Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Potentially toxic cyanobacterial blooms have been frequent in Brazilian lakes
and reservoirs, causing economic issues as well as public health risks. In Rio
Grande do Sul, a series of five reservoirs in the high course of the River Jacuí
form a cascade system. One of the reservoirs, Passo Real, mainly accumulates
water for hydroelectrical power generation and also regulates water flow to
downstream reservoirs, amongst other uses. Blooms of cyanobacteria have
been frequently recorded in this water body, possibly due to the long water
residence time, associated to weather conditions and nutrient runoff from
intense agricultural activities in the surrounding area. The study described
herein aimed to: a) verify patterns of climatic, hydrological and limnological
conditions, as well as their relationship with blooms of cyanobacteria; b)
describe the yearly circulation regime, and thermal stratification of the water
column; c) define the most favourable environmental conditions for the
incidence of both dispersive and surface accumulative blooms, and also which
species are adapted to each bloom type. 60 phytoplankton samples were taken
from Passo Real reservoir between October 2009 and January 2013.
Cyanobacteria species were identified and counted to estimate specific density
and specific biovolume. Each bloom was assigned to a class: dispersive or
surface accumulative. Measurements of solar radiation availability, solar shine,
air temperature, rainfall, direction, and velocity of wind were taken, and also
weather conditions for the sampling period were recorded. Hydrological (inflow,
outflow, altitude, usable volume and residence time) and limnological
(transparency, water temperature, pH, electric conductivity, total dissolved
solids and chlorophyll-a) variables were also measured. The most influential
variables favouring bloom formation were: intense rainfall (>20mm) up to ten
days before sampling; air temperature mainly above 15ºC thirty days before
sampling; low wind speed (<2m·s-1); high inflow caused by intense rainfall,
coinciding with agricultural off season; long water residence time, 132 days on
average on months with blooms; warmer temperatures and thermal stratification
of the water between October and March. The reservoir was classified as warm
monomictic, with only one complete vertical circulation in the winter and thermal
stratification in the summer. Dispersive blooms were found when wind speed
was above 7,9m·s-1, and surface accumulative blooms occurred when wind
speed was below 5,5m·s-1. Species of the genus Dolichospermum were more
adapted to produce dispersive blooms, mainly D. crassum and D. circinalis. On
the other hand, species of Microcystis were better adapted to surface
accumulative blooms, namely M. aeruginosa and M. panniformis, which were
also indicator species for this type of bloom. / A ocorrência de florações de cianobactérias potencialmente tóxicas tem sido
frequente em lagos e reservatórios no Brasil, ocasionando problemas
econômicos e riscos à saúde pública. No Rio Grande do Sul há uma série de
cinco reservatórios formando um sistema em cascata no Alto Curso do Rio
Jacuí. O reservatório Passo Real compõe esse sistema e tem como principal
função acumular água para a geração de energia elétrica e regular vazões para
os reservatórios a jusante, servindo também aos demais usos múltiplos da
água. Florações de cianobactérias têm sido registradas com frequência neste
reservatório, possivelmente pelo longo tempo de residência da água, associado
às condições meteorológicas e ao aporte de nutrientes, decorrente da intensa
atividade agrícola sobre sua bacia de drenagem. Diante do exposto, objetivouse,
neste trabalho: a) verificar a ocorrência de padrões nas condições
meteorológicas, hidrológicas e limnológicas e a relação destes com as
florações de cianobactérias; b) caracterizar o regime anual de circulação e
estratificação térmica da água; e c) determinar quais as condições ambientais
para a ocorrência de florações dispersivas e acumulativas em superfície e
quais as espécies adaptadas a cada uma das florações. Para isto foram
coletadas 60 amostras de fitoplâncton no reservatório Passo Real, entre
outubro de 2009 e janeiro de 2013. As cianobactérias foram identificadas,
estimada a densidade e o biovolume de cada espécie e as florações foram
classificadas como dispersivas ou acumulativas em superfície. Foram
determinadas as disponibilidades de radiação solar, brilho solar, temperatura
do ar, precipitação pluviométrica, direção e velocidade do vento, assim como
as variáveis meteorológicas do período coletado. Variáveis hidrológicas (vazão
afluente e defluente, cota altimétrica, volume útil e tempo de residência) e
limnológicas (Transparência, temperatura da água, pH, condutividade elétrica,
total de sólidos dissolvidos e clorofila-a) foram caracterizadas. Dentre as
variáveis meteorológicas, hidrológicas e limnológicas analisadas no período
estudado, aquelas que tiveram uma influência favorável para a ocorrência das
florações foram: precipitações pluviométricas elevadas (>20mm), registradas
até 10 dias antes das coletas; ocorrência de temperatura média do ar diária
acima de 15°C nos trinta dias que antecederam as coletas; baixa velocidade
do vento (<2m·s-1) nos dias que antecederam as coletas com florações;
elevadas vazões afluentes, decorrentes das precipitações elevadas,
coincidentes com os períodos de entressafra dos cultivos agrícolas; longo
tempo de residência da água, média de 132 dias durante os meses com
florações; temperaturas elevadas e estratificação térmica da água no período
de outubro a março. O reservatório Passo Real foi classificado como
monomítico quente, com apenas uma circulação vertical completa no inverno e
estratificação térmica no verão. Florações dispersivas ocorreram em condições
de velocidade do vento acima de 7,9m·s-1. Florações acumulativas de
superfície ocorreram em condições de velocidade do vento abaixo de 5,5m·s-1.
Espécies do gênero Dolichospermum estão melhores adaptadas a formar
florações dispersivas, principalmente as espécies D. crassum e D. circinalis. Já
espécies do gênero Microcystis estão melhor adaptadas a formar florações
acumulativas em superfície, com destaque para M. aeruginosa e M.
panniformis, indicadoras deste tipo de floração.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/4879 |
| Date | 28 February 2014 |
| Creators | Domingues, André Luis |
| Contributors | Buriol, Galileo Adeli, Oliveira, Maria Angelica, Wachholz, Flávio |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Agrobiologia, UFSM, BR, Ciências Biológicas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 200000000006, 400, 500, 300, 500, 300, bd3c2f1d-4651-49d3-b3ba-405bedd7be11, 902b14a7-c97f-4410-a701-9f8e99efc575, 0fdde02d-c880-4f54-91d7-eea98df23ea5, d372ea32-c0d7-4338-b8b8-c67dd9875d10 |
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