Oecologia Australis

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EISSN : 2177-6199
Published by: Oecologia Australis (10.4257)
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Valéria De Oliveira Fernandes, Universidade Federal do Espírito Santo, Danilo Camargo-Santos, Stéfano Zorzal-Almeida, Centro Universitário Salesiano
Published: 8 July 2022
Oecologia Australis, Volume 26, pp 213-226; https://doi.org/10.4257/oeco.2022.2602.10

Abstract:
O estado do Espírito Santo (Brasil) tem sido pouco explorado em termos de microalgas e cianobactérias de ambientes aquáticos continentais, apesar de possuir doze bacias hidrográficas, tendo a maior contribuição, em termos de volume de água da bacia do rio Doce. Este fato é resultado do baixo número de pesquisadores e instituições com pesquisas ecológicas e taxômicas. As primeiras investigações limnológicas com microalgas e cianobactérias ocorreram na década de 90, tendo avanço considerável em lagoas costeiras, lagos, rios e represas a partir da década de 2000, tanto com fitoplanctôn quanto com o perifíton, devido ao incremento de pesquisadores e editais de pesquisa. Este estudo cienciométrico visou identificar tendências das pesquisas já realizadas, apontando os ecossistemas aquáticos mais estudados e os autores dos artigos. Os resultados evidenciaram que a maioria dos estudos se concentrou na ecologia das comunidades, com listas de táxons; raros foram os estudos taxonômicos; poucos foram os trabalhos experimentais para compreensão de fatores reguladores das comunidades. Inúmeras lacunas precisam ser preenchidas, especialmente no que tange ao: levantamento da biodiversidade nas diferentes regiões do estado, com ênfase em taxonomia; desenvolvimento de pesquisas experimentais para compreensão de fatores reguladores das comunidades; estudos preditivos frente a impactos ambientais; uso destas comunidades como bioindicadores de impactos ambientais; estudos biotecnológicos com microalgas; pesquisas que abordem impactos na saúde pública relacionados, principalmente, com as florações de cianobactérias potencialmente tóxicas; realização de testes de hipóteses ecológicas. Há também a necessidade e relevância de publicações em revistas internacionais de maior impacto e com colaboradores nacionais e internacionais e o estabelecimento de parcerias com instituições externas ao Espírito Santo e ao Brasil. Os novos direcionamentos favorecerão o incremento do conhecimento das comunidades fitoplanctônica e perifítica nos ecossistemas aquáticos continentais do Espírito Santo e fornecerão subsídios para a tomada de medidas de recuperação e/ou preservação. CONTINENTAL MICROALGAE AND CYANOBACTERIA IN ESPÍRITO SANTO STATE: PAST, PRESENT AND FUTURE: The Espírito Santo State (Brazil) has been little explored in terms of microalgae and cyanobacteria from inland waters, despite its twelve hydrographic basins and being the greatest contribution in water volume of the Doce river basin. This fact is the result of the low number of researchers and institutions with research lines about freshwater ecology and microalgae taxonomy. Literature records indicate that the early limnological researches that studied microalgae were published in the 1990s, with a considerable increase in studies in coastal lagoons, lakes, rivers, and dams from the 2000s onwards, about phytoplankton and periphyton, due to the increase in the number of researchers and more research notices. The present scientometric work aimed to identify trends in the past studies, showing the aquatic ecosystems with the greatest number of studies and the authors of the articles. Our results showed that most studies focused on aquatic ecology and the community with lists of taxa; taxonomic studies were rares; there is little experimental work to understand community regulatory factors. Numerous gaps need to be filled, especially regarding to biodiversity in different regions of the state, with accurate taxonomy studies; more experimental research to understand regulatory factors in communities and predictive studies on environmental impacts; biotechnological studies; research related to public wealth and cyanobacteria blooms; and studies testing ecological hypotheses. It is also necessary to consider the needs and relevance of publications in international journals with greater impact and with national and international collaborators, establishing partnerships with institutions outside Espírito Santo and Brazil. The new directions will favor the increase of knowledge of the phytoplankton and periphytic communities in the continental aquatic ecosystems of Espírito Santo and will provide subsidies for taking measures for their recovery and/or preservation.
Maria Silvina Bevilacqua, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rodrigo Weber Felix, Marcos Paulo Figueiredo de Barros, Francisco De Assis Esteves
Published: 8 July 2022
Oecologia Australis, Volume 26, pp 353-365; https://doi.org/10.4257/oeco.2022.2602.20

