ABSTRACT
To evaluate the seasonal variation and isotopic composition of phytoplankton, water samples were collected monthly between October 2007 and November 2008 in Lake Catalão, a floodplain lake at the confluence between rivers Negro and Amazon. Analyses of total chlorophyll concentration and ð13C and ð15N isotopic abundances were made from particulate size fractions of 30-60, 10-30 and < 10 µm in the littoral, pelagic, and floating meadows regions. Chlorophyll concentration was found to be inversely associated to lake depth, and high concentrations of chlorophyll in the floating meadows zone were significant. The fraction < 10 µm was the most abundant representing in average more than 40 % of the particulate matter. The ð13C values were relatively constant during the study (-25.1 % ∼ -34.0 %), whereas the ð15N values showed strong variability (15.6 % ∼ 2.4 %), which has been attributed to the resuspension of sediments during mixing of the water column. Mixing associated to the sudden drop in temperature during the rising water period was an important event in the trophic and isotopic dynamics of the lake. Variations in chlorophyll content were generally associated with the dilution process, in which concentration was inversely correlated to the water level, whereas abundance was directly correlated to the water level.
Con el propósito de evaluar la variación estacional de la abundancia isotópica (ð13C e ð15N) del fitoplancton, muestreos mensuales fueron realizados entre octubre de 2007 y noviembre de 2008 en el lago Catalão, un lago de inundación en la zona de confluencia de los ríos Negro y Solimãµes, ubicado frente a la ciudad de Manaus (AM, Brasil). Análisis de la clorofila total y evaluaciones de la abundancia natural de ð13C y ð15N fueron realizados en las fracciones partículadas de 30-60, 10-30 y < 10 µm en las zonas litoral, pelágica y de macrófitas acuáticas. La concentración de clorofila presentó una relación inversa con la profundidad del lago, siendo relevantes las altas concentraciones encontradas dentro del tapete de macrófitas acuáticas. La fracción < 10µm fue la que presentó la mayor concentración de clorofila, representando más del 40% del material particulado. Los valores de ð13C fueron relativamente constantes durante el período de estudio (-25,1 % ∼ - 34 %), mientras que la abundancia natural de ð15N presentó una amplia variación (15,6 % ∼ – 2,4 %), que fue atribuida al proceso de resuspensión de los sedimentos en los procesos de mezcla de la columna de agua. En este contexto, el fenómeno de la mezcla asociada con la friaje durante el período de aguas altas, fue un evento importante en la dinámica trófica e isotópica del lago. En general las variaciones de la concentración de clorofila fueron asociadas al proceso de dilución, en el cual la concentración es inversa y la abundancia es directamente relacionada con el nivel del agua.
ABSTRACT
Con el propósito de evaluar la participación de bacterias heterotróficas en el flujo de carbono en la cadena trófica de un lago de inundación amazónico, recolectas mensuales de estos microorganismos fueron realizadas durante el año hidrológico de diciembre de 2007 hasta noviembre de 2008, en las regiones litoral, pelágica y de macrófitas acuáticas del lago Catalão, en la Amazonia central brasilera. Las bacterias fueron multiplicadas in vitro, usando como sustrato carbono orgánico disuelto (COD) del lago en cada una de las regiones estudiadas, para posterior análisis de la abundancia de isotopos estables de carbono y nitrógeno. Estos datos fueron confrontados con los valores de COD de los cuatro periodos limnológicos del lago (seca, inundación, llena y bajada de aguas). En general se encontró que la fuente principal de carbono de las bacterias heterotróficas fue aquella de origen C4, que presentó un aporte mínimo de 75%, en la medida en que el d13C de las bacterias presentó valor medio de -17,72‰ ± 2,25. Confrontando ese valor, con el d13C del zooplancton en el mismo período (- 33,04‰ ± 3,81) se concluye que el aporte de las bacterias heterotróficas al flujo de carbono hacia niveles tróficos superiores en el lago estudiado es mínimo.
In order to evaluate the role of heterotrophic bacteria on carbon flow in food chains of an Amazonian floodplain lake, monthly collections of these organisms were made during the hydrological year from December 2007 to November 2008. Littoral, pelagic, and aquatic macrophyte regions of the Catalão Lake in Central Amazonia were sampled and bacteria were multiplied in vitro, using dissolved organic carbon (COD) of each one of the regions studied as a substrate. The bacterial biomass obtained was used for stable isotope analyses of carbon and nitrogen. These data were confronted with COD values of the four hydrological periods of the lake (dry, rising, flood and fall). In general, it was found that the main source of carbon for heterotrophic bacteria was that of C4 origin, which presented a minimum contribution of 75% of bacterial biomass, to the extent that the bacteria d13C average value was -17.72‰ ± 2.25. Comparing this value with the d13C of zooplankton in the same period (-33.04‰ ± 3.81) permit concludes that the contribution of heterotrophic bacteria in the carbon flow to higher trophic levels in the Catalão lake is minimal.
