EFEITO DO CULTIVO DE PEIXES EM TANQUES-REDE NA COMUNIDADE ZOOPLANCTÔNICA, RESERVATÓRIO DE ITÁ (SC/RS) Bruna Roque Loureiro

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS DEPARTAMENTO DE AQUICULTURA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AQUICULTURA EFEITO DO CULTIVO DE PEIXES EM TANQUES-REDE NA COMUNIDADE ZOOPLANCTÔNICA, RESERVATÓRIO DE ITÁ (SC/RS) Bruna Roque Loureiro Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Aqüicultura, do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Santa Catarina,como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Aquicultura. Orientador: Evoy Zaniboni Filho Co-orientadora: Christina Wyss Castelo Branco Florianópolis/SC 2011

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3 Efeito do cultivo de peixes em tanques-rede na comunidade zooplanctônica, Reservatório de Itá (SC/RS). Por BRUNA ROQUE LOUREIRO Esta dissertação foi julgada adequada para a obtenção do título de MESTRE EM AQUICULTURA e aprovada em sua forma final pelo Programa de Pós-Graduação em Aqüicultura. Prof. Evoy Zaniboni Filho, Dr. Coordenador do Curso Banca Examinadora: Dr. Evoy Zaniboni Filho Orientador Dra. Claudia Costa Bonecker Dr. Mauricio Mello Petrucio

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5 "Não importa o quão pequeno ou sem importância o que estamos fazendo possa parecer. Se o fizermos bem, isso pode em breve se transformar no passo que nos guiará para coisas melhores." (Channing Pollock) Dedico este meu trabalho à minha querida família, Léia, Cesar e Isabela e ao meu amado Leonardo

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7 AGRADECIMENTOS Acima de tudo e de todos, agradeço aos meus pais e minha querida irmã por serem minha base de sustentação, exemplos de carinho, amor, companheirismo e esperança que me cercaram todos os dias mesmo longes pela distância. Ao meu amor Leonardo Lisboa, por ser tão compreensível, carinhoso, companheiro de todas as horas que sempre me apoiou e acreditou em mim e no meu trabalho, até mesmo nos momentos de dúvidas e incertezas. Você faz toda a diferença na minha vida. Obrigada. Aos meus amigos, de toda a vida, que sempre estiveram comigo, sendo vocês o motivo de felicidade e alegria, em especial à Marina, Olívia, Fernanda, Thaís, Luana, Carol e Renatinha. A Wanessa de Melo, minha pequena grande amiga, você é única. Obrigada por todo apoio, incentivo e até os momentos de orientação. Ao professor Dr. Evoy Zaniboni, pelos aprendizados, orientação e oportunidades. À equipe LAPAD, pela ajuda e suporte nas saídas de campo e as amizades conquistadas que foram imprescindíveis para a conclusão do meu trabalho em especial; Michy, Sarah, Karine, Márcia, Jaque, Jô, Kátia, Marina pelos bons momentos de risadas lá em casa.

8 Ao Pedrão, Amarildo e David por terem sempre me ajudado nas coletas e nas minhas idas e vindas ao oeste. A ajuda de vocês foi muito importante. À Professora Dra. Christina Castelo Branco, a quem admiro muito sendo meu exemplo de profissionalismo, além ser uma pessoa especial e muito querida. Ao laboratório NEL, Clarice, Leo, Carol, Izidro, Vanessa, Júlio, por todas as ajudas, carinho e atenção. A Professora Dra. Cláudia Bonecker e toda sua equipe que me ajudou e me recebeu tão bem, e que hoje os tenho por muito respeito e admiração. Aos professore do programa de pós-graduação em Aquicultura, pelo aprendizado e enriquecimento. Ao secretário de pós-graduação do departamento, Carlito, pelo auxílio em esclarecer as dúvidas burocráticas de um bolsista, assim como pela consideração em vários momentos. Ao professor Dr. Maurício Petrucio por ceder a estrutura do laboratório para a realizacao das análises de clorofila, assim como pelas dicas.

9 RESUMO O estudo teve o objetivo de verificar o efeito do cultivo em tanque-rede sobre a densidade, riqueza e biomassa da comunidade zooplanctônica, em um reservatório subtropical, Itá, situado no Alto do rio Uruguai (SC/RS), durante o período de outubro/2009 a maio/2010. Foram realizadas amostragens mensais em duas profundidades do reservatório, superfície e fundo, com o auxílio da garrafa Van Dorn e rede de plâncton (68µm) em dois pontos: área controle e área de cultivo de peixe em tanque-rede. A área de cultivo apresentou maiores densidades e biomassa zooplanctônicas na camada superficial em relação à área controle durante o período compreendido entre outubro e janeiro, essa diferença significativa (p<0,05) entre os pontos confirma o efeito do cultivo em tanques redes sobre a comunidade zooplanctônica. Apesar disso, no período posterior (fevereiro a maio) os pontos apresentaram semelhança na abundância, assim como os valores registrados no fundo em ambos os pontos que foram semelhantes durante todo o período de estudo (p>0,05). A composição zooplanctônica foi semelhante entre as áreas estudadas, sendo assim o reservatório de Itá assumiu uma característica homogenia na riqueza com um total de 64 táxons ao longo do estudo, tendo destaque aos rotíferos pela sua maior contribuição (45 táxons). O grupo mais abundante foi o Copepoda sendo registradas densidades de até 274,58 ind./l, sendo a ordem Calanoida predominante em relação à ordem Cyclopoida. Os valores de biomassa zooplanctônica registrados variaram entre 131,56 µg/l e 6,47 µg/l. Esse mesmo grupo também foi o que mais contribuiu nos valores de biomassa total, principalmente nas formas de náuplios e copepoditos, sendo 127,56 µg/l o maior valor registrado para a ordem Calanoida, diferente da contribuição dos rotíferos que apresentou biomassa máxima de 2,01 µg/l. Conclui-se que houve o efeito do cultivo de peixes em tanquerede sobre a comunidade zooplanctônica no primeiro período, sendo que a partir do mês de fevereiro houve redução da vazão de água do reservatório,assim como nos valores de clorofila e aumento da transparência. Esses fatores, possivelmente, influenciaram na redução da densidade e biomassa em todas as áreas amostradas e com isso o cultivo de peixes deixou de afetar a biomassa do zooplâncton.

10 ABSTRACT This study aimed to investigate the effect of fish farming in cages on the zooplankton community, as well the variation of biomass in a subtropical reservoir, Itá, located on the River Uruguay (SC / RS), during the period October / 2009 to May/2010. Monthly samplings were carried out at two depths of the reservoir, surface and bottom, with the help of Van Dorn bottle and plankton net (68 µm) on two points: the control area and area of cultivation of fish in cages. The area of cultivation had the highest values of zooplankton densities and biomass in the surface compared to the control area during the period between October and January, this significant difference (p <0.05) confirms the effect of fish culture in cages on zooplankton community. Nevertheless, in the later period (February-May) points had a similar abundance, as well as the values recorded in the bottom on both points, which were similar throughout the study period (p> 0.05). The zooplankton composition was similar among the areas studied, so the reservoir of Ita assumed a characteristic homogeneous with a total of 64 taxa throughout the study, with highlight on rotifers by the largest contribution (45 taxa). The most abundant group was Copepoda being recorded densities until to ind. / L, being the dominant Calanoid in relation to the order Cyclopoida. Zooplankton biomass values recorded ranged between µg/l and 6.47 µg/l. This same group was also the largest contributor in the values of total biomass, mainly in the forms of nauplii and copepodites, with µg/l the highest recorded value for the Calanoida order, different of this, the contribution of rotifer biomass showed maximum of 2,01 µg/l. Concluded that there was effect of fish culture in cages on the zooplankton community in the first period, and from the month of February there was a reduction of water flow from the reservoir, as well as the values of chlorophyll and the increased transparency. These factors possibly influenced the reduction of density and biomass in all areas sampled and therefore the cultivation of fish left to affect the biomass of zooplankton.