Abstract:
This study aimed to characterize and evaluate factors driving the structure of the benthic macroinvertebrate community in coastal lagoons at the Restinga de Jurubatiba National Park. Sixteen lagoons were sampled in July 2010 during the dry season. At each lagoon, three samples were taken in the central region and three samples were taken near the sandbar. At each point, the limnological variables and the benthic community were collected. Richness and abundance were calculated for each sample. The correlations among the environmental parameters were tested using Pearson's correlation. A Principal Component Analysis using environmental variables was performed to visualize the similarity among samples. Simple regressions were used to assess the correlation between macroinvertebrates' metrics and environmental parameters. A redundancy test was performed to link environmental parameters to the community structure of macroinvertebrates. A total of 1,719 macroinvertebrates were identified in 25 taxa groups that were classified as exclusive marine taxa, five as brackish/marine taxa, seven as freshwater taxa, and two taxa as groups with marine and freshwater representatives. The most abundant taxa were Leonereis sp., Heleobia australis, and Kalliapseudidae. Richness and abundance were negatively related to salinity. The redundancy test indicated pH, salinity, coarse grain size, and dissolved oxygen as the environmental variables explaining the macroinvertebrate community structure variation among the lagoons. Understanding the drives and dynamics which guide the macroinvertebrates communities' turnover in coastal lagoons is a relevant tool to subsidize environmental management decisions due to the increasing threats around the park.
Edélti Faria Albertoni, Universidade Federal do Rio Grande, Luiz Ubiratan Hepp, Adreani Araújo Conceição, Karoline Pereira Martins, Maiby Glorize Da Silva Bandeira, Cleber Palma-Silva
Published: 8 July 2022
Oecologia Australis, Volume 26, pp 339-352; https://doi.org/10.4257/oeco.2022.2602.19

Abstract:
As áreas úmidas (AU) brasileiras são ambientes com grande contribuição para a biodiversidade na América do Sul. A planície costeira do sul do Brasil é um complexo de áreas úmidas pouco conhecido ecológica e biologicamente. O clima desta área é subtropical úmido e compreende uma planície com cerca de 37.000 Km2, dos quais, aproximadamente 40 % constituem ecossistemas aquáticos. O principal impacto percebido é de ocupação agrícola, com cultivo principalmente de arroz irrigado, particularmente importante sobre a biodiversidade aquática. Nesse trabalho, apresentamos um levantamento da biodiversidade de invertebrados aquáticos (fitofauna e zooplâncton) ao longo de um gradiente de 200 Km em 20 AU localizadas na planície costeira do Sul do Brasil. Estas AU estão distribuídas em regiões com atividades agrícolas, ao sul, e de preservação ambiental, ao norte, inseridas em uma estação ecológica, sítio RAMSAR. Os resultados mostraram diferenças das variáveis limnológicas entre as duas regiões, principalmente turbidez e condutividade elétrica. Foram identificados 169 táxons de invertebrados aquáticos, sendo 60,5 % de fitofauna e 39,5 % correspondendo a táxons de zooplâncton. As duas regiões não apresentaram diferença em relação a riqueza, abundância e diversidade para nenhuma das assembleias e para a comunidade total, porém mostraram diferenças na composição em ambas as assembleias. Ocorreram 30 táxons exclusivos na região de preservação e 48 táxons exclusivos na região de matriz agrícola. Nossos resultados mostraram que a comunidade de invertebrados aquáticos regional possui alta biodiversidade comparada com levantamentos em regiões com amplitude espacial menor. Mesmo que nossos dados não abranjam uma grande variação latitudinal, a conectividade proporcionada pelo relevo com baixas altitudes e a grande quantidade de ambientes aquáticos rasos proporciona o estabelecimento de uma comunidade rica e diversa. Assim nosso estudo busca contribuir para reforçar a importância da planície costeira sul do Brasil como local de alta relevância ecológica para manutenção da biodiversidade. INVERTEBRATES DIVERSITY IN WETLANDS AT SOUTHERN BRAZIL: The Brazilian wetlands (UA) are environments with great contribution to biodiversity in South America. The coastal plain of southern Brazil is a complex of wetlands that is not well known ecologically and biologically. The climate of this area is humid subtropical and comprises a plain of about 37,000 km2, of which approximately 40% constitute aquatic ecosystems. The main impact perceived is of agricultural occupation, with cultivation mainly of irrigated rice, which is particularly important on aquatic biodiversity. In this work, we present a survey of the biodiversity of aquatic invertebrates (phytofauna and zooplankton) along a 200 km gradient in 20 UA located in the coastal plain of southern Brazil. These UA are distributed in regions with agricultural activities, to the south, and environmental preservation, to the north, inserted in an ecological station, RAMSAR site. The results showed differences in limnological variables between the two regions, mainly turbidity and electrical conductivity. A total of 169 aquatic invertebrate taxa were identified, 60.5 % of which were phytofauna and 39.5 % corresponding to zooplankton taxa. The two regions did not differ in terms of richness, abundance and diversity for any of the assemblages and for the total community, but showed differences in composition in both assemblages. There were 30 exclusive taxa in the preservation region and 48 exclusive taxa in the agricultural matrix region. Our results showed that the regional aquatic invertebrate community has high biodiversity compared to surveys in regions with smaller spatial amplitude. Even though our data do not cover a large latitudinal variation, the connectivity provided by the relief with low altitudes and the large amount of shallow aquatic environments provides the establishment of a rich and diverse community. Thus, our study seeks to contribute to reinforce the importance of the southern coastal plain of Brazil as a place of high ecological relevance for maintaining biodiversity.
Layla Mayer Fonseca, Universidade Federal de Juiz de Fora, Gabrielle Rabelo Quadra, José Reinaldo Paranaíba, Otávio Augusto Lacerda Ferreira Pimentel, James Bryan Cotner, André Megali Amado, Universidade Federal do Rio Grande, University of Minnesota, Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Published: 8 July 2022
Oecologia Australis, Volume 26, pp 187-198; https://doi.org/10.4257/oeco.2022.2602.08

