Seasonal dynamics of the shoreline vegetation in the Zapatosa floodplain lake complex, Colombia / Dinámica estacional de la vegetación litoral en el complejo lagunar inundable Zapatosa, Colombia

Floodplain lakes and associated wetlands in tropical dry climates are controlled by pronounced and severe seasonal hydrologic fluctuations. We examined the plant community response to a bimodal flooding pattern in the Zapatosa Floodplain Lake Complex (ZFLC), Northern Colombia. We measured floristic and quantitative change in four sampling periods emphasizing seasonal differences in plant abundance and life-form structure. Of 79 species identified in the lake complex, 52 were used to characterize eight community types via classification and ordination procedures. Results showed that community structure does not change significantly during the flooding/receding stages. But maximum drawdown phase significantly disrupts the aquatic community structure and the exposed shorelines become colonized by ruderal terrestrial plants. Early rainfalls at the beginning of the wet season are emphasized as an important feature of plant regeneration and community development. The general strategy of the ZFLC vegetation can be framed into the flood pulse concept of river-floodplain systems. Thus, plant communities are mainly responding to disturbances and destruction events imposed by extreme water level fluctuations. Rev. Biol. Trop. 62 (3): 1073-1097. Epub 2014 September 01.

Las ciénagas y humedales asociados a sistemas fluviales en climas tropicales secos son controlados por fluctuaciones hidrológicas estacionales pronunciadas. En este trabajo se examinó la respuesta de la comunidad vegetal a un patrón bimodal de inundaciones en el complejo de ciénagas de Zapatosa (ZFLC), al norte de Colombia. Se estudiaron los cambios florísticos y cuantitativos de la vegetación en cuatro periodos de muestreo destacando diferencias estacionales en las abundancias y la estructura biotipológica de las plantas. De las 79 especies identificadas en el complejo lagunar, 52 se utilizaron para caracterizar ocho tipos de comunidades mediante tácticas multivariadas de clasificación y ordenación. Los resultados revelan que la estructura de las comunidades no cambia de manera significativa durante los periodos de inundación/sequía. Únicamente la época de máxima sequía altera la estructura de las comunidades acuáticas y el litoral expuesto es colonizado por plantas ruderales terrestres. Las precipitaciones iniciales al inicio de la temporada de lluvias se destacan como una característica importante para la regeneración de las plantas y el desarrollo subsiguiente de las comunidades. La estrategia de sobrevivencia general de la vegetación acuática del ZFLC puede enmarcarse en el concepto de pulso de inundación de los sistemas fluviales inundables. Por lo tanto las comunidades vegetales responden principalmente a los disturbios y la destrucción impuestos por las fluctuaciones extremas del nivel del agua.

Diet of Lontra longicaudis (Olfers, 1818) (Carnivora: Mustelidae) in three limnic systems in Southern Rio Grande do Sul State, Brazil

The aim of the present work was to study the diet of Lontra longicaudis in three limnic systems (anthropogenic shallow lakes, pluvial channel and coastal stream) in Rio Grande do Sul State coastal plain, southern Brazil. Fishes were the most consumed item in all the three systems, being Mugilidae the most representative family in the pluvial channel and coastal stream and Cichlidae in the shallow lakes. Other identified items were mollusks, insects, crustaceans, amphibians, reptiles, birds and mammals and vegetal fragments. The high frequency of birds in the shallow lakes was remarkable, considering the lower frequencies of this item in previous investigations on the species diet. There was a high frequency of swamp eels (Synbranchidae, Synbranchus marmoratus) in the pluvial channel and shallow lakes, which were usually absent or found in low frequencies in previous studies.

