Phytoplankton assemblages in lateral lagoons of a large tropical reservoir / Assembleias fitoplanctônicas em lagoas laterais de um reservatório tropical de grande porte

This study aimed to analyse the composition and ecological attributes of the phytoplankton assemblages in four lateral lagoons and in the main channel of Rosana Reservoir (Paranapanema River, SE Brazil). Fieldwork was carried out in September and November/2004 and January, March, May and August/2005. A total of 283 taxa was identified. Zygnemaphyta was the most specious group, followed by Chlorophyta and Bacillariophyta. Higher richness, abundance and biomass were observed in the lagoons when compared with the river-reservoir sampling point, especially during the rainy period. Cryptophyceae and Bacillariophyceae dominated numerically. Cryptomonas brasiliensis Castro, Bicudo and Bicudo was the main species of the phytoplankton in terms of abundance and frequency of occurrence. The dynamics of the most important taxa are discussed and the results showed that the phytoplankton assemblages are mainly influenced by meteorological factors and nutrient availability (the main driving forces). Correlation analyses indicated that the assemblage abundance was limited by nutrient (nitrogen and phosphorus). The phytoplankton abundance influenced positively the zooplankton abundance, what indicates the prevalence of bottom-up control routes in the lateral lagoons system. The results validate the hypotheses that lateral lagoons have a prominent ecological role on the phytoplankton diversity, as already previously demonstrated for fish and zooplankton. Therefore, the incorporation of the lateral lagoons in environmental programmes should be a target strategy for the conservation of the regional aquatic biota, minimising the negative impact of the dam.

O objetivo deste estudo foi analisar a composição e os atributos ecológicos das assembleias fitoplanctônicas de quatro lagoas marginais e canal principal do Reservatório de Rosana (SE, Brasil). Os trabalhos de campo foram realizados em setembro e novembro de 2004, e janeiro, março, maio e agosto de 2005. O número total de táxons identificados foi de 283. Zygnemaphyta foi o grupo com maior número de espécies, seguido por Chlorophyta e Bacillariophyta. Maior riqueza, abundância e biomassa foram observadas nas lagoas, quando comparadas ao canal do rio-reservatório, especialmente durante o período chuvoso. Cryptophyceae e Bacillariophyceae dominaram numericamente as assembleias. Cryptomonas brasiliensis Castro, Bicudo e Bicudo foi a principal espécie do fitoplâncton, em termos de abundância e frequência de ocorrência. Os resultados mostraram que as assembleias fitoplanctônicas são influenciadas principalmente pelos fatores meteorológicos e nutrientes (funções de força). Análises de correlação mostraram que a abundância do fitoplâncton foi limitada por nutrientes (nitrogênio e fósforo). Por sua vez, a abundância fitoplanctônica influenciou positivamente a abundância do zooplâncton, o que indica a predominância de mecanismos de controle ascendente no sistema de lagoas laterais. Os resultados validaram a hipótese, assim como já havia sido demonstrado para peixes e zooplâncton, de que as lagoas laterais têm um proeminente papel na diversidade do fitoplâncton. A incorporação das lagoas laterais em programas ambientais seria uma boa estratégia para a conservação da biota aquática regional, minimizando o impacto negativo do represamento.

Phytoplankton assemblages in a reservoir cascade of a large tropical - subtropical river (SE, Brazil)

The phytoplankton assemblages from eight reservoirs of the Paranapanema River were studied during two consecutive years. Chlorophyceae and Bacillaryophyceae dominated in richness. The observed high number of taxa, 234, reflects the extensive sampling programme and evidences the necessity of considering the whole hydrograph basin to assess the biodiversity status of inland water ecosystems. The dams had a negative effect on phytoplankton richness, with higher number of taxa associate to riverine (non-regulated) stretches. The tributary rivers also exhibited high species richness, showing the importance of considering the lateral dimension, in addition to the longitudinal one, for aquatic biota inventories in large river basins/reservoirs. Richness and diversity were also positively influenced by the connectivity with lateral wetlands (macrophyte-dominated lakes) due to the periphyton influence. The phytoplankton abundance/biomass was not influenced by higher water retention time. Higher values occurred in the middle basin stretches (river-passage reservoirs) due to the increase in the trophic conditions. There was a positive correlation with phosphorus. Poorer light conditions in the cascade do not limit the phytoplankton biomass, with assemblages dominated by species tolerant to turbulent conditions and high mineral turbidity. Bacillariophyceae and Cryptophyceae dominated numerically. The first group (unicellular forms) was prominent in the large and oligotrophic upstream reservoirs. The second was highly abundant in the river-passage (low retention time), and more eutrophic, reservoirs. Cyanophyceae growth is probably controlled by advection processes (wash-out effect). The zooplankton does not control the phytoplankton biomass and the diversity of both groups is positively associated in the cascade. The structure of the phytoplankton assemblages showed to be a good indicator of the operationally distinct reservoirs of the Paranapanema cascade and also reflected the changes in the trophic conditions along the basin.

As assembleias fitoplanctônicas de oito reservatórios do rio Paranapanema foram estudadas durante dois anos consecutivos. Chlorophyceae e Bacillaryophyceae foram os grupos dominantes em riqueza. O elevado número de táxons observado, 234, reflete o extensivo programa de amostragem e evidencia a necessidade de se considerar a bacia hidrográfica como um todo em programas de avaliação da biodiversidade de ecossistemas aquáticos interiores. As barragens tiveram um efeito negativo sobre a riqueza do fitoplâncton, sendo o maior número de táxons associado aos trechos fluviais (não regulados). Os rios tributários também exibiram um elevado número de espécies, mostrando a importância de se considerar a dimensão lateral, além do gradiente longitudinal, para os inventários da biota aquática em reservatórios e bacias hidrográficas de grande porte. A riqueza e a diversidade também foram positivamente influenciadas pela conectividade com áreas laterais inundáveis - várzeas dominadas pela presença de macrófitas aquáticas, devido à contribuição do perifíton. A abundância e biomassa do fitoplâncton não foram influenciadas pelo tempo de retenção da água nos reservatórios. Valores mais elevados foram observados no médio Paranapanema (reservatórios fio d'água) devido ao aumento nas condições de trofia. Houve uma correlação positiva com a concentração de fósforo. Condições de menor transparência não limitaram a biomassa fitoplanctônica, sendo as assembleias dominadas por espécies tolerantes a condições de elevada turbulência e turbidez mineral. Bacillariophyceae e Cryptophyceae foram as algas numericamente dominantes. O primeiro grupo (formas unicelulares) predominou nos grandes reservatórios oligotróficos do alto Paranapanema. O segundo grupo foi muito abundante em reservatórios do tipo fio d'água (baixo tempo de retenção) e também mais eutróficos. Provavelmente o crescimento das Cyanophyceae é controlado por processos de transporte advectivo. O zooplâncton não exerce um controle sobre a biomassa fitoplanctônica e a diversidade de ambos os grupos esteve positivamente associada na cascata. A estrutura das assembleias fitoplanctônicas pode ser considerada um bom indicador das distintas condições de operação dos reservatórios em cascata do rio Paranapanema e também reflete as mudanças nas condições oligotróficas ao longo da bacia.