Response of phytoplankton to an experimental fish culture in net cages in a subtropical reservoir / Resposta do fitoplâncton ao cultivo experimental de peixes em tanques-rede em um reservatório subtropical

Abstract This study aimed to evaluate nutrients concentration and spatial-temporal changes in phytoplankton biovolume during an experimental fish culture in net cages in a lateral arm of Salto Caxias reservoir, Brazil. Two sampling stations were placed in the affected lateral arm and other two in a cageless lateral arm. Neither abiotic variables nor phytoplankton biovolume presented significant differences between the treatments. Only temporal changes were confirmed by the analysis performed. Both lateral arms were classified as oligotrophic, reflecting low influence of the net cages. Phytoplankton growth seems to be limited by nitrogen. Biovolume values were, in general, low and five major functional groups were recognized (E, F, G, K and P). In summer higher biovolume values were observed and representatives of Chlorophyceae and Cyanobacteria belonging to the functional groups F and K, respectively, were the most important. In winter phytoplankton was mainly composed by Bacillariophyceae taxa from P group. G group was also restricted to winter and E group occurred in winter and summer. The variations recorded in phytoplankton structure appear to have been mainly influenced by seasonal changes in temperature, precipitation and nutrients availability. The effects of net cages on the abiotic variables and phytoplankton biovolume appear to have been small, probably due to the small number of net cages employed and the system dilution capacity. However, a permanent monitoring of phytoplankton is recommended, since this environment has a carrying capacity, from which the trophic state may increase.

Resumo Este estudo objetivou avaliar alterações nas variáveis abióticas e no biovolume fitoplanctônico durante o cultivo experimental de peixes em tanques-rede em um braço lateral do reservatório de Salto Caxias, Brasil. Foram selecionadas duas estações de amostragem no braço com tanques-rede e outras duas em um braço sem tanques. As variáveis abióticas e o biovolume fitoplanctônico não apresentaram diferenças significativas entre os locais estudados. Apenas mudanças temporais foram confirmadas pelas análises utilizadas. Os dois braços laterais foram classificados como oligotróficos, refletindo a baixa influência dos tanques-rede. O crescimento do fitoplâncton parece ter sido limitado principalmente por nitrogênio. Os valores de biovolume foram, em geral, baixos e cinco principais grupos funcionais foram observados (E, F, G, K e P). No verão, os maiores valores de biovolume foram observados e representantes de Chlorophyceae e Cyanobacteria dos grupos funcionais F e K, respectivamente, se destacaram. No inverno, o fitoplâncton foi composto principalmente por táxons de Bacillariophyceae do grupo P. O grupo G também foi restrito ao inverno e o grupo E ocorreu no inverno e verão. As variações registradas na estrutura do fitoplâncton parecem ter sido principalmente influenciadas pelas mudanças sazonais de temperatura, precipitação e disponibilidade de nutrientes. Os efeitos dos tanques-rede sobre as variáveis abióticas e biovolume fitoplanctônico parecem ter sido pequenos, provavelmente devido ao pequeno número de tanques utilizados e a capacidade de diluição do sistema. Entretanto, o monitoramento permanente do fitoplâncton é recomendado, uma vez que este ambiente possui uma capacidade de suporte, a partir da qual o estado trófico pode aumentar.

Structure and dynamics of the planktonic diatom community in the Iguassu River, Paraná State, Brazil / Estrutura e dinâmica da comunidade de Diatomáceas planctônicas do rio Iguaçu, estado do Paraná, Brasil

Abstract The evaluation of abiotic and biotic variables can provide information for understanding the structure and function of lotic systems. To obtain this information, measurements of 15 chemical and physical variables and of phytoplankton were conducted at two sampling stations. The present study aims to evaluate the temporal and spatial variation of planktonic diatoms in terms of abiotic variables and the trophic level of the river water and to select diatom species as descriptors of the physical and chemical conditions of the water upstream (S1) and downstream (S2) of the Iguassu River over an annual cycle. Sampling station S1 was classified as oligotrophic to mesotrophic, and S2 was classified as ultra-oligotrophic to oligotrophic. A total of 98 diatom species distributed among 39 genera was recorded, showing no dominant species but 36 abundant species. Although the differences of chemical and physical variables between S1 and S2 were limited to greater turbulence and turbidity, processes triggered by heavy rainfall exerted a significant influence on community structure, and a temporal change in composition was observed. At the end of the dry period, due to the recovery of nutrients and high transparency, there was an abundance of Cocconeis placentula var. lineata. In the rainy period, with increased turbulence and turbidity processes resulting from higher rainfall, there was an abundance of Aulacoseira granulata var. granulata.

Resumo A avaliação das variáveis abióticas e bióticas pode prover informações para o entendimento da estrutura e do funcionamento dos sistemas lóticos. No intuito de obter tais informações, quinze variáveis físicas e químicas e o fitoplâncton foram analisadas em duas estações de amostragem. O presente trabalho tem como objetivo avaliar a variação temporal e espacial das diatomáceas planctônicas em função das variáveis abióticas e do nível trófico da água do rio, e eleger populações descritoras das condições físicas e químicas da água a montante (S1) e a jusante (S2) das cataratas do rio Iguaçu, ao longo de um ciclo anual. A estação de amostragem S1 foi classificada como oligotrófica à mesotrófica e a S2, de ultraoligotrófica à oligotrófica. Um total de 98 espécies de diatomáceas distribuídas entre 39 gêneros foram registrados, não apresentando espécies dominantes, mas 36 espécies abundantes. Mesmo apresentando diferenças das variáveis químicas e físicas entre S1 e S2, apenas a maior turbulência e turbidez da água, processos desencadeados pela elevada pluviosidade, exerceram papel significativo na estruturação da comunidade, sendo observado mudança temporal na composição. No final do período seco, pela recuperação de nutrientes e pela elevada transparência, observou-se a abundância de Cocconeis placentula var. lineata. No período chuvoso, com maior turbulência e turbidez, processos decorrentes da maior pluviosidade, registrou-se a abundância de Aulacoseira granulata var. granulata.