UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU EM CONSERVAÇÃO E
MANEJO DE RECURSOS NATURAIS – NÍVEL MESTRADO
MARGARET SEGHETTO NARDELLI
DIATOMÁCEAS PLANCTÔNICAS DO BAIXO RIO IGUAÇU: ESTRUTURA E
DINÂMICA DA COMUNIDADE
CASCAVEL-PR
Agosto/2013
1
MARGARET SEGHETTO NARDELLI
DIATOMÁCEAS PLANCTÔNICAS DO BAIXO RIO IGUAÇU: ESTRUTURA E
DINÂMICA DA COMUNIDADE
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-graduação
Conservação
e
Stricto
Sensu
Manejo
de
em
Recursos
Naturais – Nível Mestrado, do Centro de
Ciências Biológicas
e
da Saúde, da
Universidade Estadual do Oeste do Paraná,
como requisito parcial para a obtenção do
título de Mestre em Conservação e Manejo
de Recursos Naturais.
Área de Concentração: Conservação e
Manejo de Recursos Naturais
CASCAVEL-PR
Agosto/2013
2
Ficha de catalogação
3
FOLHA DE APROVAÇÃO
MARGARET SEGHETTO NARDELLI
DIATOMÁCEAS PLANCTÔNICAS DO BAIXO RIO IGUAÇU: ESTRUTURA E
DINÂMICA DA COMUNIDADE
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação stricto sensu em Conservação e
Manejo de Recursos Naturais - Nível Mestrado, do Centro de Ciências Biológicas e da
Saúde, da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, como requisito parcial para a
obtenção do título de Mestre em Conservação e Manejo de Recursos Naturais, pela
comissão Examinadora composta pelos membros:
__________________________________
Dra. Thelma Alvim Veiga Ludwig (Presidente)
Universidade Federal do Paraná
______________________________
Dr. Bartolomeu Tavares
Universidade Estadual do Oeste do Paraná
____________________________________
DraFernanda Ferrari
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
______________________________________
Dra.Priscila Izabel Tremarim
Universidade Federal do Paraná
Aprovada em:
Local da defesa: Sala 56 (Bloco novo)
4
"O que sabemos é uma gota e o que ignoramos é um oceano"
Isaac Newton
5
AGRADECIMENTOS
À minha Orientadora, Drª. Norma Catarina Bueno, pela confiança, pela dedicação
em tudo que faz, tenho orgulho de dizer que se não fosse por você eu não estaria aqui,
obrigada pelo apoio para que eu vencesse mais essa etapa na minha formação, você
sempre estará em meus pensamentos;
À minha Co-Orientadora, Drª. Thelma Alvim Veiga Ludwig, sem me conhecer me
aceitou e disponibilizou do seu tempo para compartilhar o seu conhecimento, me sinto
honrada de ter adquirido um pouco do muito do que você sabe. Thel você é uma pessoa
incrível, além dos ensinamentos me deu "casa e comida", só tenho a agradecer;
À Drª. Priscila Izabel Tremarim, amiga Pri não tenho palavras, você realmente é
uma pessoa "mais que demais", e as palavras não diriam tudo o que meu coração
gostaria de expressar, e eu nunca vou deixar de dizer: eu sou amiga da Pri, e meu muito
obrigado por aceitar ser banca da minha defesa de mestrado;
À Drª. Fernanda Ferrari por estar sempre me mostrando o caminho, e ter aceitado
deslocar-se de sua casa pra compor a banca do meu projeto e da minha qualificação,
obrigada Fer;
Ao professor Bartolomeu Tavares, "Barto", obrigado pelas palavras de carinho,
pelos momentos bons e pelo aprendizado, e pode continuar trazendo bolo que eu
continuo trazendo o pão da sogra;
À Drª. Ana, abençoada Ana me levou a entender quem está com quem na
estatística, e na vida eu sei que você sempre estará com quem precisar de você, porque
você ama o que faz, e isso faz você ser esta pessoa especial.
Aos meus amiguinhos de Curitiba, Manu, Ari, Edu, Kaoli e todos que ficaram em
um cantinho pra me dar um espaço (almoço, café, bolacha, salgadinho...) no
laboratório, não tem batatinha que pague a ótima recepção de vocês comigo;
À bióloga Msc. Susicley Jati, amiga Susi, sua dedicação, o carinho em suas
palavras e o apoio dispendido, foram gratificantes;
Às minhas amigas:
Jascieli, quando entrei no laboratório vi em você o carinho e a calma, que mesmo
errando o seu nome, lá vinha você sorrindo pra me ajudar;
Elaine, pelas conversas de todas as horas, felizes e também de desabafo, e por
trabalharmos juntas sempre, você merece todo o amor que tenho por você e muito mais;
6
Paulinha, pela paciência de me ensinar a confeccionar as minhas primeiras
lâminas permanentes, este início foi muito importante;
Thamis, você me viu chorar e prometer ao mesmo tempo não chorar mais, não
chorei mais, e obrigado por cuidar de mim quando fomos pra São Paulo, guardo até o
hoje o bilhete do caminho pro Botânico, ele serviu além da informação, para me dar
confiança de chegar lá;
Á Simone, obrigada pela companhia aí em São Paulo, as compras e seu carinho
comigo;
Á Irauza, por escutar as minhas reclamações e desabafos em nossas idas pra
Toledo, você mostrou ser amiga verdadeira, em todos os momentos, obrigada mais uma
vez das dicas e ajuda na correção do meu projeto;
À Dayne Garcia, codinome “Day”, obrigada amiga por todos os dias e por não me
deixar lanchar sozinha, você fala a verdade e compreende o que o outro sente e isto faz
de você uma pessoa verdadeira;
A vocês meus amigos de todas as horas (horas de almoço, café, lanche e tudo
mais), Felipe (momentos cafeína), Carol, Camila, Wivi e Viviane pela companhia, apoio
nos momentos difíceis, pelas palavras de incentivo, momentos de descontração... Vocês
foram peças fundamentais nessa etapa da minha vida, e não são só palavras que eu
quero deixar como prova de carinho, mas meu amor por vocês, que vou guardar pra
sempre!
A uma pessoa muito especial, Ivone G. Wichocki , você não é só a técnica do
laboratório, você é aquela pessoa amiga de verdade, que se alguém precisar, não mede
esforços pra ajudar, obrigada pela companhia nas coletas, e por sujar a camisa por
mim;
Ao meu marido Luiz, pela paciência, amor, café na cama, e por sempre estar
presente, me ouvindo falar das espécies como se entendesse tudo, me incentivando, por
ser realmente um companheiro de verdade!
Aos meus filhos, Tarlliza e Leonardo por passarem “fome” de atenção quando eu
só tinha atenção para o computador; e ainda em tempo agradecer a você Panda, tenho
orgulho de ter um genro que posso com toda a certeza chamar de filho;
À minha sogra D. Leonice, como poderia esquecer de agradecê-la, você não é só
sogra, você é mãe, vó e tudo mais, sua ajuda em
importante;
todos estes anos foram muito
7
Aos meus amigos do coração, Katiuscia e Welton, por todo apoio, correções, livros,
e por sempre acreditarem em mim, às vezes mais do que eu mesma;
Ao laboratório do programa aquaIguaçu (PNI), Fernanda de Almeida Gurski e
Yolanda Oliveira, Pedro Fogaça e toda a equipe de apoio, que foi
nota 10,
imprescindível, que foi do cafezinho até a finalização das coletas, não podendo esquecer
da equipe de Geoprocessamento do Parque Nacional do Iguaçu, por ter inúmeras vezes
reformulado o mapa da área de estudo, até ficar perfeito;
À Adriana, pela paciência e imensa ajuda oferecida no Gerpel, e por toda a equipe,
para que esse trabalho pudesse ser realizado! Não esquecendo de agradecer ao professor
Nyemen por ter aceitado meu pedido de estágio, além de aprender, o seu apoio foi
fundamental!
Ao programa de Pós-Graduação em Conservação e Manejo de Recursos Naturais,
a você Antônia que esteve presente em um começo de duras lutas, e a você Marcia
sempre com um sorriso, pronta a nos ajudar;
À Capes pela concessão da bolsa de mestrado;
À Deus, por tudo que ate hoje me concedeu, e olhe que não são poucas coisas, a
começar pelos degraus para a minha subida, tornando eles mais leve, que apesar de
tantas lutas e batalhas, desde minha graduação, estou aqui concluindo um mestrado e
querendo ainda voar mais alto. Obrigada Senhor!
E por fim a todos que de alguma forma contribuíram para o desenvolvimento deste
trabalho, o meu “Muito Obrigado” de coração.
