrustaceans were collected at eight sites of the reservoir between July 2013 and November 2014, in a total of seven campaigns. For this study, the reservoir was categorized in two compartments: lateral and central. Results Limnological variables showed significant temporal variation (PERMANOVA, Pseudo-F = 19.51, p = 0.001). Higher turbidity values and suspended solids were observed in the rainiest months, while during the dry months, we measured higher values of transparency, dissolved oxygen, and chlorophyll-a. It was not found significant spatial variation of limnological variables (PERMANOVA, Pseudo-F = 0.96; p = 0.394). During the study period, ten species were recorded: four Cladocera (Ceriodaphnia cornuta, Daphnia gessneri, Diaphanosoma birgei and Diaphanosoma spinulosum ) three Copepoda Calanoida (Argyrodiaptomus azevedoi, Notodiaptomus cearensis and Notodiaptomus iheringi) and three Copepoda Cyclopoida (Macrocyclops albidus, Thermocyclops minutus and Thermocyclops decipiens). The microcrustacean assemblages showed significant temporal variation (PERMANOVA, Pseudo-F = 4.34; p = 0.001) as well as significant spatial variation (PERMANOVA, Pseudo-F = 9.46; p = 0.001). The highest values of abundance and richness were observed in the lateral compartment, this result is mainly related to the presence of aquatic macrophytes in this region, because the analysis of partial RDA indicated that limnological variables explained only 11% of this variation (Pseudo-F = 2.08, p = 0.001). Conclusions The results suggest that the seasonality of the semiarid is an important factor in the temporal dynamics of the limnological variables, while the aquatic macrophytes play an important role in the spatial distribution of the microcrustacean assembly. Resumo Objetivo: O objetivo deste estudo foi investigar a variação espacial e temporal da assembleia de microcrustáceos de um reservatório no semiárido brasileiro. Métodos As variáveis físicas e químicas da água e amostras de microcrustáceos foram coletadas em oito locais do reservatório entre julho de 2013 e novembro de 2014, num total de sete campanhas. Para este estudo, o reservatório foi categorizado em dois compartimentos: lateral e central. Resultados As variáveis limnológicas apresentaram variação temporal significativa (PERMANOVA, Pseudo-F = 19,51, p = 0,001). Valores de turbidez mais altos e sólidos em suspensão foram observados nos meses mais chuvosos, enquanto nos meses secos foram medidos os valores mais elevados de transparência, oxigênio dissolvido e clorofila-a. Não houve variação espacial significativa das variáveis limnológicas (PERMANOVA, Pseudo-F = 0,96; p = 0,394). Durante o período de estudo, foram registradas dez espécies: quatro Cladocera (Ceriodaphnia cornuta, Daphnia gessneri , Diaphanosoma birgei e Diaphanosoma spinulosum ), três Copepoda Calanoida (Argyrodiaptomus azevedoi , Notodiaptomus cearensis e Notodiaptomus iheringi ) e três Copepoda Cyclopoida (Macrocyclops albidus, Thermocyclops minutus e Thermocyclops decipiens). A assembleia de microcrustáceos apresentou variação temporal (PERMANOVA, Pseudo-F = 4,34; p = 0,001) e variação espacial significativa (PERMANOVA, Pseudo-F = 9,46; p = 0,001). Os maiores valores de abundância e riqueza foram observados no compartimento lateral, este resultado pode esta relacionado principalmente a presença de macrófitas aquáticas nesta região, pois, a análise da RDA parcial indicou que as variáveis limnológicas explicaram apenas 11% desta variação (Pseudo-F = 2,08; p = 0,001). Conclusões Os resultados sugerem que a sazonalidade do semiárido é um fator importante na dinâmica temporal das variáveis limnológicas, enquanto as macrófitas aquáticas desempenham papel importante na distribuição espacial da assembleia de microcrustáceos.
       
  • Is competition an interaction as relevant as predation for tropical
           planktonic cladocerans'

