Comunidades Fitoplanctônicas

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<p>Resumo – Prova 2 de Limnologia Aplicada</p><p>COMUNIDADES FITOPLANCTÔNICAS</p><p>• Organismos com poder limitado de locomoção que são levados pelas correntes ou</p><p>movimentos da água.</p><p>• Classificação ecológica</p><p>a. bacterioplâncton: bactérias e cianobactérias</p><p>b. fitoplâncton: algas e protozoários fotossintetizantes</p><p>c. zooplâncton: animais e protozoários não fotossintetizantes</p><p>d. ictioplâncton: ovos e larvas de peixes</p><p>• Classificação quanto ao tempo de residência</p><p>a) Holoplâncton (todo o ciclo de vida)</p><p>b) Meroplâncton (parte de seu ciclo de vida: estágios larvares)</p><p>• Algas microscópicas autotróficas representadas pelos seguintes grupos</p><p>taxonômicos:</p><p>a. Cyanophyta (cianobactérias): presença de ficocianina (azul-esverdeada);</p><p>clorofila a; reserva glicogênio; podem ser mixotróficas;</p><p>b. Chlorophyta (algas verdes): clorofilas a e b; reserva amido;</p><p>c. Euglenophyta (euglenoides): várias heterotróficas; clorofilas a e b; reserva</p><p>paramido;</p><p>d. Chrysophyta (algas verde amareladas): xantofilas; clorofilas a e c; reserva</p><p>crisolaminarina;</p><p>e. Pyrrophyta: clorofilas a e c; reserva amido.</p><p>f. Cyanophyta (cianobactérias): condições favoráveis de nutrientes e temperatura</p><p>(blooms ou florações); lagos eutróficos</p><p>• Densidade fitoplâncton > água (afundam)</p><p>• Flutuação sazonal e temporal</p><p>a) Variação de densidade e composição;</p><p>b) Regiões temperadas (variação sazonal) x regiões tropicais (variação temporal);</p><p>c) Regiões temperadas: grande abundância em determinadas épocas e</p><p>“desaparecimento” em outras (formas de resistência);</p><p>d) Principais fatores ambientais reguladores: radiação e temperatura.</p><p>• Primavera</p><p>a) Degelo da superfície;</p><p>b) Circulação de água e nutrientes levados à zona eufótica;</p><p>c) Primeiro pico de biomassa do fitoplâncton, geralmente de diatomáceas pela</p><p>presença de sílica; - Outros grupos, como Chorophyta também podem ser</p><p>abundantes;</p><p>d) Algumas espécies acumulam nutrientes (fosfato);</p><p>e) Redução de nutrientes e herbivoria pelo zooplâncton ocasionam queda</p><p>populacional (águas claras)</p><p>• Verão</p><p>a) Estratificação;</p><p>b) Elevada radiação, mas poucos nutrientes;</p><p>c) Aumento moderado de alguns grupos, especialmente Cyanophyta, com possível</p><p>bloom.</p><p>• Outono</p><p>a) - Desestratificação e circulação de nutrientes;</p><p>b) Luminosidade reduzida;</p><p>c) Segundo bloom de diatomáceas, mas menos intenso.</p><p>• Inverno</p><p>a) Baixas temperaturas;</p><p>b) Apenas algumas espécies se desenvolvem e apresentam abundâncias elevadas</p><p>• Flutuação temporal – Região tropical</p><p>a) Não há variação sazonal típica;</p><p>b) Temperatura não é limitante; nutrientes e radiação são limitantes;</p><p>c) Fatores externos (ventos e chuva) influem em turbulência,</p><p>estratificação/desestratificação e decomposição;</p><p>d) Grande variação local e relação com profundidade.