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Aim The study analyzed the potential use of the phytoplankton functional groups as an environmental bioindicator in aquatic ecosystems of Brazilian semiarid region. Methods Using data collected over five years of a natural lagoon and two reservoirs, we evaluate the relationship between functional groups and environmental conditions through the multivariate approach. The Q index was applied to assess ecological status in these ecosystems. Results In Panati, the temporary and natural lagoon, the partial habitat desiccation and presence of macrophytes reflected in the less nutrients concentrations and phytoplankton composition, with high biomass of coccoids Chlorophyceae, diatoms and desmids (functional groups J, MP and N, respectively). Taperoá and Soledade reservoirs presented high cyanobacteria contribution, however the biomass and contribution of cyanobacteria in Taperoá (SN, S1) were lower than in Soledade. In this reservoir, cyanobacteria were more abundant, alternating in dominance (LO, M, LM, SN, S1). According to tendencies revealed by Redundancy Analysis (RDA), the main driving abiotic factors on the phytoplankton functional groups were pH, nutrients and light availability. As expected, phytoplankton composition directly influenced the Q index result, showing mostly bad to tolerable conditions in Soledade, medium to good in Taperoá and good to excellent in Panati. Conclusions The Q index was a good tool to assess the water quality and ecological status in aquatic ecosystems from the Brazilian semiarid region, reflecting the influence of natural control mechanisms on the harmful cyanobacteria blooms in temporary ecosystems. Resumo: Objetivo O estudo analisou o potencial uso dos grupos funcionais do fitoplâncton como bioindicador ambiental em ecossistemas aquáticos do semiárido brasileiro. Métodos Usando dados coletados de uma lagoa natural e dois reservatórios ao longo de cinco anos, avaliamos a relação entre grupos funcionais e condições ambientais por meio de uma abordagem multivariada. O índice Q foi aplicado para avaliar o estado ecológico desses ecossistemas. Resultados Em Panati, uma lagoa temporária e natural, a dessecação parcial do habitat e presença de macrófitas aquáticas refletiram nas menores concentrações de nutrientes e na composição do fitoplâncton, com alta biomassa de Chlorophyceae cocóides, diatomáceas e desmídias (grupos funcionais J, MP e N, respectivamente). Os reservatórios Taperoá e Soledade apresentaram alta contribuição de cianobactérias, no entanto a biomassa e a contribuição de cianobactérias em Taperoá (SN, S1) foram menores do que em Soledade. Nesse reservatório, as cianobactérias foram mais abundantes, alternando em dominância (LO, M, LM, SN, S1). De acordo com as tendências reveladas pela análise de redundância (RDA), os principais fatores abióticos atuantes sobre a estrutura dos grupos funcionais do fitoplâncton foram o pH, os nutrientes e a disponibilidade de luz. Como esperado, a composição do fitoplâncton influenciou diretamente o resultado do índice Q, mostrando condições ruins a toleráveis em Soledade, médias a boas em Taperoá e boas a excelentes em Panati. Conclusões O índice Q mostrou-se uma boa ferramenta para avaliar a qualidade da água e o estado ecológico de ecossistemas aquáticos do semiárido brasileiro, refletindo a influência de mecanismos naturais de controle sobre o florescimento de cianobactérias prejudiciais em ecossistemas temporários.

