Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-04-15T23:04:38Z No. of bitstreams: 1 MarianaRodriguesAmaralDaCosta_DISSERT.pdf: 2488995 bytes, checksum: c1bb8bd3c6d969c70744bfd049bfdd73 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-20T21:52:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MarianaRodriguesAmaralDaCosta_DISSERT.pdf: 2488995 bytes, checksum: c1bb8bd3c6d969c70744bfd049bfdd73 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-20T21:52:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarianaRodriguesAmaralDaCosta_DISSERT.pdf: 2488995 bytes, checksum: c1bb8bd3c6d969c70744bfd049bfdd73 (MD5) Previous issue date: 2014-03-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A eutrofiza??o artificial ? uma das grandes amea?as ? qualidade ambiental de ecossistemas aqu?ticos em todo o mundo. As expectativas dos cen?rios clim?ticos futuros para regi?es ?ridas e semi?ridas s?o per?odos de secas mais intensas e frequentes, aumentando ainda mais o risco de eutrofiza??o e de flora??es de cianobact?rias. Muitas t?cnicas de restaura??o de lagos eutrofizados foram propostas para reduzir as cargas de nutrientes e melhorar a qualidade da ?gua. Uma t?cnica bastante utilizada ? a biomanipula??o por remo??o de peixes que v?m se mostrando eficiente em lagos eutr?ficos de regi?es temperadas. Trabalha mos a hip?tese de que a remo??o de peixes bent?v oros bioturbadores reduz a biomassa total do fitopl?ncton e altera a composi??o dos grupos funcionais fitoplanct?nicos , refletindo na melhora d a qualidade da ?gua . Assim , este estudo teve como objetivo avaliar o impacto da biomanipula??o na din?mica e estr utura d os grupos funcionais fitoplanct?nicos e n a qualidade da ?gua. Aplicamos a t?cnica da biomanipula??o no lago artificial ESEC, regi?o semi?rida do nordeste brasileiro e analisamos as vari?veis f?sicas e qu?micas da ?gua e a din?mica dos grupos funcion ais fitoplanct?nicos, mensalmente durante o per?odo de novembro de 2012 a agosto de 2013. Com a remo??o dos peixes bioturbadores, observamos um aumento significativo na zona euf?tica, na riqueza de esp?cies fitoplanct?nicas e o recrutamento de grupos funci onais fitoplanct?nicos de algas verdes (grupos F e J) indicadoras de boa qualidade ambiental. Por?m, n?o observamos diferen?as significativas na concentra??o de f?sforo total e na biomassa e diversidade fitoplanct?nica. O efeito da seca severa na regi?o du rante o estudo foi evidente , proporcionando uma redu??o dr?stica no n?vel de ?gua que influenciou na disponibilidade de recursos e afetou a comunidade fitoplanct?nica antes da biomanipula??o . Para avaliar o efeito de uma seca severa sobre a din?mica dos gr upos funcionais fitoplanct?nicos e testar se per?odos de seca s?o favor?veis ? domin?ncia de cianobact?rias, estudamos dois lagos artificiais vizinhos (ESEC e Pocinhos) no semi?rido tropical durante maio de 2012 a fevereiro de 2013. Observamos uma diferenc ia??o temporal das vari?veis abi?ticas e do fitopl?ncton causada pela seca severa. Ambos os lagos apresentaram redu??o de 2 metros do n?vel da ?gua e aumento nos valores de condutividade, turbidez, nas concentra??es de nutrientes e redu??o da transpar?ncia da ?gua, durante o per?odo da seca severa. Por?m, a comunidade fitoplanct?nica respondeu diferente ?s condi??es ambientais dependendo da profundidade de cada lago. O mais profundo (Pocinhos) aumentou a biomassa total do fitopl?ncton e apresentou domin?nci a do grupo funcional de cianobact?rias heterocitadas formadoras de flora??o (grupo S N ) e o lago menos profundo (ESEC) reduziu a biomassa total e apresentou domin?ncia de grupos funcionais de algas flageladas com metabolismo mixotr?fico (grupos W 1 e W 2 ) . Su marizando, o conhecimento sobre os efeitos da biomanipula??o por remo??o de peixes bent?voros bioturbadores em um lago raso no semi?rido tropical ainda ? incipiente e o estudo possui limita??es devido ao evento de seca prolongada durante o per?odo de estud o . Sendo assim, ? necess?rio um monitoramento em longo prazo para investigar os reais efeitos da biomanipula??o no funcionamento do ecossistema. Al?m disso, per?odos de seca podem ter efeitos antag?nicos (aumento ou redu??o) na biomassa total , bem como na composi??o dos grupos funcionais fitoplanct?nicos, que nem sempre levar? ? domin?ncia de cianobact?rias. / The artifi cial eutrophication is one of the biggest t h reat for the quality of aquatic ecosystems