Efeitos de herbicida à base de glifosato e variações de temperatura relacionadas à cenários de aquecimento global sobre as respostas fotossintéticas de macroalgas de ecossistemas lóticos tropicais - Schneiter, Marianne [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2025)
As pressões ocasionadas pela exposição à resíduos de herbicidas advindos, principalmente, de atividades agrícolas, concomitantemente a outros fatores estressores de origem antrópica, como o aumento de temperaturas globais associado ao aquecimento global, formam o que chamamos de ambientes “multi-estressores”. Diversos trabalhos têm revelado que entre os organismos “não-alvo” de ecossistemas aquáticos continentais, lênticos e lóticos, fortemente impactados por cenários multi-estressores, estão as macroalgas, reconhecidas como um dos principais produtores primários de riachos. Partindo deste panorama geral, o presente estudo avaliou o efeito de cenários multi-estressores específicos sobre as respostas fotossintéticas de espécies de macroalgas lóticas, com a suposição possíveis impactos negativos sobre a resposta fotossintética das macroalgas. Assim, cinco espécies de macroalgas pertencentes aos Filos Chlorophyta e Rhodophyta, foram expostas à combinações de dois cenários de aquecimento global, projetados a partir do 6º Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (SSP2-4.5 e SSP5-8.5), e a três concentrações nominais (0.28, 3.5 e 6.0 mg.L-1) da formulação comercial de um herbicida à base de glifosato (Roundup®). Após sete dias de exposição, foram avaliados três parâmetros fotossintéticos obtidos através da técnica da fluorescência da clorofila a, sendo eles: i) Y(II) rendimento quântico efetivo, ii) Y(NO) rendimento da perda de energia não fotoquímica não regulada, iii) Y(NPQ) rendimento da perda de energia não fotoquímica regulada. As respostas das macroalgas analisadas foram espécie-específicas. Os resultados apresentados pelas macroalgas verdes sugerem nenhum efeito ou pouco sobre a eficiência fotossintética, neste caso associado principalmente a tratamentos com as combinações mais severas dos fatores (redução de “Y(II)”), com algum estresse fisiológico (redução de “Y(NPQ)” e aumento de “Y(NO)”). A espécie de macroalga vermelha, Compsopogon caeruleus, registrou maior sensibilidade dessa espécie algal frente aos cenários multi-estressores, uma vez que a exposição ocasionou redução da eficiência fotossintética e estresse fisiológico. Os resultados para as macroalgas do Filo Chlorophyta indicam que para estas espécies os cenários multi-estressores não produziram efeitos danosos significativos sobre as respostas fotossintéticas, refutando a hipótese inicial do trabalho. Nestes casos, é possível que as amostras, coletadas em riachos em áreas urbanizadas e/ou na vizinhança de campos de cultivo agronômico, possam ter desenvolvido algum grau de tolerância, ou mesmo resistência, por exposição prévia a condições multi-estressoras semelhantes às testadas. Por outro lado, Compsopogon caeruleus, uma espécie de macroalga lótica pertencente ao Filo Rhodophyta, revelou ser fisiologicamente mais suscetível aos impactos aos quais foi submetida do que as espécies de algas verdes testadas, mesmo também tendo sido coletada em um riacho impactado antropicamente. A diferença observada no comportamento dos parâmetros fotossintéticos entre as algas verdes e a alga vermelha investigadas sugere que a eficiência fotossintética das macroalgas lóticas deva ser multifatorial, incluindo fatores ecológicos somados a aspectos filogenéticos e espécie-específicos.

The pressures caused by exposure to herbicide residues, mainly from agricultural activities, together with other stressors of anthropogenic origin, such as the increase in global temperatures associated with global warming, form what we call “multi-stressor” environments. Several studies have revealed that among the “non-target” organisms of continental, lentic and lotic aquatic ecosystems, strongly impacted by multi-stressor scenarios, are macroalgae, recognized as one of the main primary producers in streams. Based on this general overview, the present study evaluated the effect of specific multi-stressor scenarios on the photosynthetic responses of lotic macroalgae species, assuming possible negative impacts on the photosynthetic response of macroalgae. Thus, five species of macroalgae belonging to the phyla Chlorophyta and Rhodophyta were exposed to combinations of two global warming scenarios, projected from the 6th Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (SSP2-4.5 and SSP5-8.5), and to three nominal concentrations (0.28, 3.5 and 6.0 mg.L-1) of the commercial formulation of a glyphosate-based herbicide (Roundup®). After seven days of exposure, three photosynthetic parameters obtained through the chlorophyll a fluorescence technique were evaluated, namely: i) Y(II) effective quantum yield, ii) Y(NO) yield of unregulated non-photochemical energy loss, iii) Y(NPQ) yield of regulated non-photochemical energy loss. The responses of the analyzed macroalgae were species-specific. The results presented by green macroalgae suggest no or little effect on photosynthetic efficiency, in this case associated mainly with treatments with the most severe combinations of factors (reduction of “Y(II)”), with some physiological stress (reduction of “Y(NPQ)” and increase of “Y(NO)”). The red macroalgae species, Compsopogon caeruleus, recorded greater sensitivity of this algal species to the multi-stressor scenarios, since the exposure caused a reduction in photosynthetic efficiency and physiological stress. The results for macroalgae of the Chlorophyta Phylum indicate that for these species the multi-stressor scenarios did not produce significant harmful effects on the photosynthetic responses, refuting the initial hypothesis of the study. In these cases, it is possible that the samples, collected in streams in urbanized areas and/or in the vicinity of agronomic crop fields, may have developed some degree of tolerance, or even resistance, due to previous exposure to multi-stressor conditions similar to those tested. On the other hand, Compsopogon caeruleus, a species of lotic macroalgae belonging to the Rhodophyta Phylum, was physiologically more susceptible to the impacts to which it was subjected than the green algae species tested, even though it was also collected in a stream that had undergone anthropogenic impact. The difference observed in the behavior of the photosynthetic parameters between the green algae and the red algae investigated suggests that the photosynthetic efficiency of lotic macroalgae must be multifactorial, including ecological factors in addition to phylogenetic and species-specific aspects.
Effects of glyphosate-based herbicide and temperature variations related to global warming scenarios on the photosynthetic responses of macroalgae from tropical lotic ecosystems
Keywords: Ecotoxicologia aquática; Ecossistemas lóticos; Herbicidas; Aquecimento global; Macroalgas de riachos; Aquatic ecotoxicology; Lotic ecosystems; Herbicides; Global warming; Stream macroalgae