Zooplankton composition, dominance and abundance as indicators of environmental compartmentalization in Jurumirim Reservoir (Paranapanema River), São Paulo, Brazil

Spatial and temporal patterns in the distribution of the zooplankton in a large tropical reservoir were investigated for a year. The zooplankton was sampled at 10 limnetic stations. Rotifera were richest in number of species and individuals, especially in transitional river-lake zones. They were dominant during the summer in nine sampling stations, and decreased in spring. The main species were Polyarthra vulgaris, Keratella americana, K. cochlearis and Conochilus unicornis. Polyarthra vulgaris was widely distributed. Keratella was more abundant at upstream stations, and a dense population of C. unicornis was observed in a lateral, sheltered compartment. Among copepods, Calanoida were more abundant in spring and Cyclopoida in autumn. Longitudinal gradients in the Calanoida/Cyclopoida relation were observed, with the predominance of Cyclopoida at upstream sampling stations and Calanoida in more lacustrine zones towards the dam. Notodiaptomus iheringi, Thermocyclops minutus and T. decipiens were the main species. Diaphanosoma birgei, the most abundant cladoceran, mainly occurred in lacustrine zones, while Moina minuta was more abundant at riverine sampling stations, generally in association with Bosminopsis deitersi. Peaks of tintinnid protozoans were observed in upstream zones during summer and spring.

Importance of lateral lagoons for the zooplankton assemblages (Cladocera and Copepoda) in a large tropical reservoir.

This study aimed to analyze the composition and the ecological attributes of the zooplankton assemblages (Cladocera and Copepoda), in four marginal lagoons and in the main channel of Rosana Reservoir (SE Brazil). Fieldwork was carried out in September and November/2004 and January, March, May and August/2005. A total of 72 taxa were identifed (55 cladocerans and 17 copepods). Seasonally, a signifcant higher richness was observed during the rainy period. The lateral lagoons, compared to the reservoir, and the rainy period, compared to the dry one, showed higher zooplankton abundance. Copepods exhibited higher abundance than cladocerans. Among the copepods, there was a higher abundance of nauppli forms in the lateral lagoons and in the dry period. Calanoida dominated in relation to Cyclopoida. The most numerous cladoceran family was Bosminidae, followed by Daphniidae. The results showed that the zooplankton assemblages are infuenced by the meteorological factors, by some important nutrients (indirectly) and by the phytoplankton abundance. This pattern indicated that in the lateral lagoon system the communities are controlled by bottom-up mechanisms. The results validate the hypotheses that lateral lagoons have a prominent ecological role for the zooplankton of Rosana Reservoir and also evidenced the main driving forces infuencing the composition and ecological attributes of the assemblages. The incorporation of the reservoir lateral lagoons in regional environmental programs should be a target strategy for the conservation of the aquatic biota, mitigating the negative impact of the dam.

The fate of copepod populations in the Paranapanema River (São Paulo, Brazil), downstream from the Jurumirim dam

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Short-term variability of copepod abundance in Jurumirim Reservoir, São Paulo, Brazil

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

Copepods (Crustacea, Maxillopoda) from shallow reservoirs

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

Vertical distribution of zooplankton in the water column of Lago Amapá, Rio Branco, Acre, Brazil

O objetivo desta investigação foi observar a distribuição vertical da comunidade do zooplâncton no Lago Amapá (10º2'36S e 67º50'24W), localizado na planície de inundação do Rio Acre. Amostragens foram conduzidas em três diferentes profundidades da coluna da água, considerando aspectos sazonais do zooplâncton, parâmetros físicos, químicos e biológicos. Coletas foram realizadas semanalmente com Garrafa de Van Dorn. As espécies apresentaram maiores concentrações no meio da coluna da água. Foram encontradas 38 espécies, assim distribuídas: Rotifera (30), Cladocera (5) e Cyclopoida (3). A temperatura da coluna da água em geral apresentou-se alta, em torno de 30ºC, com pequena variação, resultando em baixa viscosidade. O índice de Jaccard, comparando-se as três estações de coletas, demonstrou que durante a fase de águas baixas, as estações 1 e 3 foram as mais similares (Cj = 0.7058), especialmente no meio da coluna da água. Lago Amapá apresentou características em conformidade com o Modelo do Distúrbio Intermediário, favorecendo a colonização de grupos oportunistas, tais como rotíferos.