11 SUMÁRIO Introdução geral Capítulo 1 Introdução Objetivos Materiais e métodos Resultados Discussão Referências bibliográficas Capítulo 2 Introdução Objetivos Materiais e métodos Resultados Discussão Referências bibliográficas Conclusões gerais Referências bibliográficas Introdução geral... 62

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13 13 Introdução geral Reservatórios artificiais têm um amplo espectro de interações com as bacias hidrográficas, interações estas de natureza ecológica, econômica e social (Tundisi e Matsumura-Tundisi, 2008). São ecossistemas de extrema importância estratégica, uma vez que, além da base teórica limnológica e ecológica que proporcionam, são utilizados para diversos e variados usos que interferem na qualidade da água do ambiente, nos mecanismos de funcionamento e na sucessão das comunidades aquáticas nos rio e bacias hidrográficas. O gerenciamento de represas deve apoiar-se em um processo constante de monitoramento e avaliação dos mecanismos de funcionamento (Tundisi e Matsumura Tundisi, 2008). Ao longo do tempo, os reservatórios que usualmente foram construídos para atender a demanda do setor elétrico, passaram a apresentar usos múltiplos, como controle de vazão, estocagem de peixes, aquicultura, recreação, turismo, uso industrial, navegação e abastecimento (Thornton et al., 1990; Straškraba e Tundisi, 1999; Tundisi et al., 2003). A criação de organismos aquáticos, em especial, dos peixes, em sistemas de gaiolas ou tanques-rede vem sendo uma das alternativas mais utilizadas. O cultivo de peixes em tanque rede é a alternativa de investimento de menor custo e maior rapidez de implementação que possibilitará um adequado aproveitamento destes recursos hídricos e a rápida expansão da piscicultura industrial no país (Kubitza, 1999). Entretanto, a expansão dos sistemas de aquicultura em tanques redes é frequentemente acompanhada de uma degradação do ambiente natural nas imediações da área de cultivo (Beveridge, 1996). Resíduos presentes nos efluentes da aquicultura têm sido comparados aos efluentes domésticos, adicionando grande quantidade de carbono, nitrogênio e fósforo ao ambiente. Segundo Beveridge (2004) e Pillay (2004) em sistemas de criação de organismos aquáticos em tanque-rede, até 30% da matéria orgânica destinada a produção (ração) do pescado, não são aproveitados. Assim, grande quantidade da matéria orgânica é disponibilizada no ecossistema aquático na forma da ração e efluentes (Munday et al., 1992; Pillay, 2004). Os resíduos produzidos por esta atividade consistem em compostos sólidos (insumos alimentares, fezes, muco) e solúveis (compostos dissolvidos de fósforo e nitrogênio). Conseqüentemente, esse cultivo pode levar o ambiente à eutrofização (Demir et al., 2001),

14 14 sendo que os principais impactos estão relacionados ao aumento dos níveis de nutrientes e matéria orgânica depositada no sedimento, turbidez da água, além de diminuição nos valores de profundidade do disco de Secchi, oxigênio dissolvido e ph (Beveridge, 1984; Phillips et al., 1985) Outro trabalho realizado em sistemas de tanque-rede com escala de produção de médio porte e tempo de atividade menor que cinco anos em represas dos rios Tietê e Paranapanema, mostraram situações similares em termos de condições limnológicas. Para a represa eutrófica de Nova Avanhandava (baixo rio Tietê), Paes (2006) demonstrou que as pisciculturas em tanques-rede ainda não alteram significativamente algumas variáveis físico-químicas da água, tais como ph, clorofila-a, condutividade iônica, nutrientes totais, dentre outros, assim como reportado também por Dias (2008) e Borges (2010). Contudo, um fato comum em todas as pisciculturas estudadas é a presença de grande quantidade de perifíton junto aos tanques, que demonstra indiretamente o aumento na disponibilidade de matéria/energia em função do manejo das pisciculturas. Assim, há necessidade de trabalhos que abordem a dimensão e a real quantidade de matéria e energia aportada ao ecossistema. Cada ambiente possui um conjunto de formas planctônicas cuja variedade, abundância e distribuição são próprias e, dependem da adaptação às características abióticas como luz, temperatura, oxigênio dissolvido, concentração de nutrientes e características bióticas como presença de predadores, parasitas e competidores. Diversos trabalhos têm demonstrado que comunidades planctônicas apresentam diferentes padrões de distribuição de abundância e diversidade de espécies em ambientes com distúrbios variáveis (Sommer, 1993; Padisák, 1993; Pinto-Coelho et al.,1999). De acordo com Reynolds (1998), mudanças de condições ambientais podem alterar a estrutura da comunidade para estágios iniciais de sucessão, com valores elevados de diversidade. A comunidade zooplanctônica, composta por organismos com grande sensibilidade ambiental, ganha destaque, pois podem ser utilizados como bioindicadores de mudanças ambientais causadas por impactos antropogênicos (Attayde e Bozelli, 1998; Pinto-Coelho et al., 2005), isto acontece principalmente devido a ligação direta desses organismos aos produtores primários dos ambientes, tornando-os extremamente suscetíveis às mudanças estruturais ocorridas neste nível trófico inferior, já que estes são extremamente sensíveis as condições ambientais (Eskinazi- Sant anna et al., 2008). Além dessa comunidade

15 constituir um elo fundamental na dinâmica dos ecossistemas aquáticos, especialmente na cadeia alimentar, no fluxo de energia e na ciclagem de nutrientes, considerando que sua biomassa é uma medida da contribuição de cada um dos componentes para a energia e os recursos disponíveis dentro da comunidade (Melão, 1999; Matsumura-Tundisi, 1999; Espíndola et al.,2000). De acordo com OVERBECK (2000), a transferência de energia de um nível trófico para outro é explicada pela pressão que o zooplâncton (herbívoro) exerce sobre o fitoplâncton e a predação dos peixes sobre o plâncton. Segundo Thornton et al. (1990), em locais próximos à barragem, pode ocorrer um aumento da densidade fitoplanctônica pela maior penetração da luz solar. Com isso, o zooplâncton herbívoro tende a se desenvolver melhor, e na maioria das vezes é representado por grandes populações de microcrustáceos. Após esses picos máximos de abundância, as populações tendem a declinar, possivelmente pela queda na quantidade de alimento disponível devido ao grande consumo de algas (herbívora) e de nutrientes ( bottom-up ). Muitos estudos têm demonstrado que modificações na estrutura e dinâmica da comunidade zooplanctônica provocam mudanças em toda rede trófica do reservatório (Vanni, 1988; Rocha et al., 1995; Urabe et al., 1996). O conhecimento das variações espaço-temporais da composição e abundância do zooplâncton fornece subsídios básicos para a manipulação de cadeias tróficas, visando ao controle da eutrofização e consequente melhoria da qualidade de água de reservatórios (Zalewski et al., 1990). Tanto em sistemas naturais como artificiais, a comunidade zooplanctônica tem sido utilizada como indicadora das condições tróficas, tendo diversos trabalhos demonstrado o potencial de grupos e espécies do zooplâncton como indicadores da qualidade da água. Tanto em lagoas costeiras como em reservatórios de hidrelétricas espécies de rotíferos e de cladóceros têm sido associadas a distintas condições ambientais (Attayde e Bozelli, 1998; Branco et al., 2002;2008). Estudos da comunidade zooplanctônica em reservatórios, referentes à variabilidade espaço temporal, em destaque aos microcrustáceos, tem sido um dos temas mais pesquisados (Matsumura- Tundisi et al., 1981; Sendacz e Kubo, 1982; Sendacz et al., 1985; Arcifa et al., 1992; Rocha et al., 1995; Nogueira & Matsumura-Tundisi, 1996; Bini et al., 1997; Sendacz e Kubo, 1999; Matsumura- Tundisi, 1999; Güntzel, 2000; Nogueira, 2001; Bonecker et al., 2001; Velho et al., 2001; Sampaio et al., 2002; Panarelli et al., 2003; Matsumura-Tundisi e 15

