ABSTRACT
La deposición de nutrientes por vía atmosférica tiene graves impactos sobre la ecología de bosques y cuerpos de agua templados. Sin embargo, su importancia en cuerpos de agua neotropicales casi no ha sido estudiada. En este artículo se cuantifica la contribución de nitrógeno inorgánico disuelto (NID, [NO3--N + NH4+-N]) y fósforo inorgánico soluble (FIS, [PO4-3-P]) depositados en bulto sobre superficies húmedas por vía atmosférica hacia el lago Atitlán (Guatemala). Las cargas estimadas de NID y FIS consecuencia de la deposición atmosférica directa (depositada sobre la superficie del lago) fueron de 151.2 ton/año y 5.6 ton/año, respectivamente. Con estos resulta-dos, se estima que el aporte de FIS por deposición atmosférica al lago Atitlán es comparable al de sus principales ríos tributarios, y de casi el doble para el ingreso de NID. Las estimaciones para el lago Atitlán son mayores que lo reportado para otros lagos. Nuestro estudio proporciona información básica para entender la eutrofización del lago Atitlán, enfatizado en la importancia de la deposición atmosférica como contribuyente al deterioro de este cuerpo de agua. Además, demuestra la necesidad de extender este tipo de estudio a otras cuencas neotropicales y la importancia de minimizar este impacto.
Atmospheric nutrient deposition has serious impacts on the ecology of forests and temperate water bodies nevertheless its importance in Neotropical water bodies has hardly been studied. Here we quantify the contribution of bulk atmospheric deposition on wet surfaces of dissolved inorganic nitrogen (DIN,[NO3--N + NH4+-N])and soluble inorganic phosphorus (SIP, [PO4-3-P])into Lake Atitlán (Guatemala). The estimated NID and SIP loads from this direct deposition on the lake surface were respectively, 151.2 tons/year and 5.6 tons/year. With these results, we estimated that the SIP input from atmospheric deposition to Lake Atitlán is comparable to that from the lake's main tributary rivers, whereas for DIN entry this is almost twice as much. Estimates for Lake Atitlán are higher than those reported for many lakes. Our study provides basic information towards understanding the eutrophication of Lake Atitlán, emphasizes the importance of atmospheric deposition in this process and the need for additional studies to document the process in neotropical watersheds.
Subject(s)
Humans , Phosphorus/analysis , Lakes/analysis , Nitrogen/analysis , Rain/chemistry , Temperature , Wind , Basins , Nutrients , EutrophicationABSTRACT
El impacto antrópico cercano al lago de Amatitlán ha generado niveles altos de eutrofización que conllevan cambios en la dinámica del ecosistema. Uno de ellos es la proliferación de cianobacterias del género Microcystis que pueden llegar a ser perjudiciales para la fauna y flora de lugar e incluso para los seres humanos. Se presenta el caso de cultivo de un consorcio de fitoplancton, tomado directamente del lago y llevado al laboratorio en condiciones controladas, para medir su consumo y aporte de nitrógeno y fósforo, además de los cambios en los factores fisicoquímicos y la biomasa. Se observó la presencia de diatomeas del genero Nitszchia y cianobacterias como Dolichospermum, con una marcada dominancia de Microcystis sp. Se analizó el porcentaje de cambio en la concentración de nutrientes. Los resultados indican que hubo un aumento en las concentraciones de amonio, nitrato y nitrógeno inorgánico disuelto, mientras que disminuyó el nitrógeno total, el fósforo total y los ortofosfatos. Esto indica que hay aporte de nitrógeno inorgánico, consumo de fósforo y nitrógeno orgánico. El fósforo parece ser el nutriente limitante, ya que, al consumirse en un 90 % la biomasa empieza a decrecer.
The anthropic impact near lake Amatitlán has generated high levels of eutrophication that lead to changes in ecosystem dynamics. One of them is the proliferation of cyanobacteria of the genus Microcystis that can be harmful to the fauna and flora of the place and even to humans. The case of cultivation of a phytoplankton consortium, taken directly from the lake and taken to the laboratory under controlled conditions, to measure its consumption and contribution of nitrogen and phosphorus, in addition to changes in physicochemical factors and biomass is presented. The presence of diatoms of the genus Nitszchia and cyanobacteria such as Dolichospermum was detected, with a marked dominance of Microcystis sp. The percentage change in nutrient concentration was analyzed. The results indicated that there was an increase in the amounts of dissolved inorganic ammonium, nitrate and nitrogen, while total nitrogen, total phosphorus and orthophosphates decreased. This indicates that there is contribution of inorganic nitrogen, consumption of phosphorus and organic nitrogen. Phosphorus seems to be the limiting nutrient, since, when consumed by 90 %, biomass begins to decrease.
