Índice de Calidad Ecológica y gestión hídrica en tres ecosistemas de Colombia

Introducción: La investigación y el diagnóstico de fuentes hídricas es de interés académico y gubernamental, la exploración de instrumentos numéricos aplicados al ordenamiento de cuencas brinda la posibilidad de identificar dónde y qué variables son útiles en programas de monitoreo y rehabilitación en ecosistemas acuáticos, lo cual incluye la calidad del agua, convencionalmente analizada por índices fisicoquímicos e hidrobiológicos. En el 2014 a través de la guía de ordenamiento hídrico en Colombia, se desarrolló una evaluación del índice de calidad ecológica (ICE); la cual genera un sistema numérico de correlaciones que diagnostica, clasifica y detecta afectaciones ambientales. Objetivo: Esta investigación pretende demostrar que el ICE permite evaluar la calidad de ecosistemas acuáticos afectados por diferentes situaciones ambientales. Métodos: Se analizaron tres escenarios ubicados en diferentes regiones de Colombia y como grupo hidrobiológico indicador se utilizaron las algas perifíticas y fitoplanctónicas. Los ecosistemas fueron monitoreados entre el 2007 y 2016 y corresponden a una planicie de inundación, un río andino de alta montaña y un grupo de quebradas en un bosque húmedo tropical. Resultados: Las correlaciones canónicas fueron significativas (P < 0.005) y se estimó el óptimo y la tolerancia de cada taxa; variables relacionadas con la concentración de iones, la amortiguación de la acidez, la temperatura y la hidráulica, incidieron en la distribución de las abundancias de los organismos y la clasificación ecológica mediante el índice. Conclusiones: La aplicación del índice permite identificar variables, organismos y ordenamientos numéricos que posibilitan clasificar el estado ecológico en un sistema, resultados útiles en el diagnóstico y seguimiento de los ecosistemas acuáticos estudiados y que pueden ser implementados con otros escenarios.

Introduction: Research and diagnosis of water sources is of academic and governmental interest, for this reason, the exploration of numerical tools applied to watershed management, offers the possibility to identify where and what variables are useful in monitoring and rehabilitation programs of aquatic ecosystems. Environmental planning and management, which includes water quality, is conventionally analyzed by physical, chemical and hydrobiological indexes. In 2014, through the water management guide, included the assessment of the ecological quality index (EQI); it was generated a comprehensive approach through a numerical system of correlations that diagnoses, classifies and detects environmental impacts. Objective: This research aims to demonstrate that the EQI allows to assess the quality of aquatic ecosystems affected by different environmental situations. Methods: In order to analyze the application of this tool, we studied three scenarios located in different biogeographical regions of Colombia and, as a hydrobiological group indicator, we used peripheral and phytoplankton algae. The ecosystems were monitored between 2007 and 2015 and correspond to a flood plain, a high mountain Andean river and a group of water stream in a tropical humid forest. Results: Canonical correlations were significant (P < 0.005)and a model of weighted averages, allowed to estimate the optimum and the tolerance of each taxa for the sites ecological classification; variables related to ion concentration, acidity damping, temperature and hydraulics, influenced the models that explained the abundances distribution of the studied biological groups. Conclusions: The application of the EQI makes it possible to identify variables, organisms and numerical systems to classify ecological status. These results are useful in the diagnosis and monitoring of aquatic ecosystems and that can be implemented in other scenarios.

Periphytic algae upstream and downstream from the installation of net cages in Rosana reservoir, Parana State, Brazil - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v31i2.2523 / Algas perifíticas a montante e a jusante do local de instalação de tanques-rede em tributários do reservatório de Rosana, Estado do Paraná, Brasil - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v31i2.2523

This study aimed to analyze the richness and abundance of periphytic algae in Corvo and Guairacá rivers, both tributaries of the Rosana reservoir. It was believed that the site just ahead of the installation of net cages presented less richness and abundance of algae. For this, samples were collected 500 and 1,000 m upstream, and downstream and in front of the net cage. Regardless the environment influence, the station that recorded the highest number of species was the 1,000 m upstream. And those that recorded the lowest richness were 500 m upstream and downstream. In front of the tanks was the most abundant, followed by the 1,000 m downstream. On the other hand, the abundance on the 500 m stations was the lowest. Thus, regardless of the lotic environment, less richness and abundance of periphytic algae was found in stations 500 m from the cages, which reinforces the importance of carrying out biomonitoring in an area of greater coverage.

Este trabalho objetivou analisar a riqueza e a abundância de algas perifíticas nos rios do Corvo e Guairacá, tributários do reservatório de Rosana, quando da instalação de tanques-rede. Acreditava-se que o ponto logo à frente dos tanques-rede apresentaria menor riqueza e abundância de algas e que o reservatório influenciaria as estações a jusante dos tanques. Para isso, coletas foram realizadas a montante, em frente e a jusante da instalação de tanques-rede. Independentemente do ambiente, a estação que apresentou maior riqueza foi 1.000 m a montante. Diminuição na riqueza foi verificada nas estações 500 m a montante e 500 m a jusante. Quanto à densidade, em frente aos tanques, observou-se maior abundância, seguida pela estação a 1.000 m a jusante. Já, nas estações de amostragem a 500 m (a montante e jusante), o número de indivíduos foi inferior às demais. Assim, independentemente do ambiente lótico, constatou-se menor riqueza e abundância de algas perifíticas nas estações a 500 m dos tanques, o que reforça a importância de ser realizado o biomonitoramento em uma área de maior abrangência.

