Aquatic macrophytes of Itaipu Reservoir, Brazil: Survey of species and ecological considerations

In a survey of the aquatic macrophytes of the Itaipu Reservoir, we identified 62 taxa in 25 families and 42 genera. The highest number taxa was observed for the emergent macrophytes (40 taxa). Reduced fluctuation in water level, increased light penetration, and sediment enrichment by nutrients and organic matter following the formation of the reservoir favored the appearance of a species-rich community of submerged macrophytes (23% of the taxa identified). The aquatic macrophytes were found mainly near the mouths of the main tributaries of the reservoir, in shallow area of depth less than 2 meters. In addition to the shallow depth, the greater nutrient input from the tributaries and relative protection from wind explained this distribution. Among the species found, Egeria najas merits mention for its occurrence in all localities sampled, with biomass values varying between 98 and 186 gDW/m2. Some potential nuisance species such as Eichhornia crassipes, Salvinia auriculata, and Pistia stratiotes also deserve attention, since they were also observed to be covering large areas of Itaipu Reservoir. © 1999, Paraná Institute of Technology Publication.

Treatment efficiency of effluent prawn culture by wetland with floating aquatic macrophytes arranged in series

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Use of grass carp (ctenopharyngodon idella) as a biological control agent for submerged aquatic macrophytes

This study aimed to evaluate feed preference and control efficacy of grass carp (Ctenopharyngodon idella) on the aquatic macrophytes Ceratophyllum demersum, Egeria densa and Egeria najas. An experiment was carried out at mesocosms conditions with 2,000 liters capacity and water residence time of 2.8 days. C. demersum, E. densa e E. najas biomasses were offered individually with sixty g and coupled in similar quantities of 30 g of each species, evaluated during 81 days, envolving 6 treatments. (1 - C. demersum, 2 - E. najas, 3 - E. densa, 4 - C. demersum + E. najas, 5 - C. demersum + E. densa and 6 - E. najas + E. densa). When offered individually, E. najas and C. demersum presented the same predation rate by grass carp, which was higher than E. densa predation rate. When plants were tested in pairs, the order of feed preference was C. demersum > E. najas > E. densa. E. najas and C. demersum percentage control ranged from 73 to 83%. No relation between biomass consumption and grass carp body weight gain was observed, probably due to differences in nutritional quality among macrophyte species according to fish necessities. Therefore, it is concluded that the use of grass carp is one excellent technique to control submersed macrophytes in Brazil.

Aquatic macrophytes as feeding site for small fishes in the Rosana Reservoir, Paranapanema River, southeastern Brazil

In the present investigation we studied the feeding habits of the fishes associated with aquatic macrophytes in the Rosana Reservoir, southeastern Brazil. Twenty fish species were collected during four field trips, regularly distributed across the dry and wet seasons. Focal snorkeling observations of the fishes were made over a total of six hours. Nine species were present in abundances of more than 1% and, therefore, had their feeding habits analyzed. Hemigrammus marginatus, Roeboides paranensis, Hyphessobrycon eques, Astyanax altiparanae, Serrasalmus spilopleura, and Bryconamericus stramineus were predominantly invertivores, with predominance of aquatic insects (Diptera, Ephemeroptera, and Trichoptera immatures) among their food items. The predominantly algivores were Apareiodon affinis, Serrapinnus notomelas, and Satanoperca pappaterra, with high frequency of filamentous blue-green algae, diatoms, clorophyts, and periderm. The different microhabitat exploitation plus diet composition suggests partitioning of resources and absence of food competition among the most representative fish species in the studied community, indicating the importance of the naturalistic approach to fish ecology studies.

