ABSTRACT
Abstract For mitigation of environmental problems generated by bad water resource management, the first step is to develop methods for effective diagnosis. The potential bioindicator, mainly in the benthic community, in the evaluation of water quality is the structure of the community, associated with magnitude of environmental impact. The aim of the present study was to evaluate the effectiveness of abundance biomass curves (ABC) as tools to estimate ecological quality in reservoirs in the Brazilian semi-arid region. Two reservoirs, Epitácio Pessoa and Argemiro de Figueiredo were selected. These reservoirs are located in the watershed of the Paraíba River, in Northeast Brazil. Sampling was done at 40 sites in the littoral region of each reservoir, during the periods of higher and lower water volume in the reservoirs. ABC for semi-arid region reservoirs showed disparate results for biological and environmental indicators, because they had a better relationship with momentary variables (physical and chemical parameters). This may be related to the high occurrence of exotic species, principally Corbicula largillierti, which has a high biomass, in association with a severe drought period. ABC must thus be used with parsimony and combined with other indicators, for an accurate and coherent characterization.
Resumo Para mitigação de problemas ambientais gerados pela má gestão de recursos hídricos, o primeiro passo é o desenvolvimento metodologias de diagnósticos eficientes. O potencial bioindicador, principalmente da comunidade bentônica, na avaliação da qualidade da água deve-se aos aspectos estruturais dessa comunidade, associado com a magnitude de impactos ambientais. O objetivo do presente estudo foi avaliar a eficiência das curvas de biomassa e abundância (ABC) como ferramentas para estimar a qualidade ecológica em reservatórios na região do semi-árido brasileiro. Dois reservatórios, Epitácio Pessoa e Argemiro de Figueiredo foram selecionados. Estes reservatórios estão localizados na bacia do rio Paraíba, no nordeste do Brasil. As coletas foram realizadas em 40 locais na região litorânea de cada reservatório, durante os períodos de maior e menor volume de hídrico. As curvas ABC, quando plotadas em reservatórios do semiárido, apresentaram resultados diferentes aos indicadores biológicos e ambientais, tendo uma relação melhor com as variáveis momentâneas (parâmetros físicos e químicos). Isso pode estar relacionado à alta ocorrência de espécies exóticas, principalmente Corbicula largillierti, o que reflete uma elevada biomassa, combinada com um período severo de seca. O método ABC devem ser utilizadas com parcimônia e associada a outros indicadores, para uma caraterização coerente e precisa.
ABSTRACT
Abstract Atypical drought events have increasingly occurred in Brazil over the last years due to global climate changes. However, their consequences on aquatic biota in reservoirs are poorly known. We tested the hypothesis that macroinvertebrate communities are negatively affected by atypical drought events, given the sensitivity of many taxa to environmental changes. We predicted that: (a) there would be changes in limnological and sediment parameters between a regular year and an atypical year, (b) abundance and richness of the genera of Chironomidae and of exotic species would be higher due to the enhanced ability of these organisms to adapt to changes in the physical environment, and (c) community structure metrics (i. richness; ii. % richness; iii. abundance; iv. % abundance) would be affected by disturbance indices (i. Buffer Disturbance Index-BDI; ii. Local Disturbance Index-LDI; iii. Integrated Disturbance Index-IDI) in both years. The study was carried out in the reservoir of the Nova Ponte Hydroelectric Power Plant, state of Minas Gerais, comparing two sampling periods: a regular climatological year (2010) and an atypical drought year (2014). A total of 40 sampling sites were defined along the shore of the reservoir, and types of land use in the surrounding area of each site were measured, as well as physical habitat conditions, sediments, and benthic macroinvertebrate communities. Sampling was performed at these sites in the end of the rainy season in both years. The intensity of anthropogenic modifications was assessed at local scale and in the areas (buffers) surrounding the sampling sites using quantitative disturbance indices. There were striking differences in limnological parameters and sediment characteristics between sampling periods. Taxonomic richness was significantly lower in the drought year. As opposed to our predictions, richness and abundance of Chironomidae and exotic species did not increase with the atypical drought event. Besides, most community structure metrics showed a significant relationship with disturbance indices only during the regular climatological year, thus indicating that the large-scale effects of water stress may override the conditions of local habitats and the surrounding landscape. Therefore, in addition to a correct political-environmental management of water resources at local-scale, which includes maintaining the water quality and the riparian and landscape integrity, addressing large-scale climate issues is required for the maintenance of the ecological integrity of tropical reservoirs.
