Morphometry and retention time as forcing functions to establishment and maintenance of aquatic macrophytes in a tropical reservoir / Morfometria e tempo de residência como fatores determinantes no estabelecimento e manutenção de macrófitas aquáticas em um reservatório tropical

Abstract Macrophytes may constitute an important resource for several chemical, physical and biological processes within aquatic ecosystems. This study considers that in tropical reservoirs with low retention time and with low values of shoreline development (DL), the expansion and persistence of aquatic macrophytes are mainly reported to local conditions (e.g., hydrodynamic and wind exposure) rather than trophic status and depth of the euphotic zone. In this context, this study aimed at describing and comparing the incidence of aquatic macrophytes in a throughflowing, non-dendritic tropical reservoir. During February 2006 to November 2007, eight limnological surveys were performed quarterly within the Ourinhos Reservoir, and in the mouth areas of its tributaries. At the six sampling stations 30 variables were measured. The number of sites with plants varied between 21 and 38 and at the end of the 1st year the total richness was found. The sampling survey outcome the recognition of 18 species of aquatic macrophytes; Cyperaceae (2 genera and 1 species), Pontederiaceae (3 species) and Onarograceae (3 genera) were the families with higher diversity. Seven species (Typha domingensis Pers., Myriophyllum aquaticum (Vell.) Verdec, Salvinia auriculata Aubl., Eichhornia azurea (Sw.) Kunth, Eleocharis sp1, Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, Oxycaryum cubense (Poepp. & Kunth) Lye) always were present and were more frequent in the sites. The occurrence of emergent species predominated (45.9%), followed by submersed rooted (24.5%), free floating (19.5%), floating rooted (9.7%) and free submersed (0.3%). Although limnological variables and the distribution of macrophytes have discriminated the same sampling points, the stepwise multiple linear regressions did not pointed out strong correspondences (or coherence) among the most constant and distributed macrophyte species and the selected limnological variables, as well the trophic statuses. Seeing the low relationship among limnological variables and macrophytes distribution, in the case of Ourinhos Reservoir, the results pointed out that the water turbulence, low DL and wind exposure are the main driving forces that determine its aquatic plant distribution, life forms and species composition.

Resumo As macrófitas podem constituir um recurso importante para vários processos físicos, químicos e biológicos dos ecossistemas aquáticos. Esse estudo considera que nos reservatórios tropicais com baixo tempo de retenção e com baixos valores do grau de desenvolvimento das margens (DL), a expansão e manutenção das macrófitas aquáticas são referidas principalmente às condições locais (e.g., hidrodinâmica e exposição ao vento), ao invés do estado trófico e da profundidade de zona eufótica. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo descrever e comparar a incidência de macrófitas aquáticas em um reservatório tropical de fluxo rápido e não dendrítico. De fevereiro de 2006 a novembro de 2007, oito avaliações limnológicas foram realizadas trimestralmente no reservatório Ourinhos e nas regiões de desembocadura de seus afluentes. Nas seis estações de amostragem 30 variáveis foram determinadas. O número de locais com plantas variou entre 21 e 38 e no final do primeiro ano o número total de espécies foi encontrado. Foram relacionadas 18 espécies de macrófitas aquáticas; Cyperaceae (2 gêneros e espécies), Pontederiaceae (3 espécies) e Onarograceae (3 gêneros) foram as famílias com mais diversidade. Sete espécies (Typha domingensis Pers., Myriophyllum aquaticum (Vell.) Verdec, Salvinia auriculata Aubl., Eichhornia azurea (Sw.) Kunth, Eleocharis sp1, Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, Oxycaryum cubense (Poepp. & Kunth) Lye) sempre estiveram presentes e foram as mais frequentes. As ocorrências de espécies emergentes predominaram (45,9%), seguidas das submersas enraizadas (24,5%), flutuantes livres (19,5%), flutuantes enraizadas (9,7%) e submersas livres (0,3%). Embora as variáveis limnológicas e as distribuições de macrófitas tenham discriminado os mesmo pontos de coleta, regressões lineares múltiplas stepwise não apontaram correspondências fortes (ou coerentes) entre as espécies de macrófitas mais constantes e distribuídas e as variáveis limnológicas, assim como os estados tróficos. No reservatório Ourinhos, a baixa relação entre as variáveis limnológicas e a distribuição das macrófitas aponta que a turbulência da água, o baixo valor de DL e a exposição ao vento sejam as principais forças que determinam a distribuição das plantas aquáticas, as suas formas de vida e a composição das espécies.