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.

Estimating cyclopoid copepod species richness and geographical distribution (Crustacea) across a large hydrographical basin: comparing between samples from water column (plankton) and macrophyte stands

Species richness and geographical distribution of Cyclopoida freshwater copepods were analyzed along the La Plata River basin. Ninety-six samples were taken from 24 sampling sites, twelve sites for zooplankton in open waters and twelve sites for zooplankton within macrophyte stands, including reservoirs and lotic stretches. There were, on average, three species per sample in the plankton compared to five per sample in macrophytes. Six species were exclusive to the plankton, 10 to macrophyte stands, and 17 were common to both. Only one species was found in similar proportions in plankton and macrophytes, while five species were widely found in plankton, and thirteen in macrophytes. The distinction between species from open water zooplankton and macrophytes was supported by nonmetric multidimensional analysis. There was no distinct pattern of endemicity within the basin, and double sampling contributes to this result. This lack of sub-regional faunal differentiation is in accordance with other studies that have shown that cyclopoids generally have wide geographical distribution in the Neotropics and that some species there are cosmopolitan. This contrasts with other freshwater copepods such as Calanoida and some Harpacticoida. We conclude that sampling plankton and macrophytes together provided a more accurate estimate of the richness and geographical distribution of these organisms than sampling in either one of those zones alone.

Efeito da infestação de macrófitas aquáticas na comunidade planctônica em um viveiro de piscicultura

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Parâmetros bióticos e abióticos em tanques de piscicultura tratados com macrófita aquática e perifíton

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

Heterogeneidade espacial e temporal da comunidade zooplanctônica do sistema Cantareira, São Paulo, Brasil

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

Impiego di Ciclopoidi (Crustacea, Copepoda) come agenti di lotta biologica contro le zanzare (Diptera, Culicidae)