    • Abstract: Aim To test the relevance of competition and predation for the two most abundant and frequent cladoceran populations, the medium-sized Ceriodaphnia richardi Sars, 1901 and the large-sized Daphnia gessneri Herbst, 1967, in a tropical shallow lake. Methods Laboratory experiments and weekly samplings in the lake for a year were performed to evaluate: density fluctuations and reproduction; predation on juveniles and adults by larvae of Chaoborus brasiliensis Theobald, 1901; competitive interactions and possible implications of competition and predation on the fluctuations of populations in the lake. Juveniles and adults of both cladocerans were offered to larvae instar IV of chaoborid, for testing selective predation in laboratory experiment. Competitive interaction between the two cladocerans was tested in experiments, with high (0.70 mg C.L-1) and low (0.25 mg C.L-1) concentrations of the edible chlorophycean Desmodesmus spinosus Chodat. Results C. richardi and D. gessneri were more abundant in the cool season, when their densities were inversely correlated, and when invertebrate predators, C. brasiliensis and the water mite Krendowskia sp., were less abundant. Despite higher concentrations of food and larger number of offsprings produced by the cladocerans in the warm season in the lake, their densities were lower, coincident with the increase of invertebrate predators, mainly chaoborid larvae. C. brasiliensis preyed on adult C. richardi and on young D. gessneri. In the competition experiments, the densities and the population growth rates of C. richardi were higher than those of D. gessneri. The competition results support the “small body size” and the “rmax” hypotheses. The exclusion of D. gessneri by C. richardi occurred only in experimental conditions, while they coexist in the lake, but without reaching their carrying capacity. Conclusions Predation is the key factor influencing the populations of cladocerans, whereas competition seems to play a secondary role, probably restricted to some periods of lower food concentration in the cool season.Resumo Objetivo Testar a relevância da competição e da predação para as duas populações de cladóceros mais abundantes e frequentes, a de tamanho médio Ceriodaphnia richardi Sars, 1901, e a de tamanho grande Daphnia gessneri Herbst, 1967, em um lago tropical raso. Métodos Foram feitos experimentos de laboratório e amostragens semanais durante um ano para avaliar: flutuações de densidade e reprodução; predação sobre jovens e adultos por larvas de Chaoborus brasiliensis Theobald, 1901; interações competitivas e possíveis implicações da competição e predação sobre as flutuações das populações no lago. Jovens e adultos de ambos os cladóceros foram oferecidos às larvas de estádio IV de caoborídeos, para testar predação seletiva em experimento de laboratório. A interação competitiva entre os dois cladóceros foi testada em experimentos com alta (0,70 mg C.L-1) e baixa (0,25 mg C.L-1) concentrações da clorofícea comestível Desmodesmus spinosus Chodat. Resultados C. richardi e D. gessneri foram mais abundantes na estação fria, quando suas densidades foram inversamente correlacionadas e quando os predadores invertebrados, C. brasiliensis e o ácaro aquático Krendowskia sp., foram menos abundantes. Apesar de concentrações mais elevadas de alimento e maior número de descendentes produzidos pelos cladóceros na estação quente no lago, suas densidades foram menores, coincidindo com o aumento dos predadores invertebrados, principalmente caoborídeos. C. brasiliensis predou adultos de C. richardi e jovens de D. gessneri. Nos experimentos sobre competição, as densidades e as taxas de crescimento populacional de C. richardi foram maiores do que as de D. gessneri. Os resultados da competição apoiam as hipóteses de “pequeno tamanho” e “rmax”. A diferença entre os resultados de campo e laboratório é que a exclusão de D. gessneri por C. richardi ocorreu apenas em condições experimentais, enquanto estas espécies coexistem no lago, mas sem atingir sua capacidade de suporte. Conclusões A predação é o fator chave que influencia as populações de cladóceros, enquanto a competição parece desempenhar um papel secundário, provavelmente restrito a alguns períodos de menor concentração de alimento na estação fria.
       
  • Eutrophication in aquatic ecosystems: a scientometric study

    • Abstract: Aim: Reveal the direction for future studies about eutrophication, or even reveal the preoccupation among the scientific community about this environmental problem. With a systematic synthesis of eutrophication studies, scientists may be able to understand the state of the literature on aquatic ecosystems around the world. This study intends to identify the main factors used to control algal blooms and the eutrophication process, the countries and environments which have more research about this theme or even identify the articles’ subjects in different periods (e.g.: Experimental, theoretic, monitoring, conservation). Methods We analyzed all studies published in the Thomson ISI Web of Science on both eutrophication and phytoplankton between 2001 and 2016. Results During the period analyzed, we observed an increase in concern about this subject.
      Authors from institutions in the USA and China wrote most of the studies. The most important geographic and socioeconomic aspects to determine the publication number were total area and HDI respectively. However, the main determinant for the publication about this subject was international collaboration. Some of the most actual themes in ecology and conservation (e.g.: functional groups, climate change, experiment, perdition models, regional scales, invasive species) were addressed in the studies analysed. Invasive species such as Tilapia and Cylindrospermopsis raciborskii were the most cited species on these keywords. Conclusion Despite the current issues addressed in the studies on phytoplankton and eutrophication, some subjects, such as climate change or spatial pattern, were only common in years more recent. Even though studies focusing in functional diversity are highly relevant for conservation, they were not common in any year studied. The major determinant factor related to the increasing in eutrophication knowledge was the international collaboration Resumo Objetivos: Revelar a direção de futuros estudos ou mesmo a preocupação da comunidade científica sobre esse problema ambiental. Com uma revisão sistemática dos estudos sobre eutrofização cientistas podem ser capazes de entender o estado da literatura sobre ecossistemas aquáticos no mundo. Nesse trabalho pretende se identificar os principais fatores usados para controlar florações e processos de eutrofização, os países e ambientes com mais pesquisar sobre o tema e ainda os principais temas abordados em diferentes períodos. Métodos Nós analisamos todos os estudos publicados na base de dados Thomson ISI Web of Science sobre eutrofização e fitoplâncton entre 2001 e 2016. Resultados Durante o período analisado observamos um aumento no número de publicações. Autores dos EUA e da China escrevam a maior parte dos estudos. Os aspectos socioeconômicos e geográficos mais importantes para determinar o número de publicações foram área total do país e IDH. Entretanto, o principal determinante para publicação nessa área foi o número de colaborações internacionais. Alguns dos temas mais atuais em ecologia e conservação (ex.: grupo funcional, mudanças climáticas, modelos de predição, escalas regionais, espécies invasoras) foram abordados nos estudos analisados. Espécies invasoras como Tilápia e Cylindrospermopsis raciborskii foram as espécies mais citadas nas palavras chaves. Conclusão Apesar das abordagens atuais nos estudos de eutrofização e fitoplâncton, alguns temas foram comuns apenas nos recentes anos como mudanças climáticas e padrões espaciais. Apesar da relevância da diversidade funcional nos estudos de conservação, essa palavra não foi comum em nenhum dos anos estudados. O fator determinante para aumento do conhecimento sobre eutrofização foram as colaborações internacionais.
       
 
 
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