Temporal coherence among tropical coastal lagoons: a search for patterns and mechanisms

Temporal coherence (i.e., the degree of synchronicity of a given variable among ecological units within a predefined space) has been shown for several limnological features among temperate lakes, allowing predictions about the structure and function of ecosystems. However, there is little evidence of temporal coherence among tropical aquatic systems, where the climatic variability among seasons is less pronounced. Here, we used data from long-term monitoring of physical, chemical and biological variables to test the degree of temporal coherence among 18 tropical coastal lagoons. The water temperature and chlorophyll-a concentration had the highest and lowest temporal coherence among the lagoons, respectively, whereas the salinity and water colour had intermediate temporal coherence. The regional climactic factors were the main factors responsible for the coherence patterns in the water temperature and water colour, whereas the landscape position and morphometric characteristics explained much of the variation of the salinity and water colour among the lagoons. These results indicate that both local (lagoon morphometry) and regional (precipitation, air temperature) factors regulate the physical and chemical conditions of coastal lagoons by adjusting the terrestrial and marine subsidies at a landscape-scale. On the other hand, the chlorophyll-a concentration appears to be primarily regulated by specific local conditions resulting in a weak temporal coherence among the ecosystems. We concluded that temporal coherence in tropical ecosystems is possible, at least for some environmental features, and should be evaluated for other tropical ecosystems. Our results also reinforce that aquatic ecosystems should be studied more broadly to accomplish a full understanding of their structure and function.

A coerência temporal (i.e., o nível de sincronismo de uma dada variável ecológica entre unidades ecológicas) tem sido demonstrada para uma vasta gama de variáveis limnológicas em lagos de clima temperado, permitindo que predições sobre a estrutura e o funcionamento destes ecossistemas sejam realizadas. Entretanto, há pouca evidência da coerência temporal de variáveis limnológicas entre ecossistemas aquáticos tropicais, onde a variação climática é menos pronunciada entre as estações do ano. Neste estudo, utilizamos dados de longa duração do monitoramento de variáveis físicas, químicas e biológicas para testar a ocorrência de coerência temporal entre 18 lagoas costeiras tropicais. A temperatura da água e a concentração de clorofila-a apresentaram, respectivamente, a maior e a menor coerência temporal entre as lagoas, enquanto que a salinidade e a coloração da água apresentaram padrões intermediários. Fatores climáticos regionais foram os principais fatores responsáveis pelos padrões de coerência da temperatura e coloração da água, enquanto que a orientação em relação ao mar e as características morfométricas das lagoas explicaram boa parte da variação da salinidade e da coloração da água entre as lagoas. Estes resultados indicam que tanto fatores locais (morfometria) quanto regionais (precipitação, temperatura do ar) regulam as condições físicas e químicas das lagoas costeiras pela contribuição dos ecossistemas terrestre e marinho em uma escala da paisagem. Por outro lado, a concentração de clorofila-a é aparentemente limitada por condições locais específicas, resultando em um fraco padrão de coerência temporal entre as lagoas. Concluímos que a coerência temporal em ecossistemas tropicais é possível, pelo menos para algumas variáveis ambientais, e deve ser avaliada para outros ecossistemas. Nossos resultados também reforçam a ideia que ecossistemas aquáticos devem ser estudados em uma perspectiva mais ampla (e.g. de bacia de drenagem) para o completo entendimento da sua estrutura e funcionamento.

Pelagic and littoral cladocerans (Crustacea, Anomopoda and Ctenopoda) from reservoirs of the Northwest of São Paulo State, Brazil / Cladóceros (Crustacea, Anomopoda e Ctenopoda) pelágicos e litorâneos em reservatórios na região noroeste do estado de São Paulo, Brasil

