Loss of biodiversity in a conservation unit of the Brazilian Atlantic Forest: the effect of introducing non-native fish species / Perda de biodiversidade em uma unidade de conservação da Mata Atlântica brasileira: efeitos da introdução de espécies não nativas de peixes

Abstract The introduction of species has become an important problem for biodiversity and natural ecosystem conservation. The lake system of the middle Rio Doce (MG, Brazil) comprises c. 200 lakes at various conservation states, of which 50 are located within the Rio Doce State Park (PERD). Previous studies had verified several of these lakes suffered non-native fishes introductions and the presence of these species needs for the implementation of actions aiming at not only their control but also the preservation of the native species. This study discusses the effects of non-native fish species in the largest conservation unit of Atlantic Forest in Minas Gerais, southeast of Brazil, using data from 1983 to 2010 distributed as follow: data prior to 2006 were obtained from previous studies, and data from September 2006 to July 2010 were obtained in Lake Carioca at four sampling stations using gillnets, seine nets and sieve. A total of 17 fish species was collected (2006-2010) of which five were introduced species. Among the small to medium size native species (30 to 2000 mm standard length) seven had disappeared, two are new records and one was recaptured. The non-native species Cichla kelberi (peacock bass) and Pygocentrus nattereri (red piranha) are within the most abundant captured species. Integrated with other actions, such as those preventing new introductions, a selective fishing schedule is proposed as an alternative approach to improve the conservation management actions and the local and regional biodiversity maintenance.(AU)

Resumo A introdução de espécies tornou-se um importante problema para a conservação da biodiversidade e dos ecossistemas naturais. O sistema de lagos do médio Rio Doce (MG, Brasil) compreende cerca de 200 lagos em vários estados de conservação, dos quais 50 estão localizados dentro do Parque Estadual do Rio Doce (PERD). Estudos anteriores demonstraram que vários desses lagos sofreram introduções de peixes não nativos. Este estudo discute os efeitos das espécies de peixes não nativos na maior unidade de conservação da Mata Atlântica em Minas Gerais, sudeste do Brasil, utilizando dados de 1983 até 2010, distribuídos da seguinte forma: dados de 1983 a 2005 obtidos de estudos realizados anteriormente, e dados de setembro de 2006 a julho de 2010 obtidos no lago Carioca, utilizando redes de emalhar, redes de arrasto e peneira. Um total de 17 espécies de peixes foi coletado (2006-2010), sendo cinco introduzidas. Dentre estas, Cichla kelberi (tucunaré) e Pygocentrus nattereri (piranha vermelha) estiveram dentre as mais abundantes. Entre as espécies nativas de pequeno a médio porte (30-2000 mm de comprimento padrão), duas foram novos registros e uma foi recapturada. O desaparecimento de sete destas espécies, registradas em estudos anteriores, e a baixa representatividade nas amostragens da maioria das espécies remanescentes, evidencia o alto impacto da invasão de peixes na comunidade estudada. Considerando a importância de ações de manejo de espécies não nativas visando à conservação e manutenção da biodiversidade local e regional, propõem-se a realização de pescas seletivas intensivas, juntamente com ações que previnam novas introduções, incluindo ações educativas junto às comunidades locais.(AU)

Loss of biodiversity in a conservation unit of the Brazilian Atlantic Forest: the effect of introducing non-native fish species

Abstract The introduction of species has become an important problem for biodiversity and natural ecosystem conservation. The lake system of the middle Rio Doce (MG, Brazil) comprises c. 200 lakes at various conservation states, of which 50 are located within the Rio Doce State Park (PERD). Previous studies had verified several of these lakes suffered non-native fishes introductions and the presence of these species needs for the implementation of actions aiming at not only their control but also the preservation of the native species. This study discusses the effects of non-native fish species in the largest conservation unit of Atlantic Forest in Minas Gerais, southeast of Brazil, using data from 1983 to 2010 distributed as follow: data prior to 2006 were obtained from previous studies, and data from September 2006 to July 2010 were obtained in Lake Carioca at four sampling stations using gillnets, seine nets and sieve. A total of 17 fish species was collected (2006-2010) of which five were introduced species. Among the small to medium size native species (30 to 2000 mm standard length) seven had disappeared, two are new records and one was recaptured. The non-native species Cichla kelberi (peacock bass) and Pygocentrus nattereri (red piranha) are within the most abundant captured species. Integrated with other actions, such as those preventing new introductions, a selective fishing schedule is proposed as an alternative approach to improve the conservation management actions and the local and regional biodiversity maintenance.