Effect of Urucu oil (Brazilian Amazon) on the biomass of the aquatic macrophyte Eichhornia crassipes (Mart.) Solms (Pontederiaceae)

Os rios e lagos de várzea da província petrolífera de Urucu, na Amazônia Central, são amplamente colonizados por macrófitas aquáticas, que podem ser afetadas por acidentes durante a exploração e o transporte de petróleo. Entre as macrófitas, a espécie flutuante Eichhornia crassipes (aguapé) ocorre abundantemente na região; OBJETIVO: O objetivo desse estudo foi verificar o efeito de diferentes dosagens do petróleo de Urucu (0; 0,5; 1,5 e 3,0 L.m-2) na biomassa viva e morta de E. crassipes e em algumas características físicas e químicas da água; MÉTODOS: O experimento teve oitenta e quatro dias de duração. A cada sete dias foi determinada a biomassa (viva e morta) de E. crassipes e os valores de temperatura, pH, condutividade elétrica e oxigênio dissolvido da água; RESULTADOS: A dosagem de 0,5 L.m-2 foi suficiente para causar mortalidade parcial (48%) em E. crassipes após trinta e cinco dias de exposição ao petróleo. A dosagem de 3,0 L.m-2 causou mortalidade total (100%) em E. crassipes em oitenta e quatro dias de exposição. A decomposição do petróleo e da biomassa morta de E. crassipes provocam a redução do oxigênio dissolvido e do pH, e aumento da condutividade elétrica e de fósforo total na água; CONCLUSÕES: Nós concluímos que um derramamento de petróleo pode provocar mortalidade total em uma população de uma espécie de macrófita, mas não em uma outra. Isto pode alterar a diversidade de espécies de macrófitas na região impactada. No caso de Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes, um derramamento de petróleo de Urucu pode favorecer E. crassipes, a espécie menos sensível ao petróleo.

Population dynamics and net primary production of the aquatic macrophite Nymphaea rudgeana C. F. Mey in a lotic environment of the Itanhaém River basin (SP, Brazil)

Neste trabalho, foi estudada a dinâmica populacional e estimada a produção primária líquida da macrófita aquática Nymphaea rudgeana em um braço do rio Itanhaém (Estado de São Paulo, Brasil). Esta espécie apresenta uma ampla variação anual de biomassa, em função da estação do ano, no local estudado. A partir do mês de novembro (13,1 g PS/m²), pode ser observado um aumento gradual da biomassa, atingindo o máximo em fevereiro (163,1 g PS/m²). Posteriormente, a biomassa diminui, mantendo-se em níveis baixos até um novo período de crescimento. A diminuição de biomassa está associada ao desenvolvimento de macrófitas flutuantes (Pistia stratiotes e Salvinia molesta) e, subseqüentemente, às condições ambientais desfavoráveis (valores de salinidade elevados) ao seu desenvolvimento. A produção primária líquida de N. rudgeana foi obtida a partir dos dados de biomassa e seu valor é estimado entre 3,02 e 3,82 t/ha/ano.

Assessment of aquatic plants in the reservoirs of AES-Tiete and development of an integrated control model for the most important species

The general objective of this work was to develop a monitoring and management model for aquatic plants that could be used in reservoir cascades in Brazil, using the reservoirs of AES-Tiete as a study case. The investigations were carried out at the reservoirs of Barra-Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissao, and Nova-Avanhandava, located in the Tiete River Basin; Agua Vermelha, located in the Grande River Basin; Caconde, Limoeiro, and Euclides da Cunha, which are part of the Pardo River Basin; and the Mogi-Guacu reservoir, which belongs to the Mogi-Guacu River basin. The main products of this work were: development of techniques using satellite-generated images for monitoring and planning aquatic plant control; planning and construction of a boat to move floating plant masses and an airboat equipped with a DGPS navigation and application flow control system. Results allowed to conclude that the occurrence of all types of aquatic plants is directly associated with sedimentation process and, consequently, with nutrient and light availability. Reservoirs placed at the beginning of cascades are more subject to sedimentation and occurrence of marginal, floating and emerged plants, and are the priority when it comes to controlling these plants, since they provide a supply of weeds for the other reservoirs. Reservoirs placed downstream show smaller amounts of water-suspended solids, with greater transmission of light and occurrence of submerged plants.

