RESUMEN
Floodplain lakes are especially dynamic due to the irregular flow regime of the Paraná River and its location along the geomorphologic gradient between the lakes and the river. The response of Eichhornia crassipes (Mart.) Solms (one of the most frequent aquatic plant) was studied in two floodplain lakes with different flooding regimes. Samples were taken between March 1997 and December 2001 on 13 different hydrologic conditions during prolonged hydrologic connection and prolonged hydrologic isolation. Leaf height, leaf density, biomass and nutrient content of the mature leaves of E. crassipes were measured and related to water level fluctuation and the hydrologic connectivity. The lake more connected with the main channel had a long lasting inundation phase. In this condition the surface area covered by water increased more than three times compared to prolonged hydrologic isolation condition. As river water entered the floodplain lakes, dissolved inorganic nitrogen increased to high values, especially NO3-, whereas the isolation condition was characterised by a decrease in NO3- concentrations to undetectable levels. Compared to plants growing in the more isolated lake, those growing in the more connected lake had a significantly lower leaf density, longer leaves, less root biomass and lower ratio between below-ground and above-ground biomasses. However, total and leaf biomasses were not significantly different between sites. In each lake, differences in leaf height, leaf biomass and root biomass between prolonged hydrologic connection and isolation, as well as the insignificant relationship between leaf size and leaf density, indicate that the morphological traits of E. crassipes respond to pluri-annual water level fluctuations. The highest nutrient concentration in mature leaves was registered at the end of the prolonged hydrologic connection in the more connected lake. During the prolonged isolation, leaves had more lignin and a higher L:N ratio than at high waters, at the same sites. The success of E. crassipes in occupying habitats subjected to wide and erratic fluctuations in water level, such as the Paraná River floodplain, appears to be related to its ability to modify morphological traits according to water level. Rev. Biol. Trop. 56 (2): 613-623. Epub 2008 June 30.
Se analiza la respuesta de Eichhornia crassipes, una de las plantas acuáticas más frecuentes en la planicie de inundación del río Paraná, a las fluctuaciones del río en dos lagos con diferente conectividad. Las muestras fueron tomadas en 13 condiciones hidrológicas entre Marzo de 1997 y Diciembre de 2001. Durante el periodo de prolongada conectividad hidrológica, el área cubierta por el agua aumenta más de tres veces y el contenido de nitrógeno inorgánico disuelto fue mayor en comparación con la condición de prolongado aislamiento. En comparación con las plantas del lago más aislado del río, las del más conectado tuvieron significativamente menor densidad de hojas, hojas más largas, menor biomasa de raíces y menor cociente entre la biomasa de las partes aéreas y las partes sumergidas. Las diferencias en la altura y la biomasa de hojas y raíces entre diferentes condiciones hidrológicas y la no significativa relación entre el tamaño y su densidad, indican que las características morfológicas de las plantas responden a fluctuaciones del nivel del agua. Durante la prolongada conexión con el río el contenido de nutrientes de las hojas maduras fue alto, en tanto que durante el aislamiento prolongado las hojas tuvieron mayor contenido de lignina y alto cociente L:N. El éxito de Eichhornia crassipes en la ocupación de hábitats sujetos a amplias y erráticas fluctuaciones del nivel del agua parece estar relacionado con su capacidad para modificar sus características morfológicas en función de las fluctuaciones del nivel del agua.