Periphytic algae response to temperature changes and artificial nutrient enrichment - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v31i3.1627 / Resposta das algas perifíticas às alterações de temperatura e ao enriquecimento artificial de nutrientes em curto período de tempo - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v31i3.1627

This study set out to evaluate, via a mesocosm experiment, the influence of the temperature and concentration of nutrients (N and P) in the abundance of periphytic algae (except Bacillariophyceae) of the upper Paraná river floodplain. The experiment was designed using 5 treatments: a control (C), added nutrients (P+, N+, NP+) at 25C, and without added nutrients at 15C. Glass slides were used for periphytic algae colonization, and the samples were taken on the 15th and 31st days following colonization. Canonical Correspondence Analysis revealed a clear separation among treatment groups due to temperature and added nutrients. A decrease in temperature affected the abundance of periphytic algae classes, especially in the reduction of the relative density of Cyanophyceae and increase in Zygnemaphyceae. The artificial addition of nutrients especially P altered the structure of the periphytic algae communities. The relative densities of the classes, in general, increased with the addition of nutrients. Phosphorus may be considered a driver of periphytic algae, as can be seen by the rapid response after artificial enrichment.

O estudo visou avaliar, em um experimento de mesocosmos, a influência da temperatura e de concentrações de nutrientes na abundância das algas perifíticas (exceto Bacillariophyceae) na planície de inundação do alto rio Paraná. O delineamento experimental constituiu-se de cinco tratamentos: controle (C) e adição de nutrientes (P+, N+ e NP+) a 25C, e frio (F) com diminuição da temperatura a 15C e sem adição de nutrientes. Lâminas de vidro foram utilizadas para colonização das algas perifíticas, e as amostragens foram feitas entre o 15 e o 31 dia de sucessão. Pela Análise de Correspondência Canônica, pode-se observar uma clara separação entre os tratamentos devido à temperatura e adição de nutrientes. A diminuição de temperatura afetou a abundância das classes de algas perifíticas, principalmente pela redução da densidade relativa de Cyanophyceae e aumento de Zygnemaphyceae. O enriquecimento artificial de nutrientes, principalmente P, alterou a estrutura da comunidade de algas perifíticas, em termos de densidade das classes algais. As densidades relativas das classes, em geral, aumentaram com a adição de nutrientes. O fósforo pode ser considerado direcionador na densidade das algas perifíticas, como pode ser observado pela rápida resposta após os enriquecimentos artificiais.

Periphytic algae in two environments of the lower Doce river (Juparanã lagoon and Pequeno river Linhares, Espírito Santo State, Brazil): spatial and temporal variation - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v30i4.535 / Algas perifíticas em dois ambientes do baixo rio Doce (lagoa Juparanã e rio Pequeno Linhares, Estado do Espírito Santo, Brasil): variação espacial e temporal - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v30i4.535

This research aimed to evaluate the spatial and temporal variation of the periphytic algae community within two environments of the lower Doce River: Juparanã Lagoon and Pequeno River. Samplings were carried out every three months from August 2004 to May 2005 at both sites. Natural substrata of Eichhornia azurea (Sw.) Kunth petioles were collected from the sites. The community was analyzed according to species richness, frequency of occurrence, density of organisms, abundance and dominancy. Eighty-six taxa were recorded in the lagoon, and the density of organisms varied from 20,595 ind cm-2 (May/05) to 88,712 ind cm-2 (Nov/04). Eighty-three taxa were recorded in the river, and the density of organisms varied from 16,049 ind cm-2 (Feb/05) to 71,663 ind cm-2 (Aug/04). At both sites, the classes that predominated qualitatively were Cyanophyceae, Bacillariophyceae and Zygnemaphyceae, in which filamentous and unicellular forms dominated, followed by colonial forms. Quantitatively, the most representative classes were Cyanophyceae and Bacillariophyceae. A spatial variation was not observed. Precipitation, water temperature, electric conductivity and transparency were the variables that most oscillated according to seasonal variation (dry or rainy season). They also presented a greater number of significant correlations with the biological variables, showing evidence of temporal heter

A pesquisa objetivou avaliar a variação espacial e temporal da comunidade de algas perifíticas em dois ambientes do baixo rio Doce: lagoa Juparanã e rio Pequeno. Foram realizadas coletas trimestrais (agosto/04 a maio/05) em duas estações amostrais, uma na lagoa e outra no rio. Foram coletados pecíolos de Eichhornia azurea (Sw.) Kunth. Os atributos da comunidade analisados foram: riqueza de táxons, freqüência de ocorrência, densidade, abundância e dominância. Na lagoa Juparanã, foram registrados 86 táxons e a densidade variou de 20.592 ind cm-2 (mai/05) a 88.712 ind cm-2 (nov/04). No rio Pequeno, foram registrados 83 táxons e a densidade variou de 16.049 ind cm-2 (fev/05) a 71.663 ind cm-2 (ago/04). Em ambos os ambientes, as classes predominantes qualitativamente foram Cyanophyceae, Bacillariophyceae e Zygnemaphyceae, havendo domínio das formas filamentosas e unicelulares seguidas das coloniais. As classes Cyanophyceae e Bacillariophyceae foram mais representativas quantitativamente. Não houve variação espacial. Pluviosidade, temperatura da água, condutividade elétrica e transparência foram as variáveis que mais oscilaram conforme a estação (seca ou chuvosa) e as que apresentaram maior número de correlações significativas com as variáveis biológicas, evidenciando heterogeneidade temporal.