Subject(s)
Humans , Lakes/analysis , Cyanobacteria , Microcystis , Phosphorus/analysis , Phytoplankton , Eutrophication , Nitrogen/analysisABSTRACT
Se realizó un estudio sobre la composición y abundancia del fitoplancton en el lago de Amatitlán, y el efecto de la calidad de agua sobre su biodiversidad. Para ello, se colectaron muestras de agua en cuatro puntos específicos del lago, en la superficie del agua y a profundidades de 5, 10 y 20 m, de manera mensual durante el 2017. Se midieron parámetros fisicoquímicos in situ como temperatura y pH. Igualmente, se identificaron y contabilizaron cianobacterias y microalgas. El índice de estado trófico (IETP) catalogó al lago como eutrófico e hipertrófico (IETP = 63.80-88.18). Se reportan 34 géneros de fitoplancton distribuidos en 30 familias, 17 órdenes y 10 clases. Los indicadores biológicos, tales como, floraciones algales de Microcystis (38.41%), baja diversidad de diatomeas (Nitzschia, Aulacoseira y Cyclotella), presencia de microalgas Nitzschia y Scenedesmusresistentes a procesos de eutrofización, y alta concentración de coliformes fecales, de hasta 24,000 NMP/100 ml, evidenciaron la baja calidad de agua que se presenta en el lago de Amatitlán. En época seca se encontró más diversidad de microalgas debido a la mayor incidencia de radiación solar, el poco recambio de agua y la acumulación de materia orgánica. Aunque esto varía con los cambios en la concentración de nitrógeno total (NT) y fosforo total (PT), que potencian la proliferación de cianobacterias tóxicas. La biodiversidad del lago fue baja debido al estado hipereutrófico en que se encuentra. Se recomienda poner en funcionamiento plantas de tratamiento de aguas residuales para evitar que esta problemática continúe.
A study was carried out on the composition and abundance of phytoplankton in Amatitlán lake, and the effect of water quality on its biodiversity. For this, water samples were collected at four specific points in the lake, on the water surface and at depths of 5, 10 and 20 m, in a monthly way during 2017. Physicochemical parameters were measured in situ such as temperature and pH. Likewise, cyanobacteria and microalgae were identified and accounted. The trophic state index (IETP) cataloged the lake as eutrophic and hypertrophic (IETP = 63.80-88.18). 34 genera of phytoplankton distributed in 30 families, 17 orders and 10 classes are reported. Biological indicators, such as Microcystis algal blooms (38.41%), low diatom diversity (Nitzschia, Aulacoseira and Cyclotella), presence of Nitzschia and Scenedesmus microalgae resistant to eutrophication processes, and high concentration of fecal coliforms, up to 24,000 NMP/100 ml, evidenced the low quality of water that occurs in lake Amatitlán. In the dry season, more microalgae diversity was found due to the higher incidence of solar radiation, little water change and the accumulation of organic matter. Even though this varies with changes in the concentration of total nitrogen (NT) and total phosphorus (PT), which enhance the proliferation of toxic cyanobacteria. The lake's biodiversity was low due to its hypereutrophic state. We recommend to put this wastewater treatment plants into operation to prevent this problem to continue.
Subject(s)
Phytoplankton/growth & development , Water Quality , Lakes/analysis , Phosphorus/analysis , Biodiversity , Microcystis/growth & development , Coliforms , Eutrophication , Microalgae , Wastewater/toxicity , Nitrogen/analysisABSTRACT
Abstract We evaluated the response of the biomass of aquatic macrophytes under limnological changes after water level fluctuation (WLF) of two tropical reservoirs (R1 and R2), located in northeastern Brazil. Initially we tested the hypothesis that post-WLF limnological conditions and biomass of macrophytes increase or decrease, depending on the variable or species. We monitored a 4 × 50 m permanent plot, in four expeditions per period (pre- or post-WLF), assessing species biomass and 10 limnological variables. We utilized 0.25 × 0.25 m quadrats for biomass. Once the effect of WLF in limnological variables and species biomass was confirmed, we utilized Canonical Correspondence Analysis to understand the relationship between limnological variables and species biomass. The abundant and/or dominant species in pre-WLF of R1 ( Pistia stratiotes, Eichhornia crassipes and Salvinia auriculata) and R2 (Paspalidium geminatum and S. auriculata) reduced their biomass post-WLF and were correlated with temperature, total phosphorous and nitrate. The reduced biomass of P. stratiotes, E. crassipes and S. auriculata in post-WLF widened resource availability, allowing coexistence of species. Therefore, we suggest that the change of limnological conditions in post-WLF in artificial lakes acts only as a moderator factor of the interspecific interaction (especially coexistence), without direct relation between these conditions and species biomass.
Resumo Avaliamos a resposta da biomassa de macrófitas aquáticas às alterações ambientais após flutuação do nível de água (WLF) de dois reservatórios tropicais (R1 e R2), localizados no Nordeste do Brasil. Inicialmente, testamos a hipótese de que após uma WLF as condições limnológicas e a biomassa das macrófitas aumentam ou diminuem, dependendo da variável ou espécie. Por isso, monitoramos uma parcela permanente de 4 × 50 m, em quatro amostragens por período (pré ou pós-WLF), avaliando a biomassa de espécies e 10 variáveis limnológicas. Utilizamos quadrados de 0,25 × 0,25 m na amostragem da biomassa. Uma vez que o efeito do WLF em variáveis limnológicas e biomassa das espécies foi confirmado, utilizamos a Análise de Correspondência Canônica para compreender a relação das variáveis limnológicas com a biomassa de espécies. As espécies abundantes e/ou dominantes no pré-WLF de R1 (Pistia stratiotes, Eichhornia crassipes e Salvinia auriculata ) e R2 (Paspalidium geminatum e S. auriculata ) reduziram sua biomassa pós-WLF, correlacionando-se diretamente com temperatura, fósforo total e nitrato. A redução da biomassa de P. stratiotes , E. crassipes e S. auriculata em pós-WLF ampliou a disponibilidade de recursos, permitindo a coexistência de espécies. Portanto, sugerimos que a mudança das condições limnológicas no pós-WLF em lagos artificiais atua apenas como um fator moderador da interação interespecífica (em especial a coexistência), sem relação direta entre essas condições e a biomassa das espécies.