</p><p>• Distribuição vertical</p><p>a) Densidade dos organismos: presença ou ausência de adaptações à flutuação. Em</p><p>lagos termicamente estratificados, maiores abundâncias no metalímnio, pois a</p><p>água é mais fria;</p><p>b) Composição química (nutrientes, oxigênio)</p><p>c) Herbivoria: efeito do zooplâncton herbívoro; migração do zooplâncton para A</p><p>superfície (noite), herbivoria seletiva;</p><p>d) Radiação subaquática: adaptação a diferentes comprimentos de onda (clorofila);</p><p>fototaxia em algas com alguma mobilidade;</p><p>e) Temperatura da água: ação sobre a reprodução; ação sobre os movimentos;</p><p>densidade da água</p><p>• Biomassa e Produtividade Primária do Fitoplâncton</p><p>a) Biomassa: massa total de indivíduos de uma população por unidade de</p><p>área ou volume;</p><p>b) Produção primária bruta: biomassa incorporada (por área ou volume)</p><p>c) Produção primária líquida: biomassa incorporada (por área ou volume)</p><p>• Métodos de avaliação de biomassa do Fitoplâncton</p><p>a) Contagem</p><p>b) Composição Química</p><p>c) Peso seco e teor de MO</p><p>d) Pigmentos</p><p>e) Avaliação de clorofila por sensoriamento remoto</p><p>• Métodos de avaliação de produção primária do Fitoplâncton: Dificuldade de</p><p>determinação através da biomassa em função de erros, ciclo de vida curto e</p><p>herbivoria</p><p>- Método do oxigênio dissolvido: Determinação do O2 inicial (Fi) e após um</p><p>período de 2 a 24h em frascos claro (Fc) e escuro (Fe).</p><p>Produção Líquida: Fc – Fi</p><p>Respiração: Fi – Fe</p><p>Produção Bruta: Produção Líquida + Respiração = Fc – Fe</p><p>• Fatores que influenciam a Produção Primária do Fitoplâncton</p><p>a. Radiação</p><p>b.Temperatura</p><p>c. Nutrientes</p><p>• Comparação da produtividade primária em regiões temperadas e tropicais</p><p>Lagos tropicais: mesmo aqueles com baixas densidades, apresentam altas taxas</p><p>reprodutivas, ao longo de todo o ano;</p><p>Lagos temperados: altas densidades, mas baixas taxas reprodutivas e em somente em</p><p>alguns períodos do ano.</p><p>Considerando-se a produtividade anual:</p><p>- Lagos de regiões temperadas podem ser mais produtivos que lagos tropicais;</p><p>- No entanto, os lagos mais produtivos de regiões tropicais são muito mais produtivos que</p><p>os mais produtivos lagos de regiões temperadas.</p><p>• Eutrofização Artificial: Aumento da concentração de nutrientes, especialmente</p><p>fósforo e nitrogênio, em ecossistemas aquáticos, resultando em aumento de</p><p>produtividade.</p><p>• Principais fontes:</p><p>1. Efluentes domésticos – detergentes (após 1945) e esgoto;</p><p>2. Efluentes industriais – efeitos diretos ou indiretos (< O2 >liberação fosfato</p><p>sedimento);</p><p>3. Efluentes agropastoris – geralmente efeito reduzido pelas criações e muito</p><p>elevado pelos cultivos (fertilizantes);</p><p>4. Chuvas (regiões poluídas)</p><p>• Consequências da eutrofização artificial</p><p>1. Fitoplâncton</p><p>Aumento da densidade (produção primária);</p><p>Redução no número de espécies;</p><p>Predomínio de espécies competitivamente superiores (cianofíceas e</p><p>diatomáceas); Redução da amplitude de profundidade (restrição luminosa)</p><p>2) Macrófitas</p><p>Aumento inicial;</p><p>Redução posterior, em função do crescimento de algas (competição);</p><p>Mortalidade de submersas (gás sulfídrico no sedimento e mortalidade maior);</p><p>Favorecimento de macrófitas flutuantes</p><p>3) Zooplâncton, Bentos e peixes</p><p>Mudanças de composição (espécies superiores competitivamente)</p><p>Bentos e peixes - espécies que toleram redução de oxigênio dissolvido</p><p>• Indicadores de eutrofização artificial</p><p>a) Diferentes organismos podem indicar o estado trófico dos sistemas aquáticos e</p><p>sua modificação;</p><p>b) Mas, não há espécies exclusivas e avaliações em regiões temperadas raramente</p><p>são aplicáveis a regiões tropicais;</p><p>c) Necessidade de pesquisa básica e avaliação continuada.