Ecossistemas marinhos de upwelling são muito heterogêneos e apresentam uma intensa atividade de mesoescala de dimensão de dezenas de quilômetros e submesoescala que variam de centenas de metros até quilômetros dos processos físicos. A importância das estruturas dos processos físicos está na estruturação que eles exercem sob a biomassa de zooplâncton. O presente trabalho está relacionado a um estudo realizado a cabo no Norte do Sistema da Corrente de Humboldt (Peru). Utilizou-se duas variáveis, a profundidade do limite superior da zona de mínimo oxigênio (ZMO) e a biomassa de zooplâncton. É desenvolvida uma metodologia de análise baseada no uso de ondaletas para a identicação das estruturas dos processos físicos em suas diferentes escalas. O método foi aplicado aos dados de ZMO. Estudos de simula ção mostraram que o método tem a capacidade de identicar as estruturas de interesse, tendo erro de estimação nas bordas do espectro da potência de ondaleta. A tipologia das estruturas identicadas mostraram que existe três tipos de estruturas, estruturas maiores de mesoescala, duas estruturas pequenas de submesoescala com profundidades diferentes. Outro resultado importante foi que dentro das estruturas pequenas e mais profundas existe maior biomassa de zooplâncton, principalmente nas estruturas de downwelling. / Marine upwelling ecosystems are very heterogeneous and have intense physical processes of mesoscale, of tens of kilometers, and submesoscale, ranging from hundreds of meters to kilometers. The importance of the structures of the physical processes is the rol they play in structuring the biomass of zooplankton. This work was carried out in northern Humboldt Current System (Peru). Two variables were used: the depth of the upper limit of the oxygen minimum zone (ZMO) and biomass of zooplankton. In this work we developed an analysis method based on wavelet analysis for identication and extraction of structures of physical processes at their dierent scales. The method was applied to the ZMO data. Simulation studies showed that the method has the ability to identify the structures of interest with estimation errors in the boundaries of the power spectrum of the wavelet. A typology of the structures give us three large and very energetic structures corresponding to mesoscale processes, and two other small ones of dierent depths corresponding to submesoscale processes. Another important result was that within the smaller and deeper structures there is more biomass of zooplankton, especially in downwelling structures.

A represa de Piracuruca está localizada no município de Piracuruca, a 3º58\'S e 41º40\'W, na região Norte do Estado do Piauí. A vegetação do entorno é do tipo cerrado, com solos ácidos e pobres em nutrientes. O seu uso é caracterizado pela pecuária extensiva e agricultura de subsistência. O presente estudo visa a caracterização da represa de Piracuruca considerando os fatores físicos e químicos da água e a comunidade zooplanctônica. As características físicas e químicas de um ambiente aquático são fundamentais para o conhecimento de seu funcionamento. Em termos de oxigenação da água, o epilímnio apresentou valores relativamente altos de oxigênio dissolvido e anoxia no hipolímnio, tanto em escala sazonal como interanual. Para a temperatura foram observadas pequenas amplitudes de variação e formação de termoclinas nas camadas superiores de epilímnio. Devido às características arenosas dos solos e a decomposição da matéria orgânica na represa, os materiais suspensos foram predominantemente caracterizados pela função inorgânica, nos períodos amostrados. As altas concentrações de fósforo, derivadas principalmente da decomposição da vegetação submersa não removida durante a fase de enchimento do reservatório, ocasionaram um elevado grau de trofia para o ecossistema. O zooplâncton foi composto por vinte e nove táxons de Rotifera, nove de Cladocera e três de Copepoda, não havendo diferenças significativas na composição dos táxons encontrados na região\"litorânea\" e na região limnética. Para o zooplâncton foi registrado um índice de diversidade relativamente alto, não ocorrendo, no entanto, as diferenças sazonais significativas em termos de abundância ou composição taxonômica. / Piracuruca reservoir is located on Piracuruca municipality at 3°58\'S and 41°40\'W in the region North of Piauí State. The surrounding vegetation is a savannah type called \"cerrado\", with acid soils, poor in nutrients. Landuse is characterized by extensive cattling and subsistence agriculture. The present work intends to do a limnological characterisation of Piracuruca reservoir, considering physical and chemical water factors and zooplanktonic community. Physical and chemical features of a water body are environment are important for its functioning understanding. Regarding water oxygenation, epiliminion had high dissolved oxygen content and anoxia acurred in the hypolimion, and interanual and seasonal scale. For temperature it was observed a small variation amplitude and thermocline formation in epiliminion superior layers. Due to soils sandy features the suspended matter was predominantly characterised by the inorganic fraction, in both periods. High phosphorus concentrations, originated mainly from decomposition of the submersed vegetation, not removed during the reservoir filling phase, caused a high trophy degree for the ecosystem. Zooplankton was composed by twenty-nine Rotifera taxa, nine Cladocera taxa and three Copepoda taxa; there were no significant differences among the taxa composition in littoral and limnetic region. Diversity indices for zooplankton community were relatively high and there were no relevant seasonal differences registered in abundance or taxonomic composition.