Da 25 anni la letteratura scientifica internazionale riporta studi su varie specie di microcrostacei copepodi ciclopoidi dei generi Macrocyclops, Megacyclops e Mesocyclops predatori di larve di 1a e 2a età di culicidi. Si tratta di prove di predazione in laboratorio e in pieno campo, in diverse aree del pianeta nessuna delle quali riguarda l’Italia o il resto d’Europa, contro principalmente Aedes aegypti (L.), Ae. albopictus (Skuse) e altre specie del genere Anopheles e Culex. L’allevamento massale di copepodi ciclopoidi appare praticabile e questo, assieme alle buone prestazioni predatorie, rende tali ausiliari candidati assai interessanti contro le due principali specie di zanzare, Culex pipiens L. e Ae. albpopictus, che nelle aree urbane e periurbane italiane riescono a sfruttare raccolte d’acqua artificiali di volume variabile e a regime idrico periodico o permanente. Pertanto lo scopo dello studio è stato quello di arrivare a selezionare una o più specie di copepodi candidati per la lotta biologica e valutarne la possibilità applicativa nell’ambito dei programmi di controllo delle zanzare nocive dell’ambiente urbano. L’argomento del tutto nuovo per il nostro paese, è stato sviluppato attraverso varie fasi ciascuna delle quali propedeutica a quella successiva. •Indagine faunistica nell’area di pianura e costiera sulle specie di ciclopoidi associate a varie tipologie di raccolte d’acqua naturali e artificiali (fossi, scoline, canali, risaie e pozze temporanee). I campionamenti sono stati condotti con l’obiettivo di ottenere le specie di maggiori dimensioni (≥1 mm) in ristagni con diverse caratteristiche in termini di qualità dell’acqua e complessità biocenotica. •Prove preliminari di predazione in laboratorio con alcune specie rinvenute negli ambienti campionati, nei confronti delle larve di Ae. albopictus e Cx. pipiens. Le prestazioni di predazione sono state testate sottoponendo ai copepodi larve giovani di zanzare provenienti da allevamento e calcolato il numero giornaliero di larve attaccate. •Implementazione di un allevamento pilota della specie valutata più interessante, Macrocyclops albidus (Jurine) (Cyclopoida, Cyclopidae, Eucyclopinae), per i risultati ottenuti in laboratorio in termini di numero di larve predate/giorno e per le caratteristiche biologiche confacenti agli ambienti potenzialmente adatti ai lanci. Questa parte della ricerca è stata guidata dalla finalità di mettere a punto una tecnica di allevamento in scala in modo da disporre di stock di copepodi dalla primavera, nonchè da criteri di economicità nell’impianto e nella sua gestione. •Prove di efficacia in condizioni di semicampo e di campo in raccolte d’acqua normalmente colonizzate dai culicidi in ambito urbano: bidoni per lo stoccaggio di acqua per l’irrigazione degli orti e tombini stradali. In questo caso l’obiettivo principale è stato quello di ottenere dati sull’efficienza del controllo di M. albidus nei confronti della popolazione culicidica selvatica e sulla capacità del copepode di colonizzare stabilmente tali tipologie di focolai larvali. Risultati e conclusioni Indagine faunistica e prove di predazione in laboratorio L’indagine faunistica condotta nell’area costiera ferrarese, in quella ravennate e della pianura bolognese ha portato al rinvenimento di varie specie di ciclopoidi mantenuti in laboratorio per la conduzione delle prove di predazione. Le specie testate sono state: Acanthocyclops robustus (G. O. Sars), Macrocyclops albidus (Jurine), Thermocyclops crassus (Fischer), Megacyclops gigas (Claus). La scelta delle specie da testare è stata basata sulla loro abbondanza e frequenza di ritrovamento nei campionamenti nonché sulle loro dimensioni. Ciascuna prova è stata condotta sottoponendo a un singolo copepode, oppure a gruppi di 3 e di 5 esemplari, 50 larve di 1a età all’interno di contenitori cilindrici in plastica con 40 ml di acqua di acquedotto declorata e una piccola quantità di cibo per le larve di zanzara. Ciascuna combinazione “copepode/i + larve di Ae. albopictus”, è stata replicata 3-4 volte, e confrontata con un testimone (50 larve di Ae. albopictus senza copepodi). A 24 e 48 ore sono state registrate le larve sopravvissute. Soltanto per M. albidus il test di