Phytoplankton primary productivity in an urban eutrophic reservoir (São Paulo, Brazil)

The aim of this study was to analyze temporal ..d vertical variation of the biomass and of phytoplankton primary productivity in an urban eutrophic reservoir, in relation to the physical and chemical characteristics of the water. The physical and chemical variables of the water were defined in the limnetic region of the reservoir, at depths of 0.0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0 and 4.0 meters. Three samples were taken to define both the physical and chemical variables, concomitantly with the biomass (chlorophyll-a and phaeophytin) and phytoplankton primary productivity (C-14 method). Based on data obtained on differences in depth of the mixture zone and the euphotic zone, it is hypothesised that, depending on the time of the year, phytoplankton is conditioned by differences in the light and nutrient regimes, which change according to the constant loads of nutrients thrown into the system. The highest concentration of chlorophyll-a in the photic zone of the limnetic region was observed in November 2000 (1,197.3 mg Chl L -1) and the lowest in November 1999 (94.0 mg ChI L -1), whereas the profiles of primary activity of phytoplankton presented the highest rates on the surface of the water column, with values varying from 84.7 (May 2000) to 1,376.7mg C m -3 h -1 (December 2000). Annual primary productivity was calculated at 1,567.0gC m -2y -1, considered euproductive. The primary productivity profiles reported in this study are typical of aquatic eutrophic systems, rich in plankton and with low light penetration. It can be stated that Garças Lake is a system that suffers from anthropogenic impact, through receiving large loads of organic pollution, reflecting on the physical and chemical characteristics of the water and on the high values of biomass and primary phytoplankton activity. © National Institute of Ecology, New Delhi.

Reproduction, food dynamics and exploitation level of Oreochromis niloticus (Perciformes: Cichlidae) from artisanal fisheries in Barra Bonita Reservoir, Brazil

Nile tilapia (Oreochromis niloticus), which is exotic to South America, is the most common species caught in artisanal fisheries at the Barra Bonita Reservoir, Southeastern Brazil. This species is of great socioeconomic importance for the region and keeps active a population of about 500 fishers. In the present study we assess reproduction, food dynamics and level of exploitation of O. niloticus, caught by artisanal fisheries in the Barra Bonita Reservoir. Specimens were collected monthly, from July 2004-June 2005, and a total of 1 715 specimens were analyzed. Each specimen was examined to obtain biological and biometric data: standard length (cm), total weight (g), reproductive data (sex and stage of maturation), and stomach contents (empty, partly full, and full). We also estimated the sex ratio (by macroscopic observation of gonads), reproductive period (by ovarian development and seasonal average of gonadosomatic index in females), and feeding habits (by stomach contents). The possible relationship between abiotic factors and the reproductive period was statistically verified using Spearman's Rank Correlation. The FiSAT (ELEFAN I) package was used to assess growth parameters, mortality rates and to infer exploitation rate from standard length frequencies. The O. niloticus population had a sex ratio of 1.3:1 (M:F). Results indicated that ripe females were captured throughout the year, with a higher frequency during the winter-2004 (with a frequency of 59%, at a mean temperature of 20.5°C), and in spring-2004 (with a frequency of 60.5% at a mean temperature of 21.18°C). The GSI mean values obtained by season were: winter-2004: 1.71; spring-2004: 1.72; summer-2005: 0.80, and autumn-2005: 1.19. The Spearman correlation indicated positive values with respect to pH, dissolved oxygen, electric conductivity, transparency and chlorophyll a, and negative values with respect to temperature, accumulated rainfall and altimetric benchmark. The main food items were phytoplankton and periphytic algae, observed in 99.6% of the analyzed stomachs. The estimated growth and mortality parameters were: L∞=33.60cm, k=0.63/year, longevity= 4.76years, Z=2.81/ year, M=1.20/year and F=1.61/year. The weight-length relationship was Ln Wt=-2.8532+2.8835 Ln Lp. The estimated yield per recruit values were as follows: E=0.570, Emax=0.776, E0.1=0.604 and E0.5=0.349. These results indicate that a well established population of O. niloticus is present at Barra Bonita Reservoir; with an active reproduction throughout the year, more intense during winter and spring, and that O. niloticus is a phytoplanktophagus species. There were no indications that this species is being overfished, we therefore recommend that, due to its exotic condition, no restrictions need to be taken on its fishing activities.