Realizou-se, no Centro de Pesquisa e Treinamento em Aquicultura - CEPTA/IBAMA, em Pirassununga/SP, entre 28 de junho e 12 de agosto de 1991, um experimento com o objetivo de avaliar a influência de juvenis de Pacu (Piaractus mesopotamicus, HOLMBERG, 1887) nas características limnológicas da água. Avaliou-se também o impacto do fluxo contínuo de água nas comunidades planctônicas e na qualidade de água do viveiro. O experimento foi conduzido em dois viveiros retangulares escavados, com área útil de 350 m2, 1% de declividade, com abastecimento de água individual feito através de canaletas de concreto a céu aberto. A água de abastecimento foi proveniente da represa Velha (área de 5ha.), alimentada pelo córrego da Barrinha. Os viveiros foram abastecidos com um volume de 277 m3 de água, atingindo uma profundidade máxima de 1,2 m. Esses viveiros foram tratados com 50 g/m2 de calcário dolomítico e 200 g/m2 de esterco fresco de bovino, sendo que um serviu como controle e o outro foi povoado com pacu. No viveiro com Pacu foi feito arraçoamento diário com 1050 g de ração comercial. As amostras de água dos viveiros foram coletadas no período de 28 de junho a 12 de agosto de 1991, em intervalos que variaram de 2 a 3 dias. Foram monitoradas as seguintes variáveis limnológicas: temperatura, pH, transparência da água, material em suspensão, alcalinidade, dureza, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, nitrito, nitrato, amônia, fosfato total, fosfato dissolvido, fósforo inorgânico, silicato reativo, fitoplâncton, produção primária do fitoplâncton, clorofila a, zooplâncton e conteúdo estomacal dos juvenis de Pacu. A presença do Pacu no viveiro afetou a qualidade da água, elevando as concentrações de nutrientes e contribuindo para a diminuição das concentrações de oxigênio dissolvido. Com isto, a produção primária bruta foi, em média, mais elevada no viveiro com Pacu do que no controle. O fluxo contínuo de entrada e saída de água também afetou a qualidade da água dos viveiros, principalmente em relação à concentração de oxigênio dissolvido. O sinergismo entre o fluxo de água e a presença do Pacu contribuiu para que houvesse uma pertubação nas comunidades planctônicas em desenvolvimento nos viveiros. A comunidade do fitoplâncton esteve dominada pelas clorofíceas, principalmente pelas desmidiáceas. A densidade do fitoplâncton foi mais elevada no viveiro com Pacu. Durante todo o experimento, os cladóceros foram bem sucedidos em ambos os viveiros, o que não aconteceu com os rotíferos e nem com os copépodos. A alta densidade populacional dos cladóceros provavelmente deve ter influenciado na densidade de rotíferos no viveiro com Pacu, pois as duas populações mostraram relação inversa. Os copépodos contribuíram com uma espécie filtradora, sendo que as demais eram capturadoras. Os Cyclopoida foram mais abundantes no viveiro com Pacu. Na análise do conteúdo estomacal foram encontrados os seguintes itens alimentares: ração, sementes, gramas, plâncton, animais bentônicos e detritos. Os itens do plâncton mais freqüentes foram: zooplâncton (ovos de copépodos, ovos de rotíferos, larvas de chironomideo e restos de zooplâncton parcialmente digeridos) e fitoplâncton (Eunotia hexasghliphis e Scenedesmus quadricauda). / An experiment to evaluate the influence of young forms of Pacu (Piaractus mesopotamicus HOLMBERG, 1887) on limnological characteristics of water was conducted at Centro de Pesquisa e Treinamento em Aquicultura - CEPTA/IBAMA, located in Pirassununga, SP, Southeastern Brazil, from 06/28 until 08/12/1991. The impact of continuous water flow on the planktonic communities and water quality was also evaluated. The experiment was performed in two fishponds with 350 m2, 1.2 m of depth and 1% of declivity. Water supply came from open channels from Represa Velha (50.000 m2), that was supplied from Barrinha stream. The fishponds received 277 m3 of water, 50 g/m2 of dolomitic calcareous and 200 g/m2 of fresh manure. One fishpond was kept as a control and the other received young forms of Pacu that were fed daily with 1050 g of commercial feed. Samplings were carrired out from June, 28 to August, 12 at two or three days of intervals. Temperature, pH, water transparency, suspended materials, alkalinity, hardness, electrical conductivity, dissolved oxygen, nitrites, nitrates, ammonia, total phosphate, dissolved phosphate, inorganic phosphorus, reactive silicate, phytoplankton, primary production of phytoplankton, chlorophyll a, zooplankton and stomach contents analysis of young forms of Pacu were obtained as limnological variables. The presence of Pacu in the fishponds affected water quality by increasing nutrients concentration and contributing to the decrease of dissolved oxygen. Thus the primary production was higher in this system than in the control. The continuous incoming and outcoming water flow affected water quality on fishponds, mainly in relation to concentration of dissolved oxygen. Synergistic effect between water flow and presence of Pacu contributed to changes in the developing planktonic communities in the fishponds. The planktonic communities were dominated by Chlorophyta, mainly desmids. The phytoplankton density differed between the two fishponds, being higher in the one with Pacu. During the experiment, the Cladocera was successful in both fishponds, but this did not occur with Rotifera and Copepoda. The success of Cladocera probably controlled the density of Rotifera in the water. One of Copepoda was a filtering specie and the others were predators. The Cyclopoida was more abundant in the fishpond with Pacu than in the control. Stomachal content analysis showed: ration, seeds, grass, plankton, bentonic animals and detritus. The most frequent items of plankton were zooplankton (eggs of Copepoda, eggs of Rotifera, Chironomideo larvae and zooplankton partially digested) and phytoplankton (Eunotia hexaghliphis and Scenedesmus quadricauda).