8
SUMÁRIO
TÍTULO- Diatomáceas planctônicas do baixo rio Iguaçu: estrutura e dinâmica da
comunidade ........................................................................................................................ 11
RESUMO............................................................................................................................ 11
ABSTRACT ....................................................................................................................... 12
1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................13
2. MATERIAL E MÉTODOS .......................................................................................... 15
2.1 Caracterização da Área de Estudo ...................................................................15
2.2 Coleta de amostras ............................................................................................. 16
2.3 Dados físicos, químicos e pluviosidade ............................................................. 17
2.4 Eestrutura da comunidade de diatomáceas ..................................................... 17
2.4.1 Análise qualitativa ................................................................................... 23
2.4.2 Análise quantitativa ................................................................................. 25
2.5 Tratamento Estatístico dos Dados ....................................................................20
3. RESULTADOS ..............................................................................................................21
3.1 Caracterização limnológica ...............................................................................21
3.2 Classificação trófica ........................................................................................... 22
3.3 Estrutura da comunidade de diatomáceas ....................................................... 23
3.3.1 Análise qualitativa ................................................................................... 23
3.3.2 Análise quantitativa ................................................................................. 25
3.4 Caracterização temporal da estrutura da comunidade de diatomáceas....... 29
3.5 Associação da estrutura de espécies de diatomáceas abundantes e dados
abióticos .............................................................................................................................. 30
4. DISCUSSÃO .................................................................................................................. 33
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................39
6. ANEXO I (Prancha das diatomáceas abundantes) .................................................... 49
7. ANEXO II (Normas Brazilian Journal of Biology) .................................................... 50
9
Lista de Figuras
Figura 1. Esquema com a localização das estações de coleta: Estação 1 a montante e Estação 2 a jusante das
Cataratas do Iguaçu , Rio Iguaçu, Paraná ........................................................................................................ 16
Figura 2. Variação acumulada de precipitação pluviométrica, dos sete dias anteriores à coleta, registrado no
município de Foz do Iguaçu de Setembro de 2010 a Setembro de 2011 ......................................................... 21
Figura 3. Variação mensal dos valores do índice de estado trófico (IET) para as variáveis clorofila a e PT
(fósforo total) para o intervalo de set/10 a set/11, para E1 e E2 (U - ultraoligotrófico < 47, O - oligotrófico 47
a 51, M - mesotrófico 52 a 59). ....................................................................................................................... 22
Figura 4. Número de espécies por gênero de diatomáceas nas duas estações de coleta ................................. 25
Figura 5. Variação da densidade das diatomáceas por classe taxonômica, para as duas estações, no período
de estudo .......................................................................................................................................................... 25
Figura 6. Densidade (céls.mL-1) de diatomáceas por gênero, comuns às duas estações do rio Iguaçu........... 26
Figura 7. Diversidade de Shannon-Wiener (A), Riqueza (B) e Equitabilidade (C) das diatomáceas nas
estações E1 e E2 do rio Iguaçu ao longo do período de Set/10 a Set/11 ......................................................... 28
Figura 8. Dendrograma resultante de análise de agrupamento baseado na dissimilaridade de Bray-Curtis
pelas densidades de todas as espécies das duas estações (E1 e E2) no rio Iguaçu, ao longo do período de
set/2010 a set/2011 .......................................................................................................................................... 29
Figura 9. Ordenação pela CCA com 14 espécies (códigos tabela 7) e seis variáveis (OD, DBO, Turbidez, pH,
PT, transparência) significativas (p<0.05) para as estações amostrais E1 e E2, período de set/10 a set/11.. .. 30
Figura 10. 10-46. Ilustração dos táxons de diatomáceas abundantes ............................................................. 47
10
Lista de Tabelas
Tabela 1. Data de coleta, número do UNOP e coletores, das amostras da E1 e E2, do rio Iguaçu. ................ 18
Tabela 2. Valores do estado trófico (IET) estabelecido para ambientes lóticos (Lamparelli, 2004) .............. 20
Tabela 3. Valores mínimo, máximo, média, desvio padrão (DP) e Coeficiente de variação (CV) para a E1
(montante) e E2 (jusante) do rio Iguaçu de Set/10 a Set/11 ............................................................................ 22
Tabela 4. Classificação trófica da estação a montante (E1) e a Jusante (E2) das cataratas do rio Iguaçu....... 22
Tabela 5. Presença e ausência das 98 espécies de diatomáceas encontradas, e respectivas frequência de
ocorrência (FR) ao longo dos 12 meses de coletas .......................................................................................... 23
Tabela 6. Valores de densidade média (céls.mL-1) , desvio padrão (DP) e coeficiente de variação (CV%) por
estação (E1, E2) das 36 espécies abundantes com indicação das figuras que ilustram o táxon (fig. 10- 46)... 27
Tabela 7. Coeficientes de correlação de Spearman das variáveis com significância estatística (p<0,05)...... 32
Tabela 8. Valores das contribuições das espécies com os eixos principais da CCA ...................................... 32
Tabela 9. Valores das contribuições das variáveis, meses e estações, com os dois primeiros eixos da CCA. 32
11
Diatomáceas planctônicas do baixo rio Iguaçu: estrutura e dinâmica da comunidade
Margaret Seghetto Nardelli1; Norma Catarina Bueno1 Thelma Alvim Veiga Ludwig2;
Ana Tereza Bittencourt Guimarães3
1. Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Programa de Pós-Graduação em Conservação e
Manejo de Recursos Naturais, Rua Universitária, 2019, Jardim Universitário, 85819110, Cascavel,
Paraná, Brasil.
2. Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Centro Politécnico, Caixa Postal
19031, Jardim das Américas, CEP 81531-980, Curitiba, Paraná, Brasil.
3. Universidade Federal do Paraná. Programa de Pós-Graduação em Aquicultura e
Desenvolvimento Sustentável. Palotina, Paraná, Brasil.
E-mail para correspondência: [email protected];
(With 10 figures)
RESUMO - A avaliação das variáveis abióticas e bióticas pode prover informações para o
entendimento da estrutura e do funcionamento dos sistemas lóticos. O rio Iguaçu é
considerado de grande porte e, portanto, com condições de desenvolver o plâncton
verdadeiro. As análises da variação da composição e estrutura da comunidade de
diatomáceas em relação às variáveis abióticas, através das amostragens de diatomácea
planctônica e de água, foram feitas com o objetivo de qualificar a água em estações de
coleta a montante (E1) e a jusante (E2) das cataratas do rio Iguaçu, ao longo de um ciclo
anual. Um total de 98 espécies de diatomáceas distribuídas entre 39 gêneros foi registrado,
não apresentando espécies dominantes, mas 36 espécies abundantes. Foi observado
temporalmente mudança na composição. No final do período seco apresentou um pico para
as espécies da classe Bacillariophyceae, pela recuperação de nutrientes e pela elevada
transparência. Já no período chuvoso, pela elevada pluviosidade, e o processo decorrente
de turbidez e turbulência, exerceram um papel significativo na composição, voltadas para a
classe Coscinodiscophyceae. A estação de amostragem E1 foi classificada como
oligotrófica à mesotrófica, e a jusante (E2) de ultraoligotrófica a oligotrófica. A
composição das espécies foi temporalmente heterogênea, mas com estrutura similar entre
as estações. A diversidade de diatomáceas é alta, pois apresentam muitas espécies raras de
origem perifítica, mas a comunidade fitoplanctônica é pobre e pouco diversa, como é
característico de rios com estas características.
Palavras-chave: Diatomáceas, índice trófico, escassez de nutrientes.
12
ABSTRACT - The evaluation of abiotic and biotic variables can provide information for
understanding the structure and functioning of lotic systems. The Iguaçu River is
considered a large river and, therefore, able to develop true plankton. The variation of
composition and community structure of diatoms in relation to abiotic variables, through
sampling planktonic diatom and water, were made in order to qualify the water sampling
stations upstream (E1) and downstream (E2) the falls of the Iguazu River, over an annual
cycle. A total of 98 diatom species distributed among 39 genera were recorded, showing no
dominant species, but 36 abundant species. Temporally change was observed in the
composition. At the end of the dry period peaked for the species of the class
Bacillariophyceae, recovery of nutrients and high transparency. In the rainy season, the
high rainfall, and the process due to turbidity and turbulence, played a significant role in
the composition, facing the class Coscinodiscophyceae. The sampling station E1 was
defined as oligotrophic to mesotrophic, and downstream (E2) of the oligotrophic
ultraoligotrophic. The species composition was temporally heterogeneous, but with similar
structure between stations. The diversity of diatoms is high, since they have many rare
species of origin periphyton, but the phytoplankton community is poor and somewhat
different, as is characteristic of rivers with these characteristics.
Keywords: Diatoms, trophic index, nutrient shortage.
13
1. INTRODUÇÃO
Os crescentes impactos qualitativos e quantitativos, isolados ou somados, conduzem
à degradação da qualidade da água e afetam a integridade biológica dos ecossistemas
aquáticos. Entre as atividades impactantes que afetam os principais rios brasileiros,
destaca-se a construção de inúmeras hidrelétricas e hidrovias (Tundisi, 2003). O rio Iguaçu
possui vários represamentos em cadeia, principalmente para fins de geração de energia
elétrica. É considerado um rio de grande porte e sofre com impactos antrópicos, apesar das
atuais leis de proteção e de preservação dos recursos hídricos, pois a periferia de suas
margens é utilizada para agricultura, pecuária e indústria (Paraná, 2010).
Alterações substanciais ocorrem nos padrões dos processos abióticos, e
consequentemente nos bióticos, tanto à montante como à jusante, ao longo do perfil do
contínuo fluvial em ambientes lóticos submetidos a represamentos (Ward e Stanford,
1983). Parte dos nutrientes sedimenta juntamente com o material particulado, liberando
água à jusante com menores concentrações de sólidos suspensos e nutrientes dissolvidos
(Mischke et al. 2011).
No rio Iguaçu, cinco reservatórios em cascata estão instalados a montante das
cataratas influenciando sobremaneira a estrutura do ambiente e das comunidades ali
existentes (Calijuri et al., 1999; Tundisi e Matsumura-Tundisi, 2008). Tais alterações
ecológicas podem ser detectadas a partir do monitoramento da água, por meio das variáveis
ambientais físicas, químicas e biológicas (Petts e Calow, 1996; Stevenson e Pan, 1999). O
conjunto desses dados constitui base consistente para uma correta avaliação da qualidade
das águas lóticas (Round, 1991).
Entre as variáveis biológicas, a mais bem sucedida está relacionada à avaliação do
grupo das diatomáceas (Wehr e Descy, 1998), pela vantagem de constituírem um grupo
rico e diversificado, como pela sua bem estabelecida cadeia trófica e a importância como
produtor primário. Estudos desses organismos permitem acompanhar a progressão da
eutrofização e o controle da qualidade dos ambientes aquáticos, sendo possível prevenir
quando estes excederem a capacidade de depuração (Stevenson e Pan, 1999; Lobo et al.,
2004a; Reviers, 2006).
O uso das diatomáceas como bioindicadores da qualidade da água, tem sido
enfatizado mundialmente em estudos ecológicos (Lobo et al., 1996; 2004a; Kelly et al.,
1998; Leira e Sabater, 2005; Chen et al, 2008, Mischke et al. 2011). Em parte, este uso está
relacionado à resposta que as diatomáceas dão a sutis modificações ambientais, tanto pela
14
sensibilidade como pela tolerância (Lobo et al., 2002; Smol e Stoermer, 2010), além das
vantagens competitivas em ambientes lóticos (Taylor et al., 2007).
No entanto, apesar da grande importância destes organismos para o monitoramento
de ambientes aquáticos, e de vários estudos para avaliar a distribuição horizontal desta
comunidade em ambientes lóticos continentais, é visto que ainda são insuficientes para
preencher a lacuna entre os estudos ecológicos e estruturais, e a taxonomia das espécies
que as constituem (Esteves e Suzuki, 2011).
Talvez esta escassez de estudos seja consequência das características inerentes a
esses sistemas (lóticos), como a turbulência, o tempo de residência da água e,
consequentemente, o contínuo transporte da comunidade fitoplanctônica a jusante. A soma
destas características faz com que persista a dúvida se o potamoplâncton (plâncton
verdadeiro) poderia ser autossustentável (Wehr e Descy, 1998; Allan e Castilho, 2007;
Mischke et al., 2011).
Pesquisas recentes têm demonstrado que a concentração de nutrientes em
ecossistemas lóticos pode ocasionar mudança drástica na biomassa (Dodds, 2006). Em rios
de grande comprimento, o tempo de permanência de uma massa de água pode ser
suficiente para o potamoplâncton conseguir colonizar e se reproduzir mantendo a
constância de suas populações (Allan e Flecker, 1993; Allan e Castilho, 2007; Mischke et
al., 2011).
Apesar de encontrarmos vários estudos com diatomáceas em ambientes lóticos no
Paraná (Brassac e Ludwig, 2006; Tremarin et al. 2009; Santos et al. 2011; Bartozek et al.
2013), a maioria é apenas taxonômico, e quando ecológico são de diatomáceas perifíticas
(Borges et al., 2008; Marquardt et al., 2010; Faria et al., 2010; Silva et al., 2010). Os
poucos estudos ecológicos de diatomáceas planctônicas são destacados por trabalhos de:
Train (1991) que associou ao levantamento florístico das diatomáceas planctônicas e
perifíticas às associações indicadoras de ambiente e Contin (1990) que também enquadrou
a flora diatomológica planctônica e perifítica aos índices ecológicos.
Mesmo com poucos estudos ecológicos nesta área, cabe ressaltar que os taxonômicos
são trabalhos importantes, pois conforme Borges et al. (2003) as espécies avaliadas
fornecem informação sobre seus habitats. Mas, para usarmos estas espécies como
ferramenta ou objeto de estudo para o monitoramento, torna-se necessário o entendimento
de como ocorrem às variações em suas composições e em suas densidades ao longo do
tempo (Esteves, 1998; Esteves e Suzuki, 2011).
