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Tipo do documento: Dissertação
Título: Comunidade biótica em rios intermitentes: como as assembleias se estruturam nas fases aquáticas do ciclo hidrológico de intermitência?
Autor: Oliveira, Júlia Silva
Primeiro orientador: Terra, Bianca de Freitas
Primeiro membro da banca: Pessanha, André Luiz Machado
Segundo membro da banca: Azevedo, Daniele Jovem da Silva
Resumo: Os rios intermitentes são sistemas dinâmicos que apresentam três fases distintas ao longo de seu ciclo hidrológico: lótico (corrente), lêntico (secagem do fluxo de água e formação de poças isoladas) e seca total. Apesar da dinâmica única destes sistemas, apenas nos últimos anos os rios intermitentes têm se tornado enfoque de estudos ecológicos que objetivam investigar sua diversidade e dinâmica. Esse interesse tem sido incentivado pela previsão de que esses sistemas têm expandido sua área de cobertura ao redor do mundo em função das mudanças climáticas e usos extensivos. Além disso, é necessário conhecer a dinâmica destes rios para a gestão eficaz e inclusão em programas de biomonitoramento e recuperação. Ao longo do ciclo natural de intermitência, a secagem do fluxo de água e a consequente formação de poças isoladas é uma perturbação natural experimentada periodicamente pela comunidade biótica destes sistemas. Assim, comunidades resilientes devem se reorganizar em uma estrutura alternativa, após a secagem do fluxo de água e formação de poças isoladas, resultante dos efeitos da perturbação nas diferentes espécies que compõem uma comunidade. Além disso, as poças persistentes poderiam servir de refúgio durante o período seco, o que é fundamental para a manutenção da comunidade biótica nestes sistemas. Diante do exposto, o objetivo deste estudo foi responder a seguinte pergunta: Como a comunidade biótica é estruturada entre as fases aquáticas do ciclo hidrológico intermitente? A hipótese considerada foi a de que a formação de um mosaico de manchas terrestres e aquáticas no leito dos rios altera as estruturas das assembleias de peixes e macroinvertebrados diferentemente. Este estudo foi realizado em cinco riachos pertencentes a bacia do Acaraú, localizada no Ceará, Nordeste do Brasil. Os riachos selecionados foram amostrados nas fases corrente e de poças do ciclo hidrológico intermitente em 2019. Na fase corrente, os riachos foram divididos em dez seções, onde foram dispostos transectos no início e no centro de cada seção. Em cinco pontos equidistantes de cada transecto, foram mensuradas as variáveis físico químicas e profundidade. Na fase de poças, por sua vez, foram dispostos cinco transectos em cada poça, onde foi seguido o mesmo protocolo da fase corrente. Em cada seção, da fase corrente, e em cada poça, foram estimadas as porcentagens de sombreamento, abrigo, macrófitas e velocidade do fluxo. Os peixes foram coletados através de dez arrastos e 20 peneiradas por riacho na fase corrente, enquanto que para macroinvertebrados, foram coletadas 10 amostras compostas (cada amostra composta por 3 subamostras em micro-habitats diferentes) em cada riacho. A quantidade de poças por trecho e a amostragem das assembleias variou conforme a disponibilidade e tamanho das poças. A composição da assembleia de peixes não diferiu entre as fases do ciclo hidrológico, as espécies Astyanax fasciatus, Serrapinnus heterodon e Phenacogaster calverti foram as espécies dominantes na fase corrente, enquanto que na fase de poças, as espécies dominantes foram Hemigrammus rodwayi, Poecilia reticulata e Astyanax fasciatus. No entanto, nenhuma das 25 espécies de peixes foi considerada indicadora de alguma das fases aquáticas do ciclo hidrológico. Assim, essa assembleia se mostrou resistente às perturbações do ciclo. A assembleia de macroinvertebrados, por sua vez, apresentou composições distintas entre as fases do ciclo hidrológico, além disso, os táxons dominantes também diferiram entre as fases. Chironomidae, táxon dominante na fase corrente e Chaoboridae, dominante nas poças, pertencem a ordem de insetos aquáticos Diptera, caracterizada por apresentar fase aquática larval e adultos aéreos. As famílias Baetidae, Belostomatidae, Dytiscidae e Libellulidae foram consideradas táxons indicadores da fase de poças. O ProTest associado a análise de PROCRUSTES mostrou que não houve concordância significativa entre as assembleias nas fases corrente e de poças. A estrutura do habitat diferiu entre as fases aquáticas do ciclo hidrológico. A fase corrente apresentou maior heterogeneidade ambiental que a fase de poças. Na fase corrente,11 espécies de peixes e 13 táxons de macroinvertebrados estiveram correlacionados significativamente a 13 e oito variáveis ambientais, respectivamente. O substrato lama foi a variável mais importante, estando correlacionada significativamente a três espécies de peixes e seis táxons de macroinvertebrados. Na fase de poças, seis espécies de peixes e 19 táxons de macroinvertebrados estiveram significativamente correlacionados a seis e 10 variáveis ambientais, respectivamente. As variáveis mais importantes para a assembleia de peixes foram profundidade, presença de troncos, raízes ou árvores vivas no leito do riacho e a taxa de oxigênio dissolvido. Para macroinvertebrados, os substratos areia, lama e pedra grande apresentaram maior relevância. A presença de refúgios aquáticos (poças) possibilitou a permanência de espécies de peixes, assembleia mais intimamente ligada a presença de água. Contudo, a dominância de insetos aquáticos e a diferenciação na composição da assembleia de macroinvertebrados entre as fases do ciclo hidrológico mostram que além da presença de refúgios, a dispersão é um mecanismo fundamental de resiliência em sistemas dinâmicos como os rios intermitentes.