Subject(s)
Water Movements , Lakes/analysis , Biomass , Magnoliopsida/physiology , Brazil , Lakes/chemistry , Water Resources , Aquatic Organisms/physiologyABSTRACT
ABSTRACT This work described a novel halotolerant phage, JMT-1, with a spherical morphology. JMT-1, which was isolated from a hypersaline lake, could produce clear plaques on Chromohalobacter sp. LY7-3. The purified virions are spherical, have no visible tail, and are about 30-50 nm in diameter. JMT-1 has a wide host range, and this study showed that the phage can infect at least five halophilic bacteria. The proteins of JMT-1 were analyzed using sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, and six proteins were detected. Results show that JMT-1 is a bacteriophage with a linear double-stranded DNA. Meanwhile, the genome is approximately 23 kb in length and is sensitive to the restriction endonucleases Bam I, EcoR I, Hind III and Kpa I. JMT-1 has a high titer, approaching 1.5 × 109 pfu/mL after dilution to 10−6 pfu/mL. The phage is also sensitive to chloroform but not to temperature, pH, and lowered salt concentration. JMT-1 is a spherical lytic halotolerant phage with a wide host range and has the tolerance to specific extreme environments. These data could provide references for studying phage resources in extreme environments and would also provide the useful methods for isolation and identification of other valuable phage in the salt lake environment.
Subject(s)
Bacteriophages/isolation & purification , Virion/isolation & purification , Lakes/virology , Host Specificity , Bacteria/virology , Bacteriophages/classification , Bacteriophages/physiology , Bacteriophages/genetics , Virion/classification , Virion/physiology , Sodium Chloride/analysis , Lakes/analysis , China , Genome, ViralABSTRACT
Abstract Central Argentina has numerous saline lakes sustained by groundwater sources and rainfall. These lakes are temporary and experience significant changes in water level and salinity, depending on wet and dry climate cycles. This study aims to investigate the scarcely known dynamics of environmental and zooplankton parameters during the drying phase of one of these lakes. Monthly samples were taken from December 2 012 to July 2 013 in the Ojo de Agua Uriburu lake, previous to its drying. At the beginning of the study, the lake's depth was 0.7 m and its salinity was 16.65 g L-1, later, in July, its depth decreased to 0.06 m and its salinity increased to 92.9 g L-1. Zooplankton species richness was low (three crustaceans and three rotifers), with Boeckella poopoensis and Moina eugeniae dominating in the system. Maximum density and biomass were attained by the two dominant species in April (318.5 ind L-1 and 3 029.1 µg L-1 dry weight; and 242.4 ind L-1 and 1 530.4 µg L-1 dry weight, for B. poopoensis and M. eugeniae, respectively), and no correlation was found between these parameters and salinity. Maximum average body lengths for both species were observed in the last months of sampling (M. eugeniae: 1 020 ± 84.2 µm and B. poopoensis: 1 348.8 ± 89.0 µm). At this point of the study, neither juvenile nor larval stages were found. The increase in average body size is, arguably, the result of increased salinity in the system through a negative effect on reproduction. Because this lake reached hypersalinity, its ecological dynamics are unique among those of other temporary, saline lakes that dried in central Argentina. Similar studies on other temporary ecosystems are needed to increase the information on these little known ecological aspects.
Resumen Argentina central tiene numerosos lagos salinos alimentados por fuentes de agua subterránea y agua de lluvia. Estos lagos son temporales y experimentan cambios significativos en el nivel de agua y la salinidad, de acuerdo con los ciclos climáticos de sequía y humedad. Este estudio pretende investigar las poco conocidas dinámicas del zooplancton y de los parámetros ambientales durante la fase de desecación de uno de estos lagos. Se tomaron muestras mensuales desde Diciembre de 2012 hasta Julio de 2013 en el lago "Ojo de Agua Uriburu", antes de su desecación. Al principio del estudio, la profundidad del lago fue de 0.7 m y su salinidad fue de 16.65 g L-1. Posteriormente, en Julio, su profundidad decreció a 0.06 m y su salinidad aumentó a 92.9 gL-1. La riqueza de especies de zooplancton fue baja (3 crustáceos y 3 rotíferos), con Boeckella poopoensis y Moina eugeniae dominando el sistema. Estas dos especies alcanzaron la máxima densidad y biomasa en Abril (318.5 ind L-1 y 3 029.1 µg L-1 en peso seco; 242.4 ind L-1 y 1 530.4 µg L-1 en peso seco para B. poopoensis y M. eµgeniae, respectivamente). No se encontró correlación ente estos dos parámetros y la salinidad. Las máximas longitudes corporales promedio para ambas especies se obtuvieron en los últimos meses de muestreo (M. eµgeniae: 1 020 µm ± 84.2 y B. poopoensis: 1 348.8 µg ± 89.0 µm). En este punto del estudio, no se encontraron estados larvales ni juveniles. El incremento en tamaño corporal es, posiblemente, el resultado del efecto en la reproducción causado por el incremento en la salinidad del sistema. Dado que el lago alcanzó un estado de hipersalinidad, sus dinámicas ecológicas son únicas en el conjunto de lagos temporales y salinos que se secan en Argentina Central. Se requieren estudios similares en otros ecosistemas temporales para aumentar la información sobre estos aspectos ecológicos poco conocidos.
