O impacto da remoção de peixes sobre a dinâmica e estrutura dos grupos funcionais fitoplanctônicos em um lago raso tropical durante uma seca severa

The artifi cial eutrophication is one of the biggest t h reat for the quality of aquatic ecosystems in the whole world. The expectations for the future climatic scenarios in arid and semi - arid regions are intense and frequent droughts enhancing the risk of eutrophicati on and cyanobacterial blooms. Restoration techniques of eutrophic lakes were proposed to reduce nutrient loading and improve the water quality. A successful technique used in temperate regions is the biomanipulation by benthivorous fish removal . Our hypoth esis is that the benthivorous fish removal reduces phytoplankton total biomass and change the composition of phytoplankton functional groups, improving water quality. The aim of the study was evaluate the impact of biomanipulation on phytoplankton function al groups and in the water quality. We applied the technique of biomanipulation in the artificial lake ESEC, in a semi - arid region of Brazil and analyzed the physical and chemical variables and the dynamic of phytoplankton functional groups monthly during November 2012 to August 2013. With the removal of benthivorous fish we observed a significant increase of the euphotic depth, phytoplankton richness and the recruitment of green algae (groups F and J ), indicators of good water quality. However, we did not observe significant differences on total phosphorous concentration and on phytoplankton biomass and diversity. The drought effect in the region during the study was evident , promoting a drastic reduction on water level which influenced the availability of resource and affected phytoplankton community before the biomanipulation. To evaluate the effect of severe drought on the dynamic of phytoplankton functional groups and test if the drought periods are favorable to dominance of cyanobacterial groups, we stu died two artificial neighbors lakes (ESEC and Pocinhos) in a semi - arid tropical region during May 2012 to February 2013. We observed a temporal differentiation of biotic and abiotic variables caused by drought. Both lakes presented reduction of 2 meters of water level and increase on conductivity, turbidity, nutrients concentration and a reduction on water transparency, during the severe drought. The deeper lake (Pocinhos) increased phytoplankton total biomass and presented cyanobacterial functional group d ominance (group S N ) and the shallower lake (ESEC) reduced phytoplankton total biomass and presented dominance of mixotrophic and flagellate functional groups (groups W 1 e W 2 ). Summarizing, the knowledge of the effects of benthivorous fish removal in semi - a rid tropical lakes still unknown and this study had limitations caused by the impact of drought. Thus, it is necessary a long term monitoring to investigate the real effects of biomanipulation on the functioning of the studied ecosystems. Otherwise, period s of drought could have opposite effects (increase or reduction) on total biomass and composition of phytoplankton functional groups. Drought not always leads to dominance of cyanobacterial groups.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A eutrofização artificial é uma das grandes ameaças à qualidade ambiental de ecossistemas aquáticos em todo o mundo. As expectativas dos cenários climáticos futuros para regiões áridas e semiáridas são períodos de secas mais intensas e frequentes, aumentando ainda mais o risco de eutrofização e de florações de cianobactérias. Muitas técnicas de restauração de lagos eutrofizados foram propostas para reduzir as cargas de nutrientes e melhorar a qualidade da água. Uma técnica bastante utilizada é a biomanipulação por remoção de peixes que vêm se mostrando eficiente em lagos eutróficos de regiões temperadas. Trabalha mos a hipótese de que a remoção de peixes bentív oros bioturbadores reduz a biomassa total do fitoplâncton e altera a composição dos grupos funcionais fitoplanctônicos , refletindo na melhora d a qualidade da água . Assim , este estudo teve como objetivo avaliar o impacto da biomanipulação na dinâmica e estr utura d os grupos funcionais fitoplanctônicos e n a qualidade da água. Aplicamos a técnica da biomanipulação no lago artificial ESEC, região semiárida do nordeste brasileiro e analisamos as variáveis físicas e químicas da água e a dinâmica dos grupos funcion ais fitoplanctônicos, mensalmente durante o período de novembro de 2012 a agosto de 2013. Com a remoção dos peixes bioturbadores, observamos um aumento significativo na zona eufótica, na riqueza de espécies fitoplanctônicas e o recrutamento de grupos funci onais fitoplanctônicos de algas verdes (grupos F e J) indicadoras de boa qualidade ambiental. Porém, não observamos diferenças significativas na concentração de fósforo total e na biomassa e diversidade fitoplanctônica. O efeito da seca severa na região du rante o estudo foi evidente , proporcionando uma redução drástica no nível de água que influenciou na disponibilidade de recursos e afetou a comunidade fitoplanctônica antes da biomanipulação . Para avaliar o efeito de uma seca severa sobre a dinâmica dos gr upos funcionais fitoplanctônicos e testar se períodos de seca são favoráveis à dominância de cianobactérias, estudamos dois lagos artificiais vizinhos (ESEC e Pocinhos) no semiárido tropical durante maio de 2012 a fevereiro de 2013. Observamos uma diferenc iação temporal das variáveis abióticas e do fitoplâncton causada pela seca severa. Ambos os lagos apresentaram redução de 2 metros do nível da água e aumento nos valores de condutividade, turbidez, nas concentrações de nutrientes e redução da transparência da água, durante o período da seca severa. Porém, a comunidade fitoplanctônica respondeu diferente às condições ambientais dependendo da profundidade de cada lago. O mais profundo (Pocinhos) aumentou a biomassa total do fitoplâncton e apresentou dominânci a do grupo funcional de cianobactérias heterocitadas formadoras de floração (grupo S N ) e o lago menos profundo (ESEC) reduziu a biomassa total e apresentou dominância de grupos funcionais de algas flageladas com metabolismo mixotrófico (grupos W 1 e W 2 ) . Su marizando, o conhecimento sobre os efeitos da biomanipulação por remoção de peixes bentívoros bioturbadores em um lago raso no semiárido tropical ainda é incipiente e o estudo possui limitações devido ao evento de seca prolongada durante o período de estud o . Sendo assim, é necessário um monitoramento em longo prazo para investigar os reais efeitos da biomanipulação no funcionamento do ecossistema. Além disso, períodos de seca podem ter efeitos antagônicos (aumento ou redução) na biomassa total , bem como na composição dos grupos funcionais fitoplanctônicos, que nem sempre levará à dominância de cianobactérias.