Influência da seca extrema na dinâmica fitoplanctônica de um reservatório da região tropical semiárida: uma abordagem morfofuncional

Droughts are climatic phenomena whose frequency has increased in the last decades and also compromised drinkable water supplies in semiarid regions. The lack of rain combined with high evaporation rates promotes a significant reduction of the volume of reservoirs in these regions. Shallower conditions favors nutrients concentration and phytoplankton overgrowth, including potentially toxic cyanobacteria blooming. Therefore, there is a tendency to the intensification of eutrophication in those reservoirs during drought periods. Phytoplankton can respond quickly to environmental conditions related to light and nutrient availability by changes in algal biomass and composition, therefore it is considered a good predictor of environmental variables. Two functional approaches - Reynolds’s Functional Groups (FG) and Kruk’s Morphologically Based Functional Groups (MBFG) - were used to assess which environmental variables were responsible for phytoplankton dynamics, in addition to compare which functional approach explains environmental changes better. This study highlights that the reduction of 90% in the volume of a tropical reservoir of Brazilian semi-arid region, as well as light limitation and nutrient increase, can promote phytoplankton overgrowth. Multivariate analyses using both functional approaches indicated a clear separation between high volumes and low volumes conditions, showing that light and nutrient availability were the main variables that better explained the combination of functional groups. The composition of phytoplankton assemblage changed from species of meso-eutrophic habitats (FG: F and J; MBFG: VI), to organisms of eutrophic and turbid environments (FG: SN and M; MBFG: VIII and VII) during shallower conditions. Both ecological approaches described properly the phytoplankton dynamics according to light and trophic state alterations related to the water volume reduction, therefore they can be considered as equivalent approaches for using in similar environments.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

As secas são fenômenos climáticos que têm ocorrido com maior frequência nas últimas décadas e comprometem o fornecimento de água potável em regiões semiáridas. A escassez de chuvas aliada às altas taxas de evaporação nessas regiões causam reduções significativas nos volumes dos reservatórios. Essas condições, por sua vez, favorecem a concentração de nutrientes e o crescimento excessivo da biomassa fitoplanctônica que inclui florações de cianobactérias potencialmente tóxicas. Portanto, há uma tendência de que o processo de eutrofização se intensifique nesses reservatórios de durante períodos de seca. A comunidade fitoplanctônica é capaz de responder rapidamente às mudanças ambientais relacionadas à disponibilidade de nutrientes e luz, por meio de sua biomassa e composição, sendo considerado como um bom preditor das variáveis ambientais. O objetivo desse estudo foi avaliar a influência de um período de seca extrema sobre a disponibilidade de luz, nutrientes e sobre a biomassa fitoplanctônica, utilizando duas abordagens funcionais (Grupos Funcionais de Reynolds e Grupos Morfo-funcionais de Kruk) em um reservatório da região semiárida brasileira. Além disso, buscou-se comparar qual das abordagens melhor explicou tais mudanças ambientais. No presente estudo, foi constatado que a redução de 90% do volume do reservatório, em conjunto com a redução da luminosidade e o aumento da disponibilidade de nutrientes, promove um aumento da biomassa algal. Os resultados das análises multivariadas utilizando ambas as abordagens funcionais diferenciaram as amostras dos períodos de volumes altos e volumes baixos, sendo a luminosidade e os nutrientes as principais variáveis ambientais que melhor explicaram a associação dos grupos funcionais. A comunidade fitoplanctônica sofreu mudanças em sua composição funcional inicial, caracterizada por organismos típicos de ambientes meso-eutróficos (grupos F e J), para organismos descritores de ambientes eutrofizados e túrbidos (SN, S1 e III e VII). A abordagem que mais explicou a variação dos dados foi a Morfo-Funcional, porém, apresentou menor sensibilidade em detectar a contribuição do grupo IV em condições de maior luminosidade. A abordagem de grupos funcionais de Reynolds descreveu de maneira mais detalhada a dinâmica fitoplanctônica associada à redução do volume.