predazione è stato condotto anche verso Cx. pipiens. Messa a punto della tecnica di allevamento La ricerca è proseguita concentrando l’interesse su M. albidus, che oltre ad aver mostrato la capacità di predare a 24 ore quasi 30 larve di Ae. albopictus e di Cx. pipiens, dalla bibliografia risulta tollerare ampi valori di temperatura, di pH e alte concentrazioni di vari inquinanti. Dalla ricerca bibliografica è risultato che i ciclopoidi sono facilmente allevabili in contenitori di varia dimensione e foggia somministrando agli stadi di preadulto alghe unicellulari (Chlorella, Chilomonas), protozoi ciliati (Paramecium, Euplotes), rotiferi e cladoceri. Ciò presuppone colture e allevamenti in purezza di tali microrganismi mantenuti in parallelo, da utilizzare come inoculo e da aggiungere periodicamente nell’acqua di allevamento dei ciclopoidi. Nel caso di utilizzo di protozoi ciliati, occorre garantirne lo sviluppo che avviene a carico di flora batterica spontanea a sua volta cresciuta su di un substrato organico quale latte, cariossidi bollite di grano o soia, foglie di lattuga, paglia di riso bollita con cibo secco per pesci, lievito di birra. Per evitare il notevole impegno organizzativo e di manodopera nonché il rischio continuo di perdere la purezza della colonia degli organismi da utilizzare come cibo, le prove comparative di allevamento hanno portato ad un protocollo semplice ed sufficientemente efficiente in termini di copepodi ottenibili. Il sistema messo a punto si basa sull’utilizzo di una popolazione mista di ciliati e rotiferi, mantenuti nell'acqua di allevamento dei copepodi mediante la somministrazione periodica di cibo standard e pronto all’uso costituito da cibo secco per gatti. Prova di efficacia in bidoni da 220 l di capacità La predazione è stata studiata nel biennio 2007-2008 in bidoni da 220 l di capacità inoculati una sola volta in aprile 2007 con 100 e 500 esemplari di M. albidus/bidone e disposti all’aperto per la libera ovideposizione della popolazione culicidica selvatica. L’infestazione preimmaginale culicidica veniva campionata ogni due settimane fino ad ottobre, mediante un retino immanicato a maglia fitta e confrontata con quella dei bidoni testimone (senza copepodi). Nel 2007 il tasso di riduzione medio delle infestazioni di Ae. albopictus nei bidoni con copepodi, rispetto al testimone, è del 99,90% e del 100,00% rispettivamente alle dosi iniziali di inoculo di 100 e 500 copepodi/bidone; per Cx. pipiens L. tale percentuale media è risultata di 88,69% e di 84,65%. Similmente, nel 2008 si è osservato ad entrambe le dosi iniziali di inoculo una riduzione di Ae. albopictus del 100,00% e di Cx. pipiens del 73,3%. La dose di inoculo di 100 copepodi per contenitore è risultata sufficiente a garantire un rapido incremento numerico della popolazione che ha raggiunto la massima densità in agosto-settembre e un eccellente controllo delle popolazioni di Ae. albopictus. Prova di efficacia in campo in serbatoi per l’acqua irrigua degli orti La prova è stata condotta a partire dalla metà di agosto 2008 interessando 15 serbatoi di varia foggia e capacità, variabile tra 200 e 600 l, utilizzati per stoccare acqua orti famigliari nel comune di Crevalcore (BO). Ai proprietari dei serbatoi era chiesto di gestire il prelievo dell’acqua e i rifornimenti come da abitudine con l’unica raccomandazione di non svuotarli mai completamente. In 8 contenitori sono stati immessi 100 esemplari di M.albidus e una compressa larvicida a base di Bacillus thuringiensis var. israelensis (B.t.i.); nei restanti 7 è stata soltanto immessa la compressa di B.t.i.. Il campionamento larvale è stato settimanale fino agli inizi di ottobre. Dopo l’introduzione in tutti i serbatoi sono stati ritrovati esemplari di copepodi, nonostante il volume di acqua misurato settimanalmente sia variato da pochi litri, in qualche bidone, fino a valori della massima capacità, per effetto del prelievo e dell’apporto dell’acqua da parte dei gestori degli orti. In post-trattamento sono state osservate differenze significative tra le densità larvali nelle due tesi solo al 22 settembre per Ae.albopictus Tuttavia in termini percentuali la riduzione media di larve di 3a-4a età e pupe nei bidoni con