Este estudo teve como objetivo principal avaliar a estrutura e dinâmica do fitoplâncton em diferentes escalas temporais e espaciais em ambientes límnicos, verificando o padrão de distribuição da comunidade, a estrutura funcional e as principais variáveis ambientais correlacionadas, inclusive, em períodos perturbação. O primeiro estudo foi realizado na Lagoa Mangueira, uma lagoa costeira rasa, situada no sul do Rio Grande do Sul, Brasil, e se avaliou como as diferentes abordagens funcionais (formas de vida, máxima dimensão linear, grupos funcionais sensu Reynolds, grupos morfo-funcionais sensu Salmaso e Padisák e os grupos funcionais baseados na morfologia sensu Kruk), são correlacionadas com a variabilidade ambiental ao longo do tempo (2001-2012), identificando o melhor conjunto de variáveis ambientais que explicam a dissimilaridade da comunidade fitoplanctônica. A análise da dissimilaridade indicou uma correlação significativa entre dados abióticos e abordagens funcionais (P = 0,001), relacionada, especialmente, as concentrações de sílica e transparência da água para todas as abordagens funcionais. A maior correlação com as variáveis abióticas foi observada para aos grupos funcionais baseados na morfologia, embora o conjunto ambiental selecionado pelos grupos funcionais sensu Reynolds ter parecido mais eficaz para descrever a variabilidade ambiental na Lagoa Mangueira ao longo do tempo, pois selecionou outras formas nutricionais. O segundo estudo foi realizado em 25 lagoas costeiras rasas situadas no Sistema do Rio Tramandaí, localizado no litoral norte do Rio Grande do Sul, Brasil, e o objetivo foi testar a ocorrência de um padrão de distribuição aninhado usando a composição de espécies fitoplanctônicas, grupos taxonômicos e grupos funcionais baseados na morfologia sensu Kruk, avaliando quais fatores ambientais e de paisagem estão correlacionados com o possível aninhamento. Foi testado, também, se as espécies aninhadas e idiossincráticas diferem em suas respostas aos gradientes geográficos e ambientais. Foi identificado um padrão de distribuição aninhada na composição de espécies, grupos taxonômicos e grupos funcionais baseados na morfologia relacionados à comunidade fitoplanctônica das lagoas estudadas. O aninhamento foi, especialmente, correlacionado com as variáveis ambientais indicativas de disponibilidade de recursos, como ortofosfato e nitrogênio total dissolvido. Além disso, espécies aninhadas e idiossincráticas responderam de forma diferente a distância geográfica, sugerindo uma limitação de dispersão. O terceiro estudo foi realizado no Lago Genebra, situado entre a França e Suíça, e se analisou o efeito de períodos com e sem tempestades sobre a estrutura (biomassa, riqueza, diversidade, espécies descritoras) e funcionalidade (grupos funcionais sensu Reynolds) da comunidade fitoplanctônica de um lago profundo temperado, verificando-se, ainda, quais as principais variáveis preditoras relacionadas. A biomassa do fitoplâncton variou significativamente entre os períodos de tempestade e sem tempestade, bem como diversidade, riqueza e profundidade da termoclina (p < 0,05). Em geral, as principais variáveis preditoras selecionadas foram precipitação, velocidade e direção do vento. E, embora possamos evidenciar períodos de tempestade, através da identificação de diferenças na profundidade da termoclina, biomassa, riqueza e diversidade do fitoplâncton, não podemos dizer com precisão que essas mudanças ocorreram devido a distúrbios físicos, aumento de fósforo ou ambos, devido aos fortes padrões dinâmicos sazonais do fitoplâncton, da distribuição vertical do fósforo e da luz no lago Genebra

Ecossistemas aquáticos flutuam em torno de tendências, podendo ocorrer transições súbitas de um regime persistente para outro, alterando a viabilidade dos recursos ou dos parâmetros físico-químicos. Seguindo essa tendência, comunidades variam no tempo e no espaço como resultado de suas interações com o ambiente e com os outros organismos. Comunidades microbianas aquáticas são importantes componentes do metabolismo aquático, atuando na reciclagem de nutrientes pela remineralização e na transferência de biomassa pela alça microbiana. A compreensão da dinâmica funcional microbiana em lagos é uma importante ferramenta para o entendimento desses sistemas, uma vez que a funcionalidade e a composição microbiana podem refletir as condições gerais da lagoa em questão. Desse modo, no presente trabalho, foi utilizada a abordagem de impressões metabólicas da comunidade microbiana na Lagoa Mangueira, uma grande lagoa costeira, rasa e subtropical localizada no extremo sul do Brasil. Teve como objetivo avaliar, pioneiramente para essa região, a diversidade metabólica microbiana aquática através de padrões de consumo de fontes de carbono disponíveis, utilizando Biolog EcoplatesTM e verificar a existência de dinâmicas temporais e espaciais na preferência de consumo desses substratos. Foi observada heterogeneidade temporal e espacial na preferência de consumo de substratos ao longo da Lagoa. Tais preferências puderam ser representadas por diferentes substratos indicadores, associados às estações e aos locais da Lagoa. O consumo das fontes de carbono esteve relacionado com a variabilidade ambiental de fatores como turbidez, transparência da água, nutrientes, clorofila a, carbono orgânico temperatura. Isso evidencia que a dinâmica funcional foi influenciada pela dinâmica de nutrientes, pelos componentes de produtividade, pela sazonalidade e pela compartimentação da Lagoa. Nesse sentido, a investigação do consumo de fontes de carbono, no presente estudo, se mostrou um bom indicador da dinâmica funcional microbiana para ecossistemas aquáticos. / Aquatic ecosystems float around trends in which abrupt transitions can occur between persistents regimes, alterning the viability of the resources or the physical and chemical parameters. Following this trend, communities vary in time and space as a result of their interactions with the environment and other organisms. Microbial communities are important components in the aquatic metabolism, responsible for recycling of nutrients by remineralization, and transfering of biomass through the microbial food web. Understanding the functional microbial dynamics in lakes is an important tool to understand these systems, since the microbial composition and function may reflect the overall condition of the lake. The approach of metabolic fingerprint of microbial communities in shallow lakes was applied in the current study in Lake Mangueira, a costal and large subtropical shallow lake located in southern Brazil. The main goal was to evaluate, pioneered for this region, the heterotrophic microbial metabolic diversity through consumption patterns of available carbon sources using Biolog EcoplatesTM and verify the existence of temporal and spatial dynamics of consumption preference in these substrates. As a result, was observed temporal and spatial heterogeneity of substrate consumption preference among the Lake. Such preferences were represented by different substrate indicators, associated with seasons and sites within the Lake. The substrate utilization was related to environmental variability of factors as turbidity, water transparence, nutrients, chlorophyll a, organic carbon, water temperature. This is evidence that the functional dynamic was influenced by nutrients dynamic, production component, seasonality and compartimentation. In this way, carbon source utilization approach was a good indicator of functional dynamics in the present study to aquatic ecosystems.

Estudos realizados no sistema lacustre do Vale do rio Doce revelam um empobrecimento da ictiofauna após a introdução das espécies alóctones tucunaré (Cichla ocellaris) e piranha (Pygocentrus nattereri). Estas espécies, na fase adulta, não apresentam nenhum predador ou competidor efetivo nos ambientes estudados. Neste contexto e visando contribuir para medidas de manejo e prevenção de impactos com a introdução de espécies, este estudo objetivou conhecer a alimentação e avaliar, por meio de experimentos em laboratório, a seletividade alimentar e eficiência de alevinos destas duas espécies introduzidas na captura de invertebrados planctônicos comparadas a Astyanax cf bimaculatus e Geophagus brasiliensis (espécies nativas). Os alevinos, capturados em diferentes lagoas, foram medidos, pesados e tiveram seus estômagos analisados. A seletividade alimentar foi calculada através do índice de seletividade qualitativa de IVLEV (1961) e o índice da razão de procura por alimento (FRi) de Edmondson e Winberg (1971). A eficiência alimentar dos alevinos foi calculada e comparada através das taxas de predação. G. brasiliensis, A. cf bimaculatus e C. ocellaris apresentaram alimentação variada, baseada em itens de origem animal e vegetal. G. brasiliensis apresentou maior variação de itens alimentares baseado principalmente em organismos zooplânctônicos, enquanto C. ocellaris e A. cf bimaculatus consumiram essencialmente insetos. Os coeficientes de sobreposição alimentar foram significativos para G. brasiliensis, A. cf bimaculatus e C. ocellaris, indicando elevada similaridade na alimentação destas espécies. Entretanto, não foram significativos para P. nattereri, devido ao hábito exclusivamente carnívoro, desde a fase jovem. As taxas de predação diferiram significativamente na presença de outros alevinos e em diferentes concentrações de presas. Os alevinos de C. ocellaris, P. nattereri e A. cf bimaculatus foram mais eficientes na captura de presas ágeis, tais como copépodos adultos, comparados a G. brasiliensis, indicando boa adaptação na detecção, caça e sucesso na perseguição da presa, desde a fase jovem. A diversidade de peixes, amostrados na fase de alevinos, foi baixa nos diferentes ambientes estudados, não tendo sido coletadas espécies nativas nos lagos com presença de espécies introduzidas, indicando que as espécies nativas tem sido afetadas não apenas pela presença de competidores, mas também de predadores, desde a fase jovem. / Studies accomplished in the lacustrine environment of Vale do rio Doce show a decrease of the ichthyofauna after introduction of the aloctone species tucunaré (Cichla ocellaris) and piranha (Pygocentrus nattereri). These species, in mature phase, do not present any predators or effective competitors in the studied environment. In this context, and aiming to contribute to management and impact prevention measures concerning species introduction, this study was carried out to know the feeding habits and evaluate, through laboratory experiments, the feeding selectivity and efficiency of alevins of these introduced species in capturing planktonic invertebrates, compared to Astyanax cf bimaculatus and Geophagus brasiliensis (native species). The alevins, captured in different lakes, were measured, weighed and had their stomach analyzed. The feeding selectivity was calculated through the Ivlev (1961) qualitative selectivity rate, and the food searching reason rate (FRi) by Edmondson e Winberg (1971). The alevins feeding efficiency was calculated and compared through the predation rates. G. brasiliensis, A cf bimaculatus and C. ocellaris presented varied nutritional habits, based on both animal and vegetal items. G. brasiliensis presented more variation of food items based mainly on zooplanktonic organisms, while C. ocellaris and A cf bimaculatus consumed insects essentially. The feeding superposition coefficients were significative for G. brasiliensis, A. cf bimaculatus and C. ocellaris, indicating high similarity in their nutritional habits. However, they are not significative for P. nattereri, due to their exclusive carnivore habit since their juvenile phase. The predation rates differed significantly in presence of other alevins and in different prey concentrations. The C. ocellaris, p. nattereri and A. cf bimaculatus alevins were more efficient when capturing agile preys, such as adult copepods, compared to G. brasiliensis, indicating good adaptation for detecting, hunting and capturing prey since their juvenile phase. The diversity of fish, sampled in the alevin phase, was low in the different lakes studied, and native species were not collected in the lakes with introduced species, indicating that the native species have been affected not only by competitors, but also by predators\' presence, ever since their juvenile phase.

Devido à proximidade de grandes cidades, ecossistemas aquáticos são alvos de despejos industriais, esgotos domésticos e resíduos sólidos. Modelos matemáticos são largamente utilizados para entender os padrões de fluxo e o transporte de substâncias nestes ecossistemas. Neste trabalho, desenvolveu-se um modelo hidrodinâmico e de transporte de poluentes bidimensional para corpos d’água rasos que utiliza grades não estruturadas. O modelo foi desenvolvido em dois módulos: hidrodinâmico e de transporte de massa. O módulo hidrodinâmico utiliza as equações completas de Saint Venant para quantificação da circulação em corpos d’águas. No módulo hidrodinâmico aqui desenvolvido é feito um aperfeiçoamento de um esquema semi-implícito de diferenças finitas utilizado no modelo IPH-ECO para um esquema semi-implícito de volumes finitos. O módulo de transporte de massa, por sua vez, representa o transporte de um escalar conservativo sob influência dos processos físicos do meio. Dois esquemas foram empregados e comparados para a solução numérica da equação de transporte: um esquema de diferenças centrais e um esquema com limitador de fluxo. O modelo foi aplicado em um estudo de caso simplificado formado por uma lagoa circular e no rio Guaíba. O módulo hidrodinâmico foi avaliado através de testes de conservação de volume feitos comparando com os resultados encontrados nno modelo IPHECO na aplicação realizada na lagoa circular e na solução analítica no rio Guaíba. O módulo hidrodinâmico do modelo de grades não estruturadas (IPH-UnTRIM2D) mostrou-se mais conservativo que o modelo IPH-ECO em todos os cenários simulados na lagoa circular. A solução hidrodinâmica e de transporte do modelo de grades não estruturadas no estudo de caso idealizado no rio Guaíba representou meandros, sulcos, estreitamentos e alargamentos de canais com comprometimento com uma situação real. Quanto à simulação de transporte de escalares e poluentes, foi comprovada a eficiência do esquema com limitador de fluxo sobre os esquemas de diferenças centrais. Os testes de conservação de massa para diferentes cenários no rio Guaíba indicaram erros pouco significativos em ambos os esquemas quando comparados com a ordem de grandeza do ecossistema. / Aquatics ecossistems around large towns are always exposed waste domestic and industrial and solid residues. Mathematical models are widely used to understand flow patterns and transport of mass in these ecosystems. In this work a model was developed on unstructured two-dimensional complex dynamic model for shallow lakes. The model was divided in two modules: (a) hydrodynamic module, describing quantitative flows and water level; (b) a mass transport module. The hydrodynamic module solves Saint Venant equations to quantify water circulation in a water body. Futhermore, the hydrodynamic module was improved to semiimplicit finite volume scheme. The mass transport module represents transport of a conservative scalar under the physical processes influence. Two schemes were used and compared to the transport equation numerical solution : a central difference scheme and a flux limiter scheme. The model was applied in the circular lake and river Guaíba. The hydrodynamic module was validated by evaluating tests of volume conservation made comparing with results of the model IPH-ECO and analytical solution. It proved to be more conservative than the model IPH-ECO in all scenarios simulated in the circular lake. The hydrodynamic and transport solution in river Guaíba study case represented bends, grooves, and channels widening and narrowing. In the transport simulation, the flux limiter scheme was more efficient than central differences scheme. Futhermore, mass conservation tests for different scenarios in Guaíba indicated minor errors in both schemes when compared with ecosystem magnitude.

A planície costeira do Rio Grande do Sul apresenta vários lagos subtropicais rasos com origem semelhante e uma grande amplitude de tamanho, distância e conectividade entre lagos, e desta maneira é aqui considerada como apropriada ao endereçamento de questões tais como diversidade e metabolismo do bacterioplâncton, um tópico atual de pesquisa. Em uma primeira abordagem, nós acessamos a diversidade bacteriana usando a técnica de Hibridização in situ Fluorescente (FISH) em um sub-conjunto destes lagos e inesperados padrões biogeográficos foram encontrados, a despeito da baixa resolução taxonômica empregada por esta técnica. Uma vez que os resultados do FISH têm sido relacionados também ao estado fisiológico das células, além de diversidade, nós procuramos por uma explicação alternativa para situações metabólicas bacterianas associadas aos fatores testados. Os resultados mostraram que as macrófitas exercem um efeito negativo sobre o fitoplâncton através de mecanismos antagonistas e que este último, por sua vez, afeta as bactérias, além de um possível efeito direto sobre o fitoplâncton e o bacterioplâncton pela liberação de compostos alelopáticos e substâncias húmicas. A competição entre o fitoplâncton e as bactérias sob condições de alta densidade algal pode igualmente criar condições inadequadas para o metabolismo bacteriano. Estes resultados indicam que fatores locais podem ter um efeito importante sobre a distribuição de estados metabólicos do bacterioplâncton. Em uma segunda abordagem, nós examinamos em detalhe a transição a partir da zona litoral dominada por macrófitas até a zona pelágica dominada pelo fitoplâncton, acompanhando as respostas contínuas do bacterioplâncton à mudança de dominância de produtor primário, uma vez que os resultados da primeira abordagem demonstraram que importantes respostas das bactérias estão associadas a estes dois habitats putativos. Os resultados também indicaram um padrão de inibição na presença de macrófitas aquáticas, potencializado pelas altas cargas de substâncias húmicas dos massivos banhados circundantes. O bacterioplâncton aumentou em densidade, biovolume e biomassa em direção às zonas pelágicas, mas a Eficiência de Crescimento Bacteriana indicou que as bactérias possivelmente tenham melhor performance metabólica em locais de dominância bem definida. Mudanças na estrutura da comunidade incluindo zooplâncton, fitoplâncton e bacterioplâncton foram encontradas, confirmando constatações prévias sobre o papel estruturador das macrófitas em lagos rasos, com a comprovação adicional de que este papel aplica-se também às bactérias. / The coastal plain of Rio Grande do Sul state presents several subtropical shallow lakes with similar origin and a wide range of size, distance and connectivity between lakes, and therefore is considered as suitable to address questions such as bacterial diversity and metabolism, a current research subject. In a first approach we assessed bacterial diversity using the technique of Fluorescent in situ Hybridization (FISH) in a sub-set of these lakes and unexpected biogeographic patterns arised, despite the low resolution employed by this technique. Since FISH results might be linked also to physiological status of cells, rather than diversity itself, we looked for an alternative explanation for bacterial metabolic situations associated with the drivers tested. Our results showed that macrophytes exert a negative effect on phytoplankton through antagonistic mechanisms and the latter, at its turn, affects bacteria, besides a possible direct effect on phyto- and bacterioplankton by release of allelopathic compounds and humic substances. Competiton between phytoplankton and bacteria in high algal density areas can create also inadequate conditions for bacterial metabolism. These results indicate that local factors can have an important effect on bacterioplankton metabolic status distribution. In a second approach we examined in detail the transition between a macrophyte dominated littoral zone to a phytoplankton dominated pelagic zone, following the continuous responses of bacterioplankton to the shift of primary producer dominance, since our previous results from the first approach showed that important responses of bacteria are associated to this two putative habitats. Overall data showed also a pattern of inhibition in the presence of aquatic macrophytes, potentialized by high loads of humic substances from surrounding massive wetlands. Bacterioplankton increased in density, biovolume and biomass towards pelagic zones, but Bacterial Growth Efficiency indicated that bacteria might perform better in well defined dominance sites. Changes in community structure of zooplankton, phytoplankton and bacterioplanton was found, confirming previous statements about the structuring role of macrophytes in shallow lakes, with the additional comprovation that this role applies also for bacteria.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-03-01T17:33:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Julia Duarte Contrera.pdf: 4179003 bytes, checksum: 954048867c122e6fc6c2ef65e6573276 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-01T17:33:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Julia Duarte Contrera.pdf: 4179003 bytes, checksum: 954048867c122e6fc6c2ef65e6573276 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / A Bacia Amazônica é um importante agente de influência das mudanças climáticas, podendo atuar tanto como sumidouro quanto como emissor de CO2 para a atmosfera. Existem diversos estudos sobre a atuação de sistemas Amazônicos na ciclagem de carbono. Entretanto estudos relacionados à atuação de planícies alagadas amazônicas a cerca do acúmulo de carbono ainda são muito escassos. Nesse contexto o presente trabalho tem como objetivo avaliar as mudanças paleohidrológica, paleoclimáticas que ocorreram no Lago Airo durante os últimos 13 mil anos e como essas mudanças afetaram o acúmulo de carbono em um sistema lacustre localizado na Sub-bacia do Rio Negro. Nesta área de estudo foi coletado um testemunho denominado AIRO12/01, com 1,46 cm de comprimento que apresentou ao longo dos últimos 13300 anos cal AP três fases distintas de sedimentação. Durante o período entre 13300 anos cal AP a 11700 anos cal AP o lago constituía um canal do Rio Negro, durante esse período foi observada a ocorrência de um clima úmido na região evidenciada pela granulometria arenosa (Argila: 0,2%, Silte, 0,1% Areia: 99,63%) que indicou forte influência fluvial. Em 13300 anos cal AP foi observado um evento de sedimentação abrupta que pode ser consequência de fortes chuvas ou pelo aumento da vazão do Rio Negro. Os baixos valores de pigmentos sedimentares (média de 2,9 SPDU) indicaram baixa produtividade lacustre que ocorre devido a forte influência fluvial. Os valores de δ13C indicaram uma maior contribuição de plantas terrestres na constituição da matéria orgânica lacustre. A forte influencia do Rio Negro sobre o lago neste período também foi registrada através de altos valores de C/N (valor médio de 49,4, como reflexo da influência de ácidos húmicos característico deste sistema fluvial) e valores de 15N próximos a zero (representativo de forte entrada de material terrestre). Devido a forte influência que o Rio exercia sobre o lago os valores de COT encontrados eram baixos (média de 1,37%). O período entre 11700 e 3000 anos cal AP foi marcado por evidencias de clima mais seco, com um aumento da concentração de micropartículas de carvão com media de 104 μm² e evidência de atividade eólica observada a partir de analise estatística. Contudo foram observados valores mais elevados de pigmentos sedimentares (média de 8,72 SPDU) e uma leve elevação dos valores de COT (média de 2,90%) que sugerem um período de semi-isolamento do Rio. A granulometria nesse período continua arenosa, mas com uma pequena variação na proporção de seus constituintes (Argila: 1,57%; Silte: 5,18%, Areia:93,24%) . Durante os últimos 3000 anos cal AP é possível observar condições climáticas mais úmidas neste registro sedimentar, evidenciadas pelo aumento da concentração de pigmentos sedimentares (média de 13 SPDU) e do COT (média de 34%). A análise granulométrica torna-se mais siltosa (Argila: 13,10%, Silte: 78,31%, Areia: 8,59%) e a razão C/N apresentou acentuado decréscimo (média de 31,2), indicando que a influência fluvial diminuiu a partir desse período. Com a diminuição da influência fluvial foi observado o aumento da produtividade lacustre a partir do aumento do δ15N. O isolamento do lago em relação ao rio pode ter ocorrido devido ao aumento da umidade na região que permite o desenvolvimento da vegetação no entorno do lago Airo como é observado nos dias atuais. A partir do Holoceno Superior também é observado o aumento na concentração de micropartículas de carvão (valor médio de 3x106 partículas por grama) e do tamanho médio das partículas (644 μm²), que podem indicar atividade humana no local. / The Amazon Basin is an important and arguably key component of the carbon cycle due to its role in the carbon storage and also amenable to fast release to the atmosphere throughout land use change or drought-induced feedbacks.Despite the numerous studies about carbon stocks in the Amazonian soils and biomass little is known about the carbon accumulation in the floodplain lakes. In this context, the objective of this work is to evaluate the paleohydrological and paleoclimatic changes in Lake Airo during the last 13,000 years and how those changes affected the carbon accumulation in a floodplain lake located in the Negro river Sub-basin. In this study area a 146 cm core denominated AIRO12/01 was collected. Dated by four AMS-radiocarbon dates, this core has a basal age of 13300 cal years BP and three sedimentary units were identified. During the period between 13300 years cal BP to 11700 years cal BP was observed the occurence of humid climate in the region, evidenced by a grain size with higher proportions of sand (Clay: 0.2%, Silte 0.1 %, Sand: 99.63%) that indicates a strong fluvial influence. In addition an abrupt sedimentation event was observed at 13300 years cal BP interpreted as a consequence of heavy rains. The low values of Chlorophyll derivatives (average of 2.9 SPDU) indicate low lacustrine productivity that occurs due to strong lake influence. The values of δ13C indicated a greater proportion of terrestrial plants in the lacustrine organic matter. The strong influence of Negro river on the river in this period was also recorded by high C/N values (average value of 49.4 as a reflection of the influence of humic acids typical of this river system) and values of δ15N near to zero, representing a strong input of terrestrial material. Due to the strong river influence a extremely low TOC values was observed (average of 1.37%). Between 13300 and 11700 years cal BP the lake constituted a channel of the Negro River. The period between 11700 and 3000 years cal BP was characterized by a dry climate evidenced by an increase in the concentration of microparticles of charcoal (average of 2.4 x 106 particles per gram) and eolian activity observed from statistical analysis. The low charcoal particle size of this period (average of 104 μm2) may suggest the occurrence of regional paleofires. However, higher values of Chlorophyll derivatives (average 8.72 SPDU) and sligth elevation of TOC values (average of 2.90%) were observed suggesting a period of semi-isolation of the River. During this period the grain size was composed by higher concentration of sand, but with a small variation in proportion of its constituents (Clay: 1.57%, Silte: 5.18%, Sand: 93.24%). The last 3000 years BP was characterized by a wetter climate, evidenced by the increase of the chlorophyll derivatives (average 13 SPDU) and TOC (average of 34%). This phase was marked by a transition by a transition from coarse to finer sediments (Clay: 13.10%, Silt: 78.31%, Sand: 8.59%) and C/N ratio showed a significant decrease (average 31.2), indicating a reduction in the river influence. As a consequence a increase in the lacustrine productivity and in the δ15N values was observed during this period. The reduction of the river influence can be due to the increase of humid conditions which allowed the development of vegetation around the Lake Airo, as it is observed today. An increase in the concentration of microparticles of charcoal (mean values of 3 x 106 particles per gram) was observed. In addition the increase in the charcoal particle size (644 m) that characterized this period may indicate human activity around Airo Lake

Dissertação (mestrado)-Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Biologia de Ambientes Aquáticos Continentais, Instituto de Ciências Biológicas, 2012. / Submitted by Cristiane Gomides (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2014-01-13T17:21:35Z No. of bitstreams: 1 0000010065.pdf: 2640072 bytes, checksum: 684c38e9d51f045a0f7b69cc99781e58 (MD5) / Approved for entry into archive by cristiane soares (krikasoares@live.com) on 2014-02-23T02:02:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 0000010065.pdf: 2640072 bytes, checksum: 684c38e9d51f045a0f7b69cc99781e58 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-23T02:02:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 0000010065.pdf: 2640072 bytes, checksum: 684c38e9d51f045a0f7b69cc99781e58 (MD5) Previous issue date: 2012 / Esta dissertação teve como objetivo descrever a composição e estrutura da assembleia de Chironomidae durante um período de 10 anos e sua resposta frente a mudança de estados alternativos em um lago raso. Buscou-se também verificar se a estrutura das plantas aquáticas tem influência sobre esta assembleia em quatro diferentes lagos. Para verificar a semelhança quanto à composição dos gêneros entre os anos foi realizada similaridade de Jaccard e Nonmetric Multidimensional Scaling (NMDS, distância de Bray Curtis) para verificar a similaridade entre os anos com base nas abundâncias dos gêneros. A contribuição das variáveis ambientais para a distribuição dos gêneros de Chironomidae ao longo dos anos foi avaliada através da Análise de Correspondência Canônica (CCA). No estudo que analisou a influência da complexidade das plantas e características ambientais entre quatro lagos foi realizado a similaridade de Jaccard para verificar a semelhança quanto à composição dos gêneros entre os lagos e a composição em relação as plantas, MANOVA para testar se existe diferença entre os lagos e entre as plantas em relação às abundâncias médias dos gêneros, MANOVA entre os lagos em função dos grupos tróficos funcionais (GTFs) e entre as plantas em função dos GTFs. Os resultados do estudo a longo prazo no lago eutrófico demonstraram mudanças na riqueza, densidade e estrutura trófica de Chironomidae, com as alterações na qualidade de água e estrutura do ecossistema, confirmando nossa hipótese de que esta assembleia pode ser utilizada como indicadora nos estados alternativos e estado trófico em lagos rasos subtropicais. Os resultados indicam que as mudanças de estados alternativos podem corresponder a distúrbios de moderada intensidade no ecossistema. A assembleia de Chironomidae respondeu com maior riqueza e diversidade nos períodos de transição, sugerindo que este grupo responde a hipótese do distúrbio intermediário. Os resultados referentes ao estudo sobre a complexidade de plantas indicam que a complexidade da estrutura das plantas aquáticas em ambientes lênticos subtropicais rasos, influencia na composição dos gêneros de Chironomidae. Embora não tenhamos encontrado diferença significativa entre os lagos em relação a abundância desses gêneros, com a categorização em grupos funcionais obtivemos uma resposta desses organismos em relação as características ambientais de cada lago. / This study aims to describe the composition and structure of the assembly of chironomids for a period of 10 years and its response to change of alternative states in a shallow eutrophic lake. It also sought to verify that the structure of aquatic plants has an influence on this assembly in four different lakes. To check the similarity in the composition of the genera was performed between the years Jaccard similarity and Nonmetric Multidimensional Scaling (NMDS, Bray Curtis distance) to verify the similarity between the years based on the abundances of the genera. The contribution of environmental variables for the distribution of Chironomidae genera over the years was evaluated by Canonical Correspondence Analysis (CCA). In the study examined the influence of the complexity of plants and environmental characteristics of four lakes was conducted Jaccard similarity to verify the similarity in the composition of the genera among the lakes and composition in relation to plants, MANOVA to see if there are differences between the lakes and among plants in relation to the average abundances of the genera, MANOVA between lakes depending on the functional trophic groups (GTFs) and among plants depending on the GTFs. The results of longterm study in eutrophic lake showed changes in density, richness and trophic structure of Chironomidae with changes in water quality and ecosystem structure confirming our hypothesis that this assembly can be used as an indicator in the alternative states and trophic state in subtropical shallow lakes. The results indicate that changes in alternative states may correspond to moderate disturbances in the ecosystem. The assembly of chironomids responded with greater richness and diversity in transition periods, suggesting that this group responds to the intermediate disturbance hypothesis. The results for the study of the complexity of plants indicate that the complexity of the structure of aquatic plants in lentic shallow subtropical influences the composition of the genera of Chironomidae. Although we found no significant difference between the lakes relative abundance of these genera, as categorized into functional groups obtained a response of these organisms in relation to environmental characteristics of each lake.

Submitted by dayse paz (daysepaz@hotmail.com) on 2016-04-06T11:50:24Z No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Cristiane_Carvalho.pdf: 1091025 bytes, checksum: 71418d6d8927740542513191376e2254 (MD5) / Approved for entry into archive by cleuza maria medina dos santos (cleuzamai@yahoo.com.br) on 2016-05-09T14:26:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Cristiane_Carvalho.pdf: 1091025 bytes, checksum: 71418d6d8927740542513191376e2254 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T14:26:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Cristiane_Carvalho.pdf: 1091025 bytes, checksum: 71418d6d8927740542513191376e2254 (MD5) Previous issue date: 2013 / Em lagos as macrófitas aquáticas são importantes fontes de matéria orgânica detrital, aumentam a complexidade do hábitat proporcionando vários nichos ecológicos a uma diversidade de espécies animais. Durante do processo de decomposição, a colonização dos detritos passa por uma sucessão ecológica entre fungos, bactérias e invertebrados, sendo seu papel fundamental para promover a circulação dos nutrientes. Assim, essa dissertação objetivou: (1) analisar os coeficientes de decomposição e a composição química dos detritos de duas macrófitas, a fim de verificar os efeitos dessas características sobre a biomassa fúngica e invertebrados; (2) analisar se o local de incubação das bolsas dos detritos influencia o recurso de hábitat e sobreposição espacial, interferindo na estrutura funcional da comunidade colonizadora. Para tanto foram realizados dois experimentos. Para o experimento 1 (setembro à dezembro de 2011), incubamos 24 bolsas de Potamogeton pectinatus e 24 de Chara zeylanica e retiradas em 1, 7, 20, 40, 60 e 80 dias. O material foi lavado, seco e triturado para análises químicas e determinação dos coeficientes de decomposição. A biomassa fúngica foi avaliada através do conteúdo de ergosterol. Para o experimento 2 (janeiro de 2012), foram incubadas 60 bolsas aleatoriamente divididas em 4 tratamentos, onde 15 bolsas contendo detritos de P. pectinatus foram incubadas em meio ao próprio estande (PP); 15 bolsas no estande de C. zeylanica (PC); 15 bolsas com detritos de C. zeylanica (CC) incubadas em meio ao seu estande e 15 no estande de P. pectinatus (CP), sendo retiradas em 5, 10 e 20 dias. Em ambos os estudos, os invertebrados foram classificados em grupos tróficos funcionais e determinadas a riqueza e abundância. As características químicas explicaram 59% da variação na abundância de invertebrados. A biomassa fúngica nos detritos não diferiu. A maior abundância e riqueza de invertebrados ocorreram nos detritos de P. pectinatus para o experimento 1 e nos detritos incubados em meio ao seu próprio estande (experimento 2). Houve diferença na perda de massa entre os tratamentos e entre detritos. A maior abundância na composição funcional foi de coletores - catadores e predadores, em ambos os estudos. Houve menor sobreposição espacial entre os grupos tróficos nos tratamentos em relação a PP. Nosso estudo demonstrou que os as características químicas e os coeficientes de decomposição interferem na colonização de invertebrados, relacionado ao tempo de incubação dos detritos. Além disso, o local de incubação afetou os coeficientes de decomposição e a estruturação da comunidade de invertebrados, relacionado à disponibilidade de hábitat oferecido pelos tratamentos. / In lakes the macrophytes are important sources of detrital organic matter, increase the complexity of providing various habitat niches to a variety of animal species. During the colonization process of decomposition of the waste undergoes an ecological succession among fungi, bacteria and invertebrates, and its key role in promoting the circulation of nutrients. Thus, this thesis aimed to: (1) analyze the decomposition rates and chemical composition of the detritus of two macrophytes in order to verify the effects of these characteristics on the fungal biomass and invertebrates, (2) examine if the site of the bags of incubation detritus influences the use and habitat overlap of space, affecting the functional structure of the settler community. Therefore, we performed two experiments. For experiment 1 (September to December, 2011), incubated 24 bags of Potamogeton pectinatus and 24 Chara zeylanica and withdrawn at 1, 7, 20, 40, 60 and 80 days. The material was washed, dried and ground for chemical analyzes and determination of the coefficients of decomposition. The fungal biomass was evaluated through the content of ergosterol. For experiment 2 (January, 2012), 60 bags were incubated randomly assigned to 4 treatments, where 15 bags of debris containing P. pectinatus were incubated in medium to own booth (PP); 15 scholarships in booth C. zeylanica (PC), 15 bags of detritus C. zeylanica (CC) incubated in the midst of its stand and 15 at the P. pectinatus (CP) and taken in 5, 10 and 20 days. In both studies, the invertebrates were classified into functional trophic groups and certain richness and abundance. The chemical characteristics explained 59% of variation in abundance of invertebrates. The fungal biomass in waste did not differ. The greatest abundance and diversity of invertebrates occurred in the debris of P. pectinatus for experiment 1 and incubated debris amidst its own booth (experiment 2). Was no difference in weight loss between treatments and among detritus. The highest abundance was in the functional composition of collectors - scavengers and predators, in both studies. There was a lower spatial overlap between trophic groups in treatments against PP. Our study demonstrated that the chemical characteristics and the coefficients of decomposition interfere with colonization of invertebrates, related to incubation time of detritus. Furthermore, the location of incubation affected the decomposition rates and invertebrate community structure, related to the availability of habitat offered by the treatments.

No presente estudo foi realizada uma caracterização limnológica comparativa de dezoito lagoas pertencentes ao sistema lacustre do vale do médio Rio Doce e da comunidade de macroinvertebrados bentônicos, analisando-se a composição e a riqueza de espécies. A espécie exótica Melanoides tuberculata invadiu várias regiões do Brasil, e representa uma ameaça para a fauna de moluscos e outros invertebrados nativos das comunidades bentônicas onde se estabelecem. Para isto foram realizadas coletas nos períodos climáticos, chuvoso e seco, amostrando-se em cinco pontos em cada lagoa incluindo a região litorânea e limnética. Foram realizadas medidas físicas e químicas da água e a análise granulométrica, teor de matéria orgânica e classificação textural do sedimento das lagoas. A comunidade bentônica foi amostrada com draga de Van Veen nos diferentes pontos e o material foi lavado em peneiras de 210 \'mü\'m de abertura de malha, preservado em formol 8% e posteriormente triado e identificado. Os resultados obtidos evidenciaram que a maioria das lagoas estudadas são ambientes de águas levemente ácidas, bem oxigenadas, com baixa concentração de nutrientes na coluna da água, sendo sistemas de baixa trofia (oligotróficos ou mesotróficos). As lagoas diferem quanto à profundidade e transparência da água e aquelas com profundidade superior a 10 metros observou-se estratificação térmica no período chuvoso e isotermia no período seco. A comunidade de macroinvertebrados bentônicos foi bastante diversificada, com um total de 52 e 75 táxons registrados durante o período chuvoso e seco respectivamente. Os Chironomidae foram os mais abundantes e com maior diversidade taxonômica entre os grupos de artrópodes com representantes aquáticos. Houve variação na densidade dos macroinvertebrados bentônicos, com maiores densidades no período de seca. A ocorrência do molusco exótico Melanoides tuberculata foi registrada na maioria das lagoas (15 entre as 18 lagoas estudadas), sendo que em algumas delas as populações já se encontravam dominantes numericamente, como nas lagoas Águas Claras, Aníbal, Baixa Verde, Barra, Dom Helvécio, Jacaré, Ferrugem e Lagoinha. Recomenda-se que, pelo fato das lagoas do Vale do Médio Rio Doce representarem o maior sistema lacustre natural brasileiro, será necessário a curto prazo um grande esforço para impedir a dispersão deste molusco nas demais lagoas do sistema, e a longo prazo sua erradicação, visando restaurar e preservar as comunidades bênticas nativas. / In the present study a comparative limnological characterization of eighteen lakes belonging to the lacustrine system of middle Rio Doce was performed, as well as the analysis of the benthic macroinvertebrate community in relation to the taxonomic composition and population densities. Among the benthic organisms a greater emphasis was devoted to the exotic gastropod Melanoides tuberculata, an exotic species that has invaded many regions in Brazil, and represents a risk to native mollusks and also to other invertebrates in the communities when it becomes established. Samplings were performed in two periods, rainy and dry, and at five localities in each lake, including the littoral and the limnetic region. Physical and chemical variables were measured in lake waters and the granulometric fractions, organic matter content and textural classification were performed for lake sediments. At each site benthic community was sampled with the van Veen grab, and the material was pooled in an integrated sample that was then washed and sieved through a 210 \'mü\'m sieve and the material was preserved in 8% formol solution. The results showed that most lakes are environments with slightly acid and well oxygenated waters, with low concentration of nutrients in the water column, being oligotrophic or mesotrophic systems. The lakes differ regarding depth, and water transparency, and in those with depth greater than 10m a thermal stratification was observed at the time of the sampling performed in the rainy season and isothermy in that on the dry period. The benthic macroinvertebrates community was diversified and totals of 52 and 75 taxa were recorded during rainy and dry period samplings, respectively. Chironomidae members were the most abundant and the taxonomically richest group of aquatic Arthropoda. Changes in the density of benthic macroinvertebrates were observed between the samplings, with highest densities in the dry season. The exotic mollusk Melanoides tuberculata was found in the majority of the lakes (15 among 18 lakes studied) and in some lakes it was numerically dominant, such as in lakes Águas Claras, Aníbal, Baixa Verde, Barra, Dom Helvécio, Jacaré, Ferrugem and Lagoinha. Considering the fact the lakes of middle Rio Doce constitute the larges natural lacustrine system in Brazil, it is recommended that, in short term, a great effort must be done to prevent this mollusk dispersion to other lakes of the system and that at the long run its erradication is required aiming to restore and preserve native benthic communities.

Nas últimas décadas tem sido temática de estudos as alterações realizadas no meio ambiente urbano e as variabilidades climáticas que ocorrem a partir das intervenções, principalmente no que se refere à formação de lagos artificiais para construção de usinas hidrelétricas. As transformações antrópicas de um determinado espaço físico podem ocasionar variações nos atributos climáticos, como a umidade relativa do ar e a temperatura do ar, dentre outros. O objetivo geral desta pesquisa foi verificar as possíveis alterações no clima local e do clima urbano da cidade de Presidente Epitácio, localizada no extremo oeste do Estado de São Paulo, devido à formação do lago artificial para a construção da Usina Hidrelétrica Engenheiro Sérgio Motta (Porto Primavera), utilizando registros da temperatura do ar e da umidade relativa do ar em um transecto da margem do lago passando pela área urbana até o ambiente rural circunvizinho, analisando as variáveis temporal, espacial e horária em diferentes períodos do ano (primavera, verão, outono e inverno), bem como a análise dos desvios da temperatura do ar e da umidade relativa do ar, entre os postos localizados próximos ao lago, na área intra-urbana e na área rural. A área de estudo constitui o município de Presidente Epitácio (SP) e o lago artificial foi formado pelo represamento das áreas do rio Paraná, na divisa entre os Estados de São Paulo e de Mato Grosso do Sul. A região possui clima tropical com verão úmido e inverno seco, registrando temperaturas máximas de 40°C e mínimas de 10°C, tendo os meses chuvosos de novembro a março com pluviosidade média anual de 1.200mm a 1.400mm e umidade relativa do ar de cerca de 80%. Para a coleta de dados realizada entre setembro de 2008 e setembro de 2009, sendo trinta dias em cada estação (primavera, verão, outono e inverno), foram utilizados sensores digitais de temperatura do ar e de umidade relativa do ar da marca StowAway, instalados em sete postos. Na variação da temperatura do ar entre os postos da área intra-urbana, da área de influência do lago e da área rural foi possível verificar que nos horários de maior produção de energia, ou seja, durante o período diurno as diferenças das amplitudes diminuem e no período noturno aumentam, devido ao volume de energia produzida no período diurno e dissipação desta energia no período noturno. Na variação da umidade relativa do ar entre os postos da área intra-urbana, da área de influência do lago e da área rural verificou-se que as amplitudes são maiores durante o período noturno, sendo menores durante o período diurno, ou seja, as amplitudes higrométricas são menores na área de influência do lago e na área rural do que na área intra-urbana. Conclui-se que, apesar de não haver valores significativos entre os postos, a presença do lago não contribui para o aumento da temperatura do ar e da umidade relativa do ar, porém funciona como um maior equilíbrio térmico e higrométrico. / In the last decades it has been subject of studies the changes urban environment and the climate variability that occur from interventions, especially as regards the formation of artificial lakes for hydroelectric plants. The anthropogenic transformation of a given physical space can cause variations in climatic attributes such as relative humidity and air temperature, among others. The objective of this research was to investigate the possible changes in local weather and climate in the city of Presidente Epitácio, located in the extreme west of São Paulo, due to the formation of an artificial lake to build the hydroelectric plant Engenheiro Sérgio Motta (Porto Primavera), using records of air temperature and relative humidity in a transect from the shore through the urban area to the surrounding rural environment, analyzing the temporal, spatial and hourly variables at different times of year (spring, summer, autumn and winter), as well as analysis of the deviations of air temperature and relative humidity between stations located near the lake in the intra-urban and rural areas. The study area is the city of Presidente Epitácio (SP) and the artificial lake was formed by damming the areas of the Paraná river on the border between the states of São Paulo and Mato Grosso do Sul. The region has tropical climate with wet summer and dry winter, recording maximum temperatures of 40°C and minimum 10°C in the rainy months from November to March with average annual rainfall of 1,200mm to 1,400mm and relative humidity of about 80%. For data collection conducted between September 2008 and September 2009, with thirty days in each season (spring, summer, autumn and winter), digital sensors for air temperature and relative humidity of the StowAway brand were used and installed in seven stations. The variation of air temperature between the positions of intra-urban area, of near de lake area and of the rural area it was verified that at times of increased energy production. During daytime differences of amplitudes decrease and increase at night due to the volume of energy produced during the day and dissipation of energy at night. Regarding the variation of relative humidity between the positions of intra-urban area, of near the lake and the rural area it was found that the amplitudes are larger during the night, being low during daytime. The the amplitudes are smaller hygrometric in the influence area of the lake and the rural area than in intra-urban area. We conclude that, although no significant values among the sites, the presence of the lake does not contribute to the increase of air temperature and relative humidity, but contributes to a better thermal and hygrometric balance.