Abstract:
Aquatic ecosystems are under different anthropogenic pressures, such as climate change, eutrophication, chemical pollution, overfishing, and introducing exotic species. Human activities have accelerated biogeochemical cycles forcing organisms and ecosystems to adapt. Most ecological stoichiometry studies are focused on carbon, nitrogen, phosphorus, and their relative proportions. Still, the possibilities for investigations using other elements to better understand the impacts of human pressures on aquatic ecosystems are vast. Therefore, here we explore how different anthropogenic activities influence ecosystem balance in terms of nutrient composition and stoichiometry. We conclude that human interventions have affected the functioning of aquatic ecosystems in terms of energy flow due to stoichiometric imbalances. We also conclude that the interplay between macro and micronutrient stoichiometry might raise important axioms to predict and understand human impacts on the functioning of aquatic ecosystems.
Carolina Joana da Silva, Universidade do Estado de Mato Grosso, Michele de Morais, Cristina Marcia de Menezes Buttaka, , , , , , , et al.
Published: 8 July 2022
Oecologia Australis, Volume 26, pp 152-168; https://doi.org/10.4257/oeco.2022.2602.06

Abstract:
The aim of this work was to evaluate the gaps, trends and advances in the uses of the concepts of flood pulse and climate change through the analysis of scientometrics in Limnology in the Pantanal, between the years 1990 to 2021. The most studied ecological groups and rivers were: aquatic macrophytes and phytoplankton, and Cuiabá and Paraguai, respectively, with the highest number of article publications between 2016-2020. The temporal dynamics of social networks showed the presence of new local institutions, from other Brazilian and international states in the last 20 years. Studies on climate change are still incipient, while those related to the flood pulse are more frequent in the Pantanal. Trends and advances were found in the ecosystem approach of the flood pulse, related to the height of the water level. Few studies address the flood pulse in terms of duration and frequency. The flood pulse is shown as a consolidated concept, emerging as a highly sensitive tool in the face of short, medium and long-term environmental changes, such as climate change, making it possible to identify and deal with socio-environmental challenges and point out participatory governance mechanisms.
Francisco De Assis Esteves
Published: 8 July 2022
Oecologia Australis, Volume 26, pp 102-108; https://doi.org/10.4257/oeco.2022.2602.01