Resumo A ocorrência de episódios atípicos de seca vem crescendo nos últimos anos no Brasil em decorrência de mudanças globais no clima. Entretanto, as consequências disso para a biota aquática são ainda pouco conhecidas. Testamos a hipótese de que comunidades de macroinvertebrados são negativamente afetadas por eventos de seca atípica, dada a sensibilidade de muitos taxa às alterações ambientais. Nossas predições foram que (a) parâmetros limnológicos e características de sedimento seriam alterados em um ano de seca atípica, (b) encontraríamos maior abundância e riqueza de gêneros de Chironomidae e de espécies exóticas dada à alta capacidade destes organismos de adaptarem-se às mudanças no ambiente, (c) métricas de estrutura de comunidade (i. riqueza; ii. % riqueza; iii. abundância e iv. % abundância) seriam afetadas por índices de distúrbio (i. Índice de Distúrbio no Buffer-IDB; ii. Índice de Distúrbio Local-IDL e iii. Índice de Distúrbio Integrado-IDI) em ambos os anos. O estudo foi realizado no reservatório da Usina Hidrelétrica de Nova Ponte, Minas Gerais, comparando dois períodos amostrais: um ano climatológico normal (2010) e um ano de seca atípica (2014). Foram definidos 40 sítios amostrais na região litorânea do reservatório onde foram mensurados os tipos de usos do solo no entorno, condições de habitats físicos, características limnológicas na coluna d'água, sedimento e comunidades de macroinvertebrados bentônicos. A intensidade de alterações antrópicas foi avaliada em escala local e no entorno dos pontos amostrais (buffers) por meio de índices de distúrbio. Observamos diferenças expressivas nos parâmetros limnológicos e nas características dos sedimentos entre os dois períodos amostrais. A riqueza taxonômica foi significativamente menor no ano de seca. Ao contrário do esperado, os valores de riqueza e abundância de Chironomidae e de espécies exóticas não aumentaram com o evento extremo de seca. Paralelamente, a maioria das métricas de estrutura de comunidade apresentou relação significativa com os índices de distúrbio somente durante o ano climatológico normal, indicando que os efeitos de estresse hídrico em larga escala podem se sobrepor às condições locais de habitat e de paisagem circundante. Portanto, deve ser considerada não só a correta gestão político-ambiental de recursos hídricos em escala local, que inclui a manutenção da qualidade da água e da integridade da região ripária e uso do solo da região de entorno, mas também abordar questões climáticas em larga escala faz-se necessário para a manutenção da integridade ecológica em reservatórios tropicais.
ABSTRACT
Abstract The scale of impact that the São Francisco River transposition project will have on the drainage basins ichthyofauna is still unclear, however, changes in the fish community diversity and abundance is probable. Surveys and registries of the fish fauna within key systems of the catchment basins are priority actions for the conservation of the aquatic diversity. This study conducted a taxonomic survey of the Epitácio Pessoa (Boqueirão municipality) and Argemiro de Figueiredo (Itatuba municipality), reservoirs ichthyofauna, both belonging to the Paraíba do Norte River basin, important socioeconomic and environmental systems for the transposition project. Monthly sampling was carried out between October/2014 to September/2015 in the upstream and downstream zones of the reservoirs. The specimens were collected using dip nets, drag nets, and sieves, and placed on ice in the field. Later in the laboratory, they were transferred to 10% formaldehyde and then preserved in 70% alcohol. A total of 2,328 specimens were collected representing five orders, 14 families, and 31 species in both systems. At the upstream zones 2057 specimens were collected representing 17 species, and at the downstream zones 271 specimens were collected representing 24 species. Of the 31 species recorded, 13 species are endemic to watersheds that drain rivers from the Brazilian semi-arid region, and seven species (Apareiodon davisi, Characidium bimaculatum, Hypostomus pusarum, Parotocinclus jumbo, P. spilosoma, Pimelodella enochi, and Prochilodus brevis) are endemic to the Mid-Northeastern Caatinga Ecoregion (MNCE). Among the latter, Parotocinclus spilosoma and Pimelodella enochi are endemic to the Paraíba do Norte River. Apareiodon davisi is classified as Endangered according to the current published Brazil's official list of endangered species of fish and aquatic invertebrates. This pre-transposition ichthyofaunistic survey will serve as a basis for future post-transposition analyzes, considering this action will change the scope of the ecosystems diversity.