Reservoir design and operation: Effects on aquatic biota-a case study of planktonic copepods

Copepod assemblages from two cascade reservoirs were analyzed during two consecutive years. The upstream reservoir (Chavantes) is a storage system with a high water retention time (WRT of 400 days), and the downstream one (Salto Grande) is a run-of-river system with only 1. 5 days WRT. Copepod composition, richness, abundance, and diversity were correlated with the limnological variables and the hydrological and morphometric features. Standard methods were employed for zooplankton sampling and analysis (vertical 50-μm net hauls and counting under a stereomicroscope). Two hypotheses were postulated and confirmed through the data obtained: (1) compartmentalization is more pronounced in the storage reservoir and determines the differences in the copepod assemblage structure; and (2) the assemblages are more homogeneous in the run-of-river reservoir, where the abundance decreases because of the predominance of washout effects. For both reservoirs, the upstream zone is more distinctive. In addition, in the smaller reservoir the influence of the input from tributaries is stronger (turbid waters). Richness did not differ significantly among seasons, but abundance was higher in the run-of-river reservoir during summer. © 2012 Springer Science+Business Media Dordrecht.

The helminth community of Geophagus proximus (Perciformes: Cichlidae) from a tributary of the Paraná River, Ilha Solteira Reservoir, São Paulo State, Brazil

This study aimed to evaluate the helminth parasites of Geophagus proximus from the São José dos Dourados River, a tributary of Paraná River, Ilha Solteira Reservoir, São Paulo State, Brazil. From May 2006 to May 2007, 116 G. proximus specimens were examined and seven different taxa of helminth were collected and identified: proteocephalidean plerocercoids (Cestoda); metacercariae of Austrodiplostomum compactum, Clinostomum heluans and Clinostomum sp. (Trematoda); and Raphidascaris (Sprentascaris) hypostomi, and larvae of Raphidascaris sp. and Contracaecum sp. (Nematoda). All parasites presented the typical aggregated pattern of distribution, as well as the presence of a high number of larval stages, an absence of influence of the host sex and seasonality upon community parameters, as well as a correlation between species richness and host body weight. Moreover, with the exception of A. compactum metacercariae, all helminths found in this study are reported for the first time in G. proximus. Copyright © Cambridge University Press 2012.

Structure and dynamics of the community of periphytic algae in a subtropical reservoir (state of São Paulo, Brazil)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Software for calculation of reservoir active capacity with the sequent-peak algorithm

It is presented a software developed with Delphi programming language to compute the reservoir's annual regulated active storage, based on the sequent-peak algorithm. Mathematical models used for that purpose generally require extended hydrological series. Usually, the analysis of those series is performed with spreadsheets or graphical representations. Based on that, it was developed a software for calculation of reservoir active capacity. An example calculation is shown by 30-years (from 1977 to 2009) monthly mean flow historical data, from Corrente River, located at São Francisco River Basin, Brazil. As an additional tool, an interface was developed to manage water resources, helping to manipulate data and to point out information that it would be of interest to the user. Moreover, with that interface irrigation districts where water consumption is higher can be analyzed as a function of specific seasonal water demands situations. From a practical application, it is possible to conclude that the program provides the calculation originally proposed. It was designed to keep information organized and retrievable at any time, and to show simulation on seasonal water demands throughout the year, contributing with the elements of study concerning reservoir projects. This program, with its functionality, is an important tool for decision making in the water resources management.

Stocking density of Nile tilapia in cages placed in a hydroelectric reservoir

The Brazilian government has been encouraging fish farming in cages in federal water bodies, including hydroelectric reservoirs. Despite the government support, it is a new activity and the production model still needs some adjustment to reduce the production costs and achieve sustainability. The aims of this study were to determine the appropriate stocking density of Nile tilapia in cages in a hydroelectric reservoir and to evaluate to what extent fish size selection could improve their uniformity. Twelve cages (6m3) were placed at the Fish Farmers' Cooperative of Santa Fé do Sul and Region, Ilha Solteira reservoir, São Paulo, Brazil (20°12'10″S, 50°58'31.15″W). In stage I (initial fish weight, 78g), four stocking densities were tested: D1-800, D2-2000, D3-2500 and D4-3000 fish/cage, with three replicates. At the end of this stage (average fish weight, 255g), the fish were selected into three sizes, except for D1. In stage II, four stocking densities were tested, designed to obtain the following final production: D1-100kg/m3 (800 non-selected fish/cage), D2-80kg/m3 (600 fish/cage), D3-100kg/m3 (800 fish/cage) and D4-120kg/m3 (900 fish/cage). The trial ended when the fish weighed 800g. By reducing the initial stocking density from 2500 to 800 tilapia juveniles per cage, there was no need for selection. The growth performance was higher, the feed conversion rate was better and the time taken to reach harvesting was shorter. Consequently, the production cost reduced and the operating profit increased. Using the lowest initial stocking density, the risk of disease outbreak was also lower, and there was no need to use drugs for disease control since the mortality rate and occurrences of disease and deformity decreased and the dissolved oxygen level inside the cages was higher. © 2013 Elsevier B.V.