There are few studies on the zooplankton from the northwestern region of São Paulo State, Brazil, compared to other regions of the State. Cladocerans are a very representative zooplankton group with high species diversity. Most of this diversity can be found at littoral zones of lakes and reservoirs, especially those occupied by macrophytes. This study was part of a thematic project FAPESP/BIOTA Program - The Virtual Institute of Biodiversity (www.biotasp.org.br), and its aim is to catalogue and analyze the distribution of cladoceran species (Crustacea, Anomopoda and Ctenopoda) in pelagic and littoral zones from small reservoirs in the northwest of the São Paulo State, in dry and rainy seasons. Zooplankton samplings were carried out in littoral and pelagic zone of 10 small shallow reservoirs (mean depth: 2.8 m) using a plankton 45 µm mesh net. Water physical and chemical parameters were also monitored with a multiparameter Horiba U10. pH and dissolved oxygen concentration were lower at rainy than dry seasons, indicating high decomposition rates of organic matter introduced from the rural environment, being the main factor contributing to reservoirs' eutrophication. Fifty eight cladocerans species were recorded, with four new occurrences for the São Paulo State. This high richness contrasts with the high devastation of the northwestern region in the State. During the two seasons, littoral zones presented higher cladoceran richness and diversity than pelagic zone. Littoral zones with higher macrophytes diversity also showed higher cladocerans richness and diversity than that with low macrophyte diversity. Littoral and pelagic zones comparisons emphasized the importance of studies on different regions of the aquatic environments, confirming the elevated richness in the littoral zone, as reported in previous works. This study revealed also the strong influence of the macrophyte community and the adjacent terrestrial environment, which is occupied by forest or agriculture.

A região noroeste paulista é uma das regiões com menor quantidade de dados sobre o zooplâncton, comparado a outras regiões do estado. Os Cladocera constituem um grupo bastante representativo do zooplâncton, apresentando elevada diversidade de espécies. A maior parte desta diversidade pode ser encontrada nas regiões litorâneas de lagos e reservatórios, especialmente aquelas ocupadas por muitas macrófitas. Como parte de um projeto temático mais amplo (Programa Biota-Fapesp - Instituto Virtual da Biodiversidade, www.biotasp.org.br), o presente trabalho tem o objetivo de caracterizar as comunidades de cladóceros (Crustacea, Anomopoda e Ctenopoda) pelágicos e litorâneos presentes em pequenos reservatórios na região noroeste do estado de São Paulo, nas estações seca e chuvosa. As amostragens foram realizadas tanto na zona litorânea quanto pelágica de 10 pequenos reservatórios rasos (média de 2,8 m), através de arrastos verticais com rede de plâncton de 45 µm de malha. Parâmetros físicos e químicos da água também foram avaliados utilizando-se o aparelho Horiba U10. As concentrações de oxigênio e o pH foram mais baixos na estação chuvosa, indicando maiores taxas de decomposição. A entrada de matéria proveniente do ambiente rural pode ser o principal fator que contribui para a eutrofização dos reservatórios. No total, foram identificadas 58 espécies de cladóceros, sendo que destas, quatro constituem novas ocorrências para o estado de São Paulo. Esta elevada riqueza contrapõe-se com o fato de que a região noroeste paulista tem sido considerada uma das mais devastadas do estado. Maiores valores de riqueza e diversidade foram observados na zona litorânea, comparado à zona pelágica, durante as duas estações. Zonas litorâneas com maior diversidade de macrófitas também apresentaram maiores riqueza e diversidade de espécies de cladóceros do que zonas com menor diversidade de macrófitas. As comparações entre as zonas litorâneas e pelágicas evidenciaram a importância dos estudos nos diferentes compartimentos dos ambientes aquáticos, confirmando a elevada riqueza na zona litorânea, já relatada em tantos outros trabalhos, bem como revelando a forte influência da comunidade de macrófitas e do ambiente terrestre adjacente.