Este trabalho está dividido em dois capítulos. O primeiro aborda a distribuição espacial de microcrustáceos planctônicos nas zonas litorânea e limnética do lago Monte Alegre, situado em Ribeirão Preto, estado de São Paulo, e a influência de fatores abióticos e bióticos sobre o desenvolvimento e a distribuição. Este capítulo utiliza dados de Ferreira (2013) referentes à zona limnética e constitui um manuscrito, que deverá ser submetido para publicação; os dados coletados e analisados neste trabalho foram os referentes à zona litorânea, bem como todo tratamento estatístico para a comparação entre as duas zonas. Foram analisadas amostras semanais do zooplâncton e seus predadores invertebrados, obtidas no mesmo período nas zonas litorânea e limnética, durante um ano, com o objetivo de estudar a flutuação ao longo do ano, sua reprodução e quais espécies de microcrustáceos planctônicos ocupam o litoral do lago; os fatores físicos e químicos avaliados no mesmo período das coletas foram utilizados para determinar as condições em que os organismos se encontram nas duas zonas. A distribuição das espécies planctônicas mais abundantes ocorreu em ambas as zonas, sendo que Bosmina tubicen e Diaphanosoma birgei mostraram preferência pela zona litorânea, enquanto Daphnia gessneri foi mais abundante na zona limnética e Ceriodaphnia richardi e Daphnia ambigua foram indiferentes quanto a sua distribuição nas zonas litorânea e limnética. Os copépodos distribuíram-se preferencialmente na zona pelágica. Maior concentração de carbono algal foi registrada na zona limnética em relação à zona litorânea, porém algumas algas podem apresentar características indigestas. Nossos dados indicam que o litoral possui condições favoráveis para o desenvolvimento de cladóceros planctônicos, sendo que a preferência de algumas espécies por essa zona poderia ser uma adaptação para diminuir a predação por invertebrados limnéticos. Embora o litoral tenha outros predadores, a mortalidade na zona limnética deve ser maior. O capítulo dois apresenta a distribuição horizontal da comunidade de microcrustáceos, especialmente os cladóceros, em três zonas do lago Monte Alegre - no banco de macrófitas, na borda do banco de macrófitas e na zona limnética - e o efeito desta distribuição sobre sua reprodução e tamanho. As amostragens de zooplâncton e medições de fatores físicos e químicos foram realizadas durante 18 dias, em intervalos de 3 dias. Também foram realizados experimentos em laboratório para analisar a influência da quantidade e qualidade do alimento sobre os parâmetros de tabela de vida de duas espécies de cladóceros encontradas no lago, utilizando o séston de cada zona. Fatores físicos e químicos do séston também foram avaliados no período dos experimentos. D. birgei mostrou preferência pela zona litorânea e D. ambigua pela zona limnética, enquanto C. richardi e D. gessneri não apresentaram preferência significativa. A qualidade do alimento não influenciou de maneira negativa o desenvolvimento de C. richardi e D. birgei, no período dos experimentos, podendo não ser o fator responsável por sua distribuição no lago. Já D. birgei apresentou diferenças significativas entre as zonas, quanto ao total de neonatos por fêmea, fecundidade média e máximo de neonatos por prole. Dessa maneira, a zona litorânea do lago Monte Alegre mostrou- se propícia ao desenvolvimento de cladóceros planctônicos; a qualidade do séston nesta zona não influencia de maneira negativa os parâmetros de tabela de vida de C. richardi e D. birgei. / This work is divided into two chapters. The first deals with the spatial distribution of planktonic microcrustaceans in the littoral and limnetic zones of the Lake Monte Alegre, located in Ribeirão Preto, São Paulo, and the influence of abiotic and biotic factors on the development and distribution. This chapter uses data from Ferreira (2013), concerning the limnetic zone and is a manuscript to be submitted for publication; the data analyzed in this study were those related to the littoral zone, as well as all the statistical analysis for comparison between the two zones. Weekly samples of zooplankton and their invertebrate predators, obtained in the same period in both zones were analyzed for one year, with the aim of studying the fluctuation throughout the year, its reproduction and which species of planktonic microcrustaceans occupy the littoral; physical and chemical factors were evaluated in the same period of the plankton samples to determine the conditions for the organisms in the two zones. The most abundant planktonic microcrustaceans distributed in both zones, Bosmina tubicen and Diaphanosoma birgei showing preference for the littoral, while Daphnia gessneri was more abundant in the limnetic zone and Ceriodaphnia richardi and Daphnia ambigua were indifferent, regarding both zones. Copepods occupied preferentially the pelagic zone. Higher concentration of algal carbon was recorded in the limnetic zone in relation to the littoral zone, but some algae may have indigestible features. Our data indicate that the shoreline of the lake has favorable conditions for the development of planktonic cladocerans, and the preference of some species for this area could be a strategy to reduce predation by limnetic invertebrates. Although the littoral has other predators, mortality in the limnetic zone might be higher. Chapter two presents the horizontal distribution of planktonic microcrustaceans, especially cladocerans, in three areas of the Lake Monte Alegre - within macrophyte stands, the edge of macrophyte stands and in the