Effects of cold fronts on MODIS-derived sensible and latent heat fluxes in Itumbiara reservoir (Central Brazil)

In this work we investigate the cold front passage effects on sensible and latent heat flux in a tropical hydroelectric reservoir. The study area, Itumbiara reservoir (Goiás State/Brazil) at the beginning of the austral winter, is characterized by the presence of a weak thermal stratification and the passage of several cold fronts from higher latitudes of South America. Sensible and latent heat fluxes were estimated considering the atmospheric boundary layer stability. In situ and MODIS water surface temperature data were used to adjust the coefficients for momentum and heat exchanges between water and atmosphere and spatialize the sensible and latent heat fluxes. The results showed that during a cold front event the sensible heat flux can be up to five times greater than the flux observed before. The latent heat flux tends to decrease during the cold front but increase again after the passage. The highest values of heat loss were observed at littoral zone and some Reservoir's embayment. The heat loss intensification can be separated in two moments: first, during the cold front passage, when the wind speed increases and the air temperature decreases; second, after the cold front passage, with air humidity decreasing. This can be considered a key process to understanding the heat loss in the Itumbiara reservoir. © 2013 COSPAR. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Interference of cage fish farm on diet, condition factor and numeric abundance on wild fish in a Neotropical reservoir

Historically, the ichthyofauna of large Brazilian rivers has been subject to anthropogenic interference, such as impoundments. Currently, cage fish farming systems are a new source of impact on aquatic ecosystems. The objective of this study was to characterise the impact of freshwater fish farms on the feeding of five species of Neotropical freshwater fish. Specimens of Astyanax altiparanae, Galeocharax knerii, Iheringicthys labrosus, Pimelodus maculatus and Plagioscion squamosissimus were sampled in areas around two systems of cage fish farming (CF), and two control areas (CT) that were not influenced by this activity. Results show that there were significant changes in the diet of trophic generalist species (A. altiparanae, P. maculatus and I. labrosus) accompanied by a related increase in the condition factor values of these species in cage areas. Trophic specialist species, such as the carnivorous fish species G. knerii and P. squamosissimus, presented small differences between the CF and CT areas with regard to diet and showed no differences in other analyses performed. In conclusion, cage fish farms can affect the natural diet of trophic generalist fish species, directly affecting the nutritional status (condition factor), where food wastes was found to be one of the principal items consumed by this trophic guild. Results indicate that these species are responsible for recycling a great quantity of organic matter transferred by this type of activity, which, along with local fishery activities, contribute to mitigation of associated processes of eutrophication. © 2013 Elsevier B.V.

Estabilizador de sistemas de potência digital aplicado a uma unidade geradora da UHE de Tucuruí

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e resultados de testes de campo de um estabilizador de sistemas de potência (ESP) digital, destinado ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas interligados. Os testes experimentais foram efetuados em uma das unidades hidrogeradoras, de 350 MVA, da UHE de Tucuruí. A lei de controle amortecedor do ESP digital foi embarcada em um sistema de hardware baseado em um controlador digital de sinais (DSPIC 30f5011). A estrutura da lei de controle é na forma canónica RST, de tempo discreto, sendo os parâmetros do controlador calculados através da técnica de deslocamento radial de pólos. Para fins de projeto, a dinâmica da planta, no ponto de operação considerado, foi representada por um modelo paramétrico, o qual foi estimado a partir de dados medidos em campo. Os resultados experimentais mostraram um excelente desempenho do ESP digital no amortecimento de um dos modos eletromecânicos observável na UHE de Tucuruí.