Resumo. No centro da Argentina há inúmeros lagos salinos que são alimentados por aportes freáticos e precipitações. Estes lagos são temporários e sofrem alterações significativas do nível de água e salinidade, relacionados com ciclos climáticos úmidos e secos. O objetivo deste estudo foi investigar a dinâmica pouco conhecida dos parâmetros ambientais e do zooplâncton durante a fase de secagem de um desses lagos. As amostras foram coletadas mensalmente entre dezembro de 2012 a julho de 2013 no lago "Ojo de Agua Uriburu", antes da secagem do mesmo. No início do estudo, a profundidade do lago foi de 0.7 m e a salinidade foi de 16.65 g L-1, mais tarde, em julho, sua profundidade diminuiu para 0.06 m enquanto a salinidade aumentou até 92.9 g L-1. A riqueza de espécies do zooplâncton foi baixa (três crustáceos e três rotíferos), com predomínio de Boeckella poopoensis Marsh, 1906 e Moina eugeniae Olivier, 1954 no sistema. A densidade máxima e biomassa foram atingidas pelas duas espécies dominantes em abril (318.5 ind L-1 e 3 029.1 µg L-1 de peso seco, e 242.4 ind L-1 e 1 530.4 µg L-1 de peso seco, para B. poopoensis e M. eugeniae, respectivamente), e não foi encontrada correlação entre ambos os parâmetros e a salinidade. O comprimento médio máximo do corpo para ambas as espécies foi observado nos últimos meses de amostragem (M. eugeniae: 1 020 µm ± 84.2 e B. poopoensis: 1 348.8 µm ± 89.0). Neste ponto do estudo, não foram evidenciados estágios juvenis nem larvais. O aumento do tamanho médio do corpo é, possivelmente, devido a um efeito negativo da salinidade na reprodução. Dado que este lago atingiu a hipersalinidade, sua dinâmica ecológica é única entre as dinâmicas dos outros lagos salinos temporários que secaram no centro da Argentina. Estudos semelhantes em outros ecossistemas temporários são necessários para aumentar a informação sobre estes aspectos ecológicos pouco conhecidos.
Subject(s)
Zooplankton , Lakes/analysisABSTRACT
Abstract This paper examines water properties from lakes, (depression lakes, sensu Junk et al., 2012), channels (scroll lakes with high connectivity, sensu Junk et al., 2012) and paleo-channels (scroll lakes with low connectivity-sensu Junk et al., 2012, locally called ressacas) located in Mamirauá Sustainable Development Reserve, in Central Amazon floodplain, Amazonas, Brazil. We analysed surface temperature, conductivity, pH, dissolved oxygen, turbidity, transparency, suspended inorganic and organic matter, chlorophyll-a, pheophytin, total nitrogen, total phosphorus, organic and inorganic carbon in 2009 high water phase, 2009 and 2010 low water phases. Multivariate statistical analyses of 24 aquatic systems (6 ressacas, 12 lakes and 6 channels, 142 samples) were applied to the variables in order to: 1) quantify differences among aquatic system types; 2) assess how those differences are affected in the different phases of the hydrological year. First, we analysed the entire set of variables to test for differences among phases of the hydrological year and types of aquatic systems using a PERMANOVA two-way crossed design. The results showed that the all measured limnological variables are distinct regarding both factors: types of aquatic systems and hydrological phases. In general, the magnitude and amplitude of all variables were higher in the low water phase than in the high water phase, except for water transparency in all aquatic system’s types. PERMANOVA showed that the differences between aquatic system’s types and hydrological phases of all variables were highly significant for both main factors (type and phase) and for the type x phase interaction. Limnological patterns of Amazon floodplain aquatic systems are highly dynamic, dependent on the surrounding environment, flood pulse, main river input and system type. These patterns show how undisturbed systems respond to natural variability in such a diverse environment, and how distinct are those aquatic systems, especially during the low water phase. Aquatic systems in Mamirauá floodplain represent limnological patterns of almost undisturbed areas and can be used as future reference for comparison with disturbed areas, such as those of the Lower Amazon, and as a baseline for studies on the effects of anthropogenic influences and climate change and on Amazon aquatic ecosystem.