15
Considerando a escassez de informações sobre a comunidade de diatomáceas
planctônicas que habitam os cursos d’água da região do Baixo Iguaçu e a importância do
desenvolvimento de tais estudos para verificar a qualidade das águas desse compartimento
do rio, considera-se que levantar informações sobre a estrutura e dinâmica da comunidade
fitoplanctônica é de extrema importância no subsídio teórico ao manejo e conservação
desses ecossistemas. Com isso o conhecimento das diatomáceas tem valor potencial como
indicadoras de mudanças das condições trófico-dinâmicas dos ecossistemas lóticos
(Blancher, 1984), por serem afetadas pelas variações nas condições ambientais.
O presente trabalho tem como objetivos descrever a estrutura e a dinâmica temporal
e espacial das diatomáceas planctônicas em função das variáveis abióticas, determinar o
nível trófico da água do rio, e eleger populações descritoras das condições físicas e
químicas em duas estações de coleta, a montante e a jusante das cataratas do rio Iguaçu.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Caracterização da Área de Estudo
A bacia Rio Iguaçu é o maior complexo hídrico paranaense, com 70.800 Km2 de área
de drenagem, localiza-se ao sul do Estado do Paraná (25º05’S e 26º45’S; 48º57’W e
54º50’W) (Suderhsa, 1997; Silva et al., 2001; Maack, 2012). O rio Iguaçu é o maior rio
desta Bacia, apresentando 1.275 Km de comprimento, do seu eixo principal sentido lesteoeste, de sua nascente na serra do mar (pela união dos rios Iraí e Atuba) até a foz no rio
Paraná (Paraná, 2010).
Consta no leito do rio cinco hidrelétricas, e ainda um grande atrativo que são as
cataratas do Iguaçu, com quedas de 70 m de altura dispostas ao longo de 2.700 m de
largura. Na porção que antecede as cataratas do Iguaçu, o rio atinge 1.200 m de largura,
estreitando-se até 65 a 100 m, próximo a formação do cânion (IAP, 2011).
O clima é subtropical úmido (mesotérmico-Cfa), sem período seco definido de
acordo com a classificação de Köppen (Peel et al., 2007), mas com seca fisiológica
provocada pelo intenso frio (Veloso et al., 1991), com temperatura média anual de 26°C
(máx. 40 ºC /mín. 3 ºC ) (Salamuni et al., 2002).
A precipitação média anual para Foz do Iguaçu é de 1.712 mm (Maack, 2012), e
sobre a bacia do rio Iguaçu é da ordem de 1.500 mm/ano, caracterizando a precipitação
pluviométrica como irregular no tempo e no espaço (LACTEC, 2005).
16
Foram selecionadas duas estações de coleta no Baixo rio Iguaçu considerando-se a
heterogeneidade em profundidade, largura e turbulência entre os locais de coleta:

Estação 1 (E1) (Figuras 1): localizado a montante das cataratas, entre as
coordenadas 25º39'S e 54º25'W. Possui largura de 1.200 a 869,89 m, menor
turbulência comparado a estação 2 (E2) e velocidade média 0,42 m.s-1. O nível de
profundidade varia de 0,90 m (em baixa) chegando a 4,62 m nos meses de maior
vazão. Suas margens são recobertas por vegetação nativa.

Estação 2 (E2) (Figuras 1): localizado a jusante das cataratas, entre as coordenadas
25º38'S e 54º27'W. Em termos de largura esta porção do rio apresenta uma média
de 69,89 m, o nível de profundidade varia de 4,62 m a 27,46 m nos meses de maior
vazão, com uma velocidade média de 6,8 m.s-1. As margens são recobertas por
vegetação nativa e paredes com florações rochosas.
Figura 1. Esquema com a localização das estações de coleta: Estação 1 a montante e Estação 2 a jusante das
Cataratas do Iguaçu , Rio Iguaçu, Paraná.
2.2 Coleta de amostras
Foram efetuadas coletas mensais entre setembro/2010 e setembro/2011 (exceção do
mês de novembro/2010) em duas estações (E1 e E2), entre às 11:00 e 13:00 horas. As
amostras (E1/N=12 e E2/N=12) para o estudo quali-quantitativo das diatomáceas
planctônicas foram obtidas através da passagem de frasco de polietileno, com capacidade
para 500 mL, sub-superfície da água e fixadas com solução de lugol acético 1% (Bicudo e
17
Menezes, 2006), mais amostras com rede (E1/N=12 e E2/N=12) foram coletadas e
confeccionadas lâminas para melhor observação e ilustrações das espécies.
2.3 Dados físicos, químicos e pluviosidade
As medidas da temperatura da água (Cº) e oxigênio dissolvido (mg.L-1), pH,
condutividade elétrica (µS/cm) e turbidez (NTU) foram obtidas in situ com auxílio da
sonda multiparâmetro Horiba U-50. A transparência da água foi estimada pelo valor da
profundidade de desaparecimento do disco de Secchi (Esteves, 2011).
Amostras foram coletadas concomitantemente às bióticas para a análise das variáveis
físicas e químicas da água.
O consumo de oxigênio ocorrido em função da oxidação química (DQO) e da
matéria orgânica (DBO) foi estimado seguindo os métodos descritos no Standard Methods
(American Public Association, 2005). As concentrações de nitrogênio Kjeidahl total (NT),
fósforo dissolvido total (PDT), ortofosfato (PO4-) e nitrato (N-NO3-) foram estimadas pelo
método de Mackereth et al. (1978), o amônio (N-NH4) pelo método de Solorzano (1969), e
a clorofila a pelo método de extração pelo metanol 100% (Marker et al.,1980). As análises
químicas foram realizadas no laboratório de análise do Grupo de Pesquisa em Recursos
Pesqueiros e Limnologia-UNIOESTE campus Toledo.
Os dados referentes à precipitação e temperatura do ar foram fornecidos pelo
Instituto Meteorológico do Paraná (Simepar/Curitiba). Para análise da precipitação
pluviométrica, foi utilizado o acumulado semanal dos sete dias que antecederam as
amostragens.
Dados de vazão (m3/s), velocidade (m/s) e profundidade (m) foram fornecidos pela
Itaipu Binacional.
2.4 Estrutura da comunidade de diatomáceas
2.4.1. Análise qualitativa
Amostras concentradas pela rede de fitoplâncton foram coletadas, acondicionadas em
frascos de polietileno e fixadas com solução de Transeau na proporção de 1:1 (Bicudo e
Menezes, 2006). Em laboratório, as amostras foram oxidadas segundo a técnica proposta
por Simonsen (1974), modificada por Moreira-Filho e Valente-Moreira (1981), para
confecção de lâminas montadas com Naphrax® como meio de inclusão (IR= 1.73), resina
com elevado índice de refração, que permite visualizar a ornamentação das frústulas das
18
diatomáceas. As amostras líquidas e respectivas lâminas estão depositadas Herbário da
Universidade Estadual do Oeste do Paraná - Campus Cascavel (UNOP) (Tabela 1).
A observação e ilustração dos espécimes foram realizadas utilizando-se microscópio
óptico binocular Olympus® BX60 com câmera de captura DP71 acoplada.
Os táxons encontrados foram identificados com auxílio de obras taxonômicas
clássicas e recentes, tais como: Hustedt (1930; 1961-1966), Krammer e Lange-Bertalot
(1985, 1988, 1991 a, b), Krammer (1997a,b), Rumrich et al. (2000), Metzeltin e LangeBertalot (1998, 2007), Metzeltin, Lange-Bertalot e García-Rodríguez (2005), além de
artigos específicos.
O enquadramento sistemático das espécies nas classes taxonômicas seguiu
principalmente a obra de Round et al. (1990). E habitat específico (formas de vida
planctônicas e perifíticas) seguiu principalmente Rimet et al. (2010).
Tabela 1. Data de coleta, número do UNOP e coletores, das amostras da E1 e E2, do rio Iguaçu.
Data de coleta
Estação 1
Lâmina
permanente
3161
Estação 2
Amostra
Lâmina
líquida
permanente
3155
3156
15/IX/2010
Amostra
líquida
3160
Coletores
19/X/2010
3227
3226
3215
3214
MS. Nardelli e NC. Bueno
22/XII/2010
3345
3344
3341
3343
MS. Nardelli e NC. Bueno
26/I/2011
3413
3411
3409
3410
MS. Nardelli e NC. Bueno
23/II/2011
3473
3472
3469
3468
MS. Nardelli e NC. Bueno
23/III/2011
3537
3536
3533
3535
MS. Nardelli e NC. Bueno
27/IV/2011
3607
3608
3602
3603
MS. Nardelli e NC. Bueno
31/V/2011
3681
3682
3672
3673
MS. Nardelli e NC. Bueno
29/VI/2011
3717
3718
3712
3713
MS. Nardelli e NC. Bueno
28/VII/2011
3759
3760
3754
3755
MS. Nardelli e NC. Bueno
24/VIII/2011
3777
3778
3772
3773
MS. Nardelli e NC. Bueno
28/IX/2011
3787
3788
3782
3783
MS. Nardelli e NC. Bueno
MS. Nardelli e NC. Bueno
2.4.2. Análise quantitativa
A densidade fitoplanctônica foi estimada segundo Utermöhl (1958), em câmaras de
sedimentação de 10mL em microscópio invertido Olympus® Bx70, em aumento 400x. O
tempo de sedimentação das amostras seguiu o recomendado por Lund et al. (1958).
Consideraram-se células para a contagem, inclusive as que estavam em cadeias, quando
inteiras e com conteúdo celular.
A contagem foi por transectos horizontais com contagem dos táxons em um a cada
três campos e para garantir o esforço de quantificação das amostras seguiu-se a
19
estabilização pela curva de rarefação de espécies (Bicudo, 1990) e com a eficiência de 90%
de contagem mínima, de acordo com Pappas e Stoermer (1996):
Eficiência= No Células - No de espécies
No de células
O cálculo da densidade foi realizado de acordo com APHA e os resultados da
densidade das diatomáceas foram expressos em céls.mL-1 (American Public Association,
2005), conforme a fórmula abaixo:
Onde: D – densidade (ind.mL-1); C – número de indivíduos contados; AT –área no fundo da câmara de
sedimentação (mm2); AF –área de campo de contagem (mm2); F – número de campos contados; V – volume
de amostras sedimentadas (mL).
Atributos ecológicos
A riqueza especifica foi definida pelo número total de táxons encontrados em uma
dada amostra. Em relação à porcentagem de frequência das espécies encontradas, foram
consideradas constantes (apresentando C ≥ 70 % de presença nas amostras), frequentes (30
≥ C ≤ 70 %), esporádicos (10 ≥ C ≤ 30 %) e táxons ocasionais (estando presentes em
menos que 9% nas amostras). O cálculo foi realizado por meio da equação: C = (p x 100)/P
( C= porcentagem de frequência, p = amostras contendo a espécie e P = total de amostras
analisadas), considerando-se a presença das diatomáceas nas 24 amostras (Dajoz, 2005).
As predominância de espécies foi estabelecida seguindo o critério de Lobo e
Leighton (1986), que considera espécie dominante, quando sua densidade for superior a
50% da densidade total da amostra, e espécie abundante, a que supera a densidade média.
em pelo menos uma estação de coleta.