</p><p>ZOOPLANCTON CONTINENTAL</p><p>• Zooplancton: é composto por um grande conjunto de organismos do</p><p>microzooplancton (protozoários não fotossintetizantes e rotíferos) do</p><p>mesozooplancton (crustáceos, cladoceros e copepodes e calanoides) e do</p><p>macrozooplancton (larvas de chaobus e misidáceos). Apresentam em sua</p><p>maioria dimensões de 0,3 a 0,5mm de comprimento; são um elo importante</p><p>na cadeia alimentar em todos os sistemas aquáticos continentais.</p><p>• Zoopl. de água doce: tem papel central na dinâmica de um ecossistema</p><p>aquático; ciclagem de nutrientes e fluxo de energia; possuem baixa</p><p>diversidade nessa área, sendo a maior diversidade na REGIÃO</p><p>LITORANEA.</p><p>• Protozoarios: Dominancia de protozoários; dificuldade de coleta e</p><p>identificação; redes de plâncton e formol são subestimados; flagelados –</p><p>locomoção; cloroplastos são incluídos como vegetais; Como habito</p><p>alimentar, são bacteriófagos, detritívoros, herbívoros e carnívoros.</p><p>• Rotiferos: Pertencem ao superfilo Asquelmintes; variam de 50 a 2000</p><p>micrometro de tamanho; habitam diferentes habitats de um lago; tem grande</p><p>capacidade de dispersão de ovos; presença de mastax, corona e carapaça;</p><p>constância no numero de células por espécies. Como habito alimentar, são</p><p>onívoros, herbívoros e carnívoros e obtem alimento por meio de</p><p>redemoinhos, fórceps e perfuram a presa.</p><p>• Cladoceros: Presentes na região litorânea;</p><p>não planctonicos; tamanho de</p><p>0,2 a 3,0mm; semelhantes a rotíferos (rápido desenvolvimento); se</p><p>locomovem saltando, tem olhos compostos. Como habito alimentar, são</p><p>filtradores (fitoplancton e detritos); e predadores. Tem migração vertical</p><p>diária (noturna) e de manhã retornam a profundidade.</p><p>• Copépodos: Tem corpo alongado, habitam água doce, salobra, salgada e</p><p>terras úmidas; algumas espécies são parasitas de peixes; tamanho é menor</p><p>que 1 mm. Como habito alimentar, são calanoides (essencialmente</p><p>filtradores) e ciclopoides (prefencialmente carnívoros).Tem maior biomassa</p><p>em ecossistemas aquáticos, distribuem-se horizontalmente na região</p><p>limnetica e em função do estagio de desenvolvimento, tem migração reversa</p><p>de copepoditos e nauplios (evitam competição intraespecífica).</p><p>• Zooplancton e Piscicultura: Técnicas de Coleta</p><p>- Redes de plâncton: arrasto vertical. Horizontal e obliquo;</p><p>- Armadilhas de fechamento;</p><p>- Bombas de sucção</p><p>ICTIOFAUNA</p><p>As espécies de peixes de águas continentais incluem três divisões de espécies:</p><p>- Primária: não toleram níveis mais elevados de salinidade; evoluíram em água</p><p>doce;</p><p>- Secundária: toleram águas salobras em ambientes costeiros; evoluíram a partir de</p><p>ancestrais marinhos;</p><p>- Periférica: passam parte da vida em água doce e parte em ambiente marinho</p><p>(diádromas).</p><p>• ORDEM CHARACIFORMES: peixes recobertos por escamas cicloides,</p><p>raios das nadadeiras normalmente moles e não transformados em espinhos.</p><p>Ex: dourado, curimbatá, traíras, pacus, piranhas, canivetes, piabas, lambaris,</p><p>piaus</p><p>• ORDEM GYMNOTIFORMES: nadadeira anal muito longa, sem nadadeira</p><p>dorsal, pélvica e adiposa, produção de corrente elétrica. Ex: tuviras, sarapós</p><p>e espadinhas.