Construction of water diversions in drylands is boosted by increasing demands for freshwater often due to prolonged droughts. Even though these mega-enterprises result in benefits to society, it also poses a threat to freshwater biodiversity. In Northeastern Brazil, for instance, the São Francisco River Integration Project already supplies water for millions of people, but over time it will also favor the introductions of multiple aquatic species in the river basins of the Northeastern Caatinga and Coastal Drainages ecoregion. These introductions can cause unprecedented impacts in the native ichthyofauna, such as homogenization of freshwater faunas, transmission of pathogens and loss of native species. This study compares the composition and relative frequency of fish species from Poções reservoir using data obtained by gillnetting and trawling before and after the São Francisco diversion in the dry and rainy seasons, and reports the first detection of Moenkhausia costae introduction in the Paraíba do Norte basin, through the São Francisco River channel. Our results show some evidences that M. costae may become dominant and invasive in Poções reservoir. The introduction of M. costae adds a new component of disruption for these freshwaters and may pose a serious threat to the endemic ichthyofauna in lentic and lotic systems from the Paraíba do Norte basin. Resumo: Obras para transposição de rios em regiões secas do mundo têm sido impulsionadas pelo aumento da demanda por água doce, muitas vezes associadas às secas prolongadas que são intrínsecas a essas regiões. Embora tais megaempreendimentos possam trazer benefícios para a sociedade, também representam uma ameaça para a biodiversidade aquática. No Nordeste do Brasil, por exemplo, o Projeto de Integração do Rio São Francisco já fornece água para milhões de pessoas, mas com o tempo também contribuirá com a introdução de várias espécies aquáticas nas bacias hidrográficas da ecorregião Nordeste da Caatinga e Drenagem Costeira. Essas introduções podem causar impactos sem precedentes, tais como homogeneização da ictiofauna nativa, transmissão de patógenos e perda de espécies nativas. Este estudo compara a composição e frequência relativa de espécies de peixes do açude Poções usando dados coletados com redes de espera e de arrasto antes e depois da transposição do rio São Francisco, nos períodos seco e chuvoso, e relata o primeiro caso de introdução de Moenkhausia costae na Bacia do Rio Paraíba do Norte, através do canal do rio São Francisco. Nossos resultados mostram que M. costae poderá se tornar dominante e invasora no açude Poções. A introdução de M. costae adiciona um novo componente de perturbação para esse açude e pode representar uma séria ameaça à ictiofauna endêmica de sistemas lênticos e lóticos da bacia do rio Paraíba do Norte.

O presente estudo objetivou analisar a dinâmica de grupos funcionais do fitoplâncton e a variação do grau de trofia em reservatório do semiárido brasileiro durante estiagem prolongada. O estudo foi realizado no reservatório de Cordeiro, no município do Congo, Paraíba, com amostragens no período de junho a dezembro de 2015, com frequência trimestral, no ponto próximo ao barramento do reservatório. As espécies do fitoplâncton foram identificadas e quantificadas para obtenção da densidade, posteriormente as espécies foram classificadas de acordo com suas estratégias e grupos funcionais. O estado trófico foi determinado à partir do Índice do estado trófico para ambientes tropicais. O período de estudo foi caracterizado pela redução dos níveis de água acumulados no reservatório. A transparência do Secchi foi baixa, cujos valores foram inferiores a 1m. As concentrações de fósforo total durante o período de estudo foram elevadas (acima de 200 μg/L). As concentrações de clorofila a, tiveram valores mínimos de 8,17μg/L em julho de 2015, e máximos de 93,67 μg/L em outubro de 2015, com oscilações durante todo o período de estudo. O ambiente foi classificado como mesotrófico no mês de junho e eutrófico nos meses de outubro e dezembro. Foram identificadas dez espécies descritoras, agrupadas em quatro estratégias de vida (CS, C, R, e S) e 08 grupos funcionais (D, F, H1, N, P, X1 e Z). Os grupos funcionais refletiram as mudanças ambientais, sendo notória a presença de grupos típicos de lagos rasos meso-eutróficos. As espécies potencialmente tóxicas encontradas no estudo podem representar riscos à saúde das pessoas que utilizam essa água para consumo.

