Influência do estado trófico e do habitat na distribuição das diatomáceas em represas do Médio Rio Tietê/Alto Sorocaba (SP, Brasil)

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Data

2017-09-15

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Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

O objetivo desta tese foi avaliar os principais fatores que controlam a biodiversidade e distribuição das diatomáceas acumuladas no sedimento superficial e planctônicas em represas tropicais. Cinco represas (19 estações de amostragem) localizadas na bacia do Médio Tietê/Alto Sorocaba variando de oligo- a hipereutróficas foram amostradas no verão e no inverno de 2014. As diatomáceas planctônicas foram amostradas no verão e no inverno e as do sedimento superficial (2 cm) foram coletadas no inverno. Além disso, foi utilizado o banco de dados do projeto temático AcquaSed (abióticos e de diatomáceas) para a análise dos principais fatores estruturadores das diatomáceas do sedimento superficial e planctônicas. Ainda, foi realizado o estudo florístico das diatomáceas de um subconjunto de represas do projeto temático, destacando as novas citações para o Brasil e Estado de São Paulo, bem como as informações sobre ocorrência das espécies em relação ao gradiente trófico. Os resultados demonstraram que o gradiente trófico foi o principal fator organizador da comunidade de diatomáceas tanto do sedimento superficial quanto planctônicas e que a biodiversidade (inferida pela diversidade beta) foi negativamente relacionada ao gradiente de enriquecimento. Entretanto, fatores espaciais também foram importantes preditores na estruturação das diatomáceas quando a maior escala espacial foi abordada (cinco bacias hidrográficas). A Contribuição dos Locais para a Diversidade Beta do componente substituição de espécies (ReplLCBD) também apresentou relação negativa com a eutrofização, sendo que os maiores valores de ReplLCBD foram observados em ambientes oligo- e mesotróficos, indicando que estes ambientes foram os que apresentaram maior contribuição para a diversidade beta. As diatomáceas tanto do sedimento superficial como planctônicas foram representadas principalmente por espécies cêntricas como Aulacoseira ambigua, A. granulata var. angustissima, A. granulata var. granulata, Cyclotella meneghiniana e Discostella stelligera, as quais apresentaram os maiores valores de Contribuição das Espécies para a Diversidade Beta (SCBD) e possivelmente são espécies com potencial bioindicador. Tanto as diatomáceas do sedimento superficial quanto as planctônicas apresentaram padrões similares de distribuição e foram influenciadas principalmente por variáveis ambientais associadas à produtividade (fósforo e nitrogênio total, clorofila-a e transparência da água). Entretanto, as diatomáceas do sedimento superficial exibiram respostas mais evidentes ao gradiente de enriquecimento, possivelmente devido ao caráter integrador dos sedimentos, acumulando informações dos diferentes habitats e ao longo do tempo, demonstrando seu grande potencial em estudos sobre biodiversidade e sobre os padrões que determinam a distribuição de espécies em represas. O levantamento florístico incluiu sete novos registros para o Brasil e cinco para o Estado de São Paulo, demonstrando a importância de tais estudos, principalmente nas regiões tropicais onde a flora de diatomáceas é ainda relativamente menos conhecida do que em regiões temperadas. Esta tese apresenta informações que podem contribuir para orientar futuros estudos sobre a dinâmica e biodiversidade de comunidades aquáticas, principalmente em represas tropicais. Também amplia a aplicação da abordagem com a contribuição dos locais (LCBD) e das espécies (SCBD) para a diversidade beta que podem ser aplicados para identificar ambientes prioritários para conservação e recuperação.
The objective of this thesis was to evaluate the main factors controling the biodiversity and distribution of surface sediments and planktonic diatoms in tropical reservoirs. Five reservoirs (19 sampling sites) located in the Médio Tietê/Alto Sorocaba basin ranging from oligo- to hypereutrophic conditions were sampled in summer and winter of 2014. Planktonic diatoms were sampled in summer and winter and surface sediment diatoms (2 cm) were sampled in winter. Furthermore, the data set of the AcquaSed project (abiotic and diatoms) was used to analyze the main drivers of surface sediment and phytoplankton diatoms. A floristic survey was carried out by using a subset of the this project, highlighting the new records for Brazil and São Paulo state, as well as information about the species occurrence along the trophic gradient. The results showed that the trophic state was the the main driver of the diatom assemblage in both surface sediment and phytoplankton, and biodiversity (infered by beta diversity) was negatively related to the enrichment gradient. However, spatial factors were also important predictors for diatom structure when the larger spatial scale was included (five drainage basins). The Local Contribution to Beta Diversity of the species replacement component (ReplLCBD) also showed negative correlation with eutrophication, and highest ReplLCBD values were observed in oligo- and mesotrophic environments, suggesting that these environments showed higher contribution to beta diversity. Surface sediment and planktonic diatoms were mainly represented by centric species such as Aulacoseira ambigua, A. granulata var. angustissima, A. granulata var. granulata, Cyclotella meneghiniana and Discostella stelligera. These species presented the higher values of Species Contribution to Beta Diversity (SCBD) and possibly can be used as bioindicators. Surface sediment and planktonic diatoms showed similar patterns of distribution and they were mainly influenced by productivity-related variables (total phosphorus and nitrogen, chlorophyll-a and water transparency). Moreover, surface sediment diatoms presented a more evident response to the enrichment gradient, possibly due to the integrative characteristics of sediments, accumulating information from different habitats and over time, demonstrating its high potential for studies on biodiversity and patterns that determinate species distribution in reservoirs. The floristic study added seven new diatom records for Brazil and five for São Paulo state, demonstrating the importance of such studies, mainly in tropical regions where the diatom flora is comparatively less known when compared to temperate regions. This thesis presents information to assiste future studies about the dinamics and biodiversity of aquatic 14 assemblages, mainly in tropical reservoirs. It also amplifies the LCBD and SCBD approaches, which can be applied to identify priority sites for conservation and restoration initiatives.

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Palavras-chave

Biodiversidade, Diversidade beta, LCBD, Metacomunidades, SCBD, Sedimento superficial, Biodiversity, Beta diversity, Metacommunity, Surface sediments

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