Utilização do DELI-teste para avaliação da sensibilidade in vitro do Plasmodium vivax à Cloroquina em condições de campo no município de Tucuruí, Pará

O Estado do Pará é um dos responsáveis pela maioria das notificações de malária na Região Amazônica. Plasmodium vivax é a espécie mais freqüente e a avaliação da sensibilidade do mesmo à cloroquina é essencial para verificar se tal droga mantém sua eficácia. Entretanto, isso não era factível em função da não disponibilidade de metodologia de cultivo de curto prazo e da dificuldade de avaliação da maturação desse parasito. Recentemente, um sistema para cultivo de curto prazo de P. vivax foi introduzido, assim como uma metodologia de mensuração (DELIteste) da maturação/crescimento do parasito baseada na detecção da enzima Lactato Desidrogenase do parasito (pLDH), permitindo estudos de sensibilidade dessa especie plasmodial aos antimaláricos. O objetivo desse trabalho foi então avaliar o desempenho dessa metodologia para avaliar a quimiossensibilidade de P. vivax a cloroquina em condições de campo no município de Tucuruí, no Estado do Para. Foram utilizados 44 pacientes positivos para malária vivax, diagnosticados pelo exame de gota espessa, dos quais, após consentimento, foram coletados 5mL de sangue. Uma suspensão de hemácias de cada paciente, preparada em meio de cultura especial (meios RPMI e Waymouth, soro AB+, hematocrito de 1,8%), foi colocada em cultivo in vitro de curto prazo (48 horas), a 37°C e microaerofilia, frente a uma gama de concentrações (2,34-600ng/mL) de cloroquina. As placas foram então congeladas e, posteriormente, os parasitos foram lisados por congelamento e descongelamento, liberando a pLDH. A mensuração da pLDH foi feita por ELISA-sanduiche (DELI-teste), utilizando como anticorpos de captura os monoclonais 6C9 (anti-pLDH de Plasmodium) e 11D (anti-LDH de P. vivax) e como anticorpo de detecção o monoclonal 19G (anti-pLDH de Plasmodium). Os valores de densidade ótica obtidos permitiram, na maioria dos casos, traçar curvas de sensibilidade a droga e o conseqüente calculo da concentração inibitória de 50% (IC50). Do total de amostras, 53,8% apresentaram melhores curvas com o monoclonal 11D e 46,1% com o monoclonal 6C9. Das 44 amostras, 26 (59,2%) permitiram traçar curvas interpretáveis de sensibilidade a cloroquina. O rendimento de 59% pode ser considerado satisfatório em função da conhecida dificuldade de se cultivar P. vivax in vitro, e das precárias condições de infra-estrutura para realização das culturas. Doze (46,2%) dessas 26 amostras apresentaram IC50 superior ao limiar de 100nM, sendo consideradas resistentes. Esse elevado percentual de amostras com perda e sensibilidade a cloroquina é preocupante e indica que esse tipo de avaliação deve ser continuada e estendida a outras localidades para se ter uma caracterização mais clara dessa situação. O DELIteste é o único capaz de avaliar a resistência in vitro do P. vivax e sua utilização em condições de campo pode contribuir para direcionar estratégias terapêuticas para malária em nosso País.

Soroepidemiologia das hepatites virais B e C nas comunidades ribeirinhas residentes na região do lago da usina hidrelétrica de Tucuruí, estado do Pará

As hepatites virais são doenças causadas por diferentes agentes etiológicos que têm em comum o hepatotropismo. Epidemiologicamente, a relevância dessas doenças se deve à larga distribuição geográfica e o enorme número de indivíduos infectados, em praticamente todos os países do mundo. Para este estudo foram selecionados aleatoriamente 668 moradores das ilhas do lago da hidrelétrica de Tucuruí. Foi coletado amostras sanguíneas para pesquisa dos marcadores sorológicos HBsAg, Anti-HBc total, Anti-HBS e Anti-HCV, utilizando método imunoenzimático. Os pacientes com sorologia reativa para o HCV foram testados por biologia molecular (RT-PCR e RFLP) para a detecção dos genótipos virais. Dos 668 ribeirinhos estudados, 1,95% foram reagentes para o HBsAg, 28% para o Anti-HBc Total e 41,91% para o Anti-HBs. A presença do marcador anti-HBs isoladamente (resposta vacinal) foi observada em 25.75% dos voluntários. O marcador sorológico para o HCV foi observado em 2,24%, sendo que destes 70% apresentavam o genótipo 1. Os resultados indicam nível intermediário de endemicidade nessa região para HBV e HCV. Adicionalmente a cobertura vacinal contra o HBV é baixa.