Efeito da biomassa de espécie exótica (Brachiaria subquadripara (Trin.) Hitchc.) e nativa (Eichhornia azurea (SW. Kunth) sobre a estrutura da comunidade de macrófitas aquáticas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A comparative study of Odonata (Insecta) in aquatic ecosystems with distinct characteristics

The objective of this study was to compare the richness and density of Odonata larvae in four distinct environments: lotic with large pollutant loads, lotic with small pollutant loads, lentic disconnected from a river and lentic connected to a river, as well as to record the physical and chemical parameters of the water in the four environments. We identified a total of 1,302 Odonata larvae in the four habitats. The environmental variables measured were: dissolved oxygen, pH, conductivity, suspended matter, air and water temperature, precipitation, depth, and the biomass of the macrophytes. The lentic habitats exhibited a greater Odonata larvae density in relation to the lotic habitats, except during April and December of 2006. The Guareí River, however, presented an elevated conductivity, possibly because of a greater quantity of pollutants it received during the period between June and September of 2006, and it showed a higher density of Odonata larvae in comparison to the Paranapanema River. The temperature and the dissolved oxygen on the water surface were, respectively, greater and smaller in the lakes in comparison to the rivers. In spite of the Odonata density being higher in the lentic ecosystems in comparison to the lotic, the richness was not altered during the period studied. Nevertheless, the genera composition was distinct, showing that some taxa show a certain preference for certain types of ecosystems like Calopterygidae and Neogomphus, which were shown exclusively in the Paranapanema River.

Development of a new analytical approach based on cellulose membrane and chelator for differentiation of labile and inert metal species in aquatic systems

A new procedure was developed in this study, based on a system equipped with a cellulose membrane and a tetraethylenepentamine hexaacetate chelator (MD-TEPHA) for in situ characterization of the lability of metal species in aquatic systems. To this end, the DM-TEPHA system was prepared by adding TEPHA chelator to cellulose bags pre-purified with 1.0 mol L-1 of HCl and NaOH solutions. After the MD-TEPHA system was sealed, it was examined in the laboratory to evaluate the influence of complexation time (0-24 h), pH (3.0, 4.0, 5.0, 6.0 and 7.0), metal ions (Cu, Cd, Fe, Mn and Ni) and concentration of organic matter (15, 30 and 60 mg L-1) on the relative lability of metal species by TEPHA chelator. The results showed that Fe and Cu metals were complexed more slowly by TEPHA chelator in the MD-TEPHA system than were Cd, Ni and Mn in all pH used. It was also found that the pH strongly influences the process of metal complexation by the MD-TEPHA system. At all the pH levels, Cd, Mn and Ni showed greater complexation with TEPHA chelator (recovery of about 95-75%) than did Cu and Fe metals. Time also affects the lability of metal species complexed by aquatic humic substances (AHS); while Cd, Ni and Mn showed a faster kinetics, reaching equilibrium after about 100 min, and Cu and Fe approached equilibrium after 400 min. Increasing the AHS concentration decreases the lability of metal species by shifting the equilibrium to AHS-metal complexes. Our results indicate that the system under study offers an interesting alternative that can be applied to in situ experiments for differentiation of labile and inert metal species in aquatic systems. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Direct determination of Cu, Cd, Ni and Pb in aquatic humic substances by graphite furnace atomic absorption spectrometry

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Ecotoxicology of Nano-TiO2 An Evaluation of its Toxicity to Organisms of Aquatic Ecosystems

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Characterization of the Interactions between Endocrine Disruptors and Aquatic Humic Substances from Tropical Rivers

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeitos do manejo de Eichhornia crassipes sobre a qualidade da água em condições de mesocosmos