O Índice de Diversidade de Shannon-Wiener (H’) foi estabelecido, e representa a
espécie em relação à abundância total na comunidade. Quanto maior o valor de H’, maior a
diversidade da comunidade (Shannon e Weaver, 1963).
A Equitabilidade (E), pelo índice de Pielou, é uma medida que expressa o quanto os
valores de diversidade estão próximos do máximo teórico. Reflete o grau de dominância de
espécies em uma comunidade. A equitatividade será baixa quando há poucas espécies
dominantes e um grande número de espécies raras. E maior quando não houver espécies
dominantes. Varia de 0 (não homogêneo) a 1 (totalmente homogêneo) (Pielou, 1975).
20
O Índice do estado trófico da água foi utilizado de acordo com Carlson (1977)
modificado por Lamparelli (2004), estabelecidos para ambientes lóticos. Este índice adota
valores de classificação de trofia de rios para a clorofila a e o fósforo total (Tabela 2).
Tabela 2. Valores do estado trófico (IET) estabelecido para ambientes lóticos (Lamparelli, 2004).
Estado Trófico
Ultraoligotrófico
Oligotrófico
Mesotrófico
Valores
IET ≤ 47
47 < IET ≤ 52
52 < IET ≤ 59
Estado Trófico
Eutrófico
Supereutrófico
Hipereutrófico
Valores
59< IET ≤ 63
63< IET ≤ 67
IET> 67
2.5 Tratamento Estatístico dos Dados
Todas as variáveis foram analisadas por meio de estatísticas descritivas de acordo
com a sua natureza, sendo que as qualitativas foram tratadas por meio de frequência e as
quantitativas por meio de média, desvio padrão, coeficiente de variação, mínimo e
máximo.
Para verificar a riqueza, equitabilidade e diversidade de Shannon foram realizadas
análises descritivas da comunidade de cada estação pelo Pc-Ord 4.0. A comparação das
diversidades ao longo dos meses entre as estações foi realizada por meio do teste t para
diversidade (Zar, 1998), sendo utilizado o programa PAST version 2.13 (Paleontological
Statistics Software Package for Education and Data Analysis) (Hammer et al. 2011).
Para avaliar as relações entre cada uma das espécies predominantes (Lobo e
Leighton, 1986) e cada uma das variáveis abióticas foi aplicada a análise de correlação não
paramétrica de Spearman () (Zar, 1998), sendo selecionadas as espécies que apresentaram
pelo menos uma correlação significativa (p<0,05), assim como aquelas que apresentaram 
superior a |0,5|. Desta forma, foram selecionadas as variáveis para a Análise de
Correspondência Canônica (CCA). Esta análise foi realizada segundo a rotina proposta por
Teer-Brak (1985) a qual não exige normalização dos dados. Na CCA, para avaliação da
significância das matrizes bióticas e abióticas foi aplicado o teste de permutação de Monte
Carlo, realizando 5.000 permutações e assumindo p<0,05.
Para a avaliação de similaridade entre as estações de coleta ao longo dos meses foi
utilizado método de análise de Cluster Hierárquica Aglomerativa, com o método de
aglomeração Unweighted pair-group average (UPGA) e medida de dissimilaridade de
Bray-Curtis (coeficiente que estima a semelhança quantitativa entre grupos em duas
amostras). Para avaliar a explicabilidade dos agrupamentos foi calculado o coeficiente de
correlação cofenético. As análises multivariada (CCA) e de agrupamento foram realizadas
por meio do programa XLstat 2012.1.01.
21
3. RESULTADOS
3.1 Caracterização Limnológica
Analisando os dados diários de precipitação pluvial durante um período anual (set/10
a set/11), observou-se a ocorrência de chuvas atípicas em meses considerados de período
seco (julho e agosto/11). Os mais altos valores de precipitação ocorreram em agosto/11,
sendo observados 132.6 mm (Figura 2).
Precipitação (mm)
140.0
120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
Set/10
Out/10
Dez/10
Jan/11
Fev/11
Mar/11
Abr/11
Mai/11
Jun/11
Jul/11
Ago/11
Set/11
Semanal
Figura 2. Variação acumulada de precipitação pluviométrica, dos sete dias anteriores à coleta, registrado no
município de Foz do Iguaçu de Setembro de 2010 a Setembro de 2011.
O nível das águas do rio Iguaçu durante o período de estudo, oscilou entre 0,9 a 3,0
m em E1 e entre 8,9 m a 27,4 m em E2, com temperatura atmosférica média de 18,2 ºC
para o inverno e 24,4ºC para o verão. Temperatura atípica para o período foi registrada em
set/11, com máxima de 33,7 ºC.
Em relação aos dados físicos, foi possível verificar que a temperatura da água
apresentou o mesmo padrão de variação para as duas estações, com uma de amplitude de
14 ºC. Os valores médios de turbidez foram semelhantes entre as estações, apresentando
elevações concomitantes aos maiores valores de precipitação pluvial e de condutividade.
Os menores valores de transparência ocorreram em E2, sendo que os maiores registros
ocorreram em maio de 2011 em ambas as estações (Tabela 3).
Na avaliação dos aspectos químicos, os valores de pH oscilaram entre 6,1 e 8,7 na E1
e 5,9 a 8,3 na E2. Os maiores valores de OD e DBO foram registrados na E2, e de DQO, na
E1. As maiores concentrações do íon amônio (NH4+), nitrato (NO3-), nitrogênio total
(NKT), fósforo total (PT) e clorofila a ocorreram em E1. As concentrações de ortofosfato
(PO4-) foram semelhantes entre as estações. (Tabela 3).
22
Tabela 3. Valores mínimo, máximo, média, desvio padrão (DP) e Coeficiente de variação (CV) para a E1
(montante) e E2 (jusante) do rio Iguaçu de Set/10 a Set/11.
Estações
E1
E2
Parâmetros
Mín
Máx
Média
DP
CV (%)
Mín
Máx
Média DP
CV(%)
T ºC
15,5
28,6
21,8
3,7
16,9
15,9
28,8
21,9
3,8
17,4
pH
6,1
8,7
7,2
0,6
8,3
6,0
8,3
7,3
0,7
10,1
OD mg.L -1
6,4
12,2
8,7
1,6
18,3
6,6
13,1
9,5
1,7
18
DBO mg.L -1
0,9
11,4
4,7
3,1
65,2
1,8
13,9
5,9
3,3
55,8
DQO mg.L -1
6,8
21,6
13,9
3,8
27,9
4,7
25,9
12,6
5,6
44,9
Cond µS.cm-1
32,8
105,0
45,2
18,7
41,4
34,0
87,0
44,9
13,7
30,6
DS m
0,9
3,6
1,74
0,6
35,4
0,7
3,6
1,47
0,8
52,8
Turb NTU
2,0
26,1
9,5
6,8
71,4
2,8
23,2
10,7
7,3
67,9
NH4 µg.L-1
0,8
123,2
33,5
34,9
104,3
0,4
70,4
23,8
19,9
83,5
NKT µg.L-1
100,0
500,0
280,0
109,4
39,1
110,0
500,0
260,8
139,6
53,5
NO3 µg.L-1
100,0
2140,0
1020,0
693,3
68
100,0
1730,0
939,2
569,2
60,6
PT µg.L-1
20,0
450,0
155,8
116,7
74,9
50,0
390,0
175,8
95,6
54,4
PO4 µg.L-1
124,3
137,7
130,0
4,4
3,4
123,5
144,3
130,6
6,1
4,7
Clo a µg.L-1
0,3
0,8
0,5
0,2
44,7
0,1
0,5
0,2
0,2
62,6
Nível m
1,4
3,0
2,1
0,6
26,9
11,7
27,4
19,0
4,6
24,2
Temperatura da água (Ta ºC); potencial Hidrogênio (pH); Oxigênio dissolvido (OD mg.L -1); Demanda bioquímica de Oxigênio (DBO
mg.L -1); Demanda química de Oxigênio (DQO mg.L -1); Condutividade (Cond µS.cm-1); Transparência (DS m);Turbidez (Turb. NTU)
Amônio (NH4 µg.L-1); Nitrogênio total ( NKT µg.L-1); Nitrato (NO3 µg.L-1); Fósforo total (PT µg.L-1); Ortofosfato (PO4 µg.L-1); Clorofila
a (Clo a µg.L-1); Profundidade (Nível m).
3.2 Classificação Trófica
Os índices de estado trófico calculados ao longo do período indicaram que em E1 a
variação foi de mesotrófico (IET=57, em jan/11) a oligotrófico (IET=50 em maio/11), e em
E2, a variação foi de ultraoligotrófico (IET=34,9 em maio/11) a mesotrófico (IET=56,5 em
jan/11) (Figura 3 e Tabela 4).
60
55
M
50
O
45
U
40
35
30
Set
Out
Dez
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
IET E1
Jun
Jul
Ago
Set
IET E2
Figura 3. Variação mensal dos valores do índice de estado trófico (IET) para as variáveis clorofila a e PT
(fósforo total) para o intervalo de set/10 a set/11, para E1 e E2 (U - ultraoligotrófico < 47, O - oligotrófico 47
a 51, M - mesotrófico 52 a 59).
Tabela 4. Classificação trófica da estação a montante (E1) e a Jusante (E2) das cataratas do rio Iguaçu, com
base na clorofila-a, no fósforo total e média dos IETs de classificação.
Estação
IET Clo a
IET P-Total
IET
Classificação
E1
55.6
50.7
53.2
Mesotrófico
E2
41.1
52.3
46.7
Oligotrófico
23
3.3 Estrutura da comunidade de diatomáceas
3.3.1 Análise qualitativa
Foram encontrados 98 táxons pertencentes a 39 gêneros, distribuídos nas classes
Coscinodiscophyceae (9),diatomáceas cêntricas, Fragilariophyceae (3), diatomáceas
penadas arrafídeas, e Bacillariophyceae (27), diatomáceas rafídeas. Dos táxons
encontrados 74 foram comuns às duas estações. A riqueza total de táxons, tanto em E1
como em E2 foi de 86 táxons. Apesar da coincidência numérica, 12 foram exclusivos de
cada uma das estações (Tabela 5).
Com relação à frequência, dentre os 98 encontrados,13 táxons foram considerados
constantes (13,3%), 20 foram frequentes (20,4%), 21 foram esporádicos (21,4%) e 44
ocasionais (44.9%), sendo que dentre estes últimos, 33 táxons ocorreram apenas uma vez
(Tabela 5).
A maioria das espécies encontradas nas coletas não são planctônicas (80%), são
espécies que apresentam estruturas para fixação em substratos em maior ou menor nível de
adesão. Mas cabe salientar que mesmo em grande número de perifíticas, 77% foram
esporádicas ou ocasionais. Já as espécies consideradas do plâncton verdadeiro apenas 29%
não foram constantes ou frequentes.
Tabela 5. Presença e ausência das 98 espécies de diatomáceas encontradas, e respectivas frequência de
ocorrência (FR) ao longo dos 12 meses de coletas.
Espécies
Coscinodiscophyceae
Aulacoseira ambigua var. ambigua (Grunow) Simonsen
A. ambigua var. ambigua f. spiralis (Skuja) Ludwig
A. granulata var.angustissima (O. Müller) Simonsen
A. granulata var. granulata (Ehrenberg) Simonsen
A. italica (Ehrenberg) Simonsen
A. pusilla (Meister) Tuji e Houk
Cyclotella meneghiniana Kützing
Cyclotela sp.
