O que controla o crescimento do Fitoplâncton em lagoas costeiras tropicais? um modelo para a lagoa de Extremoz (RN)

The phytoplankton growth is dependent of several abiotic (nutrients, temperature) and biotic (predation by zooplankton) variables. In this work, a mathematical model was developed in Stella software to understand the planktonic dynamics of Extremoz Lagoon (RN) and to simulate scenarios of different environmental conditions. Data were collected monthly at two points of the lagoon. The state variables are phytoplankton and zooplankton and forcing variables are nitrogen, phosphorus and temperature. The results show that: a) the model are well coupled, especially when some constants assume different values; b) simulated nutrient concentrations reduction decreases phytoplankton biomass, but the increase of nutrients does not stimulate the growth; c) changes in the temperature does not change the phytoplankton biomass; d) changes in zooplankton biomass affect directly and reduces the phytoplankton, indicating a topdown control mechanism; e) changes in the nutrient concentration modified the biomass of zooplankton suggesting a rapid flow of energy between nutrients, phytoplankton and zooplankton and a ecosystem likely arranged in an inverted pyramid (higher concentration of zooplankton than phytoplankton)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

O crescimento fitoplanctônico é dependente de uma série de variáveis abióticas (nutrientes, temperatura, luz) e bióticas (predação por zooplâncton e outros fitoplanctófagos, bactérias que provocam lise celular no fitoplâncton). Neste trabalho, um modelo de compartimentos foi desenvolvido no software Stella para entender a dinâmica planctônica da Lagoa de Extremoz (RN) e simular diferentes cenários de alterações em importantes variáveis ambientais como fitoplâncton e zooplâncton. As medições foram realizadas mensalmente em dois pontos da lagoa. As variáveis de estado são fitoplâncton e zooplâncton e as forçantes são nitrogênio, fósforo e temperatura. Os resultados mostram que: a) o modelo se ajusta bem aos dados, especialmente quando algumas constantes assumem diferentes valores; b) simulações de reduções das concentrações de nutrientes diminuem a biomassa fitoplanctônica, mas o aumento dos nutrientes não favorece o crescimento; c) alterações na temperatura não modificam a biomassa fitoplanctônica; d) modificações na biomassa de zooplâncton afetam diretamente e consideravelmente o fitoplâncton, indicando um mecanismo de controle top-down; e) alterações nas concentrações de nutrientes modificam a biomassa do zooplâncton sugerindo um rápido fluxo de energia entre nutrientes, fito e zooplâncton e um provável ecossistema arranjado em pirâmide invertida (maior biomassa de zooplâncton do que fitoplâncton)