16 16 Tundisi, 2003, 2005; Lansac-Tôha et al., 2005; Velho et al., 2005; Pinto-Coelho et al., 2005; Nogueira et al., 2006; Takahashi et al., 2005; Santos-Wisniewski e Rocha, 2007). A dominância de determinadas espécies e sua associação com o grau de trofia é apresentada por diversos autores. Para o grupo dos rotíferos, Matsumura-Tundisi et. al (1990) propuseram a associação de Conochilus unicornis e Keratella cochlearis como característica de ambientes bem eutrofizados e de Polyarthra vulgaris e Keratella tropica como indicadora de ambientes menos eutrofizados. Elevadas densidades de Brachionus angularis foram relacionadas com altas concentrações de nutrientes e bactérias heterotróficas no lago Paranoá (Branco; Senna, 1996). Para cladóceros, a presença de Bosminopsis deitersi foi considerada indicadora de condições oligotróficas; a dominância de Bosmina longirostris entre o gênero Bosmina foi associada a condições altamente eutróficas (Rocha e Güntzel, 1999). Esses autores sustentam que a substituição de Moina minuta, predominantemente em ambientes oligo-mesotróficos por Moina micrura que é mais característica de ambientes poluídos, túrbidos e altamente eutróficos. Essas relações, entretanto, apresentam certo grau de variação nos distintos ambientes e comunidades zooplanctônicas, podendo ser observados resultados distintos. Além das alterações na composição e densidade, o aumento da biomassa zooplanctônica tem sido frequentemente associado ao aumento do estado trófico, podendo levar ao aumento da oferta em termos de recursos alimentares tendo consequentemente maior quantidade de biomassa zooplanctônica. Para um melhor entendimento da ecologia dos ecossistemas aquáticos, necessita-se de mais trabalhos que abordem a dimensão e a real quantidade de matéria e energia aportada ao ecossistema. A biomassa da comunidade aquática fornece informações qualitativas da matéria orgânica disponível nos diferentes níveis tróficos e pode ainda, caracterizar a complexidade das principais interações bióticas, como a predação e a competição, e das perturbações naturais, além de possibilitar a realização de inferências sobre a estrutura do ambiente aquático independente da taxonomia (Rodríguez e Mullin, 1986a; Echevarría et al., 1990; Ahren epeter, 1991). Uma avaliação realista do verdadeiro significado ecológico de cada grupo da comunidade zooplanctônica não se deve limitar simplesmente a determinar apenas a abundância dos organismos, o que pode ter levado a generalizações um tanto simplistas, também requer

17 certamente a comparação de suas biomassas (Pinto-Coelho, 2004). Embora os rotíferos sejam geralmente mais abundantes, os microcrustáceos contribuem em maior proporção com a biomassa total, como reportado por muitos autores (De Manuel e Jaume, 1994; Rocha et al., 1995; Ghadouani et al., 1998). Entretanto, as informações sobre a biomassa zooplanctônica são ainda escassas. Alguns autores investigaram a biomassa do zooplâncton em reservatórios brasileiros (Esteves e Sendacz, 1988; Matsumura- Tundisi et al., 1989; Melão e Rocha, 2000; Sendacz et al., 2006). Os estudos realizados nestes ambientes têm apontado um predomínio numérico de organismos de pequena massa, como os rotíferos, e uma maior contribuição para a biomassa dos organismos maiores, como cladóceros e copépodes. Embora os rotíferos sejam geralmente mais abundantes, os microcrustáceos contribuem em maior proporção com a biomassa total, como reportado por muitos autores (De Manuel e Jaume, 1994; Rocha et al.,1995; Ghadouani et al., 1998). Dentre a comunidade zooplanctônica, os rotíferos podem representar os maiores valores de biomassa, como mostrado por Hardy et al. (1984) em estudos realizados no lago Camaleão (Estado do Amazonas), onde esses organismos apresentaram mais de 70% da biomassa total. Estudos desenvolvidos por Okano (1994) mostraram que os rotíferos foram responsáveis por 61% da biomassa total da comunidade zooplanctônica. No entanto alguns estudos (Matsumura- Tundisi et al., 1989; De Manuel e Jaume, 1994; Rocha et al., 1995; Melão, 1997) obtiveram resultados diferentes, mostrando que, embora os rotíferos apresentem o maior numero de indivíduos, sua biomassa é muito baixa dentro da comunidade. No entanto, Ruttner Kolisko (1977) afirma que a contribuição dos rotíferos em termos de biomassa não deve ser subestimada, em virtude da sua alta taxa de renovação populacional, o que implica em maior disponibilidade de matéria e energia para outros níveis de consumidores. Além disso, seu alto valor nutritivo tem papel relevante nas cadeias tróficas dos ambientes dulcícolas (Ruttner- Kolisko, 1974). Portanto a caracterização da comunidade zooplanctônica em áreas de tanques-rede é de extrema relevância, pois é possível inferir a qualidade da água desses ambientes, a disponibilidade de alimento natural para a comunidade aquática presente no sistema, além de acrescentar informações na literatura, ainda escassas sobre os efeitos dessa atividade sobre comunidade zooplanctônica. 17

18 18 O principal objetivo deste trabalho foi testar a hipótese do efeito do cultivo de peixes em tanques-rede no Reservatório de Itá sobre a estrutura da comunidade zooplanctônica tendo também como objetivos específicos: 1- Caracterizar a composição zooplanctônica entre a área de cultivo e a área controle; 2- Relacionar a densidade da comunidade zooplanctônica com as variáveis físico-químicas da área de cultivo e a área controle, 3- Comparar a densidade da comunidade zooplanctônica em relação às diferentes profundidades (superfície e fundo); 4- Selecionar possíveis bioindicadores para uso futuro no monitoramento ambiental do reservatório de Itá, 5- Caracterizar a biomassa zooplanctônica da área de cultivo de peixes em tanques-rede e da área controle 6- Verificar a correlação entre a biomassa zooplanctônica e biomassa fitoplanctônica.

19 19 Capítulo I Artigo a ser submetido à revista Hydrobiologia. Efeito do cultivo de peixes em tanques rede na comunidade zooplanctônica em um reservatório subtropical RESUMO BRUNA R. LOUREIRO & EVOY ZANIBONI FILHO Dentre as comunidades biológicas presentes nos reservatórios, a zooplanctônica assume grande importância, pois estes organismos podem ser utilizados como bioindicadores de mudanças nos ecossistemas aquáticos, sendo compostos por espécies de grande sensibilidade a alterações no ambiente. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do cultivo de peixes em tanques-rede sobre a comunidade zooplanctônica no reservatório de Itá, durante o período entre outubro/2009 e maio/2010. Foram realizadas amostragens em dois pontos do reservatório, o ponto de cultivo e o ponto controle, em duas profundidades do reservatório, superfície e fundo, com o auxílio da garrafa Van Dorn e rede de plâncton (68µm). A área de cultivo apresentou diferença significativa (p<0,05) em relação à área controle, sendo os maiores valores de densidade zooplanctônica registradas na área de cultivo, na camada superficial, durante o período compreendido entre outubro e janeiro. A abundância zooplanctônica na água de fundo foi semelhante entre as áreas durante todo o período de estudo (p>0,05). A composição taxonômica foi homogênea entre os pontos ao longo do estudo, com uma riqueza total de 64 táxons, em destaque o grupo dos rotíferos pela sua maior contribuição (45 táxons). O grupo mais abundante foi o Copepoda sendo registradas densidades de até 274,58 ind./l, sendo a ordem Calanoida predominante em relação à ordem Cyclopoida. Pode-se concluir que houve o efeito do cultivo de peixes em tanque-rede sobre a comunidade zooplanctônica superficial em um dos períodos estudados, entretanto o cultivo de peixes nao afetou a densidade zooplanctônica no fundo (p>0,05). Palavras chave: Zooplâncton, bioindicador, qualidade de água, reservatório, piscicultura.