copepodi, rispetto al testimone, è stata de 95,86% per Ae. albopictus e del 73,30% per Cx. pipiens. Prova di efficacia in tombini stradali Sono state condotte due prove in due differenti località, interessando 20 tombini (Marano di Castenaso in provincia di Bologna nel 2007) e 145 tombini (San Carlo in provincia di Ferrara nel 2008), quest’ultimi sottoposti a spurgo e pulizia completa nei precedenti 6 mesi l’inizio della prova. L’introduzione dei copepodi nei tombini è stata fatta all’inizio di luglio nella prova di Marano di Castenaso e alla fine di aprile e giugno in quelli di San Carlo, a dosi di 100 e 50 copepodi/tombino. Prima dell’introduzione dei copepodi e successivamente ogni 2 settimane per due mesi, in ogni tombino veniva campionata la presenza culicidica e dei copepodi con dipper immanicato. Nel 2007 dopo l’introduzione dei copepodi e per tutto il periodo di studio, mediamente soltanto nel 77% dei tombini i copepodi sono sopravvissuti. Nel periodo di prova le precipitazioni sono state scarse e la causa della rarefazione dei copepodi fino alla loro scomparsa in parte dei tombini è pertanto da ricercare non nell’eventuale dilavamento da parte della pioggia, quanto dalle caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua. Tra queste innanzitutto la concentrazione di ossigeno che è sempre stata molto bassa (0÷1,03 mg/l) per tutta la durata del periodo di studio. Inoltre, a questo fattore probabilmente è da aggiungere l’accumulo, a concentrazioni tossiche per M. albidus, di composti organici e chimici dalla degradazione e fermentazione dell’abbondante materiale vegetale (soprattutto foglie) in condizioni di ipossia o anossia. Nel 2008, dopo il primo inoculo di M. albidus la percentuale di tombini che al campionamento presentano copepodi decresce in modo brusco fino a raggiungere il 6% a 2 mesi dall’introduzione dei copepodi. Dopo 40 giorni dalla seconda introduzione, la percentuale di tombini con copepodi è del 6,7%. Nell’esperienza 2008 è le intense precipitazioni hanno avuto probabilmente un ruolo determinante sul mantenimento dei copepodi nei tombini. Nel periodo della prova infatti le piogge sono state frequenti con rovesci in varie occasioni di forte intensità per un totale di 342 mm. Sotto questi livelli di pioggia i tombini sono stati sottoposti a un continuo e probabilmente completo dilavamento che potrebbe aver impedito la colonizzazione stabile dei copepodi. Tuttavia non si osservano influenze significative della pioggia nella riduzione percentuale dei tombini colonizzati da copepodi e ciò fa propendere all’ipotesi che assieme alla pioggia siano anche le caratteristiche fisico-chimiche dell’acqua a impedire una colonizzazione stabile da parte di M. albidus. In definitiva perciò si è dimostrato che i tombini stradali sono ambienti ostili per la sopravvivenza di M. albidus, anche se, dove il ciclopoide si è stabilito permanentemente, ha dimostrato un certo impatto nei confronti di Ae. albopictus e di Cx. pipiens, che tuttavia è risultato non statisticamente significativo all’analisi della varianza. Nei confronti delle larve di Culex pipiens il copepode non permette livelli di controllo soddisfacente, confermando i dati bibliografici. Nei confronti invece di Ae. albopictus la predazione raggiunge buoni livelli; tuttavia ciò non è compensato dalla percentuale molto alta di tombini che, dopo periodi di pioggia copiosa o singoli episodi temporaleschi o per le condizioni di anossia rimangono senza i copepodi. Ciò costringerebbe a ripetute introduzioni di copepodi i cui costi attualmente non sono inferiori a quelli per trattamenti con prodotti larvicidi. In conclusione la ricerca ha portato a considerare Macrocyclops albidus un interessante ausiliario applicabile anche nelle realtà urbane del nostro paese nell’ambito di programmi integrati di contrasto alle infestazioni di Aedes albopictus. Tuttavia il suo utilizzo non si presta a tutti i focolai larvali ma soltanto a raccolte di acqua artificiali di un certo volume come i bidoni utilizzati per stoccare acqua da impiegare per l’orto e il giardino familiare nelle situazioni in cui non è garantita la copertura ermetica, lo svuotamento completo settimanale o l’utilizzo di sostanze ad azione larvozanzaricida.