ABSTRACT
Para definir o efeito do seston como fonte de alimento para Ceriodaphnia cornuta e Diaphanosoma spinolosum durante a enchente no lago Catalão (Amazônia Central) foram desenvolvidos experimentos "in situ", utilizando a variação natural de δ13C e δ15N como traçadores de alimento. As duas espécies tiveram acesso a três diferentes frações de seston (< 10, < 30 e < 60 µm) sendo mantidas em garrafas plásticas de 1,1 L submersas, durante nove dias. As atividades foram iniciadas com uma população de dez indivíduos em cada frasco, com três frascos por cada fração e quatro intervalos de tempo, para um total de 27 frascos por espécie. A cada três dias, foram coletados três frascos e os organismos foram fixados para contagem e observação de parâmetros populacionais. Os organismos nos últimos três frascos de cada fração foram fixados com formalina e usados para análise de isótopos estáveis de carbono e nitrogênio. As duas espécies cresceram em todas as frações de alimento, sendo melhor seu desempenho populacional na fração < 30 µm. D. spinolosum e C. cornuta apresentaram enriquecimento nos valores de δ13C e δ15N, sendo maior na fração < 10 µm. Estes resultados sugerem que as frações do seston testadas produzem diferentes taxas de crescimento populacional e assinaturas isotópicas nos cladóceros.
In order to define the effect of seston size fraction as a food source for Ceriodaphnia cornuta and Diaphanosoma spinolosum, in situ experiments using natural abundance of δ13C and δ15N were carried out during the rising water period in Catalão Lake. Both species were fed with three different fractions of seston from the lake (< 10, < 30 and < 60 µm) and maintained in submerged 1.1 L plastic bottles for nine days. Ten individuals were put in each flask, maintaining three flasks for each fraction, for a total of 27 flasks per species. Every three days we collected three flasks and fixed the individuals for subsequent counting and observation of demographic population parameters. The organisms in the last three flasks of each fraction were fixed for stable isotope analysis of δ13C and δ15N. Both species grew in all of the food fractions, with the best the performance coming in the < 30 µm fraction. D. spinolosum and C. cornuta showed enrichment in δ13C and δ15N, which was highest in the < 10 µm fraction for both species. These results show that the seston size fractions tested produce different population growth rates and isotopic signatures in cladocerans.
Subject(s)
Population Dynamics , Crustacea , EcologyABSTRACT
Para definir o efeito do seston como fonte de alimento para Ceriodaphnia cornuta eDiaphanosoma spinolosum durante a enchente no lago Catalão (Amazônia Central) foramdesenvolvidos experimentos in situ, utilizando a variação natural de δ13C e δ15N comotraçadores de alimento. As duas espécies tiveram acesso a três diferentes frações de seston (< 10,< 30 e < 60 μm) sendo mantidas em garrafas plásticas de 1,1 L submersas, durante nove dias. Asatividades foram iniciadas com uma população de dez indivíduos em cada frasco, com três frascospor cada fração e quatro intervalos de tempo, para um total de 27 frascos por espécie. A cada trêsdias, foram coletados três frascos e os organismos foram fixados para contagem e observação deparâmetros populacionais. Os organismos nos últimos três frascos de cada fração foram fixadoscom formalina e usados para análise de isótopos estáveis de carbono e nitrogênio. As duasespécies cresceram em todas as frações de alimento, sendo melhor seu desempenho populacionalna fração < 30 μm. D. spinolosum e C. cornuta apresentaram enriquecimento nos valores de δ13C eδ15N, sendo maior na fração < 10 μm. Estes resultados sugerem que as frações do seston testadasproduzem diferentes taxas de crescimento populacional e assinaturas isotópicas nos cladóceros.
In order to define the effect of seston size fraction as a food source forCeriodaphnia cornuta and Diaphanosoma spinolosum, in situ experiments using natural abundance ofδ13C and δ15N were carried out during the rising water period in Catalão Lake. Both species werefed with three different fractions of seston from the lake (< 10, < 30 and < 60 μm) andmaintained in submerged 1.1 L plastic bottles for nine days. Ten individuals were put in eachflask, maintaining three flasks for each fraction, for a total of 27 flasks per species. Every threedays we collected three flasks and fixed the individuals for subsequent counting and observationof demographic population parameters. The organisms in the last three flasks of each fractionwere fixed for stable isotope analysis of δ13C and δ15N. Both species grew in all of the foodfractions, with the best the performance coming in the < 30 μm fraction. D. spinolosum andC. cornuta showed enrichment in δ13C and δ15N, which was highest in the < 10 μm fraction forboth species. These results show that the seston size fractions tested produce different populationgrowth rates and isotopic signatures in cladocerans.