Estrutura e dinâmica do fitoplâncton no reservatório Guarapiranga (São Paulo, SP)
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Data
2021-12-13
Autores
Orientador
Moschini-Carlos, Viviane 
Bortolin, Jascieli Carla
Coorientador
Pós-graduação
Ciências Ambientais - Sorocaba
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
A água possui múltiplas funcões na vida do homem e na manuntenção das condições do planeta como o conhecemos. A qualidade da água doce vem diminuindo nas últimas décadas, principalmente devido a fatores antrópicos ligados ao crescimento urbano, ao uso do solo, à poluição e à contaminação dos corpos hídricos. Em reservatórios urbanos o problema é ainda maior devido à carga de esgoto não tratado oriundo de fontes pontuais e difusas. O fitoplâncton é sensível a alterações físicas, químicas e biológicas da água, portanto, pode ser utilizado como bioindicador. Nesse sentido, essa pesquisa tem como principal objetivo avaliar a interação e resposta da comunidade fitoplanctônica a variáveis físicas, químicas e biológicas da água (período chuvoso e seco) no reservatório Guarapiranga (SP, Brasil). Para tal, foram realizadas coletas de amostras de água em quatro locais distintos, desde a montante à jusante, no ano de 2018. Posteriormente, foram analisadas as variáveis ambientais ortofosfato, carbono total dissolvido, carbono inorgânico dissolvido, carbono orgânico dissolvido, pH, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, nitrato, amônio, nitrogênio total, demanda bioquímica de oxigênio, Índice de Estado Trófico (IET) e também a concentração de microcistina. Foi realizada uma Análise de Componentes Principais (ACP) para avaliar a relação do conjunto dessas variáveis na qualidade da água. Quanto às comunidades fitoplanctônicas, as análises estátiscas realizadas foram: Análise de Escalonamento multidimensional não métrico (NMDS), Análise de Similaridades (ANOSIM ), Análise de Porcentagem de Dissimilaridade (SIMPER), Análise de Agrupamento Cluster e Análise de Correspondência Canônica. Os dois primeiros eixos da ACP realizada para o período chuvoso explicaram 70,37% da variância total do conjunto de dados para o sistema (Dim 1 = 54,57% e Dim 2 = 15,18%) enquanto para o período seco a ACP teve os dois primeiros eixos com explicação de 83,92% da variância dos dados (Dim 1 = 66,20%, e Dim 2 = 17,72%). O reservatório Guarapiranga apresentou maior heterogeneidade espacial do que temporal. As variáveis mais significativas em ambos os períodos hidrológicos analisados foram no geral as mesmas, associadas a poluição por esgotos e ao crescimento fitoplanctônico. A zona intermediária (P3), região com influência das águas do complexo Billings teve um padrão distinto em relação as variáveis ambientais o que provavelmente influenciou na dinâmica do fitoplâncton nessa zona. O padrão das variáveis foi similar para os dois períodos hidrológicos analisados o que refletiu em dominância monoespecífica das espécies Gonatozygon monotaenium no período chuvoso e Limnothrix cf. planctonica no período seco. Esse resultado pode ser justificado devido a qualidade da água dessa região. Não se observou diferenças significativas entre na ocorrência do fitoplâncton nos períodos chuvoso e seco, acompanhando o mesmo padrão da dinâmica das variáveis, as quais demonstraram maior heterogeneidade espacial do que temporal. A ANOSIM realizada indicou que as diferenças entre a biomassa total e relativa da comunidade fitoplanctônica dos períodos hidrológicos analisados não são estatisticamente significativas. Quanto à heterogeneidade interespacial para o período chuvoso e seco, a NMDS demonstrou também não haver variação significativa na distribuição da biomassa nas regiões de coletas. Deve-se considerar o problema da aplicação de sulfato de cobre no reservatório, uma vez que a compartimentalização baseada na biomassa é perturbada pela aplicação dos algicidas impossibilitando a verificação da composição e biomassa real das regiões de coletas analisadas.
Resumo (inglês)
Water has multiple functions in human life and in maintaining the conditions of the planet as we know it. The quality of fresh water has been decreasing in recent decades, mainly due to anthropic factors linked to urban growth, land use, pollution and contamination of water bodies. In urban reservoirs, the problem is even greater due to the load of untreated sewage from point and diffuse sources. Phytoplankton is sensitive to physical, chemical and biological changes in water, therefore, it can be used as a bioindicator. In this sense, this research has as main objective to evaluate the interaction and response of the phytoplankton community to physical, chemical and biological variables of the water (rainy and dry season) in the Guarapiranga Reservoir (SP, Brazil). To this end, water samples were collected in four different locations, from upstream to downstream, in 2018. Subsequently, the environmental variables orthophosphate, total dissolved carbon, dissolved inorganic carbon, dissolved organic carbon, pH, oxygen were analyzed dissolved, electrical conductivity, nitrate, ammonium, total nitrogen, biochemical oxygen demand, Trophic State Index (TSI) and also the concentration of microcystin. A Principal Component Analysis (PCA) was carried out to assess the relationship of the set of these variables on water quality. As for the phytoplankton communities, the statistical analyzes performed were: Non-metric Multidimensional Scaling Analysis (NMDS), Similarity Analysis (ANOSIM ), Percent Dissimilarity Analysis (SIMPER), Cluster Cluster Analysis and Canonical Correspondence Analysis. The first two axes of the PCA carried out for the rainy season explained 70.37% of the total variance of the data set for the system (Dim 1 = 54.57% and Dim 2 = 15.18%) while for the dry season the PCA had the first two axes with an explanation of 83.92% of the data variance (Dim 1 = 66.20%, and Dim 2 = 17.72%). The Guarapiranga reservoir showed greater spatial than temporal heterogeneity. The most significant variables in both hydrological periods analyzed were generally the same, associated with sewage pollution and phytoplankton growth. The intermediate zone (P3), a region influenced by the waters of the Billings complex, had a distinct pattern in relation to environmental variables, which probably influenced the dynamics of phytoplankton in this zone. The pattern of variables was similar for the two hydrological periods analyzed, which reflected in a monospecific dominance of the species Gonatozygon monotaenium in the rainy season and Limnothrix cf. planktonic in the dry period. This result can be justified due to the quality of the water in this region. No significant differences were observed between the occurrence of phytoplankton in the rainy and dry periods, following the same pattern of the dynamics of the variables, which showed greater spatial than temporal heterogeneity. The ANOSIM performed indicated that the differences between the total and relative biomass of the phytoplankton community of the analyzed hydrological periods are not statistically significant. As for the interspatial heterogeneity for the rainy and dry seasons, the NMDS also showed no significant variation in the distribution of biomass in the regions of collections. The problem of applying copper sulfate in the reservoir must be considered, since the compartmentalization based on biomass is disturbed by the application of algaecides, making it impossible to verify the composition and real biomass of the analyzed collection regions.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português