Metodologia para avaliação de impacto ambiental de macrófitas em mesocosmos

Este trabalho teve como objetivo analisar a metodologia para avaliação do impacto ambiental causado pelo uso de herbicidas no controle de macrófitas. O desenho e a construção dos mesocosmos são descritos em detalhes, como também a forma como foram inseridos lâminas para coleta e medida da comunidade perifítica e sedimento para avaliação da comunidade bentônica. O método utilizado foi o de fluxo contínuo, e vários parâmetros de qualidade de água foram medidos, além da determinação de resíduos na coluna d'água e no sedimento. A intenção de se utilizar um método de fluxo contínuo foi buscar uma situação mais próxima da realidade, a fim de que os resultados obtidos possam espelhar com maior exatidão os possíveis riscos provenientes do uso de substâncias químicas no controle das macrófitas. Alguns ajustes devem ser feitos nessa metodologia para melhor caracterização dos efluentes e calibração do sistema.

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.

Avaliação comparativa das perdas de água por evapotranspiração em mesocosmos colonizados por diferentes macrófitas aquáticas

Uma das mais importantes formas de interferência das macrófitas aquáticas em corpos hídricos é o aumento das perdas d'água para a atmosfera pela evapotranspiração. Em alguns corpos hídricos esse aumento pode ser considerado uma interferência negativa e indesejável, especialmente em reservatórios para armazenamento de água e reservatórios de acúmulo para geração de energia elétrica. Assim, este trabalho foi realizado com o objetivo de comparar as perdas d'água em mesocosmos colonizados com macrófitas aquáticas importantes em corpos hídricos no Brasil, mais especificamente Myriophyllum aquaticum, Brachiaria subquadripara, Echinochloa polystachya, Typha latifolia e Pontederia lanceolata. As avaliações foram conduzidas no mês de julho de 2004, em três períodos de quatro dias. As perdas d'água foram avaliadas pelas quantidades necessárias para reposição do nível existente antes do respectivo período de avaliação. A colonização de macrófitas aquáticas aumentou as perdas d'água nos mesocosmos, com maiores valores observados naqueles colonizados por T. latifolia: entre 3,54 e 4,71 vezes a superfície de água sem macrófitas. As perdas nos mesocosmos colonizados por M. aquaticum, B. subquadripara, E. polystachya e P. lanceolata foram estatisticamente similares e promoveram aumentos entre 1,54 e 2,21 vezes a superfície livre. Os resultados evidenciam a importância do manejo de macrófitas aquáticas em corpos hídricos para armazenamento de água.

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.

Influência da matéria orgânica dissolvida alóctone e autóctone sobre o balanço de carbono em sistemas aquáticos: um experimento em mesocosmos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Metodologia para avaliação de impacto ambiental de macrófitas em mesocosmos

Este trabalho teve como objetivo analisar a metodologia para avaliação do impacto ambiental causado pelo uso de herbicidas no controle de macrófitas. O desenho e a construção dos mesocosmos são descritos em detalhes, como também a forma como foram inseridos lâminas para coleta e medida da comunidade perifítica e sedimento para avaliação da comunidade bentônica. O método utilizado foi o de fluxo contínuo, e vários parâmetros de qualidade de água foram medidos, além da determinação de resíduos na coluna d'água e no sedimento. A intenção de se utilizar um método de fluxo contínuo foi buscar uma situação mais próxima da realidade, a fim de que os resultados obtidos possam espelhar com maior exatidão os possíveis riscos provenientes do uso de substâncias químicas no controle das macrófitas. Alguns ajustes devem ser feitos nessa metodologia para melhor caracterização dos efluentes e calibração do sistema.

Estudo comparativo das perdas d'água em mesocosmos colonizados ou não por Aguapé (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms-Laubach

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Retenção do cátion do sulfato de cobre nos compartimentos biótico e abiótico de mesocosmos com sistema de fluxo contínuo de água

Pós-graduação em Aquicultura - FCAV

Avaliação comparativa das perdas de água por evapotranspiração em mesocosmos colonizados por diferentes macrófitas aquáticas

Water loss increase through evapotranspiration is one the most important modes of interference of weeds in water bodies, especially in water storage reservoirs. Thus, this research was conducted to compare the water losses in mesocosms colonized with the aquatic weeds Myriophyllum aquaticum,Brachiaria subquadripara,Echinochloa polystachya,Typha latifolia and Pontederia lanceolata. The evaluations were carried out in July 2004, in three 4-day periods. The water losses were evaluated based on the amounts of water necessary to restore the existing water level before each evaluation period. The colonization of the aquatic weeds increased the water losses in the mesocosms, with the highest losses being observed in those colonized by T. latifolia, between 3.54 to 4.71 times the water surface without aquatic weeds. The losses in the mesocosms colonized by M. aquaticum,B. subquadripara, E. polystachya, and P. lanceolata were statistically similar and promoted increases between 1.54 to 2.21 times the free surface. The results showed that aquatic weed control is important to prevent water losses in reservoirs used for water storage.

Preferência alimentar e eficiência da carpa capim (Ctenopharyngodon idella) no controle de macrófitas aquáticas em mesocosmos

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV

Estudo comparativo das perdas d’água em mesocosmos colonizados ou não por aguapé (Eichhornia azurea (Swartz) kunth)

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Food webs of Mediterranean coastal wetlands

En aquesta tesi doctoral s'han estudiat els efectes directes i indirectes de dos tipus d'espècies claus de la comunitat aquàtica dels aiguamolls de l'Empordà (aiguamolls costaners mediterranis amb una xarxa tròfica senzilla). S'han realitzat experiments al camp utilitzant microcosmos i mesocosmos i els resultats han estat analitzats mitjançant tres aproximacions: la taxonòmica, la funcional i la de mides. S'ha comprovat que en situacions amb absència de predadors i dominància d'una única espècie en el zooplàncton (en aquest cas Calanipeda aquaedulcis i Daphnia magna), la segregació del recurs entre els diferents estadis de desenvolupament de la mateixa espècie zooplanctònica és una estratègia per evitar la competència intraespecífica en condicions de limitació de recurs. Per altra banda, la presència de diferents top-predators a la comunitat aquàtica (en aquest cas la medusa Odessia maeotica i el peix Aphanius iberus) desencadena una cascada tròfica en el plàncton però amb efectes top-down diferents segons el top-predator.

