Efeito da heterogeneidade de habitats sobre o fitoplâncton no reservatório de Moxotó, Rio São Francisco, Brasil

Abstract

Em vista da multiplicidade de usos à qual os reservatórios geralmente estão sujeitos, espera-se encontrar condições diferenciadas quanto à composição, densidade e biomassa fitoplanctônica, em função de possíveis variações espaciais e sazonais das condições limnológicas e de ocupação do solo na bacia. Com o objetivo de conhecer a estrutura fitoplanctônica e sua variação em função da heterogeneidade espacial no reservatório hidrelétrico de Moxotó, situado na região semiárida do Nordeste do Brasil, foram analisadas amostras em dois períodos sazonais, de chuvas (junho/2009) e de estiagem (dezembro/2009). As coletas foram realizadas em uma estação no corpo central (barragem à montante) e cinco em reentrâncias representativas de diversas atividades antrópicas (piscicultura, agricultura, ocupação urbana, aterro sanitário e sem atividade pontual). Foram analisadas variáveis limnológicas, riqueza, densidade e biomassa fitoplanctônica. Curvas de comparação de abundância e biomassa acumuladas (curvas ABC) foram utilizadas na análise da estrutura do fitoplâncton. A diversidade algal entre períodos e estações foi estimada através de análise de agrupamento, utilizando-se dados de presença/ausência de espécies. As estações foram ordenadas (NMDS) em função da densidade e biomassa de espécies descritoras do fitoplâncton (valores relativos de abundância e/ou biomassa acima de 5%). A relação entre o fitoplâncton e os dados limnológicos foi acessada através de correlação univariada de Pearson e análise multivariada BIOENV. O reservatório apresentou vazão regularizada, tempo teórico de retenção curto (< 7 dias) e transparência da água elevada (mediana zEUF:zMAX = 1,0). A biomassa fitoplanctônica foi compatível com sistemas pouco produtivos (mediana = 0,9 mg L-1), limitadas principalmente por fósforo nas chuvas (mediana SRP = 8,4 μg L-1), e nitrogênio na estiagem (mediana DIN = 36,5 μg L-1). A composição fitoplanctônica apresentou sazonalidade marcante, especialmente para diatomáceas, com maiores participações das planctônicas nas chuvas e das tipicamente perifíticas, na estiagem. Em condições de limitação por SRP e DIN, organismos adaptados a mixotrofia (dinoflagelados e euglenóides) atingiram biomassas mais elevadas. Por outro lado, organismos nanoplanctônicos (clorofíceas e criptofíceas) foram dominantes em condições de disponibilidade de nutrientes. Os locais estudados mostraram a existência de três ambientes distintos, sendo corpo central e reentrâncias com macrófitas submersas e sob influência de tributários. Dentre as atividades antrópicas observadas, a agrícola foi considerada a mais impactante em relação à eutrofização. Por outro lado, a proliferação de macrófitas submersas em reentrâncias pode ocasionar o comprometimento destes locais para fins de usos múltiplos, apesar dos aparentes benefícios para a qualidade da água (aumento da transparência). Atividades antrópicas, presença de macrófitas submersas e tempo de retenção influenciaram a disponibilidade de recursos, sendo consideradas os fatores direcionadores da estrutura do fitoplâncton.

Given the multiplicity of uses to which reservoirs are generally subjected, it is expected to find different conditions of composition, density and biomass of phytoplankton, due to possible spatial and seasonal variations of limnological conditions and land uses in the basin. Aiming to know the structure of phytoplankton and its variation in function of spatial heterogeneity in Moxotó Reservoir, located in the semiarid region of Northeastern Brazil, samples were analyzed in two periods, rainy (June 2009) and dry (December 2009). Samples were collected at a station in body (dam upstream) and at five in arms representing several human activities (aquaculture, agriculture, urban settlement, landfill and without punctual activity). Limnological variables, richness, density and biomass of phytoplankton were analyzed. Abundance/biomass comparison curves (ABC) were used to analyze phytoplankton structure. Algae diversity between periods and samples was estimated by cluster analysis, using species presence/absence data. Samples were ordinate (NMDS) by abundance and biomass of phytoplankton descriptor species. The relation between phytoplankton and limnological data was accessed by Pearson’s univariate correlation and BIOENV multivariate analysis. The reservoir presented regulated flow, short theoretical retention time (<7 days) and high water transparency (median zEUF: zMAX = 1.0). Phytoplankton biomass was consistent with low-productive systems (median = 0.9 mg L-1), limited mainly by phosphorus in rainy period (median SRP = 8.4 μg L-1), and nitrogen in dry period (median DIN = 36.5 μg L-1). Phytoplankton composition showed marked seasonality, especially for diatoms, with main contributions of planktonic in rainy period and typically periphytic in dry period. Under limitation by SRP and DIN, organisms adapted to mixotrophy (dinoflagellates and euglenoids) reached higher biomass. In contrast, nanoplanktonic organisms (chlorophytes and cryptophytes) were dominant in conditions of high nutrient availability. The studied sites showed three distinct environments: body, arms with submerged macrophytes and arms under influence of tributaries. Among human activities observed, agriculture was considered the most striking in relation to eutrophication. Moreover, proliferation of submerged macrophytes in arms can cause impairment for multiple uses, despite apparent benefits on water quality (increased transparency). Human activities, presence of submerged macrophytes and retention time influenced the availability of resources, being considered the driving forces of phytoplankton structure.