Abstract:
Este artigo descreve a evolução da ciência Limnologia no Brasil, desde a sua gênese até os dias atuais. Destaca a década de 1970 como aquela em que ocorreu o ponto de inflexão do seu desenvolvimento, com a criação do “Projeto Broa” e do primeiro curso de pós-graduação no Brasil visando prioritariamente a formação de limnólogos. A partir da segunda década do Século XXI a Limnologia Brasileira passa a ser uma ciência com elevada produção científica e destaque no cenário científico nacional e internacional. Contudo, seu elevado estágio de desenvolvimento é contraditório com o cenário alarmante de degradação dos ecossistemas das bacias hidrográficas do país. Este fato foi denominado de “Paradoxo da Limnologia Brasileira”. O artigo também apresenta alternativas para reduzir consequências do “Paradoxo da Limnologia Brasileira” e discute algumas possibilidades para construção de pontes entre a Limnologia e a sociedade brasileira.
Lorena Antunes Jimenez, Nathalia Ferreira da Cunha, Reinaldo Luiz Bozelli, Laísa Freire
Published: 8 July 2022
Oecologia Australis, Volume 26, pp 383-397; https://doi.org/10.4257/oeco.2022.2602.22

Abstract:
A Educação Ambiental é considerada como uma prática social conectada a outras práticas, como a Educação em Ciências, Divulgação Científica, o Movimento Ambiental etc. Por ter uma gênese interdisciplinar e heterogênea que se configura como uma diversidade de perspectivas no campo, é profícuo o diálogo da EA com diferentes áreas do conhecimento. Ao longo da história da Limnologia no Brasil é possível observar aproximações da área com processos de Educação Ambiental e de Divulgação Científica. No presente estudo, avaliamos a frequência e os conteúdos de Educação Ambiental e/ou Divulgação Cientifica na área de limnologia e descrevemos o “lugar” da Educação ambiental na limnologia e seu potencial em relação à participação cidadã em questões hídricas, ambientais e de ciência e tecnologia. Realizamos pesquisas bibliográficas em periódicos vinculados à Associação Brasileira de Limnologia para encontrar dados publicados sobre Educação Ambiental e/ou Divulgação Científica na área de limnologia. Foram analisadas as frequências dos temas e conteúdos de Educação Ambiental e Divulgação Científica. Em relação às características dos estudos, foram analisados quatro atributos: (i) região/estados, (ii) participantes, (iii) desenvolvimento metodológico e (iv) projeto de extensão. Como resultado é possível constatar que: (i) as aproximações entre Limnologia e Educação Ambiental se configuram por meio de produção no tema em eventos científicos, mas não em artigos da revista da ABLimno; (ii) as abordagens mais frequentes são via compromisso de pesquisadores com processos extensionistas que trabalham as questões hídricas na sua relação com a sociedade; (iii) há uma lacuna/necessidade de integração entre as dimensões de valores e de participação política e prioriza-se a dimensão do conhecimento próprio do campo da Limnologia. Ao final, foi elaborado um mapa conceitual com diretrizes orientadoras para a EA na Limnologia.
Alex Enrich-Prast, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Viviane Figueiredo, Fausto Machado-Silva, Roberta Bittencourt Peixoto, Leonardo Amora-Nogueira, Gabriela Cugler, Maria Carolina Barroso dos Santos, João Paulo De Sá Felizardo, Juliana Valle, et al.
Published: 8 July 2022
Oecologia Australis, Volume 26, pp 326-338; https://doi.org/10.4257/oeco.2022.2602.18

Abstract:
 Methane (CH4) oxidation is a critical process to reduce CH4 emissions from aquatic environments to the atmosphere. Considering the continuous increase in nitrogen in rivers, lakes, and lagoons from human sources, we re-evaluated the still controversial potential effect of inorganic nitrogen on CH4 oxidation. Here, we approached three shallow coastal lagoons that represent great environmental heterogeneity and used slurry sediments as a model system. The addition of ammonium chloride (NH4Cl) and potassium nitrate (KNO3) significantly stimulated CH4 oxidation in the sediments of all studied lagoons, indicating the potential limitation of nitrogen for the growth of CH4 oxidizing bacteria. Our findings contrast to some previous reports, where ammonium and nitrate inhibited CH4 oxidation in sediments. Indeed, our experiment was performed in a more realistic range in relation to natural concentrations of inorganic nitrogen in aquatic systems (0.5 to 1 mM) and was opposed to extreme concentrations previously used (2 to 50 mM). Our results point to the need to further assess the connection between nitrogen inputs and CH4 budgets in aquatic sediments, considering the potential fuel for CH4 oxidation that may affect the global greenhouse gas balance.
Leonardo Amora-Nogueira, Roberta Peixoto, Thairiny Fonseca, Allana Faustino, Anderson Castro, Felipe Gomes, Maria Eduarda Jacinto de Miranda, Luiza Pereira, Rodrigo Coutinho Abuchacra, Humberto Marotta, et al.
Published: 8 July 2022
Oecologia Australis, Volume 26, pp 314-325; https://doi.org/10.4257/oeco.2022.2602.17

Abstract:
Ecossistemas aquáticos como lagos, baías e lagoas costeiras são bem distribuídos entre as zonas climáticas do planeta, constituindo destinos preferenciais aos aportes de biomassa e nutrientes provenientes da bacia de drenagem. Grandes quantidades de matéria orgânica (MO) terrestre e aquática, as quais podem ser remineralizadas a gases de efeito estufa ou preservadas, lhe conferem um importante papel à ciclagem global de carbono (C) e subsequentemente ao clima da biosfera. Além disso, estes ambientes deposicionais têm sido considerados “ecossistemas sentinelas”, pois mudanças globais frequentes na rede de drenagem (e.g., desmatamento, eutrofização e intervenções físicas) têm alterado substancialmente as taxas de acumulação de sedimentos e MO. No entanto, a distribuição latitudinal dos dados publicados das taxas de ciclagem de C nos ecossistemas aquáticos, considerando os diferentes usos e coberturas da terra, ainda carece de melhor entendimento. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo é avaliar a distribuição global do esforço amostral sobre as taxas de acumulação de MO em lagos, lagoas costeiras e baías, relacionando-os com a distribuição entre as latitudes e ecorregiões com diferentes graus de uso e cobertura da terra.As ecorregiões tropicais e subtropicais, boreais, outras latitudes médias e polar/subpolar representaram 76% da área relativa global de lagos em regiões menos alteradas, e, no entanto, concebem apenas ~18% dos dados publicados. Por outro lado, a classe de florestas temperadas em áreas menos alteradas de latitudes médias foi a única a apresentar uma representação de dados adequada em relação à sua distribuição em escala global. Esses resultados indicam que ecossistemas aquáticos tanto tropicais ou subtropicais, os quais apresentam taxas de ciclagem de C mais intensas e com maior variabilidade devido às condições mais quentes, quanto os de altas latitudes frias (i.e., boreais, subpolares e polares), ainda são altamente negligenciados nas compilações globais das taxas de acumulação de MO. Como conclusão, o presente estudo revelou a necessidade de maior esforço amostral para avaliar o papel dos sedimentos de fundo dos ecossistemas aquáticos como sumidouros de C (sob a forma de biomassa) nas áreas menos alteradas pela ação humana, o qual subsidie a identificação de áreas prioritárias à conservação nas áreas mais florestadas de baixas e altas latitudes.
Marcos Paulo Maia-Jorge, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Maria Silvina Bevilacqua, Anderson Da Rocha Gripp, Adriano Caliman, Rafael Dettogni Guariento, Marcos Paulo Figueiredo-Barros, José Francisco Gonçalves Junior, André Tavares Corrêa Dias, Reinaldo Luiz Bozelli, et al.
Published: 8 July 2022
Oecologia Australis, Volume 26, pp 366-382; https://doi.org/10.4257/oeco.2022.2602.21

Abstract:
In aquatic ecosystems, allochthonous inputs of leaf litter are common substrates for the invertebrates communities. The quality and physical structure of these substrates are expected to strongly determine benthic invertebrates structure and functioning. Therefore, we carried out an experiment to evaluate the association between these organisms and the chemical traits of leaf litter from 16 restinga plant species in Jurubatiba lagoon, a coastal aquatic ecosystem at Restinga de Jurubatiba National Park. After 123 days, litter mass loss varied from 14 - 30%, indicating that decomposition was in the initial stage for most species. Litter converged to have a similar nutritional quality after this time submerged. Initial K concentration positively affected, whereas initial lignin and C concentration negatively affected species richness and diversity. It indicates that nutrients attract whereas structural compounds limit benthic species colonization. Chemical compounds such as C, nutrients (N, P, K and Na), lignin and cellulose tended to be positively associated with the dominant taxa (Chironominae n.i. and Heleobia australis) and functional feeding groups (scrapers and collector-gatherers). However, no significant associations were detected by the redundancy analyses. We may conclude that litter quality affect benthic structure, but not community composition nor FFG distribution at Jurubatiba lagoon. The benthic composition and FFG may be randomly distributed among litter substrates or may be better explained by some other litter aspect(s) different from those considered in this study. Future studies may also consider the temporal dynamic of litter colonization to better elucidate the relationship between litter traits and invertebrate community.
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