Soroprevalência para arboviroses humanas de interesse em saúde pública como marcador de impacto ambiental em comunidades ribeirinhas que vivem sob a influência da usina hidrelétrica de Tucuruí-Pará

Os arbovírus constituem um importante problema de saúde pública no Brasil, especialmente na Amazônia por sua capacidade de causar epidemias com indices consideráveis de morbi-mortalidade tanto em humanos quanto em animais. Quatro, Vírus, dengue (VDEN), Vírus da febre amarela (VFA), Vírus Mayaro (VMAY) e Vírus Oropouche (VORO) tem especial relevância para a região, principalmente naqueles ambientes onde os impactos ambientais são iminentes. Estudos de prevalência de anticorpos para arboviroses nessa região são limitados. Este estudo teve como objetivo estimar a prevalência de anticorpos para as principais arboviroses de interesse em saúde pública nas comunidades que vivem sob a influência da Usina Hidrelétrica de Tucuruí no estado do Pará. O estudo foi observacional do tipo transversal analítico, realizado em indivíduos de ambos os sexos, maiores de 18 anos, residentes à margem esquerda e direita do lago UHE de Tucuruí e proveniente das RDS de Alcobaça e Pucuruí-Ararão. A coleta das amostras de sangue e o preenchimento do questionário foram realizados em dois momentos distintos, cheia e vazante do lago. Todas as amostras foram analisadas pelo Instituto Evandro Chagas onde foram submetidas ao teste de Inibição da Hemaglutinação para a pesquisa de anticorpos contra 19 tipos de Arbovírus e teste de MAC-ELISA para detecção de anticorpos IgM. A análise dos dados foi descritiva e analítica, sendo empregado o cálculo de razão de chances com intervalo de confiança de 95% para verificar a associação entre as variáveis do estudo e o teste qui-quadrado e/ou exato de Fisher a fim de verificar a significância das associações estatísticas entre as variáveis do estudo com um nível alfa de 0,05. Ao todo, foram estudados 635 indivíduos e a pesquisa de anticorpos para arbovírus teve associação estatisticamente significante com as características sociodemográficas dos indivíduos, como sexo, profissão e tempo de residência na área do estudo. Não foi observada associação estatisticamente significante entre a presença de anticorpos arbovirais e as demais características estudadas.

Ecologia de cuxiús (Chiropotes Satanas) na Amazônia oriental: perspectivas para a conservação de populações fragmentadas

Encontrados na Amazônia brasileira do Maranhão ao Amazonas e Rondônia, os cuxiús (Chiropotes albinasus e Chiropotes satanas) são primatas especializados na predação de sementes. Visando caracterizar padrões de atividade e exploração de recursos alimentares, dois grupos sociais (TU e B4) de C. satanas foram monitorados entre julho e novembro de 2001 na área de influência do reservatório da UHE de Tucuruí (PA). O grupo IG (C.s. utahicki), de 24 indivíduos, ocupa uma ilha de 100 ha e o grupo B4 (C.s. satanas), com 27 indivíduos, habita uma área de mata contínua, ambas protegidas pela Eletronorte S.A. Dados quantitativos foram coletados em amostras de varredura, com intervalo de 5 min, realizadas continuamente durante 5 dias por mês. Observações complementares foram registradas de forma ad libitum durante todo o trabalho, de abril a novembro. Um total de 5490 registros foram coletados para o grupo IG (apenas o comportamento alimentar do grupo B4 foi analisado aqui), que foram distribuídos entre alimentação (58,8%), deslocamento (30,8%), parado (9,5%) e outras atividades (0,9%). Estas proporções variaram consideravelmente entre meses. Cento e dez espécies diferentes de plantas foram exploradas pelos cuxiús, mas não foi observada insetivoria. Como esperado, o componente maior da dieta foi semente em ambos os casos (grupo IG: 75,6%, n = 2721 registros, grupo B4: 49,6%, n = 1865). Flor, fruto, broto foliar e o mesocarpo de cocos de palmeiras complementaram a dieta. Padrão semelhante na variação do consumo de diferentes itens foi observado nos dois grupos entre setembro e novembro. A diversidade taxonômica da dieta do grupo IG foi maior do que a do B4, como também foi a área de vida (100 contra 57 ha). Não foi encontrado um padrão sistemático de variação no tamanho de agrupamento de forrageio. Os resultados do estudo indicam um potencial muito grande para a conservação a longo prazo de populações remanescentes de cuxiús na paisagem fragmentada da região. Palavras chave: Chiropotes satanas, fragmentação, dieta, orçamento de atividades, conservação.