limnetic zone - and the effect of this distribution on their reproduction and size. Zooplankton samples and measurements of physical and chemical factors were carried out for 18 days at intervals of 3 days. Laboratory experiments were also performed to analyze the influence of the food quantity and quality on the life table parameters of two species of cladocerans from the lake, using the seston of each zone. Physical and chemical factors of the seston were also assessed during the experiments. D. birgei showed preference for the littoral and D. ambigua for the limnetic zone, while C. richardi and D. gessneri were indifferent. The food quality did not influence negatively the development of C. richardi and D. birgei and could be not the main factor responsible for their distribution in the lake. D. birgei showed significant differences between zones, such as the total neonates produced per female, average fertility, and maximum offsprings per clutch. Thus, the littoral zone of the Lake Monte Alegre was favorable to the development of planktonic cladocerans at the time of the experiments, the seston quality not influencing negatively the life table parameters of C. richardi and D. birgei.

Em ecossistemas lênticos a predação é uma das interações com maior influência sobre a estrutura das comunidades zooplanctônicas. No Lago Monte Alegre, diversos estudos mostraram que a predação por caoborídeos é um dos fatores mais importantes na estruturação da comunidade zooplanctônica. Contudo, a influência predatória de hemípteros Notonectidae e Gerridae sobre a comunidade ainda não havia sido investigada. A hipótese foi que a predação seria mais acentuada na zona litorânea, e seria exercida por notonectídeos e não por gerrídeos. O objetivo do trabalho foi investigar o potencial de predação de Rheumatobates crassifemur (Gerridae) e Martarega uruguayensis (Notonectidae) sobre os cladóceros Bosmina tubicen, Ceriodaphnia richardi e Daphnia gessneri. Assim, avaliou-se no lago a flutuação da densidade populacional e distribuição espacial dos insetos durante 12 meses, e a flutuação da densidade populacional e distribuição espacial dos estádios dos insetos (I a VI) durante sete meses. Dessa forma, foi possível avaliar em que zonas do lago e períodos o impacto seria mais intenso. As densidades foram comparadas em relação às zonas litorânea e limnética, às estações quente-chuvosa e fria-seca. Além disso, avaliou-se em 9 experimentos em laboratório, realizados em câmara incubadora a 27 ºC, utilizando-se béqueres de 1800 ml com 20 presas (6 réplicas), a predação de cladóceros por insetos jovens e adultos. Foram utilizados dois tratamentos, comparando-se, após duas horas, o número de presas intactas nos tratamentos com predador (P+) e sem predador (P-). As densidades de ambos os insetos durante os 12 meses foram maiores na zona litorânea, com distribuição espacial predominantemente agregada. Gerrídeos foram igualmente abundantes nas duas estações com maiores densidades em fevereiro e abril. Notonectídeos foram mais abundantes na estação fria-seca com maiores densidades em agosto e setembro. No litoral, os estádios de gerrídeos mais abundantes foram I, II e VI e para notonectídeos foram os estádios maiores. Nos experimentos, tanto gerrídeos quanto notonectídeos jovens predaram significativamente os microcrustáceos. Contudo, os adultos não os predaram, exceto gerrídeos adultos versus D. gessneri. A maior oferta alimentar no litoral pode ser o principal fator que levou às maiores densidades dos insetos na zona litorânea, pois além das presas potenciais de invertebrados aquáticos, também ocorrem presas de origem terrestre. Em conclusão, os resultados deste trabalho contribuíram com o conhecimento acumulado de que predadores invertebrados podem causar impactos na estrutura da comunidade zooplanctônica, sendo que os maiores impactos dos hemípteros sobre a comunidade zooplanctônica estão concentrados na zona litorânea, especialmente em relação aos estádios menores dos insetos. Os resultados dos experimentos foram obtidos em condições estruturais simplificadas, o que pode ter facilitado a predação. Nesse sentido, esses resultados auxiliam a explicar, ao menos qualitativamente, a preferência e o potencial de impacto dos hemípteros sobre os cladóceros. / Predation is one of the major interactions in lentic ecosystems, influencing the structure and fluctuations of zooplankton communities. In the Lake Monte Alegre, several studies have shown that predation by chaborids is one of the most important factors in structuring zooplankton community. However, this study was the first to investigate the hemipterans, Gerridae and Notonectidae, and their potential predation on zooplankton in the lake. The hypotheses were that predation pressure would be more intense in the littoral zone, and exerted by notonectids but not by gerrids. This study focused on the predation of Rheumatobates crassifemur (Gerridae) and Martarega uruguayensis (Notonectidae) on some cladocerans, such as Bosmina tubicen, Ceriodaphnia richardi and Daphnia gessneri, in laboratory experiments. Fluctuations of population density and spatial distribution of the insects for 12 months, and of the instars (I to VI) for seven months were evaluated. This approach allowed to assess the potential predation of the hemipterans in areas of the lake and periods of the year. Densities in the limnetic and littoral zones and in the warm-rainy and cool-dry seasons were compared. Cladoceran predation by young and adult insects was carried out in 9 laboratory experiments, performed in an