Efeitos da tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) e do enriquecimento por nutrientes sobre a comunidade planctônica em um lago artificial no semi-árido brasileiro

The major aim of this study was to test the hypothesis that the introduction of the Nile tilapia (Oreochromis niloticus) and the enrichment with nutrients (N and P) interact synergistically to change the structure of plankton communities, increase phytoplankton biomass and decrease water transparency of a semi-arid tropical reservoir. One field experiment was performed during five weeks in twenty enclosures (8m3) to where four treatments were randomly allocated: with tilapia addition (T), with nutrients addition (NP), with tilapia and nutrients addition (T+NP) and a control treatment with no tilapia or nutrients addition (C). A two-way repeated measures ANOVA was done to test for time (t), tilapia (T) and nutrient (NP) effects and their interaction on water transparency, total phosphorus, total nitrogen, phytoplankton and zooplankton. The results show that there was no effect of nutrient addition on these variables but significant fish effects on the biomass of total zooplankton, nauplii, rotifers, cladocerans and calanoid copepods, on the biovolume of Bacillariophyta, Zygnemaphyceae and large algae (GALD ≥ 50 μm) and on Secchi depth. In addition, we found significant interaction effects between tilapia and nutrients on Secchi depth and rotifers. Overall, tilapia decreased the biomass of most zooplankton taxa and large algae (diatoms) and decreased the water transparency while nutrient enrichment increased the biomass of zooplankton (rotifers) but only in the absence of tilapia. In conclusion, the influence of fish on the reservoir plankton community and water transparency was greater than that of nutrient loading. This finding suggests that biomanipulation should be a greater priority in the restoration of eutrophic reservoirs in tropical semi-arid regions

Efeitos de peixes zooplanctívoros e onívoros sobre a resposta de comunidades planctônicas à fertilização por nutrientes

The food chain theory predict that presence of omnivory prevent the trophic cascade and could be a strong stabilizing factor over resource and consumer community dynamics, and that the nutrient enrichment destabilize populations dynamics. Most of the freshwater tropical reservoirs are eutrophic, and strategies that seek improve the water quality through the control of phytoplankton biomass and nutrient input, become essential for the improvement and preservation of water quality. The aim of this study was test the zooplanktivory (when larvae) and omnivory (when young and adult) effects of Nile Tilapia over the structure and dynamics of plankton communities, in addition or absence of nutrients enrichment. For this, one field experiment was performed with a factorial design 2x3 resulting in six treatments: control, without fish and nutrient (C); with omnivorous fish (O); with zooplanktivorous fish (Z); without fish and with enrichment of nutrients (NP); with omnivorous fish and nutrients (ONP); and, with zooplanktivorous fish and nutrients (ZNP). The two planktivory types reduced the zooplankton biomass and increased the phytoplankton biomass, but the omnivory of filter-feeding fish attenuated the trophic cascade magnitude. The fertilization by nutrients increases the nutrient concentrations in water and the phytoplankton biomass, but the effect on zooplankton is dependent of the trophic structure. In a general way, the effects of the fish and nutrient addition were addictive, but significant interactions among those factors were observed in the answer of some zooplankton groups. The effects of omnivorous fish over the temporal variability of phytoplankton and zooplankton biomass were very variable, the increase or reduce in variability of the plankton depending of the level of nutrients and of the analyzed variable. With base in this study, we conclude that the planktivory type exercised by the fish and the concentrations of nutrients in the water affects the force of pelagic trophic cascades and probably the success of biomanipulation programs for the handling of water quality in lakes and tropical reservoirs

Efeitos da tilápia do Nilo, Oreochromis niloticus, sobre a biomassa planctônica e a transparência da água ao longo de um gradiente de enriquecimento por nutrientes

The omnivorous filter-feeding fish, Nile tilapia (Oreochromis niloticus), can have negative effects on water quality enhancing the eutrophication process. These effects depend on the nutrient enrichment level in the water. We carried out a mesocosm experiment for five weeks in a tropical man-made lake in Brazil to test ifthe effects of tilapias depend on of the level of nutrient enrichment. The experiment lasted for 5 weeks and a factorial 2x5 experimental design was used where the presence and absence of tilapias were manipulated in combination to 5 different levels of nutrient load in a total of 10 treatments. A two way repeated measure ANOVA was performed to evaluate the effects of time (t), tilapia (F), nutrients (NP) and the interactions among these factors on: chlorophyll a, water transparency, total phosphorous, total nitrogen, N:P ratio, zooplankton biomass and phytoplankton biovolume. The tilapia effect was evident, but nutrient enrichment didn t have any effect on the variables analyzed. Tilapia decreased the water transparency, total zooplankton biomass, calanoid copepod biomass, nauplii copepod biomass and cladocerans biomass. On the other hand, tilapia had no effect on phytoplankton biovolume. This lack of effect on phytoplankton is probably due to tilapia grazing that may counteract the positive effect of tilapia on phytoplankton via trophic cascades and nutrient recycling. Hence, a reduction in tilapia stock would not be an effective way to reduce phytoplankton biomass and improve water quality