Riesgo sanitario por pesticidas organoclorados en aguas de una laguna pampeana argentina / Health risk by organochlorine pesticides in waters of an Argentine pampean shallow lake

En la laguna El Carpincho (Junín, provincia de Buenos Aires, Argentina) se determinaron agroquímicos organoclorados, por lo que podrían existir efectos negativos para la salud en sus usuarios. El objetivo del trabajo fue estimar el riesgo sanitario (ARS) por los pesticidas hallados durante el baño recreativo. El ARS se basó en el modelo USEPA probabilístico para riesgo agregado y acumulativo a los pesticidas alfa y δ Hexaclorociclohexano (HCH), Endosulfán y Endosulfán sulfato. El ARS se estimó tanto para efectos no carcinogenéticos como carcinogenéticos, considerando la ingesta accidental de agua y el contacto dérmico. El individuo expuesto asumido fue un pescador deportivo que toma un baño en la laguna de una hora por día. Su tipología (frecuencia de excursiones, duración y experiencia) se justificó en resultados previos referidos a aspectos sociales de la pesquería allí instalada. El riesgo agregado y acumulativo para los efectos no carcinogenéticos y carcinogenéticos fue de 3,19E-05 y 1,76E-08 (5 y 3 órdenes de magnitud menores al nivel de peligrosidad para cada tipo de efecto), siendo los isómeros de HCH los principales contribuyentes en ambos casos. El uso de la laguna para baño no representaría un riesgo atendible para las condiciones de exposición consideradas.

Organochlorine pesticides were detected in El Carpincho shallow lake (Junín, Buenos Aires province, Argentina), and they could have negative effects on its users' health. The object of this study was to assess the human health risk (HR) associated with these pesticides during recreational bathing. The probabilistic HR assessment was based on aggregate and cumulative USEPA models and applied to alpha and δ HCH, Endosulfan and Endosulfan sulphate pesticides. The cancer and noncancer risks were estimated for accidental drinking and dermal contact. The exposure considered was one hour a day-1 by a sport fisherman. The fisherman characteristics (annual fish trip frequency, event length, experience) were based on previous studies on social aspects of local anglers. The aggregate and cumulative noncancer and cancer risks were 3.19E-05 and 1.76E-08 (5 and 3 orders of magnitude lower than the level of hazard for each type of effect). Isomers of HCH were the major contributors in both cases. The recreational use of this shallow lake would not represent an adverse health risk considering the assumed conditions of exposure.

El zooplancton de un lago somero hipereutrófico de la región central de Argentina: cambios después de una década / The zooplankton of a hipereutrophic shallow lake of the central region of Argentina: changes after one decade

La ecología de los cuerpos de agua está influenciada por los aportes de nutrientes desde la cuenca. Los ambientes lénticos de escasa profundidad generalmente presentan elevados niveles de eutrofia, lo que permite alojar una fauna zooplanctónica altamente productiva. Según el modelo de los estados alternativos de los lagos someros, el zooplancton de estos ambientes se caracteriza por una composición taxonómica, un espectro de tallas y por consiguiente una biomasa que dependen de la fauna íctica presente. A pesar de que en Argentina estos ambientes son abundantes y de su importancia dada por su productividad, diversidad e interés recreativo y turístico, sólo recientemente han comenzado a estudiarse considerando estas relaciones. Esta contribución tiene por objetivo dar información colectada durante 2006, mediante muestreos mensuales de agua y zooplancton, sobre los factores de importancia limnológica, su variación e influencia sobre la transparencia del agua y la abundancia y biomasa zooplanctónica de un lago somero urbano hipereutrófico de la provincia de La Pampa y comparar la situación registrada con un estudio similar realizado entre 1995 y 1996. La laguna se caracteriza por sus bajas salinidad y transparencia y por el descenso de estos parámetros entre los dos períodos estudiados. La concentración de nutrientes es mayor que la verificada en lagunas similares de la provincia de Buenos Aires. Si bien durante los dos períodos el número de especies fue el mismo, se verificaron cambios en la composición taxonómica, registrándose en 2006 menor número de cladóceros y mayor de rotíferos y la ausencia de especies de Daphnia, lo que puede contribuir al descenso de la transparencia verificada en este período. Las especies halladas fueron de talla pequeña, típico del zooplancton sometido a predación por peces. Entre ambos períodos se verificó un descenso en la abundancia de la comunidad zooplanctónica, sobre todo en cladóceros y rotíferos.