environmental chamber at 27°C, using 1800 ml beakers with 20 prey (6 replicates). Two treatments were used to compare, after two hours, the number of intact prey in predator treatments (P +) and predator-free treatments (P-). The insects were mostly aggregated, with higher densities in the littoral zone. Gerrids were equally abundant in both seasons, peaking in February and April. Notonectids were more abundant in the cool season, with higher densities in August and September. In the littoral, the most abundant instars of gerrids were in this order I, II and VI, whereas the older instars of notonectids predominated in the area. Both young gerrids and notonectids significantly preyed on microcrustaceans, but not adults, except adult gerrids versus D. gessneri. The increased food supply, represented by aquatic and terrestrial invertebrates, may be the main factor leading to higher densities of insects in the littoral. In conclusion, the greatest impacts on the zooplankton community are potentially concentrated inshore, and particularly exerted by smaller instars. The results obtained in the experiments, using simplified structural conditions, may have overestimated predation, however, may indicate the preference and the potential impact of hemipterans on cladocerans.

Two arctic lakes differing in depth and other attributes were sampled for zooplankton and phytoplankton during one vegetation season, and their population dynamics and trophic interactions were compared.

Os reservatórios, por serem corpos de água dinâmicos e pelos seus usos múltiplos, sofrem acelerado processo de eutrofização. Neste estudo avaliou-se a atual condição da represa do Lobo (municípios de Brotas e Itirapina, SP) em relação a algumas características físicas, químicas e biológicas em uma perspectiva temporal. As amostragens foram realizadas em duas épocas representativas das estações seca e chuvosa, compreendidas no período de setembro de 2000 e junho de 2001. Foram estabelecidos seis pontos de coleta, nos quais foram coletadas amostras de água para análises de nutrientes, clorofila, material em suspensão, zooplâncton e foram também realizadas medidas \"in situ\" de variáveis físicas e químicas, com o multisensor Horiba U10. Os resultados obtidos revelaram que ocorreram variações sazonais de moderada amplitude, caracterizando dois períodos: o seco com temperaturas menores, águas mais oxigenadas, menor condutividade elétrica e maiores concentrações de nutrientes. O zooplâncton da represa do Lobo foi numericamente dominado pelos rotíferos, seguidos pelos cladóceros e copépodos em proporções bem menores, similarmente ao reportado pelos estudos anteriores, indicando que em nível de grandes grupos não houve ainda uma mudança na estrutura desta comunidade. As variações na densidade dos principais grupos zooplanctônicos estão relacionadas às características físicas e químicas das diferentes porções da represa (com maiores densidades na porção superior, mais eutrófica) e à sazonalidade, com maior abundância de rotíferos no período chuvoso e maiores densidades de protozoários e microcrustáceos no inverno. Durante o período de estudo a condição trófica do reservatório foi mesotrófica, contudo com níveis de nutrientes e biomassa do fitoplâncton, indicada pela concentração de clorofila, superiores aos níveis reportados para a década de 1970. Concluiu-se portanto que a represa está sofrendo um processo de eutrofização. / Reservoirs, being dynamic bodies of water and for their several uses, undergo an accelerated process of eutrophication. The aim of this research is to analyze the actual condition of the Lobo reservoir (Itirapina and Brotas districts, SP) in relation to some physical, chemical and biological characteristics in a temporal perspective. Sampling was made in two representative periods of both dry and rainy seasons, during the period of September 2000 and June 2001. Six sampling stations where established for the analysis of nutrients, chlorophyll, suspended material, zooplankton, and also some \"in situ\" measurements utilizing a Horiba U10 multisensor where taken at these same locations for the observation of some chemical and physical variables. The results revealed the occurrence of seasonal variations of moderate magnitude, putting in evidence two periods: a dry one with low temperatures, more oxygenated water, lower electrical conductivity and lower nutrient concentrations in opposition with a rainy season, that was identified by higher temperatures, lower dissolved oxygen concentrations, higher electrical conductivity and higher concentrations of nutrients. The zooplankton of Lobo reservoir was numerically dominated by rotifers, followed by cladocerans and copepods in lower abundances, as similarly reported by previous studies, showing that in terms of the major groups there still was no shift in the community structure. Variations in the density of the main zooplankton groups were related to the physical and chemical characteristics of the different parts of this reservoir (with higher densities in the upper portion, that was more eutrophicated) and due to the seasonality, with higher abundance of rotifers in the rainy season and bigger densities of protozoans and microcrustaceans in the winter. Throughout the period of study the trophic condition of the reservoir was mesotrophic, although with levels of nutrients and phytoplankton biomass, indicated by the concentration of chlorophyll, higher than those reported during the 70\'s. It was concluded that the reservoir is undergoing a slow eutrophication process.