Resumo Esse trabalho investiga as propriedades da água de lagos (lagos de depressão, sensu Junk et al., 2012), canais (scroll lakes com alta conectividade, sensu Junk et al., 2012) e paleo canais (scroll lakes com baixa conectividade - sensu Junk et al., 2012, localmente chamados de ressaca) localizados na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (RDSM), na planície de inundação da Amazônia Central, Amazonas, Brasil. Analisaram-se temperatura, condutividade, pH, oxigênio dissolvido, turbidez, e transparência da água na superfície e coletaram-se amostras de água na superfície para a determinação de material orgânico e inorgânico em suspensão, clorofila-a, feofitina, nitrogênio e fósforo total, carbono orgânico e inorgânico dissolvido, em duas fases da hidrógrafa, água alta em 2009, e água baixa em 2009 e 2010. Análises de estatística multivariada de 24 sistemas aquáticos (6 ressacas, 12 lagos e 6 canais, 142 amostras) foram realizadas para: 1) quantificar as diferenças entre os tipos de sistemas aquáticos; 2) determinar como essas diferenças são afetadas nas diferentes fases do ano hidrológico. Primeiramente foram analisadas todas as variáveis para testar as diferenças entre as fases do ano hidrológico e dos tipos de sistemas aquáticos utilizando o teste pareado cruzado PERMANOVA. Os resultados mostraram que todas as variáveis limnológicas medidas são distintas em relação a ambos os fatores: tipos de sistemas aquáticos e fases da hidrógrafa. Em geral, a magnitude e amplitude de todas as variáveis foram maiores na fase seca do que na cheia, com exceção da transparência da água em todos os tipos de sistemas aquáticos. Os resultados da PERMANOVA mostraram que as diferenças entre os tipos de sistemas aquáticos e as fases da hidrógrafa para todas as variáveis foram altamente significativas para ambos os fatores (tipo e fase) e ainda para a interação tipo x fase. Os padrões limnológicos dos sistemas aquáticos da planície de inundação Amazônica são altamente dinâmicos, dependente do ambiente ao redor, do pulso de inundação, do rio principal e do tipo de sistema. Os sistemas aquáticos da planície de inundação de Mamirauá representam os padrões limnológicos de áreas não perturbadas e podem servir como futura referência para comparação com as propriedades dos sistemas aquáticos de áreas perturbadas, como as do Baixo Amazonas. Podem ser também utilizados como linha de base para estudos dos impactos antropogênicos e das mudanças climáticas sobre os ecossistemas aquáticos Amazônicos.
Subject(s)
Lakes/chemistry , Rivers/chemistry , Brazil , Droughts , Floods , Lakes/analysisABSTRACT
AbstractDespite being inside a protected area, Lake Sumidouro has been impacted by the anthropogenic occupation of the surrounding area since the 1970’s, compromising the ecological integrity of the lake and the sustainable use of natural resources. This study examined the current trophic classification of the lake and developed methods for improving it through an integrated analysis of morphometric and limnological parameters, land use and land occupation in the watershed, and eutrophication potential. Data for the limnological parameters, land use and land occupation, and morphometric characteristics of Lake Sumidouro were collected in the rainy and dry seasons of 2009 and 2010. Depending on the trophic classification system used, Lake Sumidouro is classified as oligotrophic to hypereutrophic. In our study, the highest concentration of nutrients occurred in the rainy season, indicating that high nutrient inputs played an important role during this period. Areas of anthropogenic occupation comprised approximately 62.9% of the total area of the watershed, with pasture and urban settlement as the main types of land use. The influent total phosphorus load was estimated to be 15,824.3 kg/year. To maintain mesotrophic conditions, this load must be reduced by 29.4%. By comparing the isolated use of trophic state indices, this study demonstrated that comparing the trophic state classification with morphometric analyses, land use and land occupation types in the watershed, and potential phosphorus load provided better information to guide management actions for restoration and conservation. Furthermore, this approach also allowed for evaluating the vulnerability of the environment to the eutrophication process.
ResumoA lagoa Sumidouro apesar de incluída em área protegida tem sido impactada pela ocupação antrópica desde os anos 70, com riscos consideráveis à sua integridade ecológica e utilização sustentável de seus recursos naturais. Este estudo teve como objetivo discutir a classificação trófica comumente utilizada propondo reforça-la através de uma análise integrada dos parâmetros morfométricos e limnológicos, usos e ocupação do solo na bacia e o cálculo do potencial de eutrofização. Parâmetros limnológicos, levantamento dos usos e ocupação do solo e dados morfométricos da lagoa Sumidouro foram medidos nos períodos de chuva e seca de 2009 e 2010. Dependendo do sistema trófico utilizado a lagoa Sumidouro tem sido classificada desde oligotrófica até hipereutrófica e, no presente estudo apresentou as maiores concentrações de nutrientes durante os períodos de chuvas, demonstrando o papel dos maiores aportes neste período. Do total de sua bacia hidrográfica as áreas antropizadas totalizam c.62,9% da área total, sendo que pastagens e ocupação urbana constituem os usos principais. Neste estudo, estimou-se a carga total afluente de fósforo neste ambiente como sendo 15.824,3 kgP/ano. Para manter uma condição de mesotrofia esta carga deverá ser reduzida em 29,4% deste total. Comparado com o uso isolado de índices de estado trófico, este estudo demonstrou que uma associação da classificação do estado trófico com análises morfométricas, usos e ocupação do solo da bacia e potencial de contribuição de fósforo fornece melhor indicação para ações de gestão visando a recuperação e conservação além de também contemplar, a vulnerabilidade dos ambientes ao processo de eutrofização.