The water bodies ecology is influenced by the contributions of nutrients from the basin. The shallow lentic ecosystems generally presents high levels of eutrophy, which allows to sustain a highly productive zooplanktonic fauna. According to the model of the alternative states of shallow lakes, zooplankton of these environments is characterized by a taxonomic composition, a spectrum of sizes and therefore a biomass that depends on the fishes present. Although in Argentina these ecosystems are abundant and of their importance given by their productivity, diversity and by their recreational and tourist interest, only recently they have begun to be studied. This contribution must by objective give information collected during 2006, by means of monthly samplings of water and zooplankton, on the factors of limnologic importance, their variation and influences on the water transparency and the abundance and zooplanktonic biomass of a shallow urban hipereutrophic lake of La Pampa province and to compare the situation registered with a similar study made between 1995 and 1996. The lagoon is characterized by low salinity and transparency and the reduction of these parameters between both periods studied. The nutrients concentration is greater than the verified in similar environments of Buenos Aires province. Although during both periods the species number was the same, it was verified changes in the taxonomic composition, registering in 2006 smaller number of cladocerans and greater of rotifers and the absence of Daphnia species, which can contribute to the reduction of the water transparency in this period. The found species were of small size, typical characteristic of zooplankton under fish predation. Between both periods a reduction in the abundance of the zooplankton community was verified, mainly between the cladocerans and rotifers.

Neotropical coastal lagoons: an appraisal of their biodiversity, functioning, threats and conservation management

Neotropical coastal lagoons (NCL) are human-dominated ecosystems. Their distribution along densely populated coastal areas of developing countries makes these systems among the most threatened in the world. Here, we summarize some aspects of the causes and consequences of NCL biodiversity, their functioning, their importance to the surrounding populations, their fragility, and their responses to local and global anthropogenic impacts and the challenges that Neotropical countries face in conserving these systems. Although still scarce and geographically concentrated, a growing body of studies has shown that NCLs are physiographically diversified systems, which harbor a considerable and particular proportion of the Neotropical inland aquatic biodiversity. Despite the fact that coastal lagoons are ecotones that are intricately connected to surrounding environments, they develop mechanisms for structural and functional regulation, which confer to these systems higher productivity and carrying capacities than surrounding ecosystems. Such traits attract residential developments and subsidize local traditional populations with important economic and aesthetic ecosystem revenues such as fisheries and scenic beauty. However, the disorganized human occupation around NCLs are causing profound impacts such as eutrophication, salinization, exotic species introduction, as well as other effects, which are ultimately imposing major habitat degradations and biodiversity extirpations in NCLs. We argue that interdisciplinary conservation strategies, which integrate scientific expertise, government officials, private companies and the general public, are the most likely to overcome the geographic and economic obstacles to NCL conservation.

As lagoas costeiras neotropicais (LCN) estão inseridas em um ambiente antropogênico. Sua localização em regiões costeiras densamente povoadas de países em desenvolvimento coloca estes ecossistemas entre os mais impactados do mundo. Neste trabalho, resumimos vários aspectos relacionados às causas e conseqüências da sua biodiversidade, seu funcionamento e os bens proporcionados à população do seu entorno. Sua fragilidade e as respostas a impactos humanos locais e globais, assim como os desafios para a sua conservação por países neotropicais, também são abordados. Apesar de escassos e geograficamente concentrados, um número crescente de estudos tem mostrado que as LCN são sistemas fisiograficamente diversificados, abrigando uma proporção considerável da biodiversidade dos ambientes aquáticos continentais neotropicais. Apesar de as lagoas costeiras representarem ecótonos bastante conectados ao ambiente adjacente, elas desenvolveram mecanismos próprios de regulação funcional e estrutural, conferindo uma maior produtividade e capacidade de suporte em relação aos ambientes circundantes. Tais características estimulam o desenvolvimento humano ao seu redor e subsidiam populações tradicionais locais com benefícios econômicos e estéticos como pesca e beleza cênica. No entanto, a ocupação desordenada de regiões próximas às LCN vem causando profundos distúrbios como eutrofização, salinização, introdução de espécies exóticas e outros, os quais acarretam a degradação do hábitat e a perda de biodiversidade. Acreditamos que estratégias de conservação multidisciplinares, que integrem conhecimento científico, órgãos governamentais, companhias privadas e opinião pública, são as mais indicadas para sobrepor os obstáculos geográficos e econômicos impostos à conservação das LCN.