The hydrological periods drive the structure and organization of aquatic communities in semiarid regions. We hypothesize that a decrease of the precipitation during the dry period will favor the development of the periphytic algal community, leading to higher richness and density in this period. To test this hypothesis, we investigated the changes in the periphytic algal community structure in three shallow and eutrophic ecosystems of the Brazilian semiarid. The sampling was performed between 2007 and 2010 at two-mensal intervals. The sampling of periphytic algal was performed in aquatic macrophytes and rocks. The abiotic variables were analyzed simultaneously. Dominance in diatoms, cyanobacteria and chlorophytes, respectively, was observed in two periods. In the dry period, waters were alkaline and had high concentrations of nitrate and total phosphorus associated with the highest densities of Bacillariophyceae. In the rainy period the water was warmer, oxygenated and high concentrations of ammonia and soluble reactive phosphorus with diatoms remained dominant but with reduced density, while cyanobacteria and chlorophytes increased. Overall, periphytic algal community composition no responded to changes in the hydrological periods. However, the hydrological periods altered the dynamics of periphytic algal community, supported by the alternation of the most representative classes (diatoms and cyanobacteria) between the hydrologic periods. Our data suggest that the morphometric and chemical and physical characteristics of lentic aquatic ecosystems studied were more important in the dynamics of periphytic algal community than the hydrological periods and types of substrates. Resumo Os períodos hidrológicos impulsionam a estrutura e organização das comunidades aquáticas em regiões semiáridas. Nós hipotetizamos que uma diminuição da precipitação durante o período seco irá favorecer o desenvolvimento da comunidade de algas perifíticas, levando a uma maior riqueza e densidade nesse período. Para testar esta hipótese, nós investigamos as mudanças na estrutura da comunidade de algas perifíticas em três ecossistemas rasos e eutróficos do semiárido brasileiro. As amostragens foram realizadas entre 2007 e 2010 em intervalos de bimensais. A amostragem das algas perifíticas foi realizada em macrófitas aquáticas e rochas. As variáveis abióticas foram analisadas simultaneamente. A dominância de diatomáceas, cianobactérias e clorófitas, respectivamente, foi observada em todos os períodos. No período seco, as águas foram alcalinas com altas concentrações de nitrato e fósforo total associado às maiores densidades de Bacillariophyceae. Durante o período chuvoso as águas apresentaram-se mais quentes, oxigenadas e com altas concentrações de amônia e fósforo reativo solúvel. As diatomáceas permaneceram dominantes, mas com densidade reduzida, enquanto as cianobactérias e clorofíceas aumentaram. No geral, a composição da comunidade de algas perifíticas não respondeu as mudanças nos períodos hidrológicos. No entanto, os períodos hidrológicos alteraram a dinâmica da comunidade de algas perifíticas, apoiados pela alternância das classes mais representativas (diatomáceas e cianobactérias) entre os períodos hidrológicos. Nossos dados sugerem que as características morfométricas, químicas e físicas dos ecossistemas aquáticos lênticos estudados foram mais importantes na dinâmica da comunidade de algas perifíticas do que os períodos hidrológicos e tipos de substratos.

The introduction of exotic mollusk species has resulted in loss of biodiversity in semi-arid neotropical aquatic ecosystems. This study aims to relate the presence and density of Corbicula largillierti species to human disturbance, providing data for the conservation and management of aquatic ecosystems. Specimens were collected at Epitácio Pessoa reservoir in December 2011 and June 2012, presenting densities of 20.96 and 62.89 individuals per square meter, respectively. Anthropic disturbance metrics were calculated considering the presence, type and intensity of disturbance in littoral, riparian and flood zones. The occurrence of C. largillierti was mainly associated to the variables total phosphorus (261.05 ± 342.22 µg/L) and total nitrogen (440.79 ± 103.77 µg/L), near to tributaries. The occurrence of exotic mollusk species is evidence of the need for freshwater ecosystem conservation and management, particularly in reservoirs used for water supply. A introdução de espécies exóticas de moluscos resulta em perda de biodiversidade em ecossistemas aquáticos semiáridos neotropicais. Este estudo tem o objetivo de relacionar a presença e densidade da espécie Corbicula largillierti ao distúrbio humano, fornecendo dados para a conservação e manejo de ecossistemas aquáticos. Os espécimes foram coletados no reservatório Epitácio Pessoa em dezembro de 2011 e junho de 2012, com densidades de 20,96 e 62,89 indivíduos por metro quadrado, respectivamente. Métricas de perturbação antrópica foram calculadas considerando a presença, tipo e intensidade de perturbação nas zonas litorânea, ribeirinha e de inundação. A ocorrência de C. largillerti esteve associada ès variáveis fósforo total (261,05 ± 342,22 μg/L) e nitrogênio total (440,79 ± 103,77 μg/L), em locais próximos aos afluentes. A ocorrência de espécies exóticas de moluscos evidencia a necessidade de conservação e manejo de ecossistemas de água doce, principalmente em reservatórios utilizados para abastecimento de água.