Asunto(s)
Biomasa , Ecosistema , Eichhornia/fisiología , Movimientos del Agua , Argentina , Densidad de Población , Ríos , Estaciones del AñoRESUMEN
Lenitic and lotic aquatic environments were studied in the Middle Paraná River basin, one of the largest rivers of the world (basin: 1,510,000 km2, length: 2,570 km). The Paraná River (S 31° 42’ 04"; W 60° 29’ 39"), during El Niño-Southern Oscillation (ENSO) (1997-1998), registered maximum flows of 29,962 m3 s-1(more than twice the mean flow) and also positive pluvial anomalies (A) (from +120 mm to +161 mm). However, concentrations of Escherichia coli remained low, with values similar to the mean (p > 0.05) (1.3802 log10 cfu/100 ml). Only a maximum peak (1.903 log10 cfu/100 ml), significantly higher than the mean (p < 0.0001), was detected during the ascending phase of the flood pulse. During La Niña (September 1999 - March 2000; Q =11,255 m3 s-1; A = -78 mm to -84 mm), concentrations of E. coli were significantly lower than the mean (p< 0.0001). During the post-Niña period, with normal flows (Q = 14,900 m3 s-1) but with strong positive pluvial anomalies (A= +118 mm to +377 mm), the fecal indicator density reached maximum values (up to 2.699 log10 cfu /100 ml, p< 0.0001). The multiple regression model used with all the results obtained in the Paraná River showed that variations in concentrations of E. coli are mainly explained by pluvial precipitations and hydrometric level (p = 0.001). Temporal patterns of concentrations of E. coli in a small, secondary course (Q = 101 m3 s-1) followed those of the Paraná River, but concentrations and peaks of E. coli produced by exceptional rains showed a higher magnitude (maximum: 3.325 log10 cfu /100 ml). In the floodplain lakes, away from urban centers, concentrations of E. coli were not associated to hydroclimatic anomalies, but directly to vegetable cover: maximum concentrations were always registered during periods that lakes remained covered by floating macrophytes (mainly Eichhornia crassipes); on the contrary, minimum concentrations were registered during periods without vegetable cover.
Se estudiaron ambientes acuáticos leníticos y lóticos en la cuenca del río Paraná Medio, uno de los ríos más grandes del mundo (cuenca: 1.510.000 km2, longitud: 2.570 km). El río Paraná (31° 42’ 04"S; 60° 29’39"W), durante El Niño Oscilación Sur (ENOS) (1997-1998), registró caudales máximos de 29.962 m3 s-1(más del doble del caudal medio) y también anomalías pluviales (A) positivas (desde +120mm a +161mm). Sin embargo, la concentración de Escherichia coli se mantuvo baja, con valores similares (p > 0,05) a la media (1,3802 log10ufc/100ml). Solamente se detectó un pico máximo (1,903 log10ufc/100ml) significativamente mayor a la media (p < 0,0001) durante la fase ascendente del pulso de la creciente. Durante La Niña (sept. 1999 - marzo 2000; Q =11.255 m3 s-1 ;A = -78mm a -84mm), las concentraciones de E. coli resultaron inferiores a la media (p<0,0001). Durante el período post-Niña, con caudales normales (Q = 14.900 m3 s-1) pero con fuertes anomalías pluviales positivas (A= +118 mm a +377mm), la densidad del indicador fecal alcanzó valores máximos (hasta 2,699 log10ufc /100ml, p< 0,0001).La aplicación de un modelo de regresión múltiple al conjunto de los resultados obtenidos en el río Paraná, muestra que las variaciones en la concentración de E. coli son principalmente explicadas por las precipitaciones pluviales y el nivel hidrométrico (p = 0,001). Los patrones temporales de las concentraciones de E. coli en un pequeño cauce secundario (Q = 101 m3s-1) siguieron a las del río Paraná, pero las concentraciones y los picos de E. coli producidos por lluvias excepcionales fueron de mayor magnitud (máximo: 3,325 log10ufc /100ml). Enlas lagunas de la llanura de inundación, lejos de centros urbanos, la concentración de E. coli no estuvo asociada con anomalías hidroclimáticas, sino directamente con la cobertura vegetal: las concentraciones máximas se registraron siempre durante los períodos que permanecían cubiertas con macrófitas flotantes (principalmente Eichhornia crassipes). Durante los períodos sin cobertura vegetal, por el contrario, se registraron las concentraciones mínimas de E. coli.