</p><p>• ORDEM SILURIFORMES: corpo revestido por pele ou placas ósseas</p><p>(escamas ausentes), barbilhões normalmente presentes, raios anteriores das</p><p>nadadeiras dorsal e peitoral transformados em espinhos. Ex: bagres,</p><p>cascudos, mandis, pintado, barbado, tamboatá</p><p>• ORDEM PERCIFORMES: pré-maxilar protrátil, escamas ctenoides, raios</p><p>anteriores das nadadeiras dorsal, anal e pélvica transformados em espinhos.</p><p>Ex: corvina, tucunarés, carás, tilápias</p><p>• ORDEM CYPRINODONTIFORMES: pequeno porte (normalmente menos</p><p>de 10 cm), pré-maxilar protrátil, presença de escamas na cabeça, nadadeiras</p><p>com raios moles, nadadeira caudal com borda arredondada, alguns são</p><p>vivíparos (fecundação interna). Ex: lebistes, barrigudinhos, guarus.</p><p>• Métodos Passivos – Rede de espera, Armadilhas;</p><p>• Métodos ativos – redes de mão, redes de arremesso, redes de arrasto, pesca</p><p>elétrica, vara e anzol.</p><p>• A melhor época do ano para pescar ambos é durante o verão, quando o calor</p><p>agita os peixes e há mais água nos rios.</p><p>• Depois de coletar os peixes:</p><p>1) Anestésico; solução de formaldeído 10% - 24h a 2 semanas; álcool 70%;</p><p>2) Identificação;</p><p>3) Alimentação:</p><p>3.1) Métodos qualitativos: Gravimétrico e Volume (estimado e calculado)</p><p>3.2) Métodos quantitativos: Frequencia de ocorrência;</p><p>3.3) Métodos quali-quantitativos: Índice de importância alimentar e Índice</p><p>de importância relativa</p><p>3.4) Índices de seletividade (Estômago X Ambiente)</p><p>4) Reprodução</p><p>Gonadas</p><p>Determinação do estádio de maturação gonadal. Permite determinar locais / épocas</p><p>de reprodução (indireto) Métodos macroscópios X microscópicos.</p><p>Ovos e Larvas</p><p>- Determinação da densidade de larvas - Estágio de desenvolvimento - Locais /</p><p>épocas de reprodução</p><p>IMPACTOS DE HIDRELÉTRICAS SOBRE A ICTIOFAUNA</p><p>• Histórico de barragens: controle de cheias, irrigação e suprimento de água</p><p>para abastecimento doméstico;</p><p>Década de 1950: Marcante expansão na construção de reservatórios em</p><p>função da aceleração do desenvolvimento tecnológico, urbano e industrial</p><p>(atualmente > 700 barragens);</p><p>Finalidades diversas: abastecimento, irrigação, controle de vazão,</p><p>estocagem de peixes, aquicultura, recreação, turismo, uso industrial,</p><p>navegação, produção de energia elétrica em larga escala;</p><p>• Migração dos Peixes</p><p>1) Migração sazonal dos adultos dos sítios de alimentação para locais de</p><p>reprodução: PIRACEMA</p><p>2) Espécies migradoras → mais prejudicadas</p><p>- populações fragmentadas;</p><p>- rotas de migração bloqueadas pela barragem;</p><p>- habitats de desova, crescimento e desenvolvimento inicial modificados</p><p>pelo alagamento e regulação de cheias</p><p>• Injúrias e morte de peixes</p><p>- Elevadas densidades de peixes (barragem);</p><p>- Peixes são submetidos a injúrias ou morte ao passar pelo vertedouro ou</p><p>turbinas; condições adversas: mudanças bruscas e extremas na pressão</p><p>(reversão estomacal, exoftalmia), turbulência, choques mecânicos</p><p>(escoriações, fraturas);</p><p>- Condições hidrodinâmicas criadas durante operação da usina: podem atrair</p><p>cardumes, confinamento no tubo de sucção e morte por asfixia ou pela</p><p>turbulência excessiva;</p><p>- Alterações de fluxo: pontos de aprisionamento;</p><p>- Alterações de habitat e parâmetros da água;</p><p>• Riqueza média em reservatórios do Brasil: 20 - 30 spp.;</p><p>- Abundância e riqueza reduzida