As macrófitas, apesar da enorme importância na dinâmica do ambiente aquático, quando formam extensas e densas colonizações, promovem uma série de prejuízos ao ambiente e aos usos múltiplos dos reservatórios. Nessas situações, há necessidade de redução de seu tamanho populacional, seja reduzindo as condições favoráveis ao crescimento, seja por meio do controle direto das plantas. Dentre as macrófitas aquáticas que promovem esses tipos de problema, o aguapé (Eichhornia crassipes) é considerada a mais importante. Seu controle é praticado em todo o mundo. O diquat tem sido bastante utilizado para o controle desta planta, em razão de seu baixo custo, eficácia, rapidez de controle e baixa toxicidade no ambiente aquático. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os possíveis impactos causados pelo controle de Eichhornia crassipes sobre algumas características de qualidade da água em mesocosmos. Para isso, cinco situações experimentais foram estudadas: CPCH - mesocosmo colonizado por aguapé, o qual foi controlado pela aplicação do herbicida diquat; CPCG - mesocosmo colonizado por aguapé, o qual foi morto por congelamento; CPSH - mesocosmo colonizado com aguapé, sem controle; SPCH - mesocosmo sem macrófitas e com aplicação de diquat na superfície da água; e SPSH - mesocosmo sem macrófitas aquáticas e sem aplicação. O herbicida diquat foi utilizado na dose de 7,0 L da formulação comercial Reward/ha. A temperatura foi mais elevada nos mesocosmos sem plantas, devido à maior incidência de raios solares na coluna d'água. As concentrações de oxigênio dissolvido foram menores nos mesocosmos colonizados pelo aguapé e também tiveram rápida queda após o controle das plantas tanto com diquat como por congelamento. O pH da água foi maior nos mesocosmos sem a cobertura da macrófita. Os valores de sólidos totais dissolvidos (STD) e de condutividade elétrica foram maiores nos tratamentos com morte por congelamento e pelo diquat e em mesocosmos colonizados sem controle da macrófita. Esse efeito pode ser devido à presença de material orgânico em suspensão e à maior concentração de nutrientes presentes na água. Comparando os mesocosmos sem plantas, sem e com a aplicação de diquat na superfície da água, os valores das características avaliadas foram estatisticamente similares, levando à conclusão de que as alterações observadas nos fatores analisados decorrem principalmente da decomposição das plantas.

Variabilidade genética e sensibilidade de acessos de Pistia stratiotes ao herbicida glyphosate

A alface-d'água (Pistia stratiotes) é uma das principais entre as macrófitas aquáticas que causam problemas em corpos hídricos no Brasil e são consideradas como plantas daninhas. O presente trabalho foi realizado com os objetivos de conhecer melhor a variabilidade genética dessa macrófita e relacionar essa variabilidade com a resposta à aplicação do herbicida glyphosate. Para isso, foram coletados indivíduos em 12 corpos hídricos em diferentes cidades do território nacional (Americana, Cambaratiba, Curitiba, Itapura, Jaboticabal, Lagoa Santa, Piraí, Rio Grande, Rubinéia, Salto Grande, Santa Gertrudes e Três Lagoas). Os acessos foram caracterizados pelo uso de marcadores RAPD (DNA Polimórfico Amplificado ao Acaso), que permitiram, com o auxílio de iniciadores aleatórios, a caracterização dos locos polimórficos identificados por uma matriz de ausência e presença de bandas. Utilizando essa matriz, a análise de agrupamento permitiu nítida classificação dos acessos em três grupos com diferenças genéticas entre eles. Um ensaio de controle químico, com plantas mantidas em vasos plásticos (5 L) e pulverizadas com o herbicida glyphosate nas concentrações de 0,0, 0,6, 1,2, 1,8 e 2,4 kg ha-1, identificou, utilizando avaliações aos 7, 14 e 21 dias após aplicação, que as duas maiores doses promoveram melhor efeito herbicida. Foi verificado também que os acessos de Curitiba e Cambaratiba apresentaram menor suscetibilidade ao herbicida glyphosate. Não houve correspondência entre a estrutura de grupos dos acessos pela análise multivariada de agrupamento com a técnica RAPD e a suscetibilidade da alface-d'água ao glyphosate.