Subject(s)
Conservation of Natural Resources , Eutrophication , Lakes/analysis , Water Quality , BrazilABSTRACT
It is located 650m above sea level along the boundary between the North Caribbean and Pacific slopes, near the Southern end of the volcanic Guanacaste mountain range. In the early 1980s the lakes main outlet was dammed and the outflow was diverted into Arenal Reservoir. Lake Cote was first studied in 1990-1991, and later in 2001, before it was again modified by raising its dam by one meter to use its outflow for hydroelectricity. From 2002 to 2010 it has been monitored twice a year for changes in its limnology. Here I present a summary of its basic characteristics and an analysis of their changes through time. The lake is discontinuous polymictic, and sometimes develops a thermocline at 6m depth that may last for several days as evidenced by the occasional development of an anoxic layer close to the bottom. Since its modification for hydropower production, the surface water temperature has attained higher values than before. Oxygen levels in the lake show periods of hypoxia to anoxia in the hypolimnion, that have become more frequent since modification. Despite its turbid water, the lake has low levels of nutrient concentrations and of chlorophyll a. The trend in these parameters in recent times is a reduction in chlorophyll a and an increase in water transparency, implying a reduction in primary productivity. These changes are discussed in relationship with anthropogenic factors such as the modification of the lake and its management, changes in landscape around the lake and global climate change. Rev. Biol. Trop. 62 (2): 567-578. Epub 2014 June 01.
Esta localizado a 650m sobre el nivel del mar en el límite entre las llanuras del Norte y la vertiente del Pacífico en la Cordillera de Guanacaste, Costa Rica. Al inicio de la década de 1980 se construyó una represa en el río de desagüe y el caudal de salida fue desviado hacia el Embalse Arenal. Se realizó un primer estudio entre 1990 y 1991, y luego en el año 2001 antes de que se construyera una nueva modificación del lago mediante el levantamiento del nivel de la presa en un metro con el fin de utilizar la descarga para la producción de energía hidroeléctrica. Del 2002 al 2010 se realizó un monitoreo limnológico dos veces al año. Aquí se presenta un análisis de las principales características y de los cambios a través del tiempo. El lago es polimíctico discontinuo y desarrolla una termoclina intermitente a 6m de profundidad, la cual puede perdurar por varios días o semanas a juzgar por el desarrollo de una capa anóxica cercana al fondo. Desde su modificación la temperatura superficial del lago ha alcanzado valores mayores a los reportados con anterioridad. El hipolimnion muestra periodos de hipoxia a anoxia que se han vuelto más frecuentes. A pesar de la turbidez del lago, la concentración de nutrientes y de clorofila a son bajos. La tendencia en tiempos recientes es a una reducción de la clorofila a y un aumento en la trasparencia del agua. Estos cambios son similares a los observados en lagos donde se ha logrado atribuirlos al cambio climático global. También se pueden deber a la modificación del flujo del efluente por la operación intermitente de la planta hidroeléctrica, que favorece la acumulación de calor en la columna de agua. Esto debido a que otros factores, como el cambio en el uso del suelo en los alrededores del lago ocurrieron en la década de 1980, por lo que no se les puede atribuir una influencia en los cambios observados en los últimos 10 años.
Subject(s)
Chlorophyll/analysis , Fresh Water/analysis , Lakes/analysis , Oxygen/analysis , Power Plants , Temperature , Costa Rica , Environmental Monitoring , Geologic SedimentsABSTRACT
High-altitude mountain lakes remain understudied, mostly because of their relative inaccessibility. Laguna de Guatavita, a small, equatorial, high-altitude crater lake in the Eastern Range of the Colombian Andes, was once of high cultural importance to pre-Columban inhabitants, the original location of the legendary El Dorado. We investigated the factors regulating the primary production in Laguna de Guatavita (4°58’50” N - 73°46’43” W, alt. 2 935m.a.s.l., area: 0.11km², maximum depth: 30m), during a series of three intensive field campaigns, which were conducted over a year-long period in 2003-2004. In each, standard profiles of temperature, oxygen concentration and light intensity were determined on each of 16-18 consecutive days. Samples were collected and analysed for chlorophyll and for biologically-significant solutes in GF/F-filtered water (NH4+, NO3- , NO2-; soluble reactive phosphorus). Primary production was also determined, by oxygen generation, on each day of the campaign. Our results showed that the productive potential of the lake was typically modest (campaign averages of 45-90mg C/m².h) but that many of the regulating factors were not those anticipated intuitively. The lake is demonstrably meromictic, reminiscent of karstic dolines in higher latitudes, its stratification being maintained by solute- concentration gradients. Light penetration is poor, attributable to the turbidity owing to fine calcite and other particulates in suspension. Net primary production in the mixolimnion of Laguna de Guavita is sensitive to day-to-day variations in solar irradiance at the surface. However, deficiencies in nutrient availability, especially nitrogen, also constrain the capacity of the lake to support a phytoplankton. We deduced that Laguna de Guatavita is something of a limnological enigma, atypical of the common anticipation of a “mountain lake”. While doubtlessly not unique, comparable descriptions of similar sites elsewhere are sufficiently rare to justify the presentation of the data from Laguna de Guatavita that our studies have revealed so far.
