Variation of biometric parameters and C, N, and P concentrations of Oryza glumaepatula at different depths of an amazonian lake impacted by bauxite tailings (Lake Batata, Pará, Brazil)

ABSTRACT

Lake Batata is a typical Amazonian clear water lake which has undergone anthropogenic impacts. Thirty percent of its total area has been covered with bauxite tailings. Thus, it is possible to distinguish two areas in this ecosystem the impacted and the natural. The goal of this research was to study C, N, and P content variation and the values of biomass, length, density, and culm diameter of Oryza glumaepatula at different depths in the natural and impacted areas of Lake Batata. The results obtained in this research suggest that the availability of P and N, in both water and sediment, is lower at the shallow site when compared to the deeper sites. On the other hand, C concentrations decreased as P and N concentrations increased. This may be explained by the structural function of C in aquatic macrophytes. At shallower sites, due to the reduced water column, individuals invest in supporting structures that display high C concentrations. The higher density and biomass of O. glumaepatula at the intermediate site indicate that this area presents the best conditions for germination and establishment of individuals of this species. The chemical composition and biometric parameters of O. glumaepatula have shown that this population has higher spatial variation in the natural area. In the impacted area, the absence of significant variations in N and P concentrations in O. glumaepatula among the three sampled sites promotes higher homogeneity in the stands. The high CP and NP ratios indicate that, in the impacted area, P is more limiting to the development of O. glumaepatula than it is in the natural area. The reduced values of biomass and density of O. glumaepatula in the impacted area suggest that the bauxite tailings limit the development of this population.

RESUMO

O Lago Batata é um típico lago amazônico de águas claras que sofreu impactos antropogênicos. De sua área total, 30% foi recoberta com rejeito de bauxita. Desta forma, pode-se distinguir duas áreas nesse ecossistema impactada e natural. O objetivo desta pesquisa foi estudar a variação de C, N e P e os valores de biomassa, comprimento, densidade e diâmetro do colmo de Oryza glumaepatula em diferentes profundidades, nas áreas impactada e natural, do Lago Batata. Os resultados obtidos na pesquisa sugerem que as disponibilidades de P e N, tanto na água como no sedimento, são menores no ponto raso quando comparado com os pontos mais profundos. Por outro lado, as concentrações de C diminuíram à medida que as concentrações de P e N aumentaram. Isto pode ser explicado pela função estrutural do C em macrófitas aquáticas. Nos pontos mais rasos, devido à reduzida coluna d'água, indivíduos investem em estruturas de suporte com elevadas concentrações de C. A elevada densidade e biomassa de O. glumaepatula no ponto intermediário indica que essa área apresenta as melhores condições para germinação e estabelecimento de indivíduos dessa espécie. A composição química e os parâmetros biométricos de O. glumaepatula mostraram que essa população possui elevada variação espacial na área natural. Na área impactada, a menor variação nas concentrações de N e P nos três pontos de amostragem promove alta homogeneidade nos estandes. As altas razões CP e NP indicam que, na área impactada, o P é mais limitante para o desenvolvimento de O. glumaepatula do que na área natural. Os reduzidos valores de biomassa e densidade de O. glumaepatula na área impactada sugerem que o rejeito de bauxita limita o desenvolvimento dessa população.