Discostella pseudostelligera (Cleve e Grunow) Houk e Klee
D. stelligera (Cleve e Grunow) Houk e Klee
Hydrosera whampoensis (Schwarz) Deby
Melosira ruttneri Hustedt
M. varians Agardh
Orthoseira roeseana (Rabenhorst) O'Meara
Pleurosira laevis Compere
Spicaticribra rudis (Tremarin, Ludwig, Becker e Torgan) Tuji, Leelahakriengkrai e Peerapornpisal
Terpsinoë musica Ehrenberg
Fragilariophyceae
Fragilaria capucina Desmazières
F. crotonensis var. oregona Sovereign
F. fragilariodes (Grunow) Cholnoky
F. socia (Wallace) Lange-Bertalot
F. vaucheriae (Kützing) Petersen
Synedra goulardii Brebisson ex Cleve e Grunow
Ulnaria ulna (Nitzsch) Compère
E1
E2
FR
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
F
E
C
C
O
C
C
F
E
C
F
O
C
E
F
C
F
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
F
E
E
O
O
E
F
24
Continuação
Espécies
E1
E2
FR
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
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x
x
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x
x
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x
x
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x
x
x
x
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x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
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x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
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x
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x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
O
F
F
C
O
O
O
O
E
C
F
E
O
E
O
F
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F
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O
O
O
O
C
F
O
O
O
O
F
E
O
O
F
O
O
O
O
O
O
Bacillariophyceae
Achnanthidium cf. eutrophilum Lange-Bertalot
A. exiguum var. constrictum (Grunow) Andresen, Stoermer e Kreis
A. lineare Smith
A. minutissimum ( Kützing) Czarnecki
Adlafia drouetiana (Patrick) Metzeltin e Lange-Bertalot
Bacillaria paxillifer (Müller) Hendey
Capartogramma crucicula (Grunow ex Cleve) Ross
Cocconeis fluviatillis Wallace
C. placentula var. acuta Meister
C. placentula var. lineata (Ehrenberg) Van Heurck
C. placentula var. euglypta (Ehrenberg) Grunow
Diadesmis contenta (Grunow ) Mann
Encyonema minutum (Hilse ex Rabenhorst) Mann
E. neomesianum Krammer
E. perpusillum (Cleve) Mann
E. silesiacum (Bleisch) Mann
Eolimna sp.
Eunotia camelus Ehrenberg
E. epithemioides Hustedt
E. major (Smith) Rabenhorst
E. minor (Kützing) Ehrenberg
E. sudetica O.Muller
E. veneris De Toni
Frustulia pumilio Lange-Bertalot e Rumrich
Geissleria punctifera (Hustedt) Metzeltin, Lange-Bertalot e Garcia-Rodrigues
Gomphonema affinopsis Metzeltin, Lange-Bertalot e Garcia-Rodriguez
G. brasiliensoide Metzeltin Lange-Bertalot e Garcia-Rodriguez
G. gracile Ehrenberg
G. hawaiiense Reichardt
G. lagenula Kützing
G. mexicanum Grunow
G. parvulum Kützing
Gomphonema sp.
G. truncatun Ehrenberg
Gyrosigma acuminatum (Kützing) Rabenhorst
G. nodiferum (Grunow) Reimer
G. obtusatum (Sullivant e Wormley) Boyer
Halamphora copulata (Kützing) Levkov
Halamphora veneta (Kützing) Levkov
Luticola mutica (Kützing) Mann
L. uruguayensis Metzeltin, Lange-Bertalot e Garcia-Rodriguez
Navicula cryptocephala Kützing
N. cryptotenella Lange-Bertalot
N. kuseliana Lange-Bertalot e Rumrich
N. rostellata Kützing
Nitzschia amphibia Grunow
N. cf. acicularis (Kützing) Smith
N. constricta (Kützing) Grunow
N. intermedia Hantzsch ex Cleve e Grunow
N. lorenziana Grunow in Cleve et Möller
N. palea (Kützing) Smith
Pinnularia cf. subgibba Krammer
P. microstauron Cleve
P. neomajor Krammer
Placoneis gracilis Metzeltin, Lange-Bertalot e Garcia-Rodriguez
P. ovillus Metzeltin, Lange-Bertalot e Garcia-Rodriguez
P. serena (Frenguelli) Metzeltin
Planothidium frequentissimum Lange-Bertalot
P. rostratum (Østrup) Lange-Bertalot
Psammothidium subatomoides Bukhtiyarova et Round
Rhopalodia operculata (Agardh) Hakansson
Sellaphora cf. pupula Mereschkowksy
S. cf. rhombicarea Metzeltin, Lange-Bertalot e Garcia-Rodriguez
S. laevissima (Kützing) Mann
S. rectangularis Lange-Bertalot e Metzeltin
Stauroneis cf. Smithii Grunow
S. kriegeri Patrick
Staurosirella crassa (Metzeltin e Lange-Bertalot) Ribeiro e Torgan
Surirella guatimalensis Ehrenberg
S. linearis Smith
S. linearis var. constricta Grunow
S. splendida (Ehrenberg) Kützing
S. cf. ovalis Brebisson
Tryblionella levidensis Smith
*Constante (C), frequente (F) esporádico (E) e ocasional (O).
25
Nove gêneros contribuíram com 50% dos táxons determinados nas amostras
planctônicas analisadas, dentre estes, os que apresentaram maior riqueza (espécies e
variedades) foram Gomphonema Ehrenberg (9) Aulacoseira Twaites (6), Eunotia
Ehrenberg (6) e Nitzschia Hassall (6), Fragilaria Lyngbye (5) e Surirella Turpin (5)
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Gomphonema
Aulacoseira
Nitzschia
Eunotia
Fragilaria
Surirella
Achnanthidium
Cocconeis
Navicula
Encyonema
Sellaphora
Pinnularia
Placoneis
Gyrosigma
Halamphora
Melosira
Planothidium
Cyclotella
Discostella
Luticola
Stauroneis
Adlafia
Bacillaria
Capartogramma
Orthoseira
Diadesmis
Eolimna
Frustulia
Geissleria
Hydrosera
Pleurosira
Psamothidium
Rhopalodia
Staurosirella
Synedra
Spicaticribra
Terpsinoe
Tryblionella
Ulnaria
Nº de sp/gênero
(Figura 4).
Figura 4. Número de espécies por gênero de diatomáceas nas duas estações de coleta.
3.3.2 Análise quantitativa
As densidades acumuladas entre as estações considerando todo o período de estudo
foram bastante próximas (E1= 5.654 ind.mL-1 e E2= 5.344 ind.mL-1). Na maioria dos
meses, a densidade foi maior em E2, com exceção de junho e agosto/11, ocorrendo nesses
meses as maiores densidades em E1.
Bacillariophyceae foi a classe mais representativa em número de indivíduos com
maior percentual de contribuição em sete meses de coleta, sendo o maior pico da classe,
para E1 e E2, registrado em junho/11. A classe Coscinodiscophyceae, principalmente pelas
espécies de Aulacoseira, apresentou o maior pico de densidade no mês de agosto em E1,
sendo representativa nas duas estações amostrais em agosto e setembro, meses
com
elevada pluviosidade e turbidez. A classe Fragilariophyceae, com baixas densidades em
todo o período de estudo, foi a menos frequente nas coletas (Figura 5).
ind.mL-1
26
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
E1 E2 E1 E2 E1 E2 E1 E2 E1 E2 E1 E2 E1 E2 E1 E2 E1 E2 E1 E2 E1 E2 E1 E2
Set
Out
Dez
Jan
Fev
Coscinodiscophyceae
Mar
Abr
Mai
Fragilariophyceae
Jun
Jul
Ago
Set
Bacillariophyceae
Figura 5. Variação da densidade das diatomáceas por classe taxonômica, para as duas estações, no período de
estudo.
Mais do que 50% do total da densidade (cel.mL-1) acumulada, foi representada pelos
gêneros: Aulacoseira Twaites (3.843 cel.mL-1), Cocconeis Ehrenberg (1.090 cel.mL-1) e
Achnanthidium Kützing (1.052 cel.mL-1). As espécies mais representativas do gênero
Aulacoseira, foram A. granulata var. granulada (1.414 cel.mL-1), A. pusilla (1.191 cel.mL1
) e A. granulata var. angustissima Simonsen (665 cel.mL-1) (Figura 6).
4000
ind.mL-1
3200
2400
1600
800
Pleurosira
Hydrosera
Melosira
Navicula
Encyonema
Fragilaria
Spicaticribra
Eunotia
Cyclotella
Gomphonema
Planothidium
Discostella
Achnanthidium
Cocconeis
Aulacoseira
0
Figura 6. Densidade (céls.mL-1) de diatomáceas por gênero, comuns às duas estações do rio Iguaçu.
Em todo o período de estudo não houve espécies dominantes e as espécies
abundantes foram constatadas em ambas as estações, segundo o critério de Lobo e
Leighton (1986) (tabela 6). Do total das 36 espécies abundantes, 23 foram comuns nas
duas estações. O maior número de espécies abundantes ocorreu em mai/11 para a E1 (14) e
para a E2 foi jun/11 (12). Julho, Agosto e setembro/11 foram meses que apresentaram o
menor número de táxons abundantes.
27
Tabela 6. Valores de densidade média (céls.mL-1) , desvio padrão (DP) e coeficiente de variação (CV%) por
estação (E1, E2) das 36 espécies abundantes com indicação das figuras que ilustram o táxon (fig. 10- 46).
Espécies e número da figura
Bacillariophyceae
Achnanthidium exiguum var. constrictum (Grunow) Andresen,
Stoermer e Kreis
A. lineare Smith
A. minutissimum ( Kützing) Czarnecki
C. placentula var. acuta Meister
C. placentula var. euglypta (Ehrenberg) Grunow
C. placentula var. lineata (Ehrenberg) Van Heurck
Encyonema. silesiacum (Bleisch) Mann
Eunotia. sudetica O.Muller
Geissleria punctifera Metzeltin, Lange-Bertalot e Garcia-Rodriguez
Gomphonema brasiliensoide Metzeltin Lange-Bertalot e GarciaRodriguez
G. gracile Ehrenberg
G. parvulum Kützing
Gomphonema sp.