20 20 Introdução A construção de reservatórios é uma das mais antigas intervenções humanas nos sistemas naturais e tem sido uma importante atividade no Brasil nas últimas décadas (Tundisi, 1999). Fato explicado pelas condições encontradas nos mais diversos sistemas fluviais, que favorecem os represamentos de água para diversas finalidades, como abastecimento, produção de energia elétrica, irrigação, navegação, recreação, saneamento, entre outros (Paiva, 1982). A piscicultura em tanque-rede é uma atividade que vem crescendo em grande escala no Brasil nos últimos tempos (Alves; Baccarin, 2005). Esse tipo de sistema de cultivo intensivo apresenta vantagens do ponto de vista técnico, ecológico, social e econômico sobre a piscicultura tradicional (Schimittou, 1993). O aumento do cultivo de peixes em tanques-rede, por outro lado, cria a necessidade de avaliação dos impactos desta atividade, dentre os quais se destacam o acúmulo de nutrientes dissolvidos e de matéria orgânica particulada proveniente do alimento fornecido aos peixes e seus dejetos. Esses impactos influenciam na estruturação de toda a comunidade aquática presente neste sistema, dentre elas o zooplâncton, seja através de forças diretas, como as características físicas e químicas da coluna de água no reservatório, ou indiretas, a partir dos impactos causados na disponibilidade de alimento e abundância de predadores invertebrados e peixes. Embora sejam reconhecidos cientificamente os impactos dessa atividade de produção em reservatórios, poucos estudos foram realizados com esse enfoque (Demir et al., 2001; Jiwyam e Chareontesprasit, 2001; Yiyong et al., 2001; Guo e Li, 2003; Alves e Baccarin, 2005; Hakanson, 2005). A comunidade zooplanctônica pode ser considerada como um compartimento estratégico na dissipação energética dos ecossistemas aquáticos e na manutenção e orientação das teias tróficas aquáticas. O seu posicionamento na cadeia alimentar, com um alto grau de conexão com os produtores primários, a torna extremamente suscetível às mudanças estruturais ocorridas neste nível trófico inferior. Em função dos ciclos vitais rápidos, as alterações ocorridas na comunidade fitoplanctônica são rapidamente espelhadas pelo zooplâncton, que passa a sinalizar a intensidade e as condições estabelecidas durante e após a consolidação destas perturbações (Eskinazi-Sant Anna, 2007). Além disso, o zooplâncton também apresenta forte vinculação com os níveis tróficos mais elevados da teia trófica aquática (Soranno et al. 1985),

21 21 sendo responsável por uma importante rota de transferência de energia dos produtores primários aos peixes. Portanto a caracterização da comunidade zooplanctônica em áreas de tanques-rede é de extrema relevância, pois é possível inferir a qualidade da água desses ambientes, a disponibilidade de alimento natural para a comunidade aquática presente no sistema, além de acrescentar informações na literatura, ainda escassas sobre os efeitos dessa atividade sobre comunidade zooplanctônica. O principal objetivo deste trabalho foi testar a hipótese do efeito do cultivo de peixes em tanques-rede no Reservatório de Itá sobre a estrutura da comunidade zooplanctônica, tendo também como objetivos específicos: 1-Caracterizar a composição zooplanctônica entre a área de cultivo e a área controle; 2-Relacionar a densidade da comunidade zooplanctônica com as variáveis físico-químicas da área de cultivo e a área controle, 3- Comparar a densidade da comunidade zooplanctônica em relação às diferentes profundidades (superfície e fundo); 4-Selecionar possíveis bioindicadores para uso futuro no monitoramento ambiental do reservatório de Itá,

22 22 Metodologia. Área de Estudo - A Usina Hidroelétrica de Itá localizada entre os municípios de Itá (SC) e Aratiba (RS) apresenta uma área inundada de 103 Km² no rio Uruguai, apresentando uma capacidade instalada de 1450MW, sendo um reservatório do tipo fio d agua com tempo de retenção médio de dias. A unidade de pesquisa para o desenvolvimento de teconologia para cultivo de peixes em tanques-rede, realizada pelo LAPAD/UFSC está situada em uma pequena baía com área de aproximadamente 3 ha, onde foram instalados 32 tanques-rede, sendo 20 com volume de 4 m 3 e 12 unidades de 8 m 3. Os tanques foram estocados com juvenis de dourado (Salminus brasiliensis), de jundiá (Rhamdia quelen) ou de suruvi (Steindachneridion scriptum). Durante o período de estudo os peixes foram alimentados com ração comercial fornecida diariamente na quantia equivalente a 3 % da bimoassa estocada, de acordo com o consumo dos peixes. A biomassa média de peixes mantida nas unidades de cultivo, durante o período experimental, foi de 180kg Figura 1: Mapa do reservatório de Itá (Santa Catarina/Rio Grande do Sul) com detalhe os pontos de coleta. (PTQR - ponto tanque rede; PC - ponto controle).

23 23 As vazões médias do Reservatório de Itá assim como a precipitação média, no período de estudo, estão apresentadas na Tabela1. Tabela 1: Valores médios mensais da vazão efluente (m³/s) e do índice de precipitação (mm) entre o período de outubro de 2009 a maio de 2010 no Reservatório de Itá. Out nov dez Jan Fev Março Abril Maio Vazão (m³/s) Precipitação (mm) 4,71 7,23 3,55 5,77 7,18 4,83 10,8 6,61. Amostragem e análise das amostras - A comunidade zooplanctônica foi avaliada a partir de coletas mensais, de outubro de 2009 a maio de 2010, realizadas em dois pontos distintos do reservatório, um deles situado na área dos tanques-rede, PTQR, (27 o 17 49,3 S e 52 o 22 27,7 W) e outro numa área sem influência das unidades de cultivo, PC, (Ponto controle - 27 o 18 17,9 S e 52 o W), (figura 1), sendo coletadas amostras qualitativas e quantitativas da superfície e do fundo. Em campo foi feita a concentração do zooplâncton em rede de 68µm sendo o material coletado imediatamente fixado em formaldeído 4%, tamponado. Para as análises foram realizados três arrastos verticais e três arrastos horizontais combinados, com a rede de plâncton e para as análises quantitativas foi filtrado um volume final de 150L para cada amostra e profundidade, com auxílio de um balde de 20L para amostras superficiais e da garrafa de Van-dorn de 10 L para amostras do fundo. Foram medidas também em campo nos mesmos pontos e profundidades as variáveis ambientais de temperatura da água, ph, condutividade e oxigênio dissolvido (OD), com o auxílio de uma sonda multiparâmetros (YSI-6600), a transparência da coluna d água com o disco de Secchi e em laboratório foram analisadas as concentrações de amônia total, nitrito, nitrogênio total, fósforo total, fósforo orgânico, fósforo total dissolvido e clorofila- a. A análise qualitativa foi baseada em bibliografias específicas (Koste, 1978; Paggi, 1990; Streble & Krauter, 1987; Korovchinsky, 1992; Reddy, 1994; Reid, 1985; Matsumura-Tundisi, 1986; Dussart & Defaye, 1995; Segers, 1995; Elmoor-Loureiro, 1997). As análises quantitativas e qualitativas das amostras foram realizadas em laboratório, em microscópio óptico. Para a determinação da densidade foram obtidas sub-amostragens com uma pipeta (1mL),