Neotropical coastal lagoons: an appraisal of their biodiversity, functioning, threats and conservation management / Lagoas costeiras neotropicais: uma apreciação sobre sua biodiversidade, funcionamento, principais ameaças e estratégias de conservação

Neotropical coastal lagoons (NCL) are human-dominated ecosystems. Their distribution along densely populated coastal areas of developing countries makes these systems among the most threatened in the world. Here, we summarize some aspects of the causes and consequences of NCL biodiversity, their functioning, their importance to the surrounding populations, their fragility, and their responses to local and global anthropogenic impacts and the challenges that Neotropical countries face in conserving these systems. Although still scarce and geographically concentrated, a growing body of studies has shown that NCLs are physiographically diversified systems, which harbor a considerable and particular proportion of the Neotropical inland aquatic biodiversity. Despite the fact that coastal lagoons are ecotones that are intricately connected to surrounding environments, they develop mechanisms for structural and functional regulation, which confer to these systems higher productivity and carrying capacities than surrounding ecosystems. Such traits attract residential developments and subsidize local traditional populations with important economic and aesthetic ecosystem revenues such as fisheries and scenic beauty. However, the disorganized human occupation around NCLs are causing profound impacts such as eutrophication, salinization, exotic species introduction, as well as other effects, which are ultimately imposing major habitat degradations and biodiversity extirpations in NCLs. We argue that interdisciplinary conservation strategies, which integrate scientific expertise, government officials, private companies and the general public, are the most likely to overcome the geographic and economic obstacles to NCL conservation.

As lagoas costeiras neotropicais (LCN) estão inseridas em um ambiente antropogênico. Sua localização em regiões costeiras densamente povoadas de países em desenvolvimento coloca estes ecossistemas entre os mais impactados do mundo. Neste trabalho, resumimos vários aspectos relacionados às causas e conseqüências da sua biodiversidade, seu funcionamento e os bens proporcionados à população do seu entorno. Sua fragilidade e as respostas a impactos humanos locais e globais, assim como os desafios para a sua conservação por países neotropicais, também são abordados. Apesar de escassos e geograficamente concentrados, um número crescente de estudos tem mostrado que as LCN são sistemas fisiograficamente diversificados, abrigando uma proporção considerável da biodiversidade dos ambientes aquáticos continentais neotropicais. Apesar de as lagoas costeiras representarem ecótonos bastante conectados ao ambiente adjacente, elas desenvolveram mecanismos próprios de regulação funcional e estrutural, conferindo uma maior produtividade e capacidade de suporte em relação aos ambientes circundantes. Tais características estimulam o desenvolvimento humano ao seu redor e subsidiam populações tradicionais locais com benefícios econômicos e estéticos como pesca e beleza cênica. No entanto, a ocupação desordenada de regiões próximas às LCN vem causando profundos distúrbios como eutrofização, salinização, introdução de espécies exóticas e outros, os quais acarretam a degradação do hábitat e a perda de biodiversidade. Acreditamos que estratégias de conservação multidisciplinares, que integrem conhecimento científico, órgãos governamentais, companhias privadas e opinião pública, são as mais indicadas para sobrepor os obstáculos geográficos e econômicos impostos à conservação das LCN.