Abstract: Intermittent rivers are dynamic systems that present three different phases along their hydrological cycle: lotic (flowing water), lentic (isolated pools) and terrestrial (dry riverbed). Despite the unique dynamic of intermittent rivers, only in recent years, the number of ecological studies that aim investigate your hydrological cycle dynamic increased. These systems have expanded their coverage area around the world due to climate change and extensive use and that can explain the increase in ecological studies in these rivers. It is necessary to understanding the dynamics of intermittent rivers for effective management and inclusion in biomonitoring and recovery programs. In natural intermittency cycle, the drying of the water flow and the formation of isolated pools is a natural disturbance experienced periodically by the community. Thus, resilient communities must reorganize in an alternative structure, after water flow drying and riverbed become a mosaic of isolated pools and terrestrial habitat. That is the result from the effects of the disturbance on the different species of a community. In addition, persistent pools could serve as an essential refuge during the dry period. The aim of this study was to answer the question: How is the biotic community structured between the aquatic phases of the intermittent hydrological cycle? The hypothesis was: the formation of a mosaic of terrestrial and aquatic patches in the riverbed alters differently the structures of fish and macroinvertebrates assemblages. This study was conducted in five streams among Acaraú river catchment, located in Ceará, Northeast, Brazil. The streams were sampled in lotic and pool phases of the intermittent hydrological cycle in 2019. In lotic phase, the streams were divided into ten sections, with transect in the beginning and middle of sections. The physicochemical parameters and depth were measured in five equidistant points in each transect. In pool phase, five transects were established and the same protocol of the lotic phase was followed. In each section of lotic phase and each pool, riparian shading, shelter, macrophytes and flow velocity were estimated. Fish were collected with ten trails and 20 sieve by stream in lotic phase, while for macroinvertebrates, 10 samples (each sample consisting of 3 subsamples in different micro-habitats) were collected in each stream. The number of pool per stretch and sampling of the assemblages in this phase varied according to the availability and size of the pools. The composition of the fish assemblage did not differ between the phases of hydrological cycle, Astyanax fasciatus, Serrapinnus heterodon and Phenacogaster calverti were the dominant species in lotic phase. In pool phase, dominant species were Hemigrammus rodwayi, Poecilia reticulata and Astyanax fasciatus. However, no one species of fish was considered an indicator of any of the aquatic phases of the hydrological cycle. Thus, this assemblage proved to be resistant to the disturbances of the cycle. Macroinvertebrate assemblage presented different compositions between the phases of the hydrological cycle, in addition, the dominant taxa also differed between the phases. Chironomidae, a dominant taxon in lotic phase and Chaoboridae, dominant in pools, belong to the order of aquatic insects Diptera, characterized by presenting larval aquatic phase and aerial adults. Baetidae, Belostomatidae, Dytiscidae and Libellulidae were considered indicator taxa of pool phase. ProTest associated with PROCRUSTES analysis demonstrate there was no significant concordance between the assemblages in the lotic and pool phases. The habitat structure differed between the aquatic phases of the hydrological cycle. Lotic phase demonstrates greater environmental heterogeneity than the pool phase. In lotic phase, 11 species of fish and 13 taxa of macroinvertebrates were significantly correlated to 13 and eight environmental variables, respectively. The substrate silt was the most important variable and was significantly correlated to three species of fish and six taxa of macroinvertebrates. In pool phase, six species of fish and 19 taxa of macroinvertebrates were significantly correlated to six and 10 environmental variables, respectively. Most important variables for fish assemblage were depth, presence of parts of live trees in the stream bed and the dissolved oxygen rate. For macroinvertebrates, the substrates sand, silt and boulders were more relevant. The presence of aquatic refuges (pools) was important for remain of fish species, an assemblage more closely linked to the presence of water. However, the dominance of aquatic insects and the differentiation in the composition of macroinvertebrate assemblage between the phases of the hydrological cycle show that in addition to the presence of refuges, dispersion is a fundamental mechanism of resilience in dynamic systems such as intermittent rivers.
Palavras-chave: Perturbação hidrológica
Seca
Rios intermitentes
Hydrological disturbance
Drought
Intermittent rivers
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual da Paraíba
Sigla da instituição: UEPB
Departamento: Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação - PPGEC
Citação: OLIVEIRA, Júlia Silva. Comunidade biótica em rios intermitentes: como as assembleias se estruturam nas fases aquáticas do ciclo hidrológico de intermitência?. 2020. 79f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação - PPGEC) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3923
Data de defesa: 27-Fev-2020
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