in the whole world. The expectations for the future climatic scenarios in arid and semi - arid regions are intense and frequent droughts enhancing the risk of eutrophicati on and cyanobacterial blooms. Restoration techniques of eutrophic lakes were proposed to reduce nutrient loading and improve the water quality. A successful technique used in temperate regions is the biomanipulation by benthivorous fish removal . Our hypoth esis is that the benthivorous fish removal reduces phytoplankton total biomass and change the composition of phytoplankton functional groups, improving water quality. The aim of the study was evaluate the impact of biomanipulation on phytoplankton function al groups and in the water quality. We applied the technique of biomanipulation in the artificial lake ESEC, in a semi - arid region of Brazil and analyzed the physical and chemical variables and the dynamic of phytoplankton functional groups monthly during November 2012 to August 2013. With the removal of benthivorous fish we observed a significant increase of the euphotic depth, phytoplankton richness and the recruitment of green algae (groups F and J ), indicators of good water quality. However, we did not observe significant differences on total phosphorous concentration and on phytoplankton biomass and diversity. The drought effect in the region during the study was evident , promoting a drastic reduction on water level which influenced the availability of resource and affected phytoplankton community before the biomanipulation. To evaluate the effect of severe drought on the dynamic of phytoplankton functional groups and test if the drought periods are favorable to dominance of cyanobacterial groups, we stu died two artificial neighbors lakes (ESEC and Pocinhos) in a semi - arid tropical region during May 2012 to February 2013. We observed a temporal differentiation of biotic and abiotic variables caused by drought. Both lakes presented reduction of 2 meters of water level and increase on conductivity, turbidity, nutrients concentration and a reduction on water transparency, during the severe drought. The deeper lake (Pocinhos) increased phytoplankton total biomass and presented cyanobacterial functional group d ominance (group S N ) and the shallower lake (ESEC) reduced phytoplankton total biomass and presented dominance of mixotrophic and flagellate functional groups (groups W 1 e W 2 ). Summarizing, the knowledge of the effects of benthivorous fish removal in semi - a rid tropical lakes still unknown and this study had limitations caused by the impact of drought. Thus, it is necessary a long term monitoring to investigate the real effects of biomanipulation on the functioning of the studied ecosystems. Otherwise, period s of drought could have opposite effects (increase or reduction) on total biomass and composition of phytoplankton functional groups. Drought not always leads to dominance of cyanobacterial groups.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-21T17:22:06Z No. of bitstreams: 1 DanyheltonDouglasFariasDantas_TESE.pdf: 1789728 bytes, checksum: 67db2da8d0858e16c0ce7c9dddaee4d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-22T12:23:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DanyheltonDouglasFariasDantas_TESE.pdf: 1789728 bytes, checksum: 67db2da8d0858e16c0ce7c9dddaee4d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-22T12:23:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanyheltonDouglasFariasDantas_TESE.pdf: 1789728 bytes, checksum: 67db2da8d0858e16c0ce7c9dddaee4d9 (MD5) Previous issue date: 2015-02-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A on?voria ? uma estrat?gia alimentar comum entre os peixes tropicais, mas pouco se conhece sobre as poss?veis causas e consequ?ncias deste padr?o. Neste trabalho, levantamos a hip?tese de que os peixes tropicais tendem a se alimentar mais baixo nas redes alimentares para compensar a maior demanda energ?tica, a qual aumenta com a temperatura da ?gua e o tamanho do corpo do animal. A an?lise dos dados de 8172 esp?cies de peixes marinhos e de ?gua doce do mundo, de regi?es tropicais e temperadas, demonstrou que a posi??o tr?fica dos peixes n?o carn?voros diminui com o aumento do tamanho do corpo em regi?es tropicais, mas n?o em regi?es temperadas. Este padr?o sugere que a maior demanda energ?tica dos peixes tropicais maiores deve ter exercido uma press?o seletiva para a evolu??o da onivoria. Como consequ?ncia, a din?mica tr?fica dos ecossistemas aqu?ticos tropicais deve apresentar padr?es distintos aos observados em ambientes temperados, com implica??es importantes para o manejo da qualidade da ?gua e a restaura??o de ecossistemas aqu?ticos eutrofizaos. Outra hip?tese deste trabalho, ? que os efeitos de peixes planct?voros on?voros sobre comunidades planct?nicas tropicais dependem da composi??o estequiom?trica dos produtores prim?rios que por sua vez depende da disponibilidade relativa de luz e nutrientes. Um experimento de campo em mesocosmos manipulando a disponibilidade de luz e a presen?a de peixes planct?voros confirmou a hip?tese de trabalho, sugerindo que a composi??o estequiometria e consequentemente a qualidade dos recursos alimentares determinam a estrutura tr?fica das redes alimentares pel?gicas em lagos tropicais. Finalmente, outro experimento de campo em mesocosmos sugere que a remo??o de peixes on?voros bentivoros deve ser mais eficaz do que a remo??o de peixes on?voros planct?voros para a melhoria da qualidade da ?gua de lagos e reservat?rios tropicais. Este ?ltimo experimento demonstrou que os peixes planctivoros on?voros aumentam a biomassa fitoplanct?nica atrav?s do mecanismo de cascata tr?fica sem aumentar as concentra??es de nutrientes na coluna d??gua. Por outro lado, os peixes bentivoros on?voros, se alimentando de detritos e outros recursos bent?nicos e excretando nutrientes na ?gua, translocam nutrientes do sedimento para a coluna d??gua, aumentando o aporte interno de f?sforo e a biomassa fitoplanct?nica atrav?s da sua intera??o com o sedimento. Portanto, o aporte interno de f?sforo pode ser reduzido e a qualidade da ?gua de lagos tropicais eutrofizados pode ser melhorada atrav?s da remo??o de peixes bent?voros on?voros. / Omnivory is a predominant feeding strategy among tropical fishes, but knowledge about its causes and consequences of this pattern is scarce. In this study we hypothesized that tropical fish feed lower in food web as a way to compensate a higher energetic demand, which increases with increasing water temperature and body size. Information about 8172 freshwater and marine fish species from whole world, from tropical and temperate ecosystems, showed that the trophic position of non-carnivore fish decreases with increasing body size in tropical but not in temperate ecosystems. This result indicates that the higher energetic demand of large-bodied tropical fish should exert a selective force in favor of omnivory. As a consequence, trophic dynamics in tropical freshwater ecosystems should have different patterns comparing to temperate ones, with major implications for water management and restoration of eutrophic aquatic ecosystems. Another hypothesis of this work was that effects of tropical omnivorous planktivorous fish on planktonic communities depend of primary producers stoichiometric composition, which depends of light availability relative to nutrients ratios. A mesocosm experiment, manipulating light availability and planktivorous fish presence, confirmed our hypothesis indicating that resource stoichiometric composition (consequently nutritional quality), determine trophic structure of pelagic food webs in tropical lakes. Finally another mesocosm experiment indicated that the removal of omnivorous benthivorous fish should be more efficient than removal of omnivorous planktivorus fish, as a way to improve water quality in tropical lakes and reservoirs. This last experiment showed that omnivorous planktivorous fish increase phytoplankton biomass due to trophic cascade interactions, without increasing nutrient concentrations in the water column. On the other hand, omnivorous benthivorous fish, feeding on detritus and other benthonic food sources and excreting nutrients in the water column, are responsible for translocate nutrient from sediments to the water column, increasing phosphorus pool and phytoplankton biomass. Thereby, internal phosphorus supply should be reduced and water quality of eutrophicated lakes could be improved by removing omnivorous benthivorous fish.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:33:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaMLC.pdf: 1068178 bytes, checksum: 2211aebe12426e9f45d52a507df28c0f (MD5) Previous issue date: 2009-05-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The food chain theory predict that presence of omnivory prevent the trophic cascade and could be a strong stabilizing factor over resource and consumer community dynamics, and that the nutrient enrichment destabilize populations dynamics. Most of the freshwater tropical reservoirs are eutrophic, and strategies that seek improve the water quality through the control of phytoplankton biomass and nutrient input, become essential for the improvement and preservation of water quality. The aim of this study was test the zooplanktivory (when larvae) and omnivory (when young and adult) effects of Nile Tilapia over the structure and dynamics of plankton communities, in addition or absence of nutrients enrichment. For this, one field experiment was performed with a factorial design 2x3 resulting in six treatments: control, without fish and nutrient (C); with omnivorous fish (O); with zooplanktivorous fish (Z); without fish and with enrichment of nutrients (NP); with omnivorous fish and nutrients (ONP); and, with zooplanktivorous fish and nutrients (ZNP). The two planktivory types reduced the zooplankton biomass and increased the phytoplankton biomass, but the omnivory of filter-feeding fish attenuated the trophic cascade magnitude. The fertilization by nutrients increases the nutrient concentrations in water and the phytoplankton biomass, but the effect on zooplankton is dependent of the trophic structure. In a general way, the effects of the fish and nutrient addition were addictive, but significant interactions among those factors were observed in the answer of some zooplankton groups. The effects of omnivorous fish over the temporal variability of phytoplankton and zooplankton biomass were very variable, the increase or reduce in variability of the plankton depending of the level of nutrients and of the analyzed variable. With base in this study, we conclude that the planktivory type exercised by the fish and the concentrations of nutrients in the water affects the force of pelagic trophic cascades and probably the success of biomanipulation programs for the handling of water quality in lakes and tropical reservoirs / A teoria de cadeias alimentares prev? que a presen?a de onivoria pode atenuar os efeitos de cascata tr?fica e estabilizar as popula??es de aut?trofos e herb?voros, as quais s?o desestabilizadas pela fertiliza??o por nutrientes. Tendo em vista que muitos lagos e reservat?rios tropicais encontram-se eutrofizados, estrat?gias que visem o controle do aporte de nutrientes e a redu??o da biomassa fitoplanct?nica s?o essenciais para a melhoria da qualidade da ?gua desses ambientes. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da zooplanctivoria e onivoria por uma mesma esp?cie de peixe (Til?pia do Nilo), que quando larva ? zooplanct?vora e quando jovem e adulta torna-se filtradora on?vora, sobre a estrutura e din?mica das comunidades planct?nicas, na presen?a e aus?ncia de enriquecimento por nutrientes. Para tanto, foi realizado um experimento com desenho fatorial 2 x 3, resultando em 6 tratamentos: sem adi??o de peixes ou nutrientes (C); com adi??o de peixes zooplanct?voros (Z); com adi??o de peixes on?voros (O); com adi??o de nutrientes (NP); com adi??o de peixes zooplanct?voros e nutrientes (ZNP); e com adi??o de peixes on?voros e nutrientes (ONP). Os resultados mostram que os dois tipos de planct?voros reduziram a biomassa zooplanct?nica e aumentaram a biomassa fitoplanct?nica, mas que a onivoria dos peixes filtradores atenuou a magnitude das cascatas tr?ficas. Os resultados tamb?m mostram que a fertiliza??o por nutrientes aumenta as concentra??es de nutrientes na ?gua e a biomassa fitoplanct?nica, mas que o efeito sobre o zoopl?ncton depende da estrutura tr?fica. De um modo geral, os efeitos da adi??o de peixes e nutrientes foram aditivos, mas intera??es significativas entre esses fatores foram observadas na resposta de alguns grupos zooplanct?nicos. Os efeitos dos peixes on?voros sobre a variabilidade temporal da biomassa do fitopl?ncton e do zoopl?ncton foram muito vari?veis, aumentando ou reduzindo a variabilidade do pl?ncton dependendo do n?vel de nutrientes e da vari?vel analisada. ? poss?vel concluir, com base neste estudo, que o tipo de planctivoria exercido pelos peixes e as concentra??es de nutrientes na ?gua afetam a for?a das cascatas tr?ficas pel?gicas e provavelmente o sucesso dos programas de biomanipula??o para o manejo da qualidade da ?gua de lagos e reservat?rios tropicais