24 24 sendo contado um mínimo de 100 indivíduos para cada grupo, em câmaras de Sedgewick-Rafter (1mL), sob microscópio óptico. A contagem dos organismos foi baseada na metodologia de Bottrell et al. (1976), tendo sido estabelecidas três sub-amostras, entretanto, aquelas amostras que apresentaram número reduzido de indivíduos foram contadas integralmente. Para verificar o efeito do cultivo de peixes nos grupos zooplanctônicos analisados, levando em consideração aspectos de riqueza e densidade, foi realizada a análise de variância não-paramétrica (Mann-Whitney U teste, Zar, 1984) com auxílio do software Statistica versão 7.1 (Statsoft Inc., 2005). A Análise de Correspondência Canônica (ACC) com o programa CANOCO 4.0 (Ter Braak, 1986) foi utilizada para verificar a relação da matriz biótica da abundância do zooplâncton com a matriz abiótica (variáveis físicas e químicas da água) e biomassa fitoplanctônica. A significância dos eixos gerados foi primeiramente testada através de uma matriz de correlação de Pearson (p<0,05), sendo selecionadas para a ACC as variáveis que apresentaram correlações significativas. Para selecionar os possíveis bioindicadores do reservatório de Itá foi calculado o Índice da Comunidade Zooplanctônica para Reservatórios (ICZ RES) (CETESB, 2006). Este índice leva em consideração a presença ou ausência dos grupos principais e relaciona a razão entre o número total de Calanoida, indicadores de melhor qualidade da água (Matsumura-Tundisi, 1999), e o número total de Cyclopoida, indicadores de ambientes altamente eutróficos (Sampaio et al., 2002).

25 25 Resultados A densidade da comunidade zooplanctônica na camada superficial foi maior na área do cultivo de peixes durante o período compreendido entre outubro e janeiro (M-W test, p=0,02). Entre os meses de fevereiro a maio, na camada superficial e durante todo o período no estrato do fundo houve semelhança na densidade zooplanctônica entre a área controle e aquela adjacente ao cultivo de peixes. Dados Abióticos Os parâmetros abióticos da qualidade da água foram semelhantes entre a área de cultivo e a área controle em ambas as profundidades (Tabela 2) com exceção para as concentrações de fósforo total e amônia que apresentaram maiores valores no fundo em ambos os pontos, sendo que esses valores foram ainda maiores no estrato fundo da área de cultivo de peixes. Os valores médios registrados na superfície do ponto tanque-rede, foram de 15,91(±3,91) e no fundo de 44,66 mg/l (±24,73), enquanto que a concentração de amônia foi de 25,16(±22,15) na superfície e 38,39 mg/l (± 20,86) no fundo. A variável clorofila a, manteve-se baixa ao longo do período estudado, tendo os maiores valores registrados no mês de janeiro e fevereiro atingindo 8,01 e 1,07 µg/l (respectivamente na superfície e no fundo do ponto controle) e no ponto tanque-rede de 4,23 e 0,53 µg/l (superfície e fundo, respectivamente). Esses valores diminuíram para zero no mês de fevereiro em ambos os pontos amostrais e a transparência do disco de secchi que nos mês de janeiro era de 0,75m e passou a 1,5m no mês de fevereiro. Os dados abióticos foram semelhantes entre a área dos tanquesrede e ponto controle, com exceção da concentração média de oxigênio dissolvido, que apresentou um menor valor registrado no ponto tanquerede quando comparado ao ponto controle (p=0,004).

26 26 Tabela 2: Valores médios de qualidade de água do Reservatório de Itá, sendo PTQR-S: ponto tanque- rede superfície, PTQR-F: ponto tanquerede fundo, PC-S: ponto controle superfície e PC-F: ponto controle fundo.. Comunidade Zooplanctônica Foi registrado um total de 64 táxons zooplanctônicos ao longo do estudo, entre os meses de outubro a maio. Sendo que o ponto controle superfície, coletado em maio, apresentou a maior riqueza mensal no estudo com 30 táxons e o ponto tanque-rede fundo, coletado em novembro, apresentou a menor riqueza com 13 táxons (Figura 3). Figura 3: Riqueza mensal do zooplâncton (nº total de táxons) no Reservatório de Itá (PTQR-S; ponto tanque rede superfície, PTQR-F; ponto tanque- rede fundo, PC-S; ponto controle superfície e PC-F; ponto controle fundo).

27 Os táxons identificados ao longo do estudo estão apresentados na Tabela 3, tendo destaque os rotíferos que apresentaram maior riqueza seguido dos copépodos e cladóceros. No grupo Rotifera, o gênero Brachionus teve a maior contribuição na riqueza com sete táxons seguido pelo gênero Keratella com cinco táxons. Em relação aos cladóceros, a espécie Bosmina freyi esteve presente tanto na área dos tanques-redes como na área controle, outra espécie de cladócero apresentou destaque, Diaphanossoma spinulosum esteve presente nos oito meses de estudo. No grupo dos copépodes, a ordem Cyclopoida apresentou grande destaque na riqueza com cinco táxons, enquanto que a ordem Calanoida apresentou apenas dois táxons registrados ao longo do estudo, ambos pertencentes ao gênero Notodiaptomus. Dentre os organismos identificados os rotíferos apresentaram a maior contribuição (45 táxons), sendo a área controle no estrato fundo (mês dezembro) e a área controle superfície (mês maio) as que apresentaram maior riqueza deste grupo, com 18 táxons em cada ponto. Já no grupo Copepoda foram identificados 12 táxons, dos quais 10 foram encontrados na superfície e no fundo do ponto tanque-rede no mês maio. O grupo Cladocera registrou a menor riqueza com um total de sete táxons, ocorrendo cinco destes na área controle fundo (mês dezembro) e superfície (mês fevereiro) assim como no ponto tanquerede fundo, mês fevereiro. 27

28 28 Tabela 3: Táxons identificados nos dois pontos de estudo (área controle e área dos tanques-rede) entre os meses de outubro a maio no Reservatório de Itá. ROTIFERA CLADOCERA Adinetta H. intermedia Bosmina freyi Anuraeopsis fissa Keratella cochlearis Bosminopsis deitersi Ascomorpha sp. K. tropica Bosminopsis sp. Asplanchna sieboldi K. americana Diaphanossoma spinulosum Asplanchna sp. K. lenzi Daphinia gessneri Brachionus angularis K. quadrata Moina micrura Brachionus dolabratus Kellicotia bostoniensis Macrothrix sp. B. falcatus Kellicotia longispina B. mirus Lecane bulla B. calyciflorus var. amphicerus Lecane lunaris COPEPODA B. bidentata Lecane sp. Náuplio cal. B. patulus patulus Macrochaetus coelinsi Náuplio cicl. Bdelloidea Polyarthra vulgaris Copepodito Cal Cephalodella sp. Polyarthra sp. Copepodito Ciclo. Conochilus coenobasis Proales sp. Copepodito harpaticoida Euchlanis dilatata Ptygura libera Euchlanis sp. Ploesoma sp. Termocyclops decipiens Filinia opoliensis Platyias quadricornis Termocyclops minutus F. terminalis Synchaeta pectinata A. furcatus Filinia longiseta Synchaeta sp. Notodiaptomus sp. Gastropus minor Trichocerca stylata N. incompositus Gastropus sp. T. cilindrica Mesocyclops sp. Hexarthra mira M. longisetus Referente às análises quantitativas o ponto controle fundo, mês maio, obteve o menor registro da densidade com 12,73 ind./l, enquanto no ponto tanque-rede superfície, mês novembro, registrou-se o maior valor com 302,72 ind./l. Os rotíferos apresentaram densidades expressivas sendo predominantes em alguns períodos em relação aos outros grupos, como por exemplo, nas coletas superficiais realizadas no mês de dezembro, que apresentaram valores de 106,7 ind./l na área dos tanques-rede e de 85,2 ind./l na área controle. Já os cladóceros apresentaram baixas densidades ao longo do estudo, sendo seu valor máximo registrado no ponto controle fundo, mês novembro, com 26,25 ind./l (Figura 4). O grupo Copepoda apresentou densidades mais elevadas em relação aos Rotifera e Cladocera. O ponto tanque-rede superfície, mês novembro, obteve a maior densidade com 274,58 ind./l seguido do ponto tanque-rede superfície, mês janeiro com 138,08 ind./l. A ordem Calanoida predominou em relação à ordem Cyclopoida do grupo