Gyrosigma acuminatum (Kützing) Rabenhorst
Navicula cryptocephala Kützing
N. cryptotenella Lange-Bertalot
N. rostellata Kützing
Nitzschia palea (Kützing) Smith
Planothidium frequentissimum Lange-Bertalot
P. rostratum (Østrup) Lange-Bertalot
Coscinodiscophyceae
Aulacoseira ambigua var. ambigua (Grunow) Simonsen
A. ambigua var. ambigua f. spiralis (Skuja) Simonsen
A. granulata var.angustissima (O. Müller) Simonsen
A. granulata var. granulata (Ehrenberg) Simonsen
A. pusilla (Meister) Tuji e Houk
Cyclotella meneghiniana Kützing
Cyclotela sp
D. stelligera (Cleve e Grunow) Houk e Klee
Hydrosera whampoensis (Schwarz) Deby
Melosira varians Agardh
Pleurosira laevis Compere
Spicaticribra rudis (Tremarin, Ludwig, Becker e Torgan)
Tuji, Leelahakriengkrai e Peerapornpisal
Terpsinoe musica Ehrenberg
Fragilariophyceae
F. fragilariodes (Grunow) Cholnoky
F. vaucheriae (Kützing) Petersen
Synedra goulardii Brebisson ex Cleve e Grunow
E1
E2
DP
5
CV
146
9
27
4
2
45
10
7
4
10
12
17
6
5
48
9
10
4
12
139
61
139
213
106
90
148
109
119
83
228
135
225
281
93
129
176
153
240
14
0
5
0
0
4
5
3
20
5
16
1
5
0
1
5
6
3
19
8
115
229
105
0
332
121
114
119
93
156
17
66
89
40
82
8
12
42
12
6
8
15
220
284
163
131
139
158
76
125
181
86
168
121
7
8
63
25
40
4
9
23
11
11
10
12
13
15
99
50
34
6
7
22
15
6
14
11
193
181
157
205
86
159
74
100
131
49
142
90
7
15
228
2
3
153
7
1
2
9
3
3
143
244
147
7
0
4
11
0
6
149
0
130
Fig. 10
Média
3
DP
6
CV
212
Média
4
Fig. 12
Fig. 11
Fig. 32
Fig. 30
Fig. 31
Fig. 26
Fig. 34
Fig. 23
Fig. 28
14
30
3
3
32
6
5
5
6
22
32
7
5
41
6
6
6
7
157
107
210
157
127
114
122
135
116
Fig. 29
Fig. 24
Fig. 27
Fig. 33
Fig. 39
Fig. 40
Fig. 38
Fig. 35
Fig. 37
Fig. 42
7
2
3
2
1
5
4
1
28
3
5
4
4
4
2
4
5
2
43
6
Fig. 14
Fig. 13
Fig. 16
Fig. 17
Fig. 15
Fig. 19
Fig.18.18a
Fig.20-21
Fig. 43
Fig. 36
Fig. 44
Fig. 41
8
23
55
31
59
5
16
33
6
7
5
13
Fig. 46
Fig. 25
Fig. 22
Fig. 45
Atributos ecológicos
Elevados valores de diversidade, equitabilidade e riqueza foram estimados para as
duas estações amostrais. No mês de setembro, outubro e dezembro de 2010 houve maior
diversidade em E1 (H’=3,17 nits.mm3) em função de sua maior equitabilidade (E=0,93),
porém com riquezas iguais entre as estações (S=30 em E1 e E2); no mês de janeiro e
fevereiro/2011, a diversidade foi maior em E2 (H’=3,18 e 3,13 nits.mm3, respectivamente),
justificada por sua maior riqueza (S=34 e 33 respectivamente), contudo com abundâncias
semelhantes entre as estações; no mês de maio/2011, a maior diversidade ocorreu em E1
28
(H’=3,15 nits.mm3) em função de sua maior riqueza (S=34). Salienta-se que nos meses de
julho, agosto e setembro de 2011 ocorreram os menores valores dos atributos ecológicos
em ambas as estações (Figura 7).
Comparando as duas estações quanto aos seus padrões de diversidade, foi possível
verificar que tênues diferenças foram constatadas em praticamente todos os meses
(p<0,05), com exceção de abril, junho e setembro de 2011 (p>0,05). Porém, ao realizar a
avaliação das densidades somadas ao longo de todo o período amostral, verificou-se que as
duas estações apresentam diversidades estatisticamente equivalentes (p>0,05).
A
Diversidade (nits.mm3)
3.4
3.2
3
2.8
2.6
2.4
2.2
2
Riqueza (S)
Set
Out
Dez
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
B
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Set
Out
Dez
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
C
Equitabilidade
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
Set
Out
Dez
Jan
Fev
Mar
E1
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
E2
Figura 7. Diversidade de Shannon-Wiener (A), Riqueza (B) e Equitabilidade (C) das diatomáceas nas
estações E1 e E2 do rio Iguaçu ao longo do período de Set/10 a Set/11.
29
3.4 Caracterização temporal da estrutura da comunidade de diatomáceas
A análise de agrupamento obtida entre as estações de amostragem com base em todas
as espécies formou quatro grupos com separação temporal, apresentando um valor
cofenético de 0,82.
O grupo 1 (G1) contêm ambas as estações do mês de abril/11. Neste mês foi
possível verificar valores mais baixos de pH e de transparência, porém, os valores mais
elevados de DQO, NKT e NH4. Este mês caracterizou-se pela menor densidade registrada
em todo o período de estudo em ambas as estações apresentando maior abundância das
espécies Cocconeis placentula var. eglypta e Pleurosira laevis.
O grupo 2 (G2) diferenciou-se dos outros três, agrupando os meses de julho, agosto e
setembro/11 das duas estações. Foram meses em que constatou-se menores valores para
equitabilidade e riqueza. Nestes três meses constatou-se uma maior densidade em espécies
da classe Coscinodiscophyceae, representada pelo gênero Aulacoseira. Eventos ligados a
maiores níveis de precipitação e elevados valores de condutividade, profundidade,
turbidez, DBO, OD e clorofila-a caracterizaram este período do ano (Figura 8).
O grupo 3 (G3) agrupou as duas estações de coleta no mês de junho/11, mês
caracterizado pela maior riqueza de táxons (E1=43, E2=41) e maiores densidades das
espécies coletadas.
Em junho registrou-se a maior densidade das espécies da classe
Bacillariophyceae, representada pelos gêneros Cocconeis, Achnanthidium e Planothidium.
Os maiores valores dos atributos ecológicos foram relacionados com baixas temperaturas,
menores valores de profundidade, turbidez, amônio, nitrato, DQO, DBO e clorofila-a. Por
outro lado, neste mês também foram observados aumento dos valores de fósforo e
ortofosfato.
O grupo 4 (G4) uniu os meses de set, out e dez/10, jan, fev, mar e maio/11 das duas
estações, sendo caracterizado pelo baixos valores de densidade das espécies, apresentando
maior abundância as espécies Achnanthidium minutissimum, Aulacoseira pusilla,
Cocconeis placentula var. lineata, Cyclotella meneghiniana, Discostella stelligera,
Melosira varians, Planothidium frequentissimum. Quanto às características ambientais, foi
possível verificar que nestes meses houve maiores valores de transparência.
30
0.9
G1
G2
G3
G4
0.8
Dissimilaridade
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
E2 Out/10
E1 Out/10
E2 Set/10
E1 Set/10
E2 Mai/11
E2 Mar/11
E1 Mar/11
E2 Dez/10
E1 Mai/11
E2 Jan/11
E2 Fev/11
E1 Dez/10
E1 Fev/11
E1 Jan/11
E2 Jun/11
E1 Jun/11
E2 jul/11
E1 Jul/11
E2 Set/11
E1 Set /11
E2 Ago/11
E1 Ago/11
E2 Abr/11
0
E1 Abr/11
0.1
Figura 8. Dendrograma resultante de análise de agrupamento baseado na dissimilaridade de Bray-Curtis pelas
densidades de todas as espécies das duas estações (E1 e E2) no rio Iguaçu, ao longo do período de set/2010 a
set/2011.
3.5 Associação da estrutura de espécies de diatomáceas abundantes e dados abióticos
Após a análise de correlação de Spearman foram selecionadas as seguintes
variáveis com significância estatística (p<0,05) para uso na CCA:

Abióticas - Turbidez, DBO, OD, PT, pH e transparência;

Espécies - Achnanthidium exiguum var. constrictum A. lineare, A. minutissimum,
Aulacoseira granulata var. granulata, A. granulata var. angustissima, A. ambigua
var. spirallis, A. ambigua var. ambigua, A. pusilla, Cocconeis placentula var.
lineata, Geissleria punctifera, Hydrosera whampoensis, Pleurosira laevis, Synedra
goulardii, Spicaticribra rudis (Tabela 7).
Tabela 7. Coeficientes de correlação de Spearman das variáveis com significância estatística (p<0,05).
Achnanthidium exiguum var. constrictum
Achnanthidium lineare
Achnanthidium minutissimum
Aulacoseira ambigua var. ambigua
Aulacoseira ambigua var. ambigua f. spiralis
Aulacoseira granulata var. granulata
Aulacoseira granulata var.angustissima
Aulacoseira pusilla
Cocconeis placentula var. lineata
Geissleria punctifera (aikenesis)
Hydrosera whampoensis
Pleurosira laevis
Spicaticribra rudis
Synedra goulardii
pH
OD
Transp
Turb
PT
DBO
-0.033
0.194
0.017
0.091
0.130
-0.016
0.180
0.352
0.352
0.426
-0.270
-0.164
0.075
-0.109
0.199
-0.074
0.248
0.207
0.544
0.374
0.356
0.537
0.310
-0.319
0.048
0.134
0.510
-0.201
0.503
0.486
0.405
-0.352
-0.400
-0.351
-0.152
-0.201
0.420
0.388
0.014
0.095
-0.089
0.534
-0.302
-0.524
-0.198
0.269
0.264
0.324
0.133
0.130
-0.344
-0.626
-0.126
0.068
0.100
-0.358
-0.113
-0.133
-0.080
0.146
-0.192
0.031
-0.238
0.067
-0.045
0.071
0.023
-0.115
-0.042
0.018
-0.168
-0.281
-0.240
0.467
0.538
0.230
0.405
0.396
0.003
-0.305
-0.328
-0.102
-0.123
-0.650
31
Sendo assim, na CCA foi possível verificar que houve explicabilidade de 83% na
análise, portanto a matriz de espécies é linearmente relacionada aos dados abióticos
(pseudo-F=1,97; p=0,007).
Nesta análise foi possível definir dois eixos de ordenação, considerados como
variáveis estatísticas. O primeiro eixo (F1) exibiu uma explicabilidade de 68,8%
(autovalor=0,355), sendo designada aqui como a variável precipitação como principal
responsável pela ordenação do eixo. Os escores negativos deste eixo indicam maiores
contribuições das variáveis DBO, OD e turbidez, e os maiores valores destas variáveis
ocorreram nos meses de agosto e setembro em ambas as estações, meses caracterizados
por maiores precipitações (Figura 2). As espécies que apresentaram maior relação nestas
condições foram Aulacoseira granulata var. granulata, A. granulata var. angustissima, A.
ambigua var. spirallis, A. ambigua var. ambigua. Os escores positivos deste eixo
apresentaram maiores contribuições de transparência, sendo que esta variável teve os
maiores valores nos meses de menor precipitação, com maiores abundâncias das espécies
Achnanthidium lineare, Cocconeis placentula var. lineata, Synedra goulardii, Hydrosera
whampoensis, Achnanthidium minutissimum, Spicaticribra rudis e Geissleria punctifera.
O segundo eixo de ordenação teve explicabilidade de 14,2% (autovalor =0,073),
sendo designado aqui como a variável produtividade. Os escores negativos deste eixo
relacionaram-se às variáveis PT e pH, sendo que os maiores valores destas variáveis
ocorreram no mês de julho. A espécie que ocorreu em maior abundância foi Aulacoseira
pusilla. A situação oposta é representada pelos escores positivos do eixo de ordenação,
relacionados com os menores valores de PT e pH nos meses de fevereiro e abril. Nestes
meses ocorreu maior abundância da espécie Pleurosira laevis (Figura 9, Tabelas 7 e 8).