Growth of Haematococcus pluvialis Flotow in alternative media / Crescimento de Haematococcus pluvialis Flotow em meios alternativos

Abstract Current study investigates the effect of two alternative media NPK (20-5-20) fertilizer and NPK plus macrophyte (M+NPK) compared to the commercial medium (WC) under growth rate and physiological parameters in batch culture mode (2-L), and verifies whether the use of fertilizer (NPK) and macrophyte (Eichhornia crassipes) would be a good tool for Haematococcus pluvialis culture in the laboratory. The highest number of cells of H. pluvialis has been reported in NPK medium (5.4 × 105cells.mL–1) on the 28th day, and in the M+NPK and WC media (4.1 × 105 cells.mL–1 and 2.1 × 105 cells.mL–1) on the 26th day, respectively. Chlorophyll-a contents were significantly higher (p<0.05) in NPK medium (41-102 µg.L–1) and lower in WC and M+NPK media (14-61 µg.L–1). The astaxanthin content was less than 0.04 mg.L–1. Production cost of 10-L of H. pluvialis was low in all media, and NPK and M+NPK media had a cost reduction of 65% and 82%, respectively when compared with commercial medium (WC). The use of a medium based on commercial fertilizer and macrophyte (E. crassipes) produced a new medium formulation that proved to be efficient, at least in batch culture mode, in promoting high density culture of H. pluvialis. NPK and macrophyte (E. crassipes) medium seems to be an adequate alternative to replace the conventional one (WC).

Resumo O presente estudo investigou o efeito de dois meios alternativos, NPK (20-5-20) e NPK mais macrófita (M+NPK), em relação ao meio comercial (WC) para avaliar a taxa de crescimento e parâmetros fisiológicos em cultivo estático (2-L), a fim de verificar se o fertilizante (NPK) e a macrófita (Eichhornia crassipes) podem ser utilizados no cultivo de Haematococcus pluvialis em laboratório. O maior número de células de H. pluvialis foi observado no meio NPK (5,4 × 105 células.mL–1) no vigésimo oitavo dia, e nos meios M+NPK e WC foi de 4,1 × 105 células.mL–1 e 2,1 × 105.celulas.mL–1 no vigésimo sexto dia, respectivamente. Os teores de clorofila-a foram significativamente maiores (p<0,05) em meio NPK (41-102 g.L–1) quando comparado aos meios WC e M+NPK (14-61 g.L–1). O teor de astaxantina foi menor que 0,04 mg.L–1. O custo de produção de 10-L de H. pluvialis foi baixo em todos os meios sendo que os meios NPK e M+NPK apresentaram uma redução de custos de 65% e 82%, respectivamente, quando comparados ao meio comercial. O meio contendo fertilizante e o de macrófita (E. crassipes) obtiveram resultados eficientes em cultivo estático, com alta densidade celular de H. pluvialis. O meio NPK e o de macrófita (E. crassipes) demonstraram ser uma alternativa adequada para substituir o meio comercial (WC).

Efectos del huracán "Pauline" (1997) sobre la fauna asociada a la planta Eichhornia crassipes en la Laguna Coyuca, Pacífico Sur de México

Effects of hurricane "Pauline" (1997) on the fauna associated with the plant Eichhornia crassipes in Laguna Coyuca, South Pacific of Mexico. Reports on the effects of hurricanes on marine and coastal nvironments often deal with coral reefs, but little is known about their effect on the communities associated with the water hyacinth, Eichhornia crassipes. From January 1997 (pre-hurricane) through April 1998 (post-hurricane) we made montly collections of fauna in E. crassipes roots from Laguna Coyuca, Mexico (17º00’-16º54’ N, 99º58’-100º05’ W). The hurricane affected Coyuca on October 9th, 1997 and caused mortalities of that fauna. During the three subsequent months the absence of E. crassipes and its associated fauna in the study area was evident, but in January 1998, we found a partial reestablishment of E. crassipes and its associated fauna. Four months later, this community was almost back to pre-hurricane levels. Rev. Biol. Trop. 56 (2): 603-611. Epub 2008 June 30.

Observaciones sobre los efectos que el huracán "Pauline" produjo a su paso por la laguna Coyuca, sur del Pacífico de México la madrugada del 9 de octubre de 1997, indican que el disturbio tropical ocasionó en el área la desaparición temporal de la fauna asociada a las raíces del lirio acuático en relación a la fauna registrada durante los meses anteriores al fenómeno; durante los tres meses posteriores se registró la disminución de E. crassipes en el área de estudio. En enero de 1998 se observó el inicio de su recuperación y se recolectaron los primeros organismos asociados a sus raíces; cuatro meses más tarde el lirio acuático y su fauna asociada casi alcanzaban los mismos niveles registrados antes del huracán.