29 29 Copepoda entre os meses de outubro e janeiro (Figura 5), com registro máximo de 259,3 ind./l no ponto tanque-rede superfície no mês de novembro. Já entre os meses de fevereiro e maio a ordem Cyclopoida foi a mais predominante com seu maior registro de densidade no ponto controle superfície, em fevereiro, com 36,7 ind./l. Figura 4: Densidade mensal de organismos zooplanctônicos no Reservatório de Itá (PTQR-S; ponto tanque rede superfície, PTQR-F; ponto tanque rede fundo, PC-S; ponto controle superfície e PC-F; ponto controle fundo). Figura 5: Contribuição dos copépodos Cyclopoida e Calanoida na densidade relativa mensal (%) no Reservatório de Itá (PTQR-S; ponto tanque rede superfície, PTQR-F; ponto tanque rede fundo, PC-S; ponto controle superfície e PC-F; ponto controle fundo).

30 30 Na análise de correspondência canônica (CCA) os autovalores dos eixos 1 e 2 são 62,5 % e 29,5 %, respectivamente, e explicam 92 % da variância total das médias ponderadas. O eixo 1 apresentou correlações positivas entre ph, condutividade, temperatura, nitrogênio total e clorofila, além de uma correlação negativa com o fósforo total. O eixo 2 foi composto da correlação positiva entre a condutividade, a temperatura e o nitrogênio total, mostrando uma correlação negativa entre a amônia e condutividade. As abundâncias dos táxons e as variáveis ambientais foram significativamente correlacionadas nos eixos (teste de permutação de Monte Carlo com a soma total de autovalores, p<0,05). Figura 6: Diagrama de ordenação da análise de correspondência canônica (CCA) com os grupos do zooplâncton (triângulos); DENSI: Densidade total, ROT: Densidade de rotíferos; CLA: Densidade de cladóceros e COP: Desnaidade de copépodos e as variáveis ambientais (setas); Cond: condutividade, Cl: clorofila, AM: amônia, P-T: fósforo total, N-T: nitrogênio total, Tem: temperatura e ph, no Reservatório de Itá.

31 31 Entre o período de outubro e janeiro a ordem Calanoida teve uma expressiva contribuição numérica em relação à ordem Cyclopoida, com valores obtidos a partir do índice da comunidade zooplanctônica (ICZ Res) variando entre 5,4 a 3,24. Essa dominância foi oposta no período entre fevereiro e maio, quando houve uma dominância de Cyclopoida, com valores do ICZ Res em torno de 0,6 (Tabela 5). Tabela 5: Razão entre as densidades das Ordens Calanoida e Cyclopoida nos dois pontos amostrais agrupada em dois períodos (de outubro a janeiro e entre fevereiro e maio) no reservatório de Itá (PC - ponto controle; PTQR ponto tanque-rede). PC (outubro-janeiro) PTQR (outubro-janeiro) PC (fevereiro-maio) PTQR (fevereiro-maio) Razão Cal/Cycl 3,24 5,4 0,61 0,62 A fim de selecionar os possíveis bioindicadores foram realizadas duas matrizes de correlação de Spearman, sendo uma para os dados de abundância da comunidade zooplanctônica e os dados abióticos no ponto controle e outra para os dados de abundância e abióticos do ponto tanque rede. No ponto tanque-rede os rotíferos apresentaram as maiores correlações, sendo a espécie Conochilus coenobasis correlacionada negativamente com o fósforo orgânico (r=-0,73), Asplanchna sieboldi positivamente com a condutividade (r=0,73), Hexarthra intermédia com amônia (r=0,80) e fósforo total dissolvido (r=0,72), Ptygura libera com amônia (r=0,71) e fósforo total dissolvido (r=0,72), rotífero total e nitrogênio total (r=0,88). Também apresentaram correlações significativas (p<0,05) as espécies de cladóceros Bosminopsis deitersi com o nitrogenio total (r=0,81) e Diaphanossoma spinulossum com a clorofila a (r=0,83) e a densidade total de copépodo com a temperatura (r=0,72) e fósforo orgânico (r=-0,85). No ponto controle, as espécies de rotífero Brachionus dolabratus apresentaram correlação positiva com o oxigênio dissolvido e condutividade (r=0,72), Keratella americana com amônia (r=0,73) e nitrogênio total (r=-0,95) e Kellicotia longispina com o nitrogênio total (r=0,76). Para as espécies de cladóceros apenas Diaphanossoma spinulossum apresentou correlação significativa, com as variáveis ph e oxigênio dissolvido (r=0,79 e 0,81, respectivamente). E a espécie Notodiaptomus incompositus, do grupo Copepoda, com o fósforo total dissolvido (r=0,80).

32 32 Discussão A área sob influência do cultivo de peixes apresentou diferença significativa na densidade zooplanctônica em relação à área controle, apenas no primeiro período avaliado para os dados de superfície, com densidade média equivalente ao dobro daquela observada na área controle. No segundo período de estudo, compreendisoentre fevereiro e maio, houve uma redução na densidade zooplanctônica de todas as áreas amostradas, inclusive com variação na composição da comunidade zooplanctônica em relação ao primeiro período estudado. Possivelmente essa mudança da caracterização do zooplâncton, em termos de riqueza e abundância tenha sido influênciada pela variação do tempo de residência da água do reservatório. Entre o período de janeiro a fevereiro houve uma redução de 21 % da vazão efluente do reservatório, sendo que os valores de clorofila reduziram a zero e a transparência do disco de secchi dobrou no mês de fevereiro. Esse conjunto de fatores pode explicar a redução na densidade total, já que houve uma retirada da camada superficial do reservatório a partir da abertura das comportas no mês de janeiro. Os parâmetros abióticos da qualidade da água no reservatório de Itá foram semelhantes entre a área de cultivo e a área controle em ambas as profundidades. Essa característica também foi demonstrada em outros trabalhos, em que as pisciculturas em tanques-rede não chegaram a alterar significativamente algumas das variáveis físico-químicas da água (Henry e Nogueira, 1999; Neves, 2008; Zanatta, 2007;Carvalho et al.,2008b). Entretanto no presente estudo apenas o oxigênio dissolvido apresentou diferença significativa entre o ponto tanque-rede e a área controle, sendo os maiores valores registrados no ponto controle, sendo um dos efeitos causados pelo cultivo de peixes em tanque-rede sobre uma a qualidade de água. Em reservatórios, a capacidade de diluição e minimização dos impactos sobre as comunidades dependerá da circulação da água. Além disso, em longo prazo, o recebimento de carga constante de nutrientes pode superar a capacidade do ambiente em absorver e metabolizar esses resíduos, resultando na eutrofização, com impactos relevantes nas comunidades planctônicas (Agostinho et al., 2007). Considerando as variáveis físicas e químicas, não foram encontradas grandes oscilações dos dados no Reservatório de Itá, com exceção do fósforo total e amônia, que no estrato fundo obteve maiores valores comparados à superfície, principalmente no ponto tanque-rede em que o valor médio