Los factores que regulan la producción primaria en un lago remoto, pequeño, ecuatorial y de elevada altitud en la región Oriental de los Andes Colombianos (4°58’50” N - 73°46’43” W, altura 2 935m.s.n.m., área 0.11km² y profundidad máxima 30m), que también tuvo importancia cultural para los indígenas precolombinos y los orígenes de la leyenda de El Dorado, fueron investigados. La relativa lejanía del lugar requirió una serie de tres campañas intensivas de estudio, en un periodo de un año (2003-2004). Durante cada campaña se realizaron perfiles temperatura, concentración de oxígeno e intensidad de luz. Se recolectaron muestras para medir la concentración de clorofila y de solutos de significado biológico en agua filtrada GF/F. Cada día de la campaña se llevaron a cabo mediciones de la producción primaria, como se indica por la producción de oxígeno. Estas demostraron que el potencial productivo es particularmente modesto (promedio de campañas de 45-90mgC/m².h, pero casi todos los aspectos de su regulación fueron sorprendentes y contrarios al sentido común. El lago es meromíctico, reminiscencia de dolinas kársticas de latitudes más altas y la estratificación se mantiene por los solutos. La penetración de luz es pobre, atribuible a la alta turbidez debida a la calcita fina y a otras partículas en suspensión. La producción primaria neta del mixolimnion de la Laguna de Guatavita es sensible a las variaciones del día a día de la radiación superficial. Deficiencias en la disponibilidad de nutrientes, sobre todo, del nitrógeno, también limitaron la capacidad productiva del fitoplancton. La laguna de Guatavita es una especie de enigma limnológico: aunque sin duda, no es el único, las descripciones de sitios similares en otras partes son lo suficientemente raras para justificar la presentación de los datos revelados hasta hoy en nuestro estudio.
Subject(s)
Altitude , Chlorophyll/analysis , Lakes/analysis , Phytoplankton/physiology , Colombia , Lighting , Oxygen , TemperatureABSTRACT
The fluctuation of the population of Daphnia laevis in Lake Jacaré (Middle River Doce, Minas Gerais) was monitored monthly (at one point in the limnetic region) for six years (2002-2007) as part of the Program of Long-Term Ecological Research (LTER/UFMG). The following parameters were also monitored: water temperature, pH, electrical conductivity, dissolved oxygen, chlorophyll a, total phosphorus, phosphate, total nitrogen, nitrate, nitrite, ammonia, and densities of Chaoborus and ephippia of Daphnia laevis in the sediment. A seasonal pattern was observed in the fluctuation of D. laevis, with higher densities recorded during periods of circulation (May-August). A significant correlation was found between the density of D. laevis and temperature (r = -0.47, p = 0.0001), chlorophyll-a (r = -0.32, p = 0.016) and indicators of the lake's trophic status (total phosphorus, r = 0.32, p = 0.007 and trophic state, r = 0.36, p = 0.003), as well as Chaoborus density (r = 0.43 and p = 0.002). These results indicate that changes in the physical and chemical characteristics of the water related with stratification and circulation of the lake may have a direct (temperature, total phosphorous) or an indirect (food availability, presence of predators, ephippia eclosion) influence on the fluctuation of the D. laevis population.
A flutuação da população de Daphnia laevis na Lagoa Jacaré (Médio Rio Doce, Minas Gerais) foi monitorada mensalmente, em um ponto na região limnética, por seis anos (2002 a 2007), como parte do Programa de Pesquisas Ecológicas de Longa Duração (PELD/UFMG). Os seguintes parâmetros foram monitorados: temperatura da água, pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, clorofila-a , fósforo total, fosfato, nitrogênio total, nitrato, nitrito, amônia e densidades de Chaoborus e de efípios de Daphnia laevis no sedimento. Um padrão sazonal foi observado na flutuação de D. laevis, com maiores densidades registradas durante períodos de circulação (maio a agosto). Correlações significativas foram observadas entre a densidade de D. laevis e a temperatura (r = -0.47, p = 0.0001) e a clorofila-a (r = -0.32, p = 0.016), e indicadores do estado trófico do lago (fósforo total, r = 0.32, p = 0.007 e estado trófico, r = 0.36, p = 0.003), além de densidade de Chaoborus (r = 0.43, p = 0.002). Esses resultados indicam que mudanças nas características físicas e químicas da água relacionadas com os periodos de estratificação e circulação do lago podem influenciar diretamente (temperatura, fósforo total) ou indiretamente (disponibilidade de alimento, presença de predadores, eclosão de efípios) a flutuação da população de D. laevis.
Subject(s)
Animals , Daphnia/physiology , Environmental Monitoring/methods , Lakes/analysis , Brazil , Population Density , Population Dynamics , Seasons , Tropical ClimateABSTRACT
Com base em 109 amostras coletadas em diferentes fases do ciclo hidrológico nos anos de 2002 a 2004 no lago Cutiuaú, um ambiente de águas pretas localizado no Parque Nacional do Jaú na bacia do rio Negro, foi realizado um levantamento taxonômico das espécies de desmídias filamentosas. Foram identificadas 15 espécies distribuídas em sete gêneros, sendo Desmidium C. Agardh ex Ralfs, com sete espécies, o gênero que apresentou a maior riqueza específica, incluindo D. quadratum citado pela primeira vez para o estado do Amazonas. O gênero Groenbladia Teiling apresentou três espécies, enquanto os gêneros Bambusina Kützing ex Kützing, Hyalotheca Ehrenberg ex Ralfs, Phymatodocis Nordstedt, Spondylosium Brébisson ex Kützing e Teilingia Bourrelly, apresentaram uma única espécie. Em relação aos períodos do ciclo hidrológico, três táxons foram registrados no período de águas baixas, seis no de vazante, oito no de águas altas e 15, ou seja, todos foram observados no período de enchente.