A bacia hidrográfica do Arroio Candiota está situada no sudoeste do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Sofre intensa atividade antrópica, como mineração de carvão e calcário, pecuária, silvicultura e agricultura. Apresenta ainda em seu território a Usina Termelétrica Presidente Médici - UTPM - Candiota II. Este trabalho teve como objetivo analisar a variação temporal da comunidade zooplanctônica, representada por Rotifera, Cladocera e Copepoda, a partir das variáveis ambientais e atributos funcionais em alguns arroios impactados pelos diferentes usos da bacia hidrográfica do Arroio Candiota. Foram realizadas coletas trimestrais de água e zooplâncton com o intuito de caracterizar as estações climáticas do ano, durante o período de abril/2007 a outubro/2014. As coletas ocorreram em sete estações amostrais diferentes, totalizando 161 unidades amostrais. As variáveis físicas e químicas selecionadas para este trabalho foram pH, turbidez, ferro dissolvido, oxigênio dissolvido e temperatura. Para as análises estatísticas foram utilizados modelos lineares generalizados (GLM), cálculo da diversidade das espécies, que envolveu duas medidas baseadas em distâncias topológicas, a distinção taxonômica (Δ*) e a diversidade taxonômica (Δ), análise de espécies indicadoras (ISA) e análise de atributos indicadores (ITA). Foram identificados 152 táxons ao total das coletas. Rotifera foi predominante com 122 espécies, após Cladocera com 16 espécies e Copepoda com 14 espécies. Os resultados mostraram que o pH foi a única variável que apresentou resultado significativo com valores positivamente proporcionais para a abundância de espécies. Em relação à riqueza de espécies, as variáveis pH, ferro dissolvido e oxigênio dissolvido influenciaram positivamente ao longo do tempo. O cálculo da diversidade e distinção taxonômica demonstrou que das 161 unidades amostrais, 127 mostraram valores de diversidade conforme o esperado ao acaso na natureza. Quatro unidades amostrais apresentaram valores da diversidade acima do esperado e 31 exibiram valores abaixo do esperado ao acaso. A ISA identificou duas espécies indicadoras da estação amostral 1 e cinco espécies indicadoras da estação amostral 2. Foram encontradas cinco espécies indicadoras específicas do inverno, cinco do outono, quatro da primavera e nove espécies indicadoras no verão. A ITA demonstrou que espécies de tamanho C4 (≥ 1000 μm), tiveram maior ocorrência no inverno e primavera. O atributo funcional “coletores e raspadores” foi considerado indicador para as estações amostrais EA1 e EA3 por cinco espécies. Os resultados encontrados não demonstraram um gradiente contínuo de crescimento ou declínio da abundância e riqueza de espécies ao longo do tempo. Assim, a comunidade zooplanctônica parece ser mais fortemente influenciada pelas características naturais de Candiota, como relevo e rede de drenagem, com exceção dos riachos que recebem diretamente efluentes da mineração de carvão. / The Arroio Candiota watershed is located in the southwestern state of Rio Grande do Sul, Brazil. It suffers intense human activity, such as mining of coal and limestone, livestock, forestry and agriculture. It also presents in its territory the Thermoelectric Plant Presidente Medici - UTPM - Candiota II. This study aimed to analyze the temporal variation of zooplankton community, represented by Rotifers, Cladocera and Copepoda, from the environmental variables and functional attributes in some streams impacted by different uses of the Arroio Candiota watershed. Quarterly sampling of water and zooplankton were conducted in order to characterize the seasons of the year, during the period April/2007 to October/2014. The collections occurred in seven different sampling stations, totaling 161 sampling units. The physical and chemical variables selected for this study were pH, turbidity, dissolved iron, dissolved oxygen and temperature. For statistical analysis we used generalized linear models (GLM), calculating the diversity of species, which involved two measures based on topological distances, the taxonomic distinction (Δ*) and taxonomic diversity (Δ), indicator species analysis (ISA) and indicators atributes analysis (ITA). There were identified 152 taxa to the total collections. Rotifera was predominant with 122 species, 16 species of Cladocera and 14 species of Copepoda. The results showed that pH was the only variable that showed significant results with positive values proportional to the abundance of species. The variables pH, dissolved iron and dissolved oxygen positively influenced the richness of species over time. The calculation of diversity and taxonomic distinction showed that of the 161 sampling units, 127 showed diversity of values as expected at random in nature. Four sampling campaigns showed values of diversity than expected and 31 showed values lower than expected by chance. The ISA has identified two indicator species of the sampling station 1 and 5 indicator species of sampling station 2. We found five specific indicator winter species, five in autumn, four in spring and nine summer indicator species. The ITA has shown that species of C4 size (≥ 1000 μm), were more frequent in winter and spring. The functional attribute "collectors and scrapers" was considered indicator for the sampling stations 1 and 3 with five species. The results did not demonstrate a continuous gradient of growth or decline in abundance and species richness over time. Thus, the zooplankton community seems to be more strongly influenced by Candiota natural features like topography and drainage network, except for streams that receive wastewater directly from coal mining.