nas zonas pelágica e profunda;</p><p>- Regiões de transição e lóticas tendem a apresentar maior abundância e</p><p>riqueza;</p><p>• Estratégias de Manejo e Conservação (CEMIG)</p><p>- Piscicultura e repovoamento com espécies nativas;</p><p>- Transposição de peixes;</p><p>- Avaliação e restauração de habitat;</p><p>- Coletas e monitoramento da ictiofauna;</p><p>- Engenharia preventiva/Adequação de usinas;</p><p>- Monitoramento e controle em paradas de máquinas</p><p>• Piscicultura e repovoamento com espécies nativas</p><p>- Condicionante Ambiental;</p><p>- Regra a partir dos anos 70 → principal método para diminuir os impactos</p><p>da construção de barragens sobre as comunidades;</p><p>- Implantação de estações de piscicultura junto a usinas hidrelétricas</p><p>• Peixamentos</p><p>- Soltura deliberada de peixes provenientes de outros sistemas naturais ou</p><p>de cultivo em um determinado corpo d’água;</p><p>- Objetivo: conservação e restauração de população de peixes ameaçados</p><p>e/ou em declínio e incremento da produção pesqueira;</p><p>- Espécies-alvo: migradoras.</p><p>- Pressupostos: - Os repovoamentos são efetivos e podem recompor</p><p>populações.</p><p>- Repovoamento visando recompor estoques: auxiliar no estabelecimento de</p><p>populações de interesse (aumento do rendimento pesqueiro quando é bem</p><p>conduzido, com metas claras e para solução de problemas específicos);</p><p>- Impactos: geralmente relacionados à introdução de espécies nãonativas, à</p><p>soltura deliberada de indivíduos de péssima qualidade genética e à</p><p>contaminação dos cursos naturais com patógenos veiculados de forma</p><p>associada aos alevinos pela água;</p><p>- Iniciativas mais recentes incluem o peixamento utilizando espécies nativas</p><p>das bacias hidrográficas, mas ainda há poucos estudos sobre a eficiências</p><p>desses eventos (reprodução e manutenção das populações).</p><p>• Transposição de peixes</p><p>- Estratégias empregadas para eliminar o bloqueio exercido por barramentos</p><p>na migração dos peixes;</p><p>- Instalação de STPs no Brasil: impulsionada com a edição de leis estaduais</p><p>que visam atenuar os impactos dos barramentos sobre os peixes migradores;</p><p>- Lei 12.488, de 09/04/1997 torna obrigatória a construção de STPs em</p><p>barragens a serem edificadas em cursos d’água do estado de Minas Gerais,</p><p>exceto, quando em virtude das características do projeto, a medida for</p><p>considerada ineficaz.</p><p>• CRITÉRIOS: - existência de barreiras naturais no local do</p><p>empreendimento; - existência de espécies migradoras no rio a ser represado;</p><p>- presença de espécies a jusante que não são encontradas a montante</p><p>(principalmente se espécies de jusante tiverem potencial para impactar),</p><p>- existência de tributários à montante do barramento que permitam aos</p><p>peixes completar seu ciclo reprodutivo;</p><p>• Importante: conhecer as características de cada local, empreendimento e</p><p>da ictiofauna (estudos de dinâmica populacional);</p><p>• Alguns resultados</p><p>gerais</p><p>1. Os mecanismos de transposição (escada de peixes) são seletivos: parte</p><p>das espécies migradoras capturadas a jusante não são registradas nas</p><p>escadas;</p><p>2. Apesar de seletivos são razoavelmente satisfatórios para passagem de</p><p>peixes, incluindo espécies migradoras;</p><p>3. Movimentos de retorno ocorrem em proporção bem menor do que os</p><p>ascendentes: risco de deplecionar estoques pesqueiros de jusante.</p>