Resumo A introdução de espécies tornou-se um importante problema para a conservação da biodiversidade e dos ecossistemas naturais. O sistema de lagos do médio Rio Doce (MG, Brasil) compreende cerca de 200 lagos em vários estados de conservação, dos quais 50 estão localizados dentro do Parque Estadual do Rio Doce (PERD). Estudos anteriores demonstraram que vários desses lagos sofreram introduções de peixes não nativos. Este estudo discute os efeitos das espécies de peixes não nativos na maior unidade de conservação da Mata Atlântica em Minas Gerais, sudeste do Brasil, utilizando dados de 1983 até 2010, distribuídos da seguinte forma: dados de 1983 a 2005 obtidos de estudos realizados anteriormente, e dados de setembro de 2006 a julho de 2010 obtidos no lago Carioca, utilizando redes de emalhar, redes de arrasto e peneira. Um total de 17 espécies de peixes foi coletado (2006-2010), sendo cinco introduzidas. Dentre estas, Cichla kelberi (tucunaré) e Pygocentrus nattereri (piranha vermelha) estiveram dentre as mais abundantes. Entre as espécies nativas de pequeno a médio porte (30-2000 mm de comprimento padrão), duas foram novos registros e uma foi recapturada. O desaparecimento de sete destas espécies, registradas em estudos anteriores, e a baixa representatividade nas amostragens da maioria das espécies remanescentes, evidencia o alto impacto da invasão de peixes na comunidade estudada. Considerando a importância de ações de manejo de espécies não nativas visando à conservação e manutenção da biodiversidade local e regional, propõem-se a realização de pescas seletivas intensivas, juntamente com ações que previnam novas introduções, incluindo ações educativas junto às comunidades locais.

Diurnal sampling reveals significant variation in CO2 emission from a tropical productive lake / Amostragem diurna demonstra variação significativa na emissão de CO2 em um lago tropical produtivo

It is well accepted in the literature that lakes are generally net heterotrophic and supersaturated with CO2 because they receive allochthonous carbon inputs. However, autotrophy and CO2 undersaturation may happen for at least part of the time, especially in productive lakes. Since diurnal scale is particularly important to tropical lakes dynamics, we evaluated diurnal changes in pCO2 and CO2 flux across the air-water interface in a tropical productive lake in southeastern Brazil (Lake Carioca) over two consecutive days. Both pCO2 and CO2 flux were significantly different between day (9:00 to 17:00) and night (21:00 to 5:00) confirming the importance of this scale for CO2 dynamics in tropical lakes. Net heterotrophy and CO2 outgassing from the lake were registered only at night, while significant CO2 emission did not happen during the day. Dissolved oxygen concentration and temperature trends over the diurnal cycle indicated the dependence of CO2 dynamics on lake metabolism (respiration and photosynthesis). This study indicates the importance of considering the diurnal scale when examining CO2 emissions from tropical lakes.(AU)

É amplamente aceito na literatura que lagos são em geral heterotróficos e supersaturados com CO2 já que recebem carbono alóctone. Porém, autotrofia e insaturação de CO2 podem ocorrer em pelo menos parte do tempo, especialmente em lagos produtivos. Como a escala diurna é particularmente importante para a dinâmica de lagos tropicais, variações diurnas na pCO2 e no fluxo de CO2 através da interface ar-água foram avaliadas num lago tropical produtivo do sudeste do Brasil (Lagoa Carioca) durante dois dias consecutivos. Tanto a pCO2 quanto o fluxo de CO2 foram significativamente diferentes entre o dia (9:00 às 17:00) e a noite (21:00 às 5:00), confirmando a influência desta escala na dinâmica do CO2 na Lagoa Carioca. Foram registradas heterotrofia e emissão de CO2 pela lagoa apenas durante a noite, enquanto durante o dia não houve emissão significativa. Variações na concentração de oxigênio dissolvido e na temperatura ao longo do dia indicaram a dependência da dinâmica do CO2 no metabolismo (respiração e fotossíntese) deste lago. Este estudo indica a importância de se considerar a escala diurna na avaliação da emissão de CO2 por lagos tropicais.(AU)

Toxic concentrations of metronidazole to Microcystis protocystis / Concentrações tóxicas de metronidazol para Microcystis protocystis

Antimicrobials are among the most commonly used drugs and have become a class of contaminants with great environmental importance. Metronidazole is an antimicrobial used for the therapeutic management of several human diseases. The toxicity of antimicrobials on aquatic species may affect sensitive microorganisms and reduce metabolic processes. Cyanobacteria is a group of organisms that are of great ecological importance in aquatic environments. Studies indicate that cyanobacteria are very sensitive to some antimicrobials. Therefore, it is necessary to evaluate the effects of metronidazole contamination on phytoplankton. The aim of this study was to investigate the effects of metronidazole on the growth of the cyanobacterium Microcystis protocystis and to evaluate the stability of this antimicrobial agent in the culture medium over a period of 96 hours. M. protocystis was resistant to growth inhibition by metronidazole. The EC50 of this antimicrobial for M. protocystis was 117.3 mg L–1. Under the growth inhibition test conditions, neither a significant change in the MNZ concentration nor the presence of drug metabolites or degradation products was observed. These results indicate low cellular uptake of the antimicrobial agent and its persistence in the culture medium.(AU)