Le zooplancton et le micronecton sont les deux premiers échelons animaux de la chaine trophique marine. Bien que de tailles très différentes (200μm à 2mm pour le zooplancton, 2 à 20cm pour le micronecton), ces deux groupes d'espèces variées partagent un comportement singulier : les migrations nycthémérales. Ces migrations journalières entre la profondeur de jour et la surface de nuit induisent des flux de matière organique très importants entre les différentes profondeurs de l'océan. L'étude des cycles biogéochimiques océaniques a une grande importance pour l'étude du changement climatique. Cette étude est notamment conduite à travers le développement de modèles globaux de circulation océanique et de biogéochimie. La suite logique de ces développements est donc la modélisation du zooplancton et du micronecton. La gamme de modèles SEAPODYM modélise avec parcimonie la chaine trophique depuis le zooplancton jusqu'aux prédateurs supérieurs à l'aide de trois modèles. Cette thèse présente le modèle de biomasse de zooplancton SEAPODYM-LTL (pour lower trophic level, niveau trophique bas), ainsi qu'une analyse de sa sensibilité aux forçages. En effet, la particularité de ces modèles est leur forçage offline par des champs de courants, température et production primaire produits par d'autres modèles. Le modèle SEAPODYM-LTL est également comparé au modèle PISCES (NPZD), et présente des performances similaires à ce dernier dans le cas testé. Afin d'améliorer les prédictions du modèle SEAPODYM-MTL (mid-trophic level, i.e. le modèle de biomasse de micronecton), une méthodologie d'assimilation de données a été mise en place pour affiner la paramétrisation utilisée. Des données d'acoustique active (38kHz) sont donc utilisées pour enrichir le modèle. Cette méthodologie a été conçue autour d'un cas test présenté dans cette thèse. L'extension du jeu de données acoustiques assimilées au modèle a permis de mettre en évidence le besoin de mieux modéliser les profondeurs des couches verticales de SEAPODYM. Cela a été réalisé à l'aide du jeu de données acoustiques évoqué précédemment. Cette étude est également présentée dans cette thèse. / Zooplankton and micronecton are the first marine trophic levels. Different by their size (200μm to 2mm for zooplankton, 2 to 20cm for micronekton), this two groups undergo diel vertical migration from depth by day to the surface during the night. These migrations create major organic matter fluxes between the deep ocean and the surface. Biogeochemical cycles are of great importance for climate change studies. These studies are conducted with ocean global circulation model and biogeochemical model. The way to go is develop low and mid-trophic level modelling approaches. SEAPODYM ensemble of models are three parsimonious model of biomass at diverse level of the trophic chain, from zooplankton to top predators. This thesis introduce the zooplankton biomass model SEAPODYM-LTL (lower trophic level) and a forcing fields sensitivity analysis. Indeed, these model are forced off line by currents, temperature and primary production fields produced by other models. SEAPODYM-LTL has also been compared to PISCES (NPZD) and both have similar performance score in this study. In order to improve SEAPODYM-MTL (mid trophic level) predictions, a data assimilation framework has been developed to find a better parameterisation. 38kHz active acoustic data have been used to improve the model. This methodology has been develop thanks to a test case that we present in this thesis. The gathered acoustic dataset permitted to show the need of a better definition of vertical layer depths. It has been developed using the acoustic dataset. The related study is presented in this thesis.

O reservatório Paiva Castro é o último reservatório de uma série de cinco barragens em cascata, que formam o Sistema Cantareira, um dos principais sistemas de abastecimento de água na Grande São Paulo. Sua biomonitoramento é uma ferramenta importante para compreender o estado ecológico do reservatório, bem como para avaliar as situações que estão causando mudanças na qualidade e quantidade da água. No presente estudo, com base em características físicas e químicos da água e atributos ecológicos do fitoplâncton e zooplâncton, verificou-se a existência de compartimentação (heterogeneidade espacial horizontal) e heterogeneidade temporal no Reservatório Paiva Castro. Foram realizadas duas coletas, uma na estação seca (maio e junho) e outra na estação chuvosa (novembro e dezembro) em 2014. O ano 2014 teve um período de seca atípica, o que desencadeou o problema da crise da água que afetou a dinâmica dos reservatórios na Região Metropolitana de São Paulo. As amostras foram coletadas em 9 pontos ao longo Reservatório Paiva Castro. As variáveis temperatura, pH, condutividade e oxigénio dissolvido foram medidos in situ com sonda multiparamétrica. A matéria suspensa, os nutrientes e pigmentos foram medidos no laboratório. Amostras de plâncton foram coletadas na zona fótica com a boca da rede na profundidade da zona eufótica. O reservatório foi classificado como oligotrófico durante a seca e mesotrófico na estação chuvosa; no entanto, os parâmetros físicos e químicos estavam de acordo com CONAMA 357. Dois compartimentos foram identificados através da análise de variáveis limnológicas (profundidade, sólidos suspensos totais e nutrientes) e das comunidades de fitoplâncton e zooplâncton: a zona afetada pela entrada rio Juqueri e b) a zona de transição que integra o canal de barragem e compartimentos. A densidade e biovolume/biomassa também aumentaram nesse