1
E2 abr
0.5
Turb
AUGR
PLEV
E1 abr
E1 fev
E1 mar
E2 fev
HWHA
E2 mar
E1set1
E2 jun
E1 ago
AAMB
-0.5
E1janE1 out
E1 mai
SPRU ADMI
E2 ago
AAMS DBO
SGOU
E2 jan
ACEC
E2 set1
AUGA
OD
0
< precipitação
< produtividade
> precipitação
AUPU
PT
E1 jul
E2 out
E1 dez
E1 jun
CPLI
E2 jul
E2 set10
E2 mai
Transp
ACLI
E1 set10
Eixo 1 (68,76 %)
> produtividade
1.5
Eixo 2 (14,24 %)
32
GPTF
E2 dez
pH
-1
-1.5
-1.5
-1
-0.5
Estações x meses
0
Espécies
0.5
Variáveis abióticas
1
1.5
Figura 9. Ordenação pela CCA com 14 espécies (códigos tabela 7) e seis variáveis (OD, DBO, Turbidez, pH,
PT, transparência) significativas (p<0.05) para as estações amostrais E1 e E2, do período de set/10 a set/11.
Tabela 8. Valores das contribuições das espécies com os eixos principais da CCA.
COD
ACEC
ACLI
ADMI
AAMB
AAMS
AUGR
AUGA
AUPU
CPLI
GPTF
HWHA
PLEV
SPRU
SGOU
Espécies
Achnanthidium exiguum var. constrictum
A. lineare
A. minutissimum
Aulacoseira ambigua var. ambigua
A. ambigua var. ambigua f. spiralis
A. granulata var.angustissima
A. granulata var. granulata
A. pusilla
Cocconeis placentula var. lineata
Geissleria punctifera
Hydrosera whampoensis
Pleurosira laevis
Spicaticribra rudis
Synedra goulardii
Eixo 1
0,026
0,071
0,099
0,024
0,130
0,178
0,105
0,022
0,177
0,034
0,049
0,022
0,035
0,027
Eixo 2
0,007
0,019
0,018
0,063
0,009
0,099
0,003
0,128
0,092
0,069
0,035
0,425
0,028
0,004
Tabela 9. Valores das contribuições das variáveis, meses e estações, com os dois primeiros eixos da CCA.
Meses
Setembro
Outubro
Dezembro
Janeiro
Fevereiro
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Agosto
Setembro
Estação 1
F1
0,014
0,049
0,022
0,013
0,004
0,041
0,001
0,037
0,132
0,004
0,222
0,004
Estação 2
F2
0,047
0,000
0,004
0,001
0,050
0,060
0,110
0,000
0,000
0,052
0,009
0,072
F1
0,007
0,014
0,005
0,021
0,002
0,016
0,000
0,065
0,044
0,002
0,199
0,084
F2
0,042
0,051
0,150
0,018
0,068
0,018
0,162
0,004
0,002
0,044
0,001
0,034
33
4. DISCUSSÃO
A composição de espécies das comunidades de diatomáceas das unidades amostrais
estudadas foi similar, mesmo com a interposição da barreira física entre as duas estações de
coleta e das diferenças nos aspectos físicos de cada localidade (profundidade, largura do
rio). É visto em estudos que particularidades naturais de ambientes lóticos, como
características físicas, são estruturadores da comunidade potamoplanctônica (Margalef,
1983; Allan e Castilho, 2007; Esteves e Suzuki, 2011; Mischke et al., 2011). Porém mesmo
constatando tais diferenças entre as estações, elas não foram intervenientes na comunidade.
No entanto no período chuvoso, pela elevada pluviosidade, e o processo decorrente
de turbidez e maior turbulência, exerceram um papel significativo na estruturação na
comunidade em ambas estações. Em estudos de Nabout et al. (2007) revelam que a
precipitação pode influenciar localmente a composição planctônica. Neste período foram
destaque algumas espécies centricas (Aulacoseira), comprovado em vários estudos que
estas espécies dependem da turbulência para se manter na zona eufótica (Caballero et al.,
2006; Houk e Klee, 2007; Costa-Böddeker et al., 2012). O gênero Aulacoseira apresentam
espécies que estão associadas a esta eficiência. Na verdade, a espécie A. granulata tem sido
associada a alterações físicas tais como a turbulência (Zalat, 2007; Dong et al., 2008) ou
diminuição da disponibilidade de luz (Costa-Böddeker et al., 2012). Relativamente poucos
organismos planctônicos são bem sucedidos em rios, como as diatomáceas cêntricas
(Round et al., 1990) sendo estas caracterizadas por propriedades seletivas, ou seja, alta
capacidade de exploração e desenvolvimento oportunista (Becker e Motta-Marques, 2004).
Apesar de serem observadas composições semelhantes entre as estações, as espécies
exclusivas de E1 foram ocasionais e nenhuma foi abundante. A maioria destas espécies
(75%) são relatadas com sua abundância relacionada a ambientes ricos em nutrientes, e,
portanto, são consideradas indicadoras de poluição em categorias que variam de leve a alta
(Lowe, 1974; Jewson et al., 1993; van Dam, et al., 1994; Moro e Fürstenberger, 1997,
Moresco, et al., 2011; Soares et al., 2011). As espécies exclusivas em E2, também foram
ocasionais, e nenhuma espécies apresentou abundancia em alguma coleta. Também foram
citadas como altamente tolerantes a diferentes condições ambientais, e algumas espécies
(Discostella pseudostelligera, Stauroneis smitii, Sellaphora pupula, Surirella splendida)
apresentam preferências por oligotrófia (Lowe, 1974; Jewson, et al., 1993; van Dam, et al.,
1994; Moro e Fürstenberger, 1997, Moresco, et al., 2011; Soares et al., 2011).
Muitos estudos consideram a relação das diatomáceas com questões de poluição ou
perturbações e muitos modelos de estudos têm demonstrado isso (Lobo et al., 1996; 2004a;
34
Kelly et al., 1998; Leira e Sabater, 2005; Chen et al., 2008, Mischke et al. 2011).
Informações ecológicas baseadas na tolerância de algumas espécies de diatomáceas levam
a avaliação da qualidade da água, e refletem de forma integrada a várias condições de
ambiente, como visto por Kociolek e Stoermer (2009) que fazem referência as espécies
raras podendo ser elas indicadoras de condições de oligotrófia. Partindo do fato que poucas
espécies em floras de diatomáceas estão associadas a condições de oligotrofia, e podem ser
estas mesmas espécies (raras) capazes de identificar locais que necessitam de proteção, isto
as torna cada vez mais respeitáveis requerendo futuramente estudos mais aprofundados
para elucidação desta problemática (Kociolek e Stoermer, 2009).
As estações mostraram-se equivalentes em relação à densidade celular de
diatomáceas, com valores mais elevados em junho e agosto. Há evidências nítidas da
mudança de estrutura da predominância da classe Bacillariophyceae pela classe
Coscinodiscophyceae, neste período. Em junho, a maioria das espécies esteve atrelada aos
gêneros Cocconeis, Planothidium e Achnanthidium, enquanto em agosto, as espécies
representantes da guilda planctônica foram representadas por cinco espécies de
Aulacoseira.
A espécie mais abundante da classe Bacillariophyceae foi Cocconeis placentula var.
lineata, diatomácea perifítica e muito comum nas fases iniciais de colonização, ou após
algum distúrbio sobre a comunidade, como o ocorrido com extrema baixa de fósforo no
local (Rimet e Bouchez, 2012), ocorrendo o mesmo com Planothidium frequentissimum e
Achnanthidium minutissimum (Lowe, 1974; van Dam, et al., 1994; Garcia-Emiliani, 1997;
Rimet e Bouchez, 2012). As três espécies apresentam forma de vida adnata e prostrada,
características que constituem obstáculos à remoção por parte dos predadores (Moore,
1975; Steinman, 1992) e também por resistir a concentrações baixas de nutrientes e com
rápido crescimento com restabelecimento do mesmo (Rimet e Bouchez, 2012). Além disso,
as espécies do gênero Cocconeis tem sido referidas como representativas de ambientes de
intenso fluxo (Opsahl et al., 2003),
Vários fatores explicam o fato destas espécies bentônicas, além do deslocamento
mecânico em períodos de maior correnteza, estarem em meio ao plâncton: - vantagem
morfológica de pequenas sobre grandes espécies em relação a sua densidade (Irwin et al,
2006; Passy, 2007); - temperaturas mais baixas que promovem maior densidade da água, e
auxiliam as espécies a se manterem na zona fótica (Hill (1996); - por serem espécies com
formas prostradas menos vulneráveis a pastagem (Rimet e Bouchez, 2012).
35
Eficiência em relação à pastagem é vista por Moore (1975), em estudos em um rio da
Inglaterra, que constatou que Cocconeis placentula foi menos predada em relação às
demais diatomáceas em função de sua forma de vida prostrada, como também, visto por
Steinman (1992) que formas maiores e com crescimento vertical são mais suscetíveis.
Características morfológicas pode ser uma estratégia de sobrevivência para algumas
espécies, esta funcionalidade é explicada por Reynolds (2006), juntamente com aquelas
que conforme Stevenson (1999), estão mais bem adaptadas aos locais de intenso fluxo.
A predominância de representantes da classe Coscinodiscophyceae, particularmente
do gênero Aulacoseira, foi evidenciada pelas elevadas densidades registradas, sobretudo
em ago e set/11. Aulacoseira ambigua var. ambigua f. spirallis, Aulacoseira granulata
var. granulata, A. granulata var. angustissima, A. pusilla foram as mais representativas.
Estas espécies são comuns em ambientes lóticos e são capazes de dispender parte de seu
ciclo de vida no plâncton e parte no bento, sujeitos a turbulência para ressuspensão na
coluna d´água para exercerem sua elevada capacidade de colonização nestes ambientes
(Becker e Motta-Marques, 2004). É comum também associarem tais táxons a ambientes de
mesotróficos a eutróficos, diminuindo suas densidades em corpos d´água oligotróficos (van
Dam et al., 1994; Moro e Fürstenberger, 1997; Siver e Kling, 1997; Negro et al., 2000;
Taylor et al., 2007; Wengrat e Bicudo, 2011). É interessante notar que tal informação é
corroborada no presente estudo, já que estas espécies apresentaram menores densidades em
períodos ultraoligotróficos (maio). A predominância da espécie A. granulata var.
granulata, provavelmente, indica uma fase de alteração associada à alta pluviosidade,
consequência a maior turbidez e diminuição na disponibilidade de luz como relata CostaBöddeker et al. (2012) em seus estudos.
Em relação à avaliação dos índices biológicos, elevados valores de diversidade e
equitabilidade caracterizam uma condição de alta diversidade florística e relativa
uniformidade da população em estudo, com picos de flutuação entre as estações. Mas
comprovado por meio do teste t para a diversidade, que no geral não apresentou diferença
significativa entre as estações, este fato foi comprovado também por estudo nos mesmos
locais por Menezes et al. (2013) em relação ao fitoplâncton total.