33 33 do fósforo total no fundo (44,66 µg/l) foi o dobro do encontrado na superfície (15,91µg/L). De acordo com Alves e Baccarin (2005) 66% do fósforo aportado pelo arraçoamento intensivo vão para o sedimento, sendo essa uma possível explicação dos maiores valores registrados de fósforo no fundo. Assim como no presente estudo, na represa de Nova Avanhandava (baixo rio Tietê), Carvalho (2006) e Paes (2006) demonstraram que as pisciculturas em tanques-redes não alteram significativamente algumas variáveis físico-químicas da água, tais como ph, clorofila-a, condutividade iônica, nutrientes totais, dentre outros. A maior contribuição de espécies de rotíferos sobre os demais grupos na composição da comunidade zooplanctônica em lagos e reservatórios do Brasil vem sendo comumente reportada (Rocha et al.,1995). Embora a maioria das espécies de rotíferos seja cosmopolita, segundo Gannon e Stemberger (1978), algumas espécies possuem um valor indicador para os corpos de água com características intermediárias entre a oligotrofia e a eutrofia. O Reservatório de Itá apresentou uma elevada contribuição dos rotíferos na riqueza em relação aos outros grupos com 45 táxons. Semelhante ao registrado nos trabalhos de Matsumura-Tundisi e Tundisi (2005) que encontraram 32 espécies de rotíferos e Serafim- Júnior (2010) com um registro de 52 espécies, sendo esse grupo predominante na riqueza total. As espécies mais abundantes no estudo (Brachionus falcatus, Conochilus coenobasis, Gastropus minor, Bosmina freyi,) são também comumente observadas em reservatórios brasileiros (Nogueira, 2001; Sampaio et al., 2002; Panarelli et al. 2003; Matsumura- Tundisi e Tundisi, 2005; Sendacz et al., 2006; Nogueira et al., 2008; Sartori et al., 2008). O predomínio dos rotíferos pode ser explicado pela interferência da dinâmica de manejo no Reservatório de Itá (alterações na vazão e baixo tempo de residência, por exemplo) sobre estas espécies, que não exigem habitats mais constantes para completarem seu ciclo, e são mais oportunistas do que os copépodes (Velho et al., 2001). O grupo Copepoda foi o mais abundante, em destaque para a ordem Calanoida. Isso pode ser explicado pelo estado trófico do reservatório, pois de acordo com Gannon & Stemberger (1978); Pace (1986); Tundisi et al. (1988) e Rocha et al. (1995) espécies da ordem Calanoida parecem mais adaptadas a condições oligotróficas, enquanto Cyclopoida são mais abundantes em águas eutróficas. Neste sentido, em ambientes oligotróficos, com maior transparência da água e menores valores de condutividade elétrica e nutrientes, o nanofitoplâncton é a

34 34 fração dominante, permitindo que o zooplâncton herbívoro, representado por filtradores como Calanoidas e grandes cladóceros (dafinídeos e sidídeos), sejam mais abundantes (Tundisi et al., 1988; Rietzler et al., 2002; Sampaio et al., 2002), sendo estas características encontradas no presente estudo. A partir da aplicação do ICZREs, que relaciona a razão entre o número total de calanóide - indicador de melhor qualidade da água (Matsumura-Tundisi,1999) e o número total de Cyclopoidas - indicador de ambientes altamente eutróficos (Sampaio et al., 2002), vem sendo comumente utilizado como ferramenta de bioindicadores em reservatórios. No reservatório de Itá a predominância de copépodos Calanoida resultou em uma elevada razão Calanoida/Cyclopoida, assumindo, portanto uma característica de ambiente com baixos valores tróficos. O grupo Rotifera apresentou correlações significativas entre os táxons pertencentes a esse grupo e a concentração de nutrientes. Essa correlação foi mais evidente na área dos tanques-rede, por exemplo, os rotíferos Conochilus coenobasis, que esteve correlacionada negativamente com o fósforo orgânico, Hexarthra intermedia e Ptygura libera positivamente com amônia e fósforo total dissolvido e rotífero total positivamente com o nitrogênio total. Semelhante ao observado no presente estudo o grupo Rotifera é comumente associado a ambientes com maiores valores de trofia, sendo correlacionados positivamente com os compostos nitrogenados e o fósforo (Matsumura-Tundisi et al., 1990; Attayde e Bozzeli, 1998; Matsumura-Tundisi, 1999; Piva-Bertoletti, 2001; Branco et al., 2002; 2008) Os resultados obtidos no presente estudo indicam que houve um efeito do cultivo de peixes em tanques-rede sobre a comunidade zooplanctônica no Reservatório de Itá durante os meses de outubro a janeiro, período também em que foram registradas as maiores razões Calanoida/Cyclopoida. Entretanto no período seguinte o reservatório assumiu uma característica mais homogenia entre as duas áreas estudadas, possivelmente pela elevação da vazão efluente no mês de janeiro que favoreceu a perda da camada superficial, reduzindo a densidade total do zooplâncton e favorecendo o desenvolvimento de grupos mais oportunistas, tais como os rotíferos. As espécies Hexarthra intermedia e Ptygura libera podem ser utilizadas como indicadoras do aumento de trofia da água, uma vez que estiveram correlacionadas positivamente ao aumento da amônia e fósforo total dissolvido. Por outro lado, a espécie Conochilus coenobasis

35 esteve correlacionada negativamente com o aumento da concentração de fósforo orgânico, sendo indicadora de um menor grau de trofia da água. As razões entre a abundância de copépodos Calanoida e Cyclopoida têm sido utilizadas como indicadores do grau de trofia em reservatórios. A abundância média de Calanoida foi superior à da ordem Cyclopoida, durante o período do estudo, assumindo características de boa qualidade de água, corroborando com os dados físicos e químicos onde não houve diferença significativa entre os pontos, exceto o oxigênio dissolvido. 35

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41 41 Capítulo II Artigo a ser submetido à revista Acta Limnologica Brasiliensia. Biomassa zooplanctônica de um reservatório subtropical com piscicultura em tanque-rede Bruna Roque Loureiro, Christina Wyss Castelo Branco, Evoy Zaniboni Filho. RESUMO Este estudo teve o objetivo de verificar a variação dos valores de biomassa zooplanctônica de um reservatório subtropical situado no rio Uruguai (SC/RS), durante o período de outubro/2009 a maio/2010. Foram realizadas amostragens mensais em duas profundidades do reservatório, superfície e fundo, com o auxílio da garrafa Van Dorn e rede de plâncton (68µm) em dois pontos: área controle e área de cultivo de peixe em tanque-rede. A biomassa dos rotíferos foi obtida através do biovolume e a dos cladóceros e copépodos, a partir da pesagem em balança micro-analítica. Os valores de biomassa registrados variaram entre 131,56 µg/l e 6,47 µg/l. O grupo que mais contribuiu nesses valores foi o Copepoda, principalmente nas formas de náuplios e copepoditos, sendo 127,56 µg/l o maior valor registrado para esse grupo, diferente da contribuição dos rotíferos que apresentou biomassa máxima de 2,01 µg/l. A área de cultivo apresentou os maiores valores de biomassa zooplânctonica na camada superficial (p<0,05) em relação à área controle durante o período compreendido entre outubro e janeiro. A biomassa zooplanctônica na água de fundo foi semelhante entre as áreas durante todo o período de estudo (p>0,05). Entre o período de fevereiro a maio qundo foi registrada uma redução de 21% da vazão efluente, houve uma redução da biomassa zooplânctonica em todas as áreas amostradas, quando o cultivo de peixes deixou de afetar a biomassa do zooplâncton. Palavras-chave: Zooplâncton, biomassa, Rio Uruguai, cultivo de peixes.