sentido. A heterogeneidade temporal foi ainda mais evidenciado pelas características químicas e físicas, do que pelas comunidades planctônicas. Em relação ao fitoplâncton, o Bacillariophyceae e Chlorophyceae apresentou a maior densidade, Cryptophyceae e Dinophyceae o maior biovolume. As espécies Choricystis minor, Cylindrospermopsis c.f. raciborskii e Peridinium umbonatum foram espécies com maior densidade e Cryptomonas c.f. erosa e Peridinium umbonatum foram as espécies com maior biovolume. A disponibilidade de nutrientes (nitrogênio e fósforo) e concentração de matéria em suspensão na coluna de água foram, provavelmente, as variáveis que mais influenciaram a densidade e biovolume do fitoplâncton. Para o zooplâncton, a maior riqueza de espécies foi registrada na estação seca, no entanto, que os valores mais altos de biomassa e densidade do zooplâncton foram registrados durante a estação chuvosa. Rotíferos teve a maior riqueza e densidade, mas estiveram pouco representados na biomassa. Cladóceros tiveram a maior biomassa na estação chuvosa, mas os copépodos representados por formas jovens (copépodos náuplios e copepoditos), tiveram as maiores biomassa na estação seca, e os cladóceros foram o grupo representativo desse atributo. O rotífero Kellicottia Bostoniensis foi a espécie representante da densidade biomassa de zooplâncton. Conochilus unicornis, Gastropus hyptopus, Asplachna priodonta, Bosminopsis deitersi, Bosmina hagmanni foram as espécies com maior densidade e biomassa. As concentrações de material em suspensão na coluna de água, a disponibilidade de alimento (clorofila a) e o tempo de residência foram, provavelmente, as variáveis que influenciaram a estrutura da comunidade de zooplâncton. De acordo com os resultados, o reservatório Paiva Castro é compartimentado e influenciado pelas características e eventos que ocorrem nos reservatórios a montante / The Paiva Castro reservoir is the last reservoir of a series of five dams in cascade, which form the Cantareira System, one of the main water supply systems in the Greater São Paulo. Its biomonitoring is an important tool to understand the reservoir ecological status, as well as to evaluate situations that are causing changes in the water quality and quantity. In the present study, based on physical and chemical water characteristics and on phytoplankton and zooplankton ecological attributes it was found the existence of compartmentalization (horizontal spatial heterogeneity) and temporal heterogeneity in Paiva Castro reservoir. Two samplings were performed, one during the dry season (May and June) and the other one in the rainy season (November and December) on 2014. The year 2014 was a period of atypical drought, which triggered the problem of water crisis affecting the reservoirs dynamics on the Metropolitan Region of São Paulo. The samples were collected at 9 points along Paiva Castro reservoir. Were analysed the variables: temperature, pH, conductivity and dissolved oxygen were measured in situ with multiparameter probe and nutrients, suspended matter and pigments on the laboratory. Plankton samples were collected in the photic zone with the mouth of the network in the depth of the photic zone; Reservoir was classified as oligotrophic during dry and mesotrophic on the rainy season; however, the physical and chemical parameters were in accordance with CONAMA 357. Two compartments were identified through the analysis of limnological variables (depth, total suspended solids and nutrients) and the planktonica communities whose density and biovolume / biomass for phytoplankton and zooplankton increased upstream-downstream direction: the zone affected by the river input Juqueri and b) the transition zone integrating the channel and compartments dam. Chemical and physical characteristics rather than the planktonic communities further evidenced the temporal heterogeneity. Regarding the phytoplankton, the Bacillariophyceae and Chlorophyceae showed the highest density, Cryptophyceae and Dinophyceae the largest biovolume. The Choricystis minor species Cylindrospermopsis c.f. raciborskii and Peridinium umbonatum were species with the highest density and Cryptomonas c.f. erosa and Peridinium umbonatum were the species with the largest biovolume. The availability of nutrients (nitrogen and phosphorus) and suspended matter concentrations in the water column were probably the variables that most influence the density and biovolume of the phytoplankton community. For the zooplankton, the largest richness was recorded in the dry season, however, that the highest density and zooplankton biomass were recorded during the rainy season. Rotifers had the largest richness and density, but were under represented in biomass. Cladocerans had the highest biomass in the rainy season, but the copepods represented by young forms (copepod nauplii and copepodites), had the greatest biomass in the dry season, and the cladocerans the representative group of this attribute. The rotifer Kellicottia bostoniensis was representative specie of the zooplankton density and biomass. Conochilus unicornis, Gastropus hyptopus, Asplachna priodonta, Bosminopsis deitersi, Bosmina hagmanni were the species with the highest density and biomass. The suspended material concentrations in the water column, the food availability (chlorophyll a) and the residence time were probably the variables that influence the zooplankton community structure. According to the results, the Paiva Castro reservoir is compartmentalized and influenced by the characteristics and events that happen in the upstream reservoirs