Ressalta-se que os meses de agosto e setembro de 2011 apresentaram maiores
abundâncias das espécies de Aulacoseira, apesar de não ocorrer dominância. Esta falta de
dominância denota dificuldade de algumas espécies em se estabelecer dada a dinâmica
física do ambiente e a escassez dos nutrientes (Balvay, 1981), característica adquirida pela
descontinuidade do rio (Ward e Stanford, 1983). Sendo assim, no geral, esta comunidade
36
fitoplanctônica apresentou um grande número de espécies, contudo com baixas densidades
sendo esta uma particularidade de rios (Lamb e Lowe, 1987; Reynolds e Descy, 1996).
Na caracterização temporal da estrutura da comunidade e associação com os dados
abióticos, verificou-se forte correlação com as variáveis relacionadas à precipitação, tais
como turbidez, DBO e OD. A densidade das espécies desta comunidade pôde também ser
explicada pelo perfil de produtividade, em função da variação dos valores de PT e pH.
As espécies que foram agrupadas em função da elevação de precipitação toleram
concentrações elevadas de OD (van Dam, et al., 1994), sendo especialmente caracterizadas
por espécies de Aulacoseira. Tais espécies são ainda reportadas por vários autores por
apresentar estratégias adaptativas (Lund, 1971; Sommer e Stabel, 1983; Reynolds, 2006),
com fase de maior crescimento populacional relacionando-se ao período de maior
turbulência, como consequência maior turbidez, coincidindo com tolerância a baixa
disponibilidade luminosa (Hill, 1996; Siver e Kling, 1997; Moro e Fürstenberger, 1997,
Wengrat e Bicudo, 2011; Costa-Böddeker et al., 2012). As espécies de Aulacoseira são
consideradas onipresentes com grande dispersão em rios (Spaulding e Edlung, 2009),
sendo que dentre as diatomáceas cêntricas é o gênero mais bem sucedido em água doce
(Round et al., 1990). Restrições físicas, como descarga de água e turbidez atuam como
fatores determinantes na condução de comunidades de diatomáceas planctônicas (Centis et
al., 2010).
Em períodos de baixa precipitação (set-dez/10, jan-mar e maio/11), houve maiores
níveis de transparência, e uma grande quantidade de espécies com baixa densidade, sendo
que as espécies analisadas eram principalmente perifíticas (Achnanthidium exiguum var.
constrictum, A. minutissimum, A. lineare, Cocconeis placentula var. lineata, Hydrosera
whampoensis, Geissleria punctifera, Synedra goulardii e Spicaticribra rudis). Nestes
meses o efeito cascata de reservatórios é intensificado, promovendo águas pobres em
nutrientes (Ward e Stanford, 1983), forçando o deslocamento destas espécies em busca de
nutrientes. Por outro lado, a grande quantidade de espécies perífiticas observadas no
plâncton pode ser resultado da diminuição da velocidade da água, conforme mencionado
por Lamb e Lowe (1987).
Em relação à produtividade, os maiores valores de PT e pH, bem como menores
temperaturas, favoreceram principalmente o desenvolvimento de Aulacoseira pusilla. Esta
espécie é comum em ambientes lóticos, devido o poder de colonização em ambientes
turbulentos (Becker e Motta-Marques, 2004), mesotróficos a eutróficos, diminuindo suas
densidades em oligotróficos, corroborando com vários trabalhos encontrados (van Dam et
37
al., 1994; Moro e Fürstenberger, 1997; Siver e Kling, 1997; Taylor et al., 2007; Wengrat e
Bicudo, 2011). Em situação de baixa produtividade, a espécie Pleurosira laevis, apresentou
maior densidade. Compère (1992) faz referência a ocorrência da espécie em águas
continentais de alta condutividade, opondo-se a Brassac et al. (1999) que as localizou em
locais de baixa condutividade.
Mesmo com aspectos físicos heterogêneos entre as duas unidades amostrais e com a
presença de uma barreira geográfica entre as estações, as comunidades destas localidades
não apresentaram diferenças na composição de espécies, mas formaram grupos
representativos em períodos temporais.
Em síntese, a primeira fase do restabelecimento das comunidades se dá com o
aumento de nutrientes (junho/11), após um período muito seco e de maior transparência
(set/10-mai/11) comprovado pela alta densidade das espécies de Planothidium
frequentissimum e Achnanthidium minutissimum e Cocconeis placentula var. lineata e tais
ocorrências também foram vistas em estudos de Rimet e Bouchez (2012); já a segunda
fase, caracterizou-se pela presença de espécies planctônicas representadas principalmente
por Aulacoseira granulata var. granulata, A. granulata var. angustissima, A. ambigua var.
spirallis, em período de maior precipitação (ago-set/11) e, consequentemente,
maior
turbidez, OD e DBO, sendo tal fato intensificado na estação com menor profundidade
(Lund, 1971; Sommer e Stabel, 1983).
Visto então que a organização da comunidade de diatomáceas planctônicas foi
influenciada pela escala temporal de variação (períodos climáticos), apresentando maiores
ou menores densidades, separando grupos de espécies, em relação à alta pluviosidade
(turbidez, OD e DBO) e a seca (transparência).
Por sua vez, índices biológicos reforçaram as características do período amostrado,
indicando uma alta equitabilidade chegando próximo ao máximo teórico, apenas
mostrando-se menores no período de abundância das espécies de Aulacoseira, e com uma
alta diversidade, que acompanhou as duas estações, representado pela riqueza de espécies e
pela não ocorrência de dominância no período de estudo. Conforme Hendey (1977), índice
de diversidade serve como medida de qualidade da água, seguindo como regra, que os
valores de H’ (índice de diversidade de Shannon), decresçam de água oligotróficas para
condições de águas eutróficas, apresentado menor diversidade.
Tomando como base a biodiversidade da comunidade de diatomáceas planctônicas
foi representada por um grande número de táxons não apresentando nenhuma espécie
dominante. Concluindo a diversidade de diatomáceas é alta, mas apresentam muitas
38
espécies raras de origem perifítica (Lamb e Lowe, 1987; Reynolds e Descy, 1996). Assim
sendo, a falta de dominância denota dificuldade de algumas espécies em se estabelecer
dada a dinâmica física do ambiente e a escassez dos nutrientes, mesmo apresentando picos
de mesotrofia, mas constatado pelo teor de oxigênio dissolvido na água, ser o resultado de
um equilíbrio entre os fenômenos de produção e de consumo (Balvay, 1981). E também
muito pelos conceitos de descontinuidade do rio (Ward e Stanford, 1983).
E por fim entende-se que a pesquisa científica contribui para tornar mais eficientes
as ações ecológicas, e o uso das diatomáceas são viáveis economicamente, pois permite a
geração de informação, para tais ações (Esteves e Suzuki, 2011; Lobo et al., 2004b). Assim
como Kociolek e Stoermer (2009), sustentamos que há necessidade de esforço concentrado
para desenvolver estudos de forma mais completa, estendendo as práticas relativas à
oligotrofia, como os de abordagens da autoecologia. Desta forma, é necessário concentrar
mais esforços na conservação em vez de restauração em questões de qualidade da água.
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48
ANEXO I
Figura 10. 10-46. Ilustração dos táxons de diatomáceas abundantes: 10. Achnanthidium
exiguum var. constrictum, 11. A. minutissimum 12. A. lineare, 13. Aulacoseira ambigua
var. ambigua f. spiralis, 14. A. ambigua var. ambígua, 15. A. pusilla, 16. A. granulata var.
angustissima, 17. A. granulata var. granulata,18-18a. Cyclotela sp., 19. C. meneghiniana
20-21. Discostella stelligera, 22. Fragilaria vaucheriae, 23. Geissleria punctifera, 24.
Gomphonema parvulum, 25. Fragilaria fragilarioides, 26. Encyonema silesiacum, 27.
Gomphonema sp., 28. G. brasiliensoide, 29. G. gracile, 30. Cocconeis placentula var.
euglypta, 31. C. placentula var. lineata, 32. C. placentula var. acuta, 33. Gyrosigma
acuminatum, 34. Eunotia sudetica, 35. Nitzschia palea, 36. Melosira varians, 37.
Planothidium frequentissimum, 38. Navicula rostellata, 39. Navicula cryptocephala, 40. N.
cryptotenella, 41. Spicaticribra rudis, 42. Planothidium rostratum, 43. Pleurosira laevis,
44. Hydrosera whampoensis, 45. Synedra goulardii, 46.Terpsinoë musica. Escala 10µm.
49
50
ANEXO II
Normas do periódico Brazilian Journal of Biology
Instructions for Preparation of Manuscripts
Three copies of the manuscript should be submitted. They should be typewritten,
neat,and free of errors or with clear handwritten corrections. They should be doublespaced,source: Time New Roman, size 12 with a margin of 3 cm and 2 cm left to right,
justified alignment and typed on one side of A4 paper (white and of good quality).
The contents of the manuscript should be organized in the following sequence on the
front page: Title, Name(s) of author(s), Institution with address, Number of figures, and
Running title. The second page must contain: Abstract with Keywords (maximum, 5) and
the Resumo in Portuguese with Palavras-chave (5). The items on subsequent pages are:
Introduction, Material and Methods, Results, Discussion, and Acknowledgments.
References should be listed, starting on a separate page, after the conclusion of the
manuscript. The paper should be as free as possible of footnotes.
The following information should accompany all species cited in the article:
• for zoology, the author's name and the publication date of the original description
should be given the first time the species is cited in the work;
• for botany and ecology, only the name of the author who made the description
should be given the first time the species is cited in the work.
Manuscripts can be submitted on-line to the following address: [email protected]
Tables and Figures
Tables should be numbered by Arabic numerals; descriptive legend should appear at
the top. Figures should be numbered in the preceding way. Figure captions should be
grouped on a separate sheet of paper. Do not type captions on the figures themselves.
Tables and Figures must be presented individually on separate sheets of white paper.
Original figures should be submitted on good quality paper with drawings in black
ink and clear lettering, designed as to remain readable after reduction, on scales and
graphs.
References in the text to figures and tables should be indicated as in these two
examples: (see Figure 1) or (as shown in Table 2). Photo- and electron micrographs should
have scales. Color photographs will not be accepted, unless the author agrees to pay for
51
additional cost. Units, Symbols, and Abbreviations Only standard international units are
acceptable. Authors are urged to comply with the rules for biological nomenclature.
References
1. Citation in the text: Use the name and year system: Reis (1980); (Reis, 1980); (Zaluar
and Rocha, 2000). for more than two authors use et al.
2. Citations from the list of references in line with ISO 690/1987.
All references cited in the text should be listed alphabetically according to the first
authors. References should start on a separate sheet.
Examples:
LOMINADZE, DG., 1981. Cyclotron waves in plasma. 2nd ed. Oxford: Pergamon Press.
206 p. International series in natural philosophy, no. 3.
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Federal Rural de Pernambuco. 45 p. Dissertação de Mestrado em Recursos Pesqueiros e
Aquicultura.
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effects of hypoxia on fish, and their ecological implications. In Proceedings of the Eighth
International Symposium on Fish Physiology, Toxicology and Water Quality, 2005.
Georgia, USA: EPA. p. 75-86.
Final Recommendations
52
Papers should not exceed 25 typewritten pages including figures, tables, and references.
Figures and Tables should be kept to the minimum necessary, and have a maximum of 30
cm in height by 25 cm in width. Each table or figure should appear on a separate sheet.
Before sending a manuscript to the Brazilian Journal of Biology®, proofread the final
version very thoroughly and correct any remaining errors.
Notes and Comments should not exceed 4 typewritten pages including figures, tables, and
references.