42 42 Introdução A comunidade zooplanctônica constitui o elo fundamental na dinâmica dos ecossistemas aquáticos, especialmente na cadeia alimentar, no fluxo de energia e na ciclagem de nutrientes, considerando que sua biomassa é uma medida da contribuição de cada um dos componentes para a energia e os recursos disponíveis dentro da comunidade (Melão, 1999: Matsumura-Tundisi, 1999; Espíndola et al.,2000). Para um melhor entendimento da ecologia dos ecossistemas aquáticos, necessita-se de mais trabalhos que abordem a dimensão e a real quantidade de matéria e energia aportada ao ecossistema. A biomassa da comunidade aquática fornece informações qualitativas da matéria orgânica disponível nos diferentes níveis tróficos e pode ainda, caracterizar a complexidade das principais interações bióticas, como a predação e a competição, e das perturbações naturais, além de possibilitar a realização de inferências sobre a estrutura do ambiente aquático independente da taxonomia (Rodríguez e Mullin, 1986; Echevarría et al. 1990; Ahrens e Peter, 1991). Uma avaliação realista do verdadeiro significado ecológico de cada grupo da comunidade zooplanctônica não se deve limitar simplesmente a determinar apenas a abundância dos organismos, o que pode levar a generalizações um tanto simplistas (Pinto-Coelho, 2004). Embora os rotíferos sejam geralmente mais abundantes, os microcrustáceos contribuem em maior proporção com a biomassa total, como reportado por muitos autores (De Manuel e Jaume, 1994; Rocha et al., 1995; Ghadouani et al., 1998). Entretanto, as informações sobre a biomassa zooplanctônica são ainda escassas. Apesar disso, alguns autores investigaram a biomassa do zooplâncton em reservatórios brasileiros (Esteves e Sendacz, 1988; Matsumura-Tundisi et al., 1989; Melão e Rocha, 2000; Sendacz et al., 2006). Nos reservatórios tem sido registrado um predomínio numérico de organismos de pequena massa, como os rotíferos, e uma maior contribuição para a biomassa dos organismos maiores, como cladóceros e copépodes. Na comunidade zooplanctônica, os rotíferos podem representar os maiores valores de biomassa, como mostrado por Hardy et al. (1984) em estudos realizados no lago Camaleão (Estado do Amazonas), onde esses organismos apresentaram mais de 70% da biomassa total. Estudos desenvolvidos por Okano (1994) mostraram que os rotíferos foram responsáveis por 61% da biomassa total da comunidade zooplanctônica.

43 No entanto alguns estudos (Matsumura-Tundisi et al. 1989; De Manuel e Jaume, 1994; Rocha et al. 1995; Melão, 1997) obtiveram resultados diferentes, mostrando que, embora os rotíferos apresentem o maior numero de indivíduos, sua biomassa é muito baixa dentro da comunidade. No entanto, Ruttner-Kolisko (1977) afirma que a contribuição dos rotíferos em termos de biomassa não deve ser subestimada, em virtude da sua alta taxa de renovação populacional, o que implica em maior disponibilidade de matéria e energia para outros níveis de consumidores. Além disso, seu alto valor nutritivo tem papel relevante nas cadeias tróficas dos ambientes dulcícolas (Ruttner- Kolisko, 1974). O objetivo deste trabalho foi de avaliar o efeito do cultivo em tanque-rede sobre a biomassa zooplanctônica no reservatório de Itá, bem como verificar a correlação entre a biomassa zooplanctônica e biomassa fitoplanctônica. Testando a hipótese de que essa comunidade sirva como fonte direta alimentar do zooplâncton. 43

44 44 Metodologia. Área de Estudo - A Usina Hidroelétrica de Itá localizada entre os municípios de Itá (SC) e Aratiba (RS) apresenta uma área inundada de 103 Km² no rio Uruguai, apresentando uma capacidade instalada de 1450MW. A unidade de pesquisa para o desenvolvimento de teconologia para cultivo de peixes em tanques-rede, realizada pelo LAPAD/UFSC está situada em uma pequena baía com área de aproximadamente 3 ha, onde foram instalados 32 tanques-rede, sendo 20 com volume de 4 m 3 e 12 unidades de 8 m 3. Os tanques foram estocados com juvenis de dourado (Salminus brasiliensis), de jundiá (Rhamdia quelen) ou de suruvi (Steindachneridion scriptum). Durante o período de estudo os peixes foram alimentados com ração comercial fornecida diariamente na quantia equivalente a 3 % da bimoassa estocada, de acordo com o consumo dos peixes. A biomassa média de peixes mantida nas unidades de cultivo, durante o período experimental, foi de 180kg Figura 1: Mapa do reservatório de Itá (Santa Catarina/Rio Grande do Sul) com detalhe os pontos de coleta. (PTQR - ponto tanque rede; PC - ponto controle).

45 45 As vazões médias do Reservatório de Itá assim como a precipitação média, no período de estudo, estão apresentadas na Tabela 6. Tabela 6: Valores médios de vazão efluente (m³/s) e o índice de precipitação (mm) entre o período de outubro de 2009 a maio de 2010 no Reservatório de Itá. Out nov dez Jan Fev Março Abril Maio Vazão (m³/s) Precipitação (mm) 4,71 7,23 3,55 5,77 7,18 4,83 10,8 6,61. Amostragem e análise das amostras - A comunidade zooplanctônica foi avaliada a partir de coletas mensais, de outubro de 2009 a maio de 2010, realizadas em dois pontos distintos do reservatório, um deles situado na área dos tanques-rede, PTQR, (27 o 17 49,3 S e 52 o 22 27,7 W) e outro numa área sem influência das unidades de cultivo, PC, (Ponto controle - 27 o 18 17,9 S e 52 o W), (figura 1), sendo coletadas amostras para a biomassa da superfície e do fundo. Em campo foi feita a concentração do zooplâncton em rede de 68µm sendo o material coletado imediatamente fixado em formaldeído 4%, tamponado. Foi filtrado um volume final de 150L para cada amostra e profundidade, com auxílio de um balde de 20L para amostras superficiais e da garrafa de Van-dorn de 10 L para amostras do fundo. Foi coletada também em campo amostras de água nos mesmos pontos e profundidades para a análise de clorofila- a, sendo adotada a metodologia pelo método colorimétrico, após a extração com acetona 90% (Lorenzen, 1967). A identificação taxonômica foi baseada em bibliografias específicas (Koste, 1978; José de Paggi, 1989; Streble e Krauter, 1987; Korovchinsky, 1992; Reddy, 1994; Reid, 1985; Matsumura-Tundisi, 1986; Defaye e Dussart, 1995; Segers, 1995; Elmoor-Loureiro, 1997).. Estimativa da biomassa - Para os adultos de copépodos e cladóceros, foi adotada a técnica de pesagem para a obtenção do peso seco. Os indivíduos utilizados neste procedimento, 30 para cada espécie, foram lavados em água destilada, procurando-se retirar todo o material aderido à carapaça, sem danificá-los, sendo adotado 30 minutos para o tempo de lavagem (Culver et al., 1985). Antes de realizar a pesagