Orientador: Luciano Alves dos Anjos / Resumo: A região Neotropical é reconhecida pela alta diversidade de peixes dulcícolas, com aproximadamente 6.025 espécies. Deste total, 66% estão distribuídos nos rios brasileiros refletindo a grande diversidade dos ecossistemas aquáticos disponíveis. Os sistemas de planície de inundação são ecossistemas que contribuiu para essa megadiversidade devido à complexidade ambiental. A Reserva Particular do Patrimônio Natural (RPPN) Foz do rio Aguapeí é um desses ricos e complexos ecossistemas aquáticos. É influenciado por pulsos de inundação que alteram os ambientes, moldando a composição e a estrutura das comunidades dos parasitos de peixes desta localidade. Dentre os peixes da região, os Siluriformes Auchenipterus osteomystax e Parauchenipterus galeatus apresentam similaridades biológicas e ecológicas. Neste trabalho as suas faunas parasitárias foram inventariadas e utilizadas para testar os efeitos das estações seca e chuvosa sobre a composição e estrutura dessas comunidades. Uma nova espécie de monogenea foi encontrada e descrita. O presente estudo compara os efeitos dessas estações sobre os níveis de parasitismo desses hospedeiros. Estudos prévios corroboram a importância da dinâmica espacial e temporal do pulso de inundação nesses ecossistemas para a manutenção da diversidade. Por fim, as ações antrópicas impostas pelas usinas hidrelétricas da região podem afetar diretamente as condições biológicas e recrutamento dos peixes, influenciando a interação parasito-hospedeiro. / Abstract: The Neotropical region is recognized by high diversity of freshwater fish, with approximately 6,025 species. Of that total, 66% are distributed in the Brazilian rivers reflecting the high diversity of aquatic ecosystems available. The river-floodplains systems are ecosystems that contributed to this megadiversity due to environmental complexity. The Reserva de Particular Patrimônio Nacional (RPPN) from the Mouth of Aguapeí River is one of these rich and complexity aquatic ecosystems. It is influenced by floods that change the environments, shaping the composition and structure of fish parasites of this location. Among the fishes of this region, the Siluriformes Auchenipterus osteomystax and Parauchenipterus galeatus exhibit biological and ecological similarities. Its parasite fauna have been listed and used to test the dry and rainy season effects on the composition and structure of these communities. The present study compares the effects of these seasons on levels of parasitism of these hosts. The previous studies corroborate the relevance of spatial and temporal dynamics of the flood pulse in these ecosystems to maintenance of diversity. Finally, the anthropic actions imposed by regional hydroelectric power could direct affect the biological condition and fish recruitment, influencing the host-parasite interaction. / Mestre

O avanço da urbanização sobre as planícies de inundação causa impactos no ciclo hidrológico, na sedimentação e nas funções hidrológicas dos rios. Na planície fluvial do rio Gravataí os eventos de urbanização contribuíram para a redução da sua área inundável. Esse avanço da urbanização está associado à obras de engenharia que funcionam como barragens, que evitam que a água ocupe a planície fluvial em períodos de cheia. O presente estudo espacializa essa redução da área inundável da planície de inundação do rio Gravataí e as alterações nela recorrentes, a partir do avanço das áreas urbanas de Alvorada, Cachoeirinha, Canoas, Gravataí e Porto Alegre, sobre a planície fluvial. Foi elaborado o mapeamento da planície de inundação do rio Gravataí a partir de mapas geomorfológicos e geológicos; e das áreas inundadas, a partir de imagens do Landsat TM 5 de 10/01/2007 e 20/09/2009, aplicando o índice NDWI - Índice de Água por Diferença Normalizada - para definir o limite de inundação atual. Os dados obtidos foram comparados com um mapa das inundações da década de 1970. Também foi mapeada a expansão dos municípios analisados, nos anos de 1975, 1984 e 2009, e analisadas: A evolução urbana sobre a planície de inundação, a redução espacial das áreas inundáveis e os limites atingidos pela inundação. Os principais resultados mostram que as áreas urbanas dos cinco municípios cresceram consideravelmente sobre a planície de inundação do rio Gravataí, enquanto os limites de inundação foram reduzidos. A área inundável recuou consideravelmente em comparação ao seu alcance natural, pois os diques construídos para conter as cheias alteraram os limites de inundação e favoreceram o crescimento urbano. Na comparação entre as áreas ocorreu uma significativa expansão urbana, enquanto que inversamente, a área inundável apresentou redução espacial. Em 1975 a área de mancha urbana era de 75 Km², já em 2009 de 183 Km². A área inundável na década de 1970 tinha 58 Km², e em 2009 33 Km². As áreas urbanas na planície de inundação ocupavam 33 Km² em 1975, e em 2009 67 Km². / The advancement of urbanization on flood plains has been cause impacts on the water cycle, sedimentation and hydrological functions of the rivers . In the fluvial plain of the river Gravataí events urbanization contributed to the reduction of its flood area. This advance of urbanization is associated with engineering works that act as dams that prevent water occupy the plain river in flood season. This study spatializes this reduction of flood area in the floodplain river Gravataí and amendments thereto applicants from the advance of urban areas Alvorada , Cachoeirinha, Canoas , Gravataí and Porto Alegre, on the river plain. Was developed mapping of the floodplain of the river Gravataí from geomorphological and geological maps , and flooded areas from Landsat TM 5 of 10/01/2007 and 20/09/2009, applying the index NDWI - Water Index Normalized Difference - to set the limit of current flood . The data obtained were compared with a map of the floods of the 1970s. Was also mapped the expansion of the cities analyzed in the years 1975, 1984 and 2009 and analyzed: The urban development on the flood plain, the spatial reduction of the flood area and the limits reached by the flood. The main results show that urban areas of five counties grew considerably over the floodplain of the river Gravataí, while the flood limits were reduced. The flood area decreased considerably compared to their natural range because the levees built to contain the flood changed the limits of flooding and favored urban growth. Comparing the areas was a significant urban expansion, while conversely, the flood area was reduced space. In 1975 the urban area was 75 square kilometers, in 2009 of 183 Km². The flooded area in the 1970s was 58 Km ² and 33 Km ² in 2009. Urban areas in the floodplain occupied 33 Km ² in 1975 , and in 2009 67 Km ².

O presente trabalho tem como objetivo avaliar traços de história de vida de peixes de pequeno porte sob o efeito de diferentes regimes de inundação no Pantanal. As amostragens foram realizadas nas regiões Norte (Rio Cuiabá) e Sul do Pantanal (Rio Paraguai), que apresentam regimes hidrológicos diferenciados. Inicialmente, foram obtidos dados de 623 indivíduos da espécie Odontostilbe pequira no Pantanal Sul, para análise de estrutura populacional e traços reprodutivos. Não foi observada variação significativa na distribuição de comprimento entre os sexos. O período reprodutivo foi longo para ambos os sexos (10 meses), com maior intensidade entre os meses de Junho e Julho. Não ocorreu correlação entre o índice gonadossomático (IGS) de ambos os sexos com a temperatura da água e pluviosidade temporalmente. Os machos não apresentaram associação entre o IGS e o nível do rio, mas uma correlação marginalmente significativa foi observada nas fêmeas. Contudo, foi observado o efeito do nível histórico do rio sobre o IGS para ambos os sexos, indicando que o regime de inundação tem influência decisiva na atividade reprodutiva de O. pequira, proporcionando a ocorrência de desovas mesmo que a pluviosidade e temperatura apresentem baixos valores. O. pequira, pode ser caracterizada como uma espécie de “estratégia oportunista”, apresentando longo período reprodutivo, desova parcelada e elevada fecundidade, com atividade reprodutiva fortemente associada com o regime de inundação. Posteriormente, foram utilizados dados de comprimento de 977 indivíduos de O. pequira no Pantanal Sul, para análises adicionais de traços de história de vida entre os sexos. O comprimento assintótico (L∞) estimado para fêmeas foi maior (39,59mm) que para os machos (37,57mm). As fêmeas também apresentaram maior taxa de crescimento (k=0,93 ano-1) e mortalidade natural (Z=1,56 ano-1) em relação aos machos (k=0,82 ano-1; Z= 1,45 ano-1). Através das curvas de crescimento foram registrados 3 coortes completas para as fêmeas, com longevidade estimada em 3,22 anos, e, 4 coortes para os machos, com longevidade de 3,65 anos. O padrão de recrutamento foi longo para ambos os sexos, não sendo observada variação significativa na forma da distribuição do recrutamento entre os sexos. Constatamos correlação entre o recrutamento e o nível do rio para ambos os sexos, com pico de recrutamento em Julho e Junho para fêmeas e machos, respectivamente, corroborando com o período reprodutivo da espécie e com a associação com o regime de inundação no Pantanal Sul. Finalmente, foram obtidos dados de comprimento das espécies Bryconamericus exodon, Hyphessobrycon eques, O. pequira, Moenkhausia dichroura, Hypoptopoma inexpectatum e Eigemnannia trilineata, nas regiões norte e sul do Pantanal, para realizar as comparações intra e interespecífica. As espécies não apresentaram diferença significativa na forma de distribuição de comprimento entre as regiões. O L∞ das espécies apresentou variação intraespecífica entre as regiões, com os maiores valores para as populações da região norte (exceção, E. trilineata). A taxa de crescimento (k) e mortalidade (Z) apresentou variação intraespecífica entre as regiões, com quatro espécies (B. exodon, H. eques, O. pequira e M. dichroura) demonstrando menores k e Z, e maiores L∞ na região Norte, sugerindo que a região norte oferece condições mais favoráveis em relação à região Sul. Não ocorreu variação intraespecífica entre as regiões para o número de coortes e longevidade. O padrão de recrutamento não apresentou variação intraespecífica entre as regiões, apresentando longo período de recrutamento e picos para todas as espécies entre Junho e Agosto. Na região Norte, o padrão de recrutamento de quatro espécies (B. exodon, H. eques, M. dichroura e H. inexpectatum) não apresentou correlação significativa com o nível histórico do rio Cuiabá, entretanto, essas espécies apresentaram covariação negativa, além de duas espécies (O. pequira e E. trilineata) apresentarem correlação negativa significativa, apresentando picos de recrutamento com a diminuição do nível da água. Na região Sul, cinco espécies (B. exodon, H. eques, M. dichroura, H. inexpectatum e O. pequira) estiveram associadas significativamente com o nível histórico do rio Paraguai, com picos de recrutamento em níveis mais elevados de água, indicando que o regime de inundação tem influência decisiva no padrão de recrutamento (exceção, E. trilineata). Enfim, as espécies apresentaram variação intraespecífica na maioria dos traços de história de vida, mas não há ampla variação, inclusive no padrão de recrutamento que não se altera intra e interespecificamente, evidenciando tanto a força da ancestralidade de táxon (filogenia), como das condições ambientais locais regidas pelo regime de inundação, respectivamente. / The present study aimed to evaluate life history traits of small sized fish according to different flooding regimes in the Pantanal. Samplings were performed in Northern (Cuiabá River) and Southern Pantanal (Paraguai River), which present distinct hydrological regimes. First, data of 623 individuals of Odontostilbe pequira in Southern Pantanal were analyzed as for population structure and reproductive traits. No significant variation was found in length distribution between sexes. The reproductive period was long for both sexes (10 months), with higher intensity between June and July. No correlation was detected between the gonadosomatic index (GSI) of both sexes with water temperature and rainfall over time. Males presented no association between GSI and river water level, but a marginally significant correlation was observed for females. However, it was verified the effect of the historical river level on the GSI for both sexes, indicating that the flooding regime has a decisive influence on the reproductive activity of O. pequira, by promoting spawning even if rainfall and temperature present low values. O. pequira can be characterized as an opportunistic species, presenting a long reproductive period, multiple spawning and high fecundity with reproductive activity strongly associated with the flooding regime. Afterwards, length data from 977 individuals of O. pequira in Southern Pantanal were used for additional analysis on life history traits between the sexes. The asymptotic length (L∞) estimated for females was higher (39.59mm) than for males (37.57mm). Females also presented higher growth rate (k=0.93 year-1) and natural mortality (Z=1.56 year-1) than males (k=0.82 year-1; Z= 1.45 year-1). By means of growth curves, 3 cohorts were recorded for females, with longevity estimated at 3.22 years, and 4 cohorts for males, with longevity of 3.65 years. The recruitment pattern was long for both sexes, without significant variation in recruitment distribution between the sexes. There was a correlation between recruitment and river water level for both sexes, with a recruitment peak in July and June for females and males, respectively, corroborating with the reproductive period of the species and with the association with the flooding regime in Southern Pantanal. At last, length data of Bryconamericus exodon, Hyphessobrycon eques, O. pequira, Moenkhausia dichroura, Hypoptopoma inexpectatum and Eigemnannia trilineata, in Northern and Southern Pantanal, were used for intra- and interspecific comparisons. Species have not presented significant difference in length distribution between regions. The L∞ of species exhibited an intraspecific variation between the regions, with higher values of the populations from the Northern Pantanal (except for E. trilineata). The growth (k) and mortality (Z) rates presented intraspecific variation between the regions, with four species (B. exodon, H. eques, O. pequira and M. dichroura) revealing lower values of k and Z, and higher L∞ values in Northern Pantanal, suggesting that this region provides more favorable conditions than the Southern region. There were no intraspecific variations between the regions for the number of cohorts and longevity. The recruitment pattern also had no intraspecific variation between the regions, presenting a long recruitment period and greater peak for all species between June and August. On the Northern region, the recruitment pattern of four species (B. exodon, H. eques, M. dichroura and H. inexpectatum) showed no significant correlation with historical level of the Cuiabá River, but these species presented a negative covariation; besides that, two species (O. pequira and E. trilineata) presented a significant negative correlation, with recruitment peaks with decreasing water level. In the Southern Pantanal, five species (B. exodon, H. eques, M. dichroura, H. inexpectatum and O. pequira) have been significantly associated with the historical level of the Cuiabá River, with recruitment peaks at higher water levels, pointing out that the flooding regime has a key influence on the recruitment pattern (except for E. trilineata). Finally, species presented intraspecific variations in most of life history traits, but there is no wide variation, including in the recruitment pattern that does not change intra- and interspecies, evidencing both the control of the taxa ancestry (phylogeny) and of local environmental conditions ruled by the flooding regime, respectively.

O avanço da urbanização sobre as planícies de inundação causa impactos no ciclo hidrológico, na sedimentação e nas funções hidrológicas dos rios. Na planície fluvial do rio Gravataí os eventos de urbanização contribuíram para a redução da sua área inundável. Esse avanço da urbanização está associado à obras de engenharia que funcionam como barragens, que evitam que a água ocupe a planície fluvial em períodos de cheia. O presente estudo espacializa essa redução da área inundável da planície de inundação do rio Gravataí e as alterações nela recorrentes, a partir do avanço das áreas urbanas de Alvorada, Cachoeirinha, Canoas, Gravataí e Porto Alegre, sobre a planície fluvial. Foi elaborado o mapeamento da planície de inundação do rio Gravataí a partir de mapas geomorfológicos e geológicos; e das áreas inundadas, a partir de imagens do Landsat TM 5 de 10/01/2007 e 20/09/2009, aplicando o índice NDWI - Índice de Água por Diferença Normalizada - para definir o limite de inundação atual. Os dados obtidos foram comparados com um mapa das inundações da década de 1970. Também foi mapeada a expansão dos municípios analisados, nos anos de 1975, 1984 e 2009, e analisadas: A evolução urbana sobre a planície de inundação, a redução espacial das áreas inundáveis e os limites atingidos pela inundação. Os principais resultados mostram que as áreas urbanas dos cinco municípios cresceram consideravelmente sobre a planície de inundação do rio Gravataí, enquanto os limites de inundação foram reduzidos. A área inundável recuou consideravelmente em comparação ao seu alcance natural, pois os diques construídos para conter as cheias alteraram os limites de inundação e favoreceram o crescimento urbano. Na comparação entre as áreas ocorreu uma significativa expansão urbana, enquanto que inversamente, a área inundável apresentou redução espacial. Em 1975 a área de mancha urbana era de 75 Km², já em 2009 de 183 Km². A área inundável na década de 1970 tinha 58 Km², e em 2009 33 Km². As áreas urbanas na planície de inundação ocupavam 33 Km² em 1975, e em 2009 67 Km². / The advancement of urbanization on flood plains has been cause impacts on the water cycle, sedimentation and hydrological functions of the rivers . In the fluvial plain of the river Gravataí events urbanization contributed to the reduction of its flood area. This advance of urbanization is associated with engineering works that act as dams that prevent water occupy the plain river in flood season. This study spatializes this reduction of flood area in the floodplain river Gravataí and amendments thereto applicants from the advance of urban areas Alvorada , Cachoeirinha, Canoas , Gravataí and Porto Alegre, on the river plain. Was developed mapping of the floodplain of the river Gravataí from geomorphological and geological maps , and flooded areas from Landsat TM 5 of 10/01/2007 and 20/09/2009, applying the index NDWI - Water Index Normalized Difference - to set the limit of current flood . The data obtained were compared with a map of the floods of the 1970s. Was also mapped the expansion of the cities analyzed in the years 1975, 1984 and 2009 and analyzed: The urban development on the flood plain, the spatial reduction of the flood area and the limits reached by the flood. The main results show that urban areas of five counties grew considerably over the floodplain of the river Gravataí, while the flood limits were reduced. The flood area decreased considerably compared to their natural range because the levees built to contain the flood changed the limits of flooding and favored urban growth. Comparing the areas was a significant urban expansion, while conversely, the flood area was reduced space. In 1975 the urban area was 75 square kilometers, in 2009 of 183 Km². The flooded area in the 1970s was 58 Km ² and 33 Km ² in 2009. Urban areas in the floodplain occupied 33 Km ² in 1975 , and in 2009 67 Km ².

Ao longo dos anos, vêm sendo desenvolvidos trabalhos comprovando a importância de áreas alagadas naturais para a manutenção e preservação da qualidade das águas e do ecossistema fluvial. Este fato, associado à importância dos sistemas rios-planícies de inundação, fazem com que sua investigação e preservação sejam consideradas prioritárias. O objetivo desta pesquisa é analisar experimentalmente fatores que influenciam hidrogramas, conforme a ecologia fluvial de áreas alagadas da microbacia do rio Jacupiranguinha localizado no Baixo Ribeira do Iguape, SP. A concretização deste objetivo iniciou-se com a definição da área de estudo, bem como sua importância para a região. Foram então instaladas cinco estações linimétricas e uma estação climatológica, e em seguida, com os dados de vazão coletados em campo, foram construídas a curva-chave da entrada da área alagada e as incertezas relativas aos seus parâmetros. A partir desses estudos e com o levantamento topográfico de toda planície de inundação, foi determinada a relação entre áreas inundáveis, vazões e cotas hidrométricas do rio. Além disso, com os dados climatológicos, vazões e vegetação superficial foi possível determinar as componentes (precipitação, escoamento superficial, evaporação e armazenamento) do balanço hídrico da micro-bacia. O monitoramento linimétrico do rio Jacupiranguinha, junto com suas séries históricas e curvas de permanência, possibilitou também o cálculo de sua vazão ecológica. Finalmente foram construídos quadros síntese-conceituais, integrando as relações entre todas as variáveis hidrológicas e limnológicas selecionadas, demonstrando assim a forte associação entre o sistema rio-áreas alagadas. / It is very important to improve our knowledge about the floodplains, which have been proved by studies, since these areas are vital to the maintenance and preservation of the quality of waters and the fluvial ecosystem. This fact, associated with the importance of the wetlands-river system, makes its investigation and preservation to be considered number one priority. The objective of this research is to analyze factors that may influence hydrographs, according to the fluvial ecology of wetlands in micro basin of Baixo Ribeira do Iguape Valley, SP. The work began with the definition of the studied field and its importance to the area. Subsequently, five hydrometric station and one meteorological station were installed, and therefore the rating curve in the entrance of floodplain was calculated along with the uncertainties related to its parameters. With these studies and with the topographic survey, it was possible to find the relation between wetlands, river stage and flow. The climatologically information, the river stage and the superficial covering vegetation are essential factors to determinate the components (precipitation, superficial flow, evaporation and the storage) of the water balance at the micro basis of Jacupiraguinha river. The hydrometric observation of the river along with historical series and the probability-duration curve make it possible to calculate the ecological flow. Finally, conceptual charts integrating the relations between hydrological and limnologicals factors were built showing the strong association with the wetlands-river system.

Sabe-se que a formação de reservatórios altera a qualidade e a quantidade da água de montante e jusante e que a direção e a magnitude das alterações dependem de suas características construtivas, operacionais, morfométricas, bem como do regime hidrológico e climático da região. Porém, a maior parte deste conhecimento foi fundamentada em pesquisas de reservatórios com grande capacidade de regularização, que fazem parte da realidade do Pantanal, uma região que vem sendo impactada por um número cada vez maior de reservatórios com pequena capacidade de regularização, levantando questionamentos sobre seus possíveis efeitos no funcionamento da planície de inundação. Sendo assim, este trabalho procurou (i) identificar qual o fator chave determinante no processo de estratificação e mistura vertical do reservatório e se este pode influenciar na qualidade da água; (ii) avaliar os efeitos da formação e operação do reservatório na alteração da qualidade da água de montante e jusante e (iii) avaliar os efeitos da operação do reservatório na alteração do regime hidrológico de jusante, além de propor os limites preventivos para a sustentabilidade. O estudo foi desenvolvido no reservatório de Ponte de Pedra, localizado no rio Correntes, divisa dos estados de Mato Grasso e Mato Grosso do Sul (Centro Oeste do Brail), na fronteira entre o Pantanal e o Planalto. O reservatório apresentou prolongado período de estratificação vertical (mistura no inverno) dos parâmetros físicos e químicos da água nas partes médias e profundas, mantendo-se homogêneo na parte superior, onde se encontra a captação, não alterando as características da água de jusante. Entre os fatores analisados, o vento foi o único fator que influenciou significativamente a estrutura vertical da qualidade da água sendo beneficiada pelas características morfométricas e construtivas do reservatório. Longitudinalmente, a formação do reservatório alterou significativamente quatro dos dez parâmetros analisados, com redução média de 38% da turbidez, 28% do fósforo total, 23% dos sólidos totais e 14% do nitrato. Destes, apenas a turbidez e o nitrato foram afetados pelo controle operacional do tempo de retenção hidráulica. Em relação à alteração dos parâmetros do regime hidrológico anual, dos 31 analisados, os parâmetros de vazões mínimas de curta duração (1, 3 e 7 dias), vazões máximas de 90 dias e o número de pulsos baixos e altos foram significativamente alterados pela operação do reservatório. Destes, a vazão máxima de 90 dias e o número de pulsos altos resumem os impactos, e podem ser utilizados como parâmetros alvos para restauração e conservação do regime hidrológico. As vazões sazonais também foram significativamente alteradas, com maior impacto na estação seca (inverno). Com base na variabilidade natural do rio, foram propostos os limites preventivos para a sustentabilidade, com alterações diárias permitidas de ±18% no inverno, ±24% na primavera e ±22% no verão e outono, aplicados sobre a vazão natural. De maneira geral, as alterações na qualidade da água e no regime hidrológico provocado pela formação e operação do reservatório foram consideradas baixas, tanto em número de parâmetros alterados quanto nas magnitudes das alterações, e estas foram atribuídas às baixas concentrações de partículas e nutrientes na bacia, ao sistema de captação superficial, o curto tempo de retenção hidráulica, pequena capacidade de regularização associadas à sazonalidade no regime de chuvas e ventos na região, que limitam manobras operacionais para a maximização da eficiência energética. / The formation of reservoirs changes the quality and quantity of water, both upstream and downstream, and the direction and magnitude of such changes depend on their characteristics of construction, operation, morphometry, as well as hydrological regime and climate of the region. However, much of this knowledge was based on large reservoirs, which is not the reality of the Pantanal, an area that is being impacted by a growing number of reservoirs with low capacity for regularization, raising questions about possible effects on the floodplain functioning. In this way, this study aimed (i) to identify the key factor in the process of stratification and vertical mixing of the reservoir, and whether this can influence the water quality, (ii) to evaluate the effects of the reservoir formation and operation on the quality of water upstream and downstream of the reservoir, and (iii) to examine the effects of the reservoir operation on the downstream hydrological regime, in addition to propose preventive limits for sustainability. The study was conducted at Ponte de Pedra Reservoir, located on the Correntes river, the motto between the states of Mato Grasso and Mato Grosso do Sul (Central West Brazil), on the border between the Plateau and the Pantanal. The reservoir had an extended period of vertical stratification (mixture in the winter) of physical and chemical water parameters in the medium and deep parts of the water column, being homogeneous in the upper part where the water is capitation, without changing the characteristics of the downstream water. Among the factors analyzed, the wind was the only factor that significantly influenced the vertical structure of the water quality, favored by morphometric and constructive characteristics of the reservoir. Along the longitudinal axis, the reservoir formation significantly altered the turbidity and concentrations of total phosphorus, total solids, and nitrate, with mean reduction of 38, 28, 23 and 14% of their values. Among these, only turbidity and nitrate were affected by the operational control of the hydraulic retention time. In relation to the change in parameters of the annual hydrological regime, parameters of short-term minimum flows (1, 3 and 7 days), maximum flows of 90 days and the number of low and high pulses were significantly modified by the reservoir operation. Of these, the maximum flow of 90 days and the number of high pulses have summarized the impacts, and can be used as target parameters for restoration and conservation of the hydrological regime. Seasonal flows were also significantly altered, with the greatest impact in the dry season (winter). Based on the natural variability of the river, it was proposed preventive limits for sustainability, with permitted daily changes of ±18% in winter, ±24% in spring and ±22% in summer and autumn applied on the natural flow. In general, changes in water quality and hydrological regime caused by the reservoir formation and operation were considered low, both in number of altered parameters as magnitudes of such changes, and these characteristics were ascribed to low concentrations of particles and nutrients in the basin, to the surface capitation system, short hydraulic retention time, low capacity of regularization associated with the seasonality of the regime of rainfall and wind in the region, limiting operational maneuvers for maximizing the energy efficiency.

Sabe-se que a formação de reservatórios altera a qualidade e a quantidade da água de montante e jusante e que a direção e a magnitude das alterações dependem de suas características construtivas, operacionais, morfométricas, bem como do regime hidrológico e climático da região. Porém, a maior parte deste conhecimento foi fundamentada em pesquisas de reservatórios com grande capacidade de regularização, que fazem parte da realidade do Pantanal, uma região que vem sendo impactada por um número cada vez maior de reservatórios com pequena capacidade de regularização, levantando questionamentos sobre seus possíveis efeitos no funcionamento da planície de inundação. Sendo assim, este trabalho procurou (i) identificar qual o fator chave determinante no processo de estratificação e mistura vertical do reservatório e se este pode influenciar na qualidade da água; (ii) avaliar os efeitos da formação e operação do reservatório na alteração da qualidade da água de montante e jusante e (iii) avaliar os efeitos da operação do reservatório na alteração do regime hidrológico de jusante, além de propor os limites preventivos para a sustentabilidade. O estudo foi desenvolvido no reservatório de Ponte de Pedra, localizado no rio Correntes, divisa dos estados de Mato Grasso e Mato Grosso do Sul (Centro Oeste do Brail), na fronteira entre o Pantanal e o Planalto. O reservatório apresentou prolongado período de estratificação vertical (mistura no inverno) dos parâmetros físicos e químicos da água nas partes médias e profundas, mantendo-se homogêneo na parte superior, onde se encontra a captação, não alterando as características da água de jusante. Entre os fatores analisados, o vento foi o único fator que influenciou significativamente a estrutura vertical da qualidade da água sendo beneficiada pelas características morfométricas e construtivas do reservatório. Longitudinalmente, a formação do reservatório alterou significativamente quatro dos dez parâmetros analisados, com redução média de 38% da turbidez, 28% do fósforo total, 23% dos sólidos totais e 14% do nitrato. Destes, apenas a turbidez e o nitrato foram afetados pelo controle operacional do tempo de retenção hidráulica. Em relação à alteração dos parâmetros do regime hidrológico anual, dos 31 analisados, os parâmetros de vazões mínimas de curta duração (1, 3 e 7 dias), vazões máximas de 90 dias e o número de pulsos baixos e altos foram significativamente alterados pela operação do reservatório. Destes, a vazão máxima de 90 dias e o número de pulsos altos resumem os impactos, e podem ser utilizados como parâmetros alvos para restauração e conservação do regime hidrológico. As vazões sazonais também foram significativamente alteradas, com maior impacto na estação seca (inverno). Com base na variabilidade natural do rio, foram propostos os limites preventivos para a sustentabilidade, com alterações diárias permitidas de ±18% no inverno, ±24% na primavera e ±22% no verão e outono, aplicados sobre a vazão natural. De maneira geral, as alterações na qualidade da água e no regime hidrológico provocado pela formação e operação do reservatório foram consideradas baixas, tanto em número de parâmetros alterados quanto nas magnitudes das alterações, e estas foram atribuídas às baixas concentrações de partículas e nutrientes na bacia, ao sistema de captação superficial, o curto tempo de retenção hidráulica, pequena capacidade de regularização associadas à sazonalidade no regime de chuvas e ventos na região, que limitam manobras operacionais para a maximização da eficiência energética. / The formation of reservoirs changes the quality and quantity of water, both upstream and downstream, and the direction and magnitude of such changes depend on their characteristics of construction, operation, morphometry, as well as hydrological regime and climate of the region. However, much of this knowledge was based on large reservoirs, which is not the reality of the Pantanal, an area that is being impacted by a growing number of reservoirs with low capacity for regularization, raising questions about possible effects on the floodplain functioning. In this way, this study aimed (i) to identify the key factor in the process of stratification and vertical mixing of the reservoir, and whether this can influence the water quality, (ii) to evaluate the effects of the reservoir formation and operation on the quality of water upstream and downstream of the reservoir, and (iii) to examine the effects of the reservoir operation on the downstream hydrological regime, in addition to propose preventive limits for sustainability. The study was conducted at Ponte de Pedra Reservoir, located on the Correntes river, the motto between the states of Mato Grasso and Mato Grosso do Sul (Central West Brazil), on the border between the Plateau and the Pantanal. The reservoir had an extended period of vertical stratification (mixture in the winter) of physical and chemical water parameters in the medium and deep parts of the water column, being homogeneous in the upper part where the water is capitation, without changing the characteristics of the downstream water. Among the factors analyzed, the wind was the only factor that significantly influenced the vertical structure of the water quality, favored by morphometric and constructive characteristics of the reservoir. Along the longitudinal axis, the reservoir formation significantly altered the turbidity and concentrations of total phosphorus, total solids, and nitrate, with mean reduction of 38, 28, 23 and 14% of their values. Among these, only turbidity and nitrate were affected by the operational control of the hydraulic retention time. In relation to the change in parameters of the annual hydrological regime, parameters of short-term minimum flows (1, 3 and 7 days), maximum flows of 90 days and the number of low and high pulses were significantly modified by the reservoir operation. Of these, the maximum flow of 90 days and the number of high pulses have summarized the impacts, and can be used as target parameters for restoration and conservation of the hydrological regime. Seasonal flows were also significantly altered, with the greatest impact in the dry season (winter). Based on the natural variability of the river, it was proposed preventive limits for sustainability, with permitted daily changes of ±18% in winter, ±24% in spring and ±22% in summer and autumn applied on the natural flow. In general, changes in water quality and hydrological regime caused by the reservoir formation and operation were considered low, both in number of altered parameters as magnitudes of such changes, and these characteristics were ascribed to low concentrations of particles and nutrients in the basin, to the surface capitation system, short hydraulic retention time, low capacity of regularization associated with the seasonality of the regime of rainfall and wind in the region, limiting operational maneuvers for maximizing the energy efficiency.

Sabe-se que a formação de reservatórios altera a qualidade e a quantidade da água de montante e jusante e que a direção e a magnitude das alterações dependem de suas características construtivas, operacionais, morfométricas, bem como do regime hidrológico e climático da região. Porém, a maior parte deste conhecimento foi fundamentada em pesquisas de reservatórios com grande capacidade de regularização, que fazem parte da realidade do Pantanal, uma região que vem sendo impactada por um número cada vez maior de reservatórios com pequena capacidade de regularização, levantando questionamentos sobre seus possíveis efeitos no funcionamento da planície de inundação. Sendo assim, este trabalho procurou (i) identificar qual o fator chave determinante no processo de estratificação e mistura vertical do reservatório e se este pode influenciar na qualidade da água; (ii) avaliar os efeitos da formação e operação do reservatório na alteração da qualidade da água de montante e jusante e (iii) avaliar os efeitos da operação do reservatório na alteração do regime hidrológico de jusante, além de propor os limites preventivos para a sustentabilidade. O estudo foi desenvolvido no reservatório de Ponte de Pedra, localizado no rio Correntes, divisa dos estados de Mato Grasso e Mato Grosso do Sul (Centro Oeste do Brail), na fronteira entre o Pantanal e o Planalto. O reservatório apresentou prolongado período de estratificação vertical (mistura no inverno) dos parâmetros físicos e químicos da água nas partes médias e profundas, mantendo-se homogêneo na parte superior, onde se encontra a captação, não alterando as características da água de jusante. Entre os fatores analisados, o vento foi o único fator que influenciou significativamente a estrutura vertical da qualidade da água sendo beneficiada pelas características morfométricas e construtivas do reservatório. Longitudinalmente, a formação do reservatório alterou significativamente quatro dos dez parâmetros analisados, com redução média de 38% da turbidez, 28% do fósforo total, 23% dos sólidos totais e 14% do nitrato. Destes, apenas a turbidez e o nitrato foram afetados pelo controle operacional do tempo de retenção hidráulica. Em relação à alteração dos parâmetros do regime hidrológico anual, dos 31 analisados, os parâmetros de vazões mínimas de curta duração (1, 3 e 7 dias), vazões máximas de 90 dias e o número de pulsos baixos e altos foram significativamente alterados pela operação do reservatório. Destes, a vazão máxima de 90 dias e o número de pulsos altos resumem os impactos, e podem ser utilizados como parâmetros alvos para restauração e conservação do regime hidrológico. As vazões sazonais também foram significativamente alteradas, com maior impacto na estação seca (inverno). Com base na variabilidade natural do rio, foram propostos os limites preventivos para a sustentabilidade, com alterações diárias permitidas de ±18% no inverno, ±24% na primavera e ±22% no verão e outono, aplicados sobre a vazão natural. De maneira geral, as alterações na qualidade da água e no regime hidrológico provocado pela formação e operação do reservatório foram consideradas baixas, tanto em número de parâmetros alterados quanto nas magnitudes das alterações, e estas foram atribuídas às baixas concentrações de partículas e nutrientes na bacia, ao sistema de captação superficial, o curto tempo de retenção hidráulica, pequena capacidade de regularização associadas à sazonalidade no regime de chuvas e ventos na região, que limitam manobras operacionais para a maximização da eficiência energética. / The formation of reservoirs changes the quality and quantity of water, both upstream and downstream, and the direction and magnitude of such changes depend on their characteristics of construction, operation, morphometry, as well as hydrological regime and climate of the region. However, much of this knowledge was based on large reservoirs, which is not the reality of the Pantanal, an area that is being impacted by a growing number of reservoirs with low capacity for regularization, raising questions about possible effects on the floodplain functioning. In this way, this study aimed (i) to identify the key factor in the process of stratification and vertical mixing of the reservoir, and whether this can influence the water quality, (ii) to evaluate the effects of the reservoir formation and operation on the quality of water upstream and downstream of the reservoir, and (iii) to examine the effects of the reservoir operation on the downstream hydrological regime, in addition to propose preventive limits for sustainability. The study was conducted at Ponte de Pedra Reservoir, located on the Correntes river, the motto between the states of Mato Grasso and Mato Grosso do Sul (Central West Brazil), on the border between the Plateau and the Pantanal. The reservoir had an extended period of vertical stratification (mixture in the winter) of physical and chemical water parameters in the medium and deep parts of the water column, being homogeneous in the upper part where the water is capitation, without changing the characteristics of the downstream water. Among the factors analyzed, the wind was the only factor that significantly influenced the vertical structure of the water quality, favored by morphometric and constructive characteristics of the reservoir. Along the longitudinal axis, the reservoir formation significantly altered the turbidity and concentrations of total phosphorus, total solids, and nitrate, with mean reduction of 38, 28, 23 and 14% of their values. Among these, only turbidity and nitrate were affected by the operational control of the hydraulic retention time. In relation to the change in parameters of the annual hydrological regime, parameters of short-term minimum flows (1, 3 and 7 days), maximum flows of 90 days and the number of low and high pulses were significantly modified by the reservoir operation. Of these, the maximum flow of 90 days and the number of high pulses have summarized the impacts, and can be used as target parameters for restoration and conservation of the hydrological regime. Seasonal flows were also significantly altered, with the greatest impact in the dry season (winter). Based on the natural variability of the river, it was proposed preventive limits for sustainability, with permitted daily changes of ±18% in winter, ±24% in spring and ±22% in summer and autumn applied on the natural flow. In general, changes in water quality and hydrological regime caused by the reservoir formation and operation were considered low, both in number of altered parameters as magnitudes of such changes, and these characteristics were ascribed to low concentrations of particles and nutrients in the basin, to the surface capitation system, short hydraulic retention time, low capacity of regularization associated with the seasonality of the regime of rainfall and wind in the region, limiting operational maneuvers for maximizing the energy efficiency.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patricia S da Silva.pdf: 3404031 bytes, checksum: 5e4338885b036077d4619e4525d56526 (MD5) Previous issue date: 2011-08-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this study was to analyze spatial and temporal patterns of ichthyoplankton in tributaries (Aguapeí, Verde, Pardo and Anhanduí) of Porto Primavera Reservoir, Upper Paraná River, Brazil, and its relation to some environmental variables. Specifically we sought to (I) assess whether the tributaries have similar abiotic characteristics, (II) verify that abiotic factors have more influence in the spawning of the species, (III) investigate if the species have preference for tributaries, and (IV) analyze whether the tributaries of the Porto Primavera Reservoir are really suitable environments for reproduction of fish species, especially long-distance migratory drastically affected by impoundments. Samples were taken monthly during three spawning seasons (October to March from 2007 to 2010), through horizontal hauls on the water surface at dusk, with a plankton net. The principal component analysis (PCA) was used to ascertain whether the abiotic variables differed among the tributaries. The influence of environmental variables (water temperature, pH, electrical conductivity, dissolved oxygen, turbidity, water level and discharge) in the abundance of eggs and larvae was determined using the Bioenv procedure. The Kruskal-Wallis (KW) was applied to verify spatial (tributaries: rivers Aguapeí, Verde, Pardo and Anhanduí; and habitats: main channel and lagoon) and temporal distribution patterns (month: October, November, December, January, February, and March, and spawning seasons: 1 =2007/2008, 2=2008/2009, and 3=2009/2010). The characteristic taxa of each tributary were identified through Indicator Species Analysis (IndVal). A total of 49,072 eggs, 63,857 larvae were captured. The variable that best correlated with the distribution and abundance of ichthyoplankton was the water discharge. The highest densities of eggs were noted for the Verde river, however larvae did not differ significantly among the tributaries. Eggs had the highest densities in the main channel and while larvae in lagoons. High catches of ichthyoplankton were observed from November to January, but with a peak in December. Abundance of eggs were higher in the 2009/2010 spawning season, however the larvae did not differ among spawning season. The species composition varies along the tributaries and each river has a group of indicator species. In main channel of the rivers were mainly found larvae of migratory species of short distance and long-distance and in the lagoons mainly sedentary or migratory species of short distances. The tributaries assessed are spawning grounds for many fish species and can be considered suitable for the reproduction of many long-distance migratory species. Establishment and enlargement of Conservation Units in tributaries of Porto Primavera reservoir, can help preserve habitats identified as essential spawning and nursery areas, and can be key to the maintenance and conservation of the fish species in the upper Paraná River basin. / O objetivo deste trabalho foi analisar padrões espaciais e temporais do ictioplâncton em tributários (Aguapeí, Verde, Pardo e Anhanduí) do reservatório de Porto Primavera, alto rio Paraná, Brasil, e sua relação com algumas variáveis ambientais. Especificamente procurou se (I) Avaliar se os tributários apresentam características abióticas similares, (II) Verificar que fatores abióticos exercem maior influência na desova das espécies, (III) Averiguar se há preferência das espécies de peixes quanto aos tributários, e (IV) Analisar se os tributários do reservatório de Porto Primavera realmente são ambientes adequados à reprodução das espécies de peixes, em especial as migradoras de longa distância drasticamente afetadas pelos represamentos. As amostragens foram realizadas durante três estações reprodutivas sucessivas (outubro a março de 2007 a 2010), ao anoitecer com rede de plâncton. A análise de componentes principais (ACP) foi empregada para averiguar se as variáveis abióticas diferiam entre os tributários. A influência das variáveis ambientais (temperatura da água, pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, turbidez, nível e vazão) na abundância de ovos e larvas foi determinada através do procedimento Bioenv. O teste de Kruskall Wallis (K-W) foi aplicado para verificar padrões de distribuição espacial (tributários: rios Aguapeí, Verde, Pardo e Anhanduí; e habitats: rio e lagoa) e temporal (meses: outubro, novembro, dezembro, janeiro, fevereiro e março; e estações reprodutivas: 1 = 2007/2008, 2 = 2008/2009 e 3 = 2009/2010). Os táxons característicos de cada tributário foram identificados por meio da Análise de Espécies Indicadoras (IndVal). Um total de 49.072 ovos, 63.857 larvas foi capturado. A variável que melhor se correlacionou com a distribuição e abundância do ictioplâncton foi a vazão. As maiores densidades de ovos foram verificadas para o rio Verde, porém as de larvas não diferiram significativamente entre os tributários. Ovos apresentaram maiores densidades nos rios e as larvas nas lagoas. Capturas elevadas do ictioplâncton foram observadas de novembro a janeiro, porém com pico em dezembro. As capturas de ovos se sobressaíram na estação reprodutiva de 2009/2010, no entanto, as de larvas não diferiram entre as estações reprodutivas. A composição das espécies ao longo dos tributários varia e cada rio apresenta um grupo de espécies indicadoras. Nos rios foram encontrados principalmente larvas de espécies migradoras de curta e longa distância e nas lagoas principalmente de espécies sedentárias ou migradoras de curta distância. Os tributários analisados atuam como área de desova de várias espécies de peixes e podem ser considerados propícios para a reprodução de várias espécies migradoras de longa distância. A criação e ampliação de Unidades de Preservação Permanente nos tributários do reservatório de Porto Primavera podem auxiliar na preservação dos habitats identificados como áreas essenciais para a desova e berçário, e pode ser a chave para a manutenção e conservação das espécies de peixes na bacia do alto rio Paraná.