A taxonomic survey regarding the filamentous desmids species was carried out made based on 109 samples collected in different phases of the hydrological cycle between the years of 2002 and 2004 in Cutiuaú lake, an black water system located in Jau National Park in the Negro river basin. A total of 15 filamentous desmids species distributed in seven genera were identified. Desmidium C. Agardh ex Ralfs, with seven species, was the genera with more species richness, being D. quadratum mentioned for first time in Amazonas State. Three Groenbladia Teiling species and one of Bambusina Kützing ex Kützing, Hyalotheca Ehrenberg ex Ralfs, Phymatodocis Nordstedt, Spondylosium Brébisson ex Kützing and Teilingia Bourrelly were registered. In relation to hydrological cycle, three taxa were registered in the low water period, six in the decreasing water period, eight in the high water period and 15, all of identified taxa, in the increasing water period.
Subject(s)
Lakes/analysis , Amazonian Ecosystem , Desmidiales/classification , CharophyceaeABSTRACT
The genus Actinella Lewis was studied using planktonic samples from a black water floodplain lake in Central Amazon region. For species identification the taxa were morphological and morphometricaly analyzed on base in light microscope (LM) and scanning electronic microscope (SEM). Five species were registered: Actinella brasiliensis Grunow, A. guianensis Grunow, A. gracile Kociolek, A. mirabilis (Eulenstein ex Grunow) Grunow and A. robusta Hustedt. A. gracile is reported for the first time for Amazon State and black water systems and it is firstly documented with SEM. In addition, a review of geographic distribution of Actinella species in Brazilian Amazon region is given.
O gênero Actinella Lewis foi estudado a partir de amostras coletadas em um lago de inundação de águas pretas na Amazônia Central. Para a identificação das espécies as características morfológicas e morfométricas dos táxons foram analisadas em microscopia óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV). Cinco espécies foram identificadas: Actinella brasiliensis Grunow, A. guianensis Grunow, A. gracile Kociolek, A. mirabilis (Eulenstein ex Grunow) Grunow e A. robusta Hustedt. A. gracile é referida pela primeira vez para o estado do Amazonas e para ambientes de águas pretas, sendo documentada pela primeira vez em MEV. Em adição, uma revisão sobre a distribuição geográfica das espécies de Actinella na região da Amazônia brasileira é apresentada.
Subject(s)
Diatoms/classification , Amazonian Ecosystem , Lakes/analysis , Animal DistributionABSTRACT
El virus del Taura afecta a los cultivos de camarones peneidos ocasionando elevadas mortalidades reflejándose en la caída de la producción y elevando considerablemente los costos operacionales. En este trabajo, se describen los signos clínicos de la infección por el virus del síndrome de Taura (TSV) en granjas de cultivo comercial de Litopenaeus vannamei ubicadas en el occidente de Venezuela. Las muestras fueron tomadas de granjas afectadas y correspondieron a animales con signos clínicos muy conspicuos y de aquellos que habían superado la enfermedad. El TSV afectó a camarones juveniles, subadultos y adultos. Las granjas ubicadas en la costa del lago de Maracaibo fueron las más afectadas. Los casos agudos y crónicos mostraron esferoides típicos en el órgano linfoide. Los análisis por trascripción reversa de la reacción en cadena de la polimerasa (RT - PCR) confirmaron que los signos clínicos mostrados por los camarones afectados fueron debido a la infección con el virus del síndrome del Taura.
Taura syndrome virus considerably affects the cultures of peneid shrimp causing elevated mortalities, reflected on the decrease of the production and the increase the operational costs. This work describes the clinical signs of an infection with Taura Syndrome Virus on cultivated Litopenaeus vannamei in farms located in Western Venezuela. Shrimp samples with very conspicuous clinical signs and those that had overcome the illness were taken from affected farms. The effects of TSV were observed in juvenile, subadults and adult shrimp. The farms located off the coast of Maracaibo Lake were the most affected. The acute and chronic cases showed typical spheroids in the lymphoid organ. The RT-PCR analysis confirmed that the clinical signs shown by the affected shrimp were due to infection by the Taura virus.
Subject(s)
Animals , Astacoidea , Lakes/analysis , Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction , Viruses/pathogenicity , OceanographyABSTRACT
The occurrence of the freshwater jellyfish Craspedacusta sowerbii (=sowerbyi) Lankester, 1880 was recorded in April 2006 in the Lagoa Misteriosa water body, a calcareous lake (doline) in Mato Grosso do Sul State, Brazil. Only Rotifera composed the zooplankton community was composed only of Rotifera and the environment was meso-eutrophic system. The nomenclature of C. sowerbii is discussed with regard to the use of the correct spelling and an alternative one. The distributions of C. sowerbii in Brazil include eight states and in South America the distribution includes four countries.
A ocorrência da água-viva de água doce Craspedacusta sowerbii (=sowerbyi) Lankester, 1880 foi registrada em abril de 2006, na lagoa Misteriosa, um lago calcário (dolina) no estado do Mato Grosso do Sul, Brasil. A comunidade zooplanctônica foi composta apenas por Rotifera e a qualidade da água do sistema apresentou uma classificação de meso-eutrófico. A nomenclatura foi discutida quanto às formas usuais de grafia do nome e proposta uma alternativa. A distribuição da C. sowerbii no Brasil inclui oito estados e na América do Sul a distribuição apontou quatro países onde a espécie foi registrada.