ObjectiveThe objective of this study is to evaluate whether the distribution of structural attributes of rotifers in reservoirs in the semiarid region is more strongly influenced by abiotic or biotic environmental factors (density of cyanobacteria).MethodSampling occurred in two reservoirs in the Paraíba Basin, northeastern Brazil (Poções and Camalaú) during April and June 2012. Eight sampling points were distributed at two stations in each reservoir: the region near the entrance of the main tributary and region of the dam and collections were made in the limnetic and littoral zone in every season. To assess the abiotic influence and density of cyanobacteria in the distribution of the structural attributes of rotifers, environmental variables bivariate correlation was conducted in series.ResultsIn Poções reservoir, the distribution of rotifer biomass was negatively related to the density of cyanobacteria; among the environmental variables, chlorophyll-a and total nitrogen were negatively related to all of the tested structural attributes, while the concentrations of total phosphorus were strongly related to the abundance of rotifers. In the Camalaú reservoir, the biomass was a structural attribute with a stronger correlation to the density of cyanobacteria; between the environmental variables and Egeria densa, nitrate was negatively related to all of the attributes tested, while transparency was moderately related to the abundance, biomass and richness as well as Chara sp. with abundance.ConclusionsAssemblages of rotifers are more clearly related to environmental conditions, especially those indicative of trophic conditions, despite the density of cyanobacteria having been a factor that was positively related to the structural characteristics of rotifers and thus indicative of such structural assemblies. This can be used for analysis of local environmental condition factors. ObjetivoO objetivo deste trabalho é avaliar se a distribuição dos atributos estruturais de rotíferos em reservatórios no semiárido é mais fortemente influenciada por determinantes ambientais abióticos ou bióticos (densidade de cianobactérias).MétodoAs amostragens ocorreram em dois reservatórios na Bacia do Rio Paraíba, nordeste do Brasil (Poções e Camalaú) durante abril e junho de 2012. Oito pontos de amostragem foram distribuídos em duas estações em cada reservatório: região próxima a entrada do principal tributário e região de barragem e em cada estação foram realizadas coletas na zona litorânea e limnética. Para avaliação da influência das variáveis ambientais abióticas e da densidade de cianobactérias na distribuição dos atributos estruturais de rotíferos foi realizada análise de série bivariada de correlação.ResultadosNo reservatório Poções, a distribuição da biomassa de rotíferos esteve negativamente relacionada com a densidade de cianobactérias e entre as variáveis ambientais a clorofila-a e nitrogênio total foram negativamente relacionadas com todos os atributos estruturais testados enquanto que as concentrações de fósforo total estiveram fortemente relacionadas com a abundância dos rotíferos. No reservatório Camalaú, a biomassa foi o atributo estrutural com maior fator de correlação com a densidade de cianobactérias e dentre as variáveis ambientais, Egeria densa e nitrato foram relacionadas negativamente com todos os atributos testados, enquanto que a transparência esteve moderadamente relacionada com a abundância, biomassa e riqueza, assim como Chara sp. esteve com a abundância.ConclusõesAs assembleias de rotíferos é mais claramente relacionada a condições ambientais, especialmente as indicativas de condições tróficas, apesar da densidade de cianobactéria ter sido um fator que esteve positivamente relacionado com os atributos estruturais dos rotíferos e desta forma os indicativos estruturais dessas assembleias podem ser utilizados até mesmo como fatores de análise das condições ambientais locais.

ObjectiveThis study analyzed the influence of ecological filters (abiotic variables) on the phytoplankton community in hypersaline ecosystems.MethodsThe abiotic variables measured herein were: pH, water temperature, salinity, ammonium ion, total nitrogen, nitrite, nitrate, total phosphorus, and soluble reactive phosphorus. The phytoplankton community was studied for density, richness and Shannon-Wiener diversity index. Data were analyzed using analysis of variance, linear regression and Canonical correspondence analysis (CCA).ResultsIn total, 110 taxa were identified in 3 solar salterns, distributed into 9 taxonomic classes, with the predominance of Cyanobacteria (41.8%) and Bacillariophyceae (22.7%). The species Pseudanabaena galeata was the only species sampled in all saline environments. Salinity significantly influenced the richness in the three salterns, Augusto Severo (F(1,22) = 23.2, p

Corbicula largillierti is a native mollusk from China. In Brazil, this species was first recorded in the Pantanal of Mato Grosso. This short communication reports the occurrence of C. largillierti for the first time in the Paraíba river basin (Brazilian semi-arid), and also considers the risk of introduction of other molluscs invaders in this basin due to the diversion of water from the São Francisco River. Densities of individuals ranged from 33 to 65 ind.m-2 (maximum values of 484 ind.m-2) in coarse sediment (gravel, 2-4 mm). The diversion of waters from the São Francisco river can lead to the introduction of new species, enhancing ecological problems in the Paraiba river basin. Corbicula largillierti é um molusco nativo da China. No Brasil esta espécie foi registrada primeiramente no Pantanal do Mato Grosso. Esta nota registra a primeira ocorrência de C. largillierti na bacia do Rio Paraíba (semiárido brasileiro). Considera também os riscos potenciais de introdução de outros moluscos invasores nesta bacia devido è transposição das águas do Rio São Francisco. As densidades do molusco variaram de 33 a 65 ind.m-2 (atingindo valor máximo de 484 ind.m-2) em sedimentos grossos (cascalho, 2-4 mm). A transposição das águas do Rio São Francisco pode ocasionar a introdução de novas espécies exóticas potencializando problemas ecológicos na bacia do Rio Paraíba.

The present study evaluated the predation effects of the gastropod Melanoides tuberculatus on the taxa richness and density of the periphyton community. A laboratory experiment was conducted with two treatments: control (without M. tuberculatus) and with M. tuberculatus, each treatment being replicated four times. For periphyton colonization, glass slides were placed in 3.5 L of water from the environment of the gastropods. The analysis of species richness and density of the periphyton community on these artificial substrates showed significant differences (p

Aquatic systems in semi-arid Brazil include natural shallow lakes, artificial reservoirs and intermittent streams and rivers. These systems are distinctive features in the semi-arid landscape and comprise a range of associated systems functioning as an ever-changing mosaic of dry/wet patches. Lakes and reservoirs in semi-arid Brazil are subject to important periods of water shortages, whereas rivers and streams are characterized as highly variable and driven by the extremes of water flow and its absence. Within this view a catchment-scale approach must be used to create a holistic model to conceptualize and comprehend these aquatic systems, since the aquatic environment types in the semi-arid region of Brazil incorporate broader aspects within the catchment scale such as geomorphology, vegetation, climate and land use. This paper summarizes some of the information on the aquatic systems of the Brazilian semi-arid region and shows the importance of limnological studies in this region. It also attempts to establish perspectives for future research considering the catchment as a scale for surveying biological processes and limnological characteristics of the various aquatic systems. It is presented information on their overall structure and functioning, as well as characteristics of some biological communities, such as phytoplankton, periphyton, aquatic macrophytes, benthic invertebrates and fish. The importance of the understanding of eutrophication in reservoirs and the role of the dry phase in streams is emphasized, and information on possible actions of planning and management to improve water quality of reservoirs are presented. Os ecossistemas no semiárido brasileiro englobam lagos rasos naturais, reservatórios artificiais e rios e riachos intermitentes. Estes sistemas são particularidades na paisagem do semiárida e compreendem uma grande variedade de sistemas associados, funcionando como um mosaico em constante mudança entre épocas de seca e chuva. Lagos e reservatórios no semiárido brasileiro estão sujeitos a importantes períodos de escassez de água, enquanto que os rios e riachos são caracterizados como altamente variáveis e impulsionados pelos extremos de fluxo de água e sua ausência. Dentro desta perspectiva uma abordagem em escala de bacia hidrográfica deve ser usada para se criar um modelo holístico para conceituar esses sistemas aquáticos, uma vez que os tipos de ambientes aquáticos na região semiárida do Brasil incorporam aspectos mais amplos dentro da escala de bacia hidrográfica como geomorfologia, clima, vegetação e uso da terra. Este artigo sintetiza algumas das informações sobre os sistemas aquáticos da região semiárida brasileira e mostra a importância de estudos limnológicos nesta região. Ele também tenta estabelecer perspectivas para pesquisas futuras considerando a bacia hidrográfica como uma escala para levantamento de processos biológicos e as características limnológicas dos vários sistemas aquáticos. É apresentada informações sobre sua estrutura e funcionamento geral, bem como características de algumas comunidades biológicas, tais como o fitoplâncton, perifíton, macrofitas aquáticas, invertebrados bentônicos e peixes. A importância do entendimento da eutrofização em reservatórios e o papel da fase de seca em riachos são enfatizados, e informações sobre possíveis ações de planejamento e gestão para melhorar a qualidade da água dos reservatórios são apresentados.

A floristic survey of the class Euglenophyceae in Panati Lake (7º11'14" S and 36º49'52" W) is presented. The samples were collected between November 2005 and April 2007 along the margins of the lake, and a total of 29 taxa were collected, described, and illustrated, comprising 11 specifics and 18 infraspecifics, with five typical and 13 non-typical varieties. The genus Trachelomonas showed the greatest richness (13 taxa), followed by the genus Lepocinclis (seven taxa). All of the 29 taxa cataloged had been previously reported for Brazil, most with wide geographical distributions, but all were new records for Paraíba State, and 25 new for northeastern Brazil - reflecting the need for more taxonomic studies of the Euglenophyceae in these locations.

This study investigated the bioaccumulation of microcystin and its potential mutagenic effects in cage-reared fish. For six months, three reservoirs (Acauã, Cordeiro and Camalau) in arid regions of Brazil were monitored. After five months, 10 fish (Oreochromis niloticus) were collected from each tank, and the amounts of microcystin in their muscles and viscera were analysed. Mutagenic effects were also evaluated. Species of cyanobacteria were present during all months of our study. The highest biovolume of cyanobacteria and microcystin in water occurred in the Acauã Reservoir; this was followed by Cordeiro and Camalau. All fish sampled contained microcystin, ranging from 16.01 to 37.09ngg−1 in muscle and 228.2–804.0μgg−1 in liver. We observed significant differences between the micronucleus count in experimental and control fish (p

The present study aimed at evaluating differences in rotifer distribution in three estuarine zones in an inverse estuary located in the Semiarid Region of Brazil. Zones were chosen based on their proximity to the ocean and river border as a means of reflecting a horizontal salinity gradient. High freshwater discharge during the rainy season was the major determinant of rotifer composition. On the other hand, due to higher salinity values during the dry season, very low values of species richness and abundance were observed in all zones. Therefore, the study highlights the constraints of salinity and the positive influence of seasonality and river proximity on rotifer species in a semiarid estuarine environment.