Antimicrobianos estão entre os fármacos mais usados e tem se tornado uma classe emergente de contaminantes com grande importância ambiental. A toxicidade dos antimicrobianos sobre as espécies aquáticas podem afetar microrganismos sensíveis e reduzir seus processos metabólicos. O Metronidazol é um antimicrobiano usado para o manejo terapêutico de várias doenças humanas. Cyanobacteria é um grupo de organismos de grande importância ecológica no ambiente aquático. O estudo visou investigar os efeitos do metronidazol- MNZ sobre o crescimento da cianobactéria Microcystis protocystis e avaliar a persistência do antimicrobiano no meio de cultivo durante 96h. A M. protocystis mostrou-se resistente à inibição de crescimento pelo MNZ. A EC50% do MNZ para a espécie foi 117,3 mg L–1. Nas condições do teste de inibição de crescimento não foi observada variação significativa da concentração de MNZ nem a presença de metabólitos ou produtos de degradação do fármaco, indicando baixa captação celular do antimicrobiano e sua persistência no meio de cultivo.(AU)

Morphological variation in Staurastrum rotula (Zygnemaphyceae, Desmidiales) in the deepest natural Brazilian lake: essence or accident? / Variação morfológica em Staurastrum rotula (Zygnemaphyceae, Desmidiales) em um lago natural profundo do Brasil: essência ou acidente?

For many decades, polymorphism and its consequences have only been studied from the taxonomic point of view. Presently, interest has switched to the environmental causes of morphological variation and its consequences in the form and essence of the species. This study aimed at evaluating desmids morphological modifications of Staurastrum rotula Nordstedt during inter-annual succession patterns in two warm monomitic tropical lakes: Dom Helvécio (19°45′- 19°48′45″S, 42°33′45″W) and Carioca (19°45′20″S, 42°37′12″W). The effect of thermal stability and light and nutrients availability was based on samples collected monthly from January 2002 to December 2006 compared the morphological modifications. Results indicated that morphological variation, asexual reproduction, theratological forms, mucilaginous envelope and fungal infection were highest in Lake Dom Helvécio and coincided with the biomass increase of species with complex morphology between September and March (stratification period). The Zmix oscillation, wind and rainfall occurring at the end of the mixing period and beginning of the stratification were suggested as autochthonous and allochthonous disturbance agents, respectively, identified as inducers of asexual reproduction and consequently of the morphological variation. It was suggested that incidence of parasitism may act as a potential controlling agent for the Staurastrum rotula population size. It was concluded that morphological variation represents accidents in the original form, i.e. in the desmid species essence, promoting the existence of ecoforms, not of new infraspecific taxa.(AU)

Por muitas décadas, o polimorfismo e suas conseqüências foram estudados apenas do ponto de vista taxonômico. Atualmente, o interesse se volta para as causas ambientais das variações morfológicas e suas consequencias na forma e essência da espécie. O estudo teve como objetivo avaliar as modificações morfológicas de Staurastrum rotula Nordstedt durante padrões inter-anuais de sucessão em dois lagos tropicais monomíticos-quentes: Dom Helvécio (19°45′-19°48′45″S, 42°33′45″W) e Carioca (19°45′20°″S, 42°37′12″W). O efeito da estabilidade térmica e potenciais distúrbios sobre as modificações morfológicas foi baseado em amostras coletadas mensalmente de janeiro de 2002 a dezembro de 2006. Os resultados indicaram que a variação morfológica, a reprodução assexuada, as formas teratológicas, envelope mucilaginoso e infecção fúngica foram maiores no Lago Dom Helvécio e coincidiu com o aumento da biomassa de espécies com morfologia complexa entre setembro e março (período de estratificação). A oscilação Zmix, vento e chuva ocorrentes entre o final do período de mistura e início da estratificação foram sugeridos como agentes perturbadores autóctones e alóctones, respectivamente, identificados como indutores de reprodução assexuada e, consequentemente, de variação morfológica. Foi sugerido que a incidência de parasitismo atua no controle do tamanho da população Staurastrum rotula. A variação morfológica, portanto, representa acidentes na forma original, ou seja, na essência das desmídias, promovendo a existência de ecoformas, não de novos táxons infraespecíficos.(AU)