Dinâmica e sucessão de algas epifíticas em lagoa rasa subtropical (Lagoa Mangueira, Rio Grande do Sul,Brasil)

Abstract

A Lagoa Mangueira é uma extensa lagoa rasa subtropical localizada no sul do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. É um ambiente que varia de oligo à mesotrófico, com extensa área litoral colonizada por macrófitas aquáticas, fornecendo grande área de substrato para o desenvolvimento da comunidade aderida. A parte sul da lagoa é caracterizada pela alta transparência e alto pH, e a parte norte é mais rasa com alta concentração de ácidos húmicos devido a interação com banhado. Devido sua forma e posição geográfica a lagoa sofre constante ação dos ventos de direção NE, com mudanças para o quadrante SE-SO durante as frentes frias. O vento neste ambiente é um fator regulador da hidrodinâmica, afetando espacial e temporalmente as comunidades aquáticas (fitoplâncton, zooplâncton, e peixes), podendo ser considerado um distúrbio constante no ambiente. Entretanto, ainda há uma lacuna quanto à contribuição das algas epifíticas para a teia trófica, bem como a resposta dessa comunidade à hidrodinâmica. O Capítulo 1 apresenta um estudo que testou se as diatomáceas epifíticas respondem a heterogeneidade espacial da lagoa durante dois verões em três pontos distantes (Norte, Centro e Sul). Verificou-se que as diatomáceas exibem um gradiente longitudinal NS e a área central assume características semelhantes aos pontos Norte e Sul dependendo da dinâmica do vento. No Capítulo 2, foi avaliada a sucessão das algas epifíticas no Sul da lagoa, durante 60 dias no verão de 2012, para investigar os fatores reguladores do desenvolvimento da comunidade in situ, considerando o zooplâncton como potencial predador. O estudo evidenciou que a fase avançada da sucessão foi dominada por diatomáceas fortemente aderidas e adaptadas às altas médias da velocidade do vento (±15 m s-1). O epifíton mostrou-se uma grande fonte de produtividade primária para a teia trófica e fortes correlações provaram que a comunidade sustentou o controle bottom-up da comunidade zooplanctônica. O Capítulo 3 descreve o estudo que testou a resposta do epifíton à dinâmica do vento (velocidade e direção) durante frentes frias (inverno de 2013) em três situações diferentes: comunidade natural, sucessão em um banco de macrófitas e um mesocosmo (protegido da ação do vento). O epifíton revelou-se resiliente, uma vez que o vento favoreceu a colonização e estabilização, recuperando-se rapidamente após o distúrbio. O mesocosmo diminuiu a ação do vento atrasando a deposição das células metafíticas para início da colonização e a sucessão só começou após um grande distúrbio (vento 10 m s-1) que nivelou a água do mesocosmo e a água circundante. Dominância de diatomáceas foi registrada em todos os experimentos. As diversidades das comunidades de todos os experimentos responderam à dinâmica do vento, sendo mais baixas quando a velocidade do vento excedeu a média encontrada para o período (5 m s -1).

Mangueira Lake is a large shallow subtropical lake located in the Southern Rio Grande do Sul State, Brazil. The lake ranges from oligo to -mesotrophic conditions and presents a large littoral zone covered by macrophytes, providing large area for attached community development. The southern area of the lake is characterized by high transparency and high pH and the northern area is shallower with high concentration of humic acids because of its interaction with the wetland. Due to its shape and geographic position, the lake undergoes constant wind action from NE direction and from SE‒SW during cold-fronts. The wind regulates the hydrodynamics in this environment affecting spatial and temporally the aquatic communities (phytoplankton, zooplankton and fishes), and can be considered a constant disturbance. However, epiphytic algae contribution for food-web, as well as their responses to hydrodynamics, are still a lack. Chapter 1 presents a study in which we tested if epiphytic diatoms respond to the lake spatial heterogeneity during two summers in three distant sites (North, Center and South). As a result we noted that diatoms exhibited a longitudinal gradient from NS whereas the center area assumes characteristics similar to both North and South areas depending on wind dynamics. In Chapter 2, we investigated epiphyton succession during 60 days in southern part of the lake in the summer of 2012, aiming to describe the driving factors of the community development in situ, considering zooplankton as a potential grazer. The study highlighted that the advanced phase of succession was dominated by tightly attached diatoms adapted to high wind mean velocity (±15 m s-1). We also showed that epiphyton was great source of primary production for the food-web and strong correlations proved that the community is handling zooplankton bottom-up control. Chapter 3 describes a study that tested the response of the epiphyton to the wind dynamics (velocity and direction) during cold-fronts (2013 Winter) in three different situations: natural community, succession in a macrophyte bank and in an enclosure (protected from the wind). As a result, epiphyton revealed to be resilient once wind favored colonization and stabilization, rapidly recovering after disturbance. The enclosure acted buffering wind forces delaying succession derived by settlement of metaphytic cells and the succession only started after a huge disturbance (wind 10 m s-1) which leveled the enclosure water and the lake water. Dominance of diatoms was registered in all experiments. The communities‟ diversities responded to wind dynamics, whereas all experiments showed lower diversities when wind velocity exceeded the system‟s means (5 m s-1).