Resumo A dimensão do impacto que a transposição do rio São Francisco provocará na ictiofauna das bacias receptoras ainda é imprecisa, entretanto, é provável que haja alterações na riqueza e abundância da comunidade de peixes. Levantamentos e registros prévios da fauna íctica em sistemas chaves das bacias receptoras são ações prioritárias para a conservação da diversidade aquática. Este estudo realizou o levantamento taxonômico da ictiofauna dos reservatórios Epitácio Pessoa (município de Boqueirão), e Argemiro de Figueiredo (município Itatuba), ambos pertencentes a bacia hidrográfica do rio Paraíba do Norte, estado da Paraíba, importantes sistemas sócioeconômicos e ambientais para o projeto da transposição. Assim, foram realizadas amostragens mensais de Outubro/2014 a Setembro/2015 nas zonas lacustres e a jusante dos reservatórios. Os espécimes foram coletados com redes de espera, tarrafa, arrasto, peneiras e puçás, em seguida acondicionados em gelo no campo, posteriormente no laboratório, transferidos para o formol a 10% e conservados em álcool 70%. Foram coletados um total de 2328 espécimes distribuídas em 31 espécies, 14 famílias e cinco ordens nos dois sistemas. Nas zonas lacustres foram coletados 2057 espécimes distribuídos em 17 espécies e nas áreas a jusantes foram coletados 271 indivíduos, distribuídos em 24 espécies. Das 31 espécies registradas, 13 são endêmicas das bacias hidrográficas que drenam rios do semiárido brasileiro, destas, sete (Apareiodon davisi, Characidium bimaculatum, Hypostomus pusarum, Parotocinclus jumbo, P. spilosoma, Pimelodella enochi e Prochilodus brevis) são endêmicas do Nordeste Médio Oriental. Dentre estas últimas, P. spilosoma e Pimelodella enochi são endêmicas do rio Paraíba do Norte. Apareiodon davisi é classificada como Em Perigo de acordo com a atual lista oficial de espécies ameaçadas de peixes e invertebrados aquáticos no Brasil. Este levantamento ictiofaunístico pré-transposição servirá de base para análises futuras pós-transposição, considerando que esta ação acarretará mudanças no âmbito de diversidade dos ecossistemas em questão.
ABSTRACT
The introduction of exotic mollusk species has resulted in loss of biodiversity in semi-arid neotropical aquatic ecosystems. This study aims to relate the presence and density of Corbicula largillierti species to human disturbance, providing data for the conservation and management of aquatic ecosystems. Specimens were collected at Epitácio Pessoa reservoir in December 2011 and June 2012, presenting densities of 20.96 and 62.89 individuals per square meter, respectively. Anthropic disturbance metrics were calculated considering the presence, type and intensity of disturbance in littoral, riparian and flood zones. The occurrence of C. largillierti was mainly associated to the variables total phosphorus (261.05 ± 342.22 µg/L) and total nitrogen (440.79 ± 103.77 µg/L), near to tributaries. The occurrence of exotic mollusk species is evidence of the need for freshwater ecosystem conservation and management, particularly in reservoirs used for water supply.
A introdução de espécies exóticas de moluscos resulta em perda de biodiversidade em ecossistemas aquáticos semiáridos neotropicais. Este estudo tem o objetivo de relacionar a presença e densidade da espécie Corbicula largillierti ao distúrbio humano, fornecendo dados para a conservação e manejo de ecossistemas aquáticos. Os espécimes foram coletados no reservatório Epitácio Pessoa em dezembro de 2011 e junho de 2012, com densidades de 20,96 e 62,89 indivíduos por metro quadrado, respectivamente. Métricas de perturbação antrópica foram calculadas considerando a presença, tipo e intensidade de perturbação nas zonas litorânea, ribeirinha e de inundação. A ocorrência de C. largillerti esteve associada ès variáveis fósforo total (261,05 ± 342,22 μg/L) e nitrogênio total (440,79 ± 103,77 μg/L), em locais próximos aos afluentes. A ocorrência de espécies exóticas de moluscos evidencia a necessidade de conservação e manejo de ecossistemas de água doce, principalmente em reservatórios utilizados para abastecimento de água.
ABSTRACT
Corbicula largillierti is a native mollusk from China. In Brazil, this species was first recorded in the Pantanal of Mato Grosso. This short communication reports the occurrence of C. largillierti for the first time in the Paraíba river basin (Brazilian semi-arid), and also considers the risk of introduction of other molluscs invaders in this basin due to the diversion of water from the São Francisco River. Densities of individuals ranged from 33 to 65 ind.m-2 (maximum values of 484 ind.m-2) in coarse sediment (gravel, 2-4 mm). The diversion of waters from the São Francisco river can lead to the introduction of new species, enhancing ecological problems in the Paraiba river basin.
Corbicula largillierti é um molusco nativo da China. No Brasil esta espécie foi registrada primeiramente no Pantanal do Mato Grosso. Esta nota registra a primeira ocorrência de C. largillierti na bacia do Rio Paraíba (semiárido brasileiro). Considera também os riscos potenciais de introdução de outros moluscos invasores nesta bacia devido è transposição das águas do Rio São Francisco. As densidades do molusco variaram de 33 a 65 ind.m-2 (atingindo valor máximo de 484 ind.m-2) em sedimentos grossos (cascalho, 2-4 mm). A transposição das águas do Rio São Francisco pode ocasionar a introdução de novas espécies exóticas potencializando problemas ecológicos na bacia do Rio Paraíba.
ABSTRACT
The present study evaluated the predation effects of the gastropod Melanoides tuberculatus on the taxa richness and density of the periphyton community. A laboratory experiment was conducted with two treatments: control (without M. tuberculatus) and with M. tuberculatus, each treatment being replicated four times. For periphyton colonization, glass slides were placed in 3.5 L of water from the environment of the gastropods. The analysis of species richness and density of the periphyton community on these artificial substrates showed significant differences (p <0.05) between treatments. In the treatment with M. tuberculatus, taxa richness and density were lower, with a predominance of Chantrasia macrospora in the last days of the experiment. It follows that predation by M. tuberculatus destabilizes the course of periphyton colonization, suggesting the possibility of disruption of natural food chains, however, more studies are needed in this perspectives.
O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da predação de Melanoides tuberculatus sobre a riqueza de táxons e densidade da comunidade perifítica. Foi realizado experimento em laboratório, com dois tratamentos: controle (ausência de M. tuberculatus) e com M. tuberculatus, sendo cada tratamento replicado quatro vezes. Para a colonização da comunidade perifítica foram colocados 3,5 L de água do ambiente de origem dos gastrópodes, em cada tratamento e 49 cm2 de substrato previamente colonizado e 20 lâminas como substratos artificiais, durante 24 dias. A análise da riqueza de táxons e densidades da comunidade perifítica nos substratos artificiais mostrou diferença (p<0,05) entre os tratamentos. Os tratamentos com M. tuberculatus apresentaram menor riqueza e densidade, com predominância da Chantrasia macrospora nos últimos dias do experimento. Conclui-se que a predação do M. tuberculatus desestabiliza o curso da colonização do perifiton e consequentemente pode causar a ruptura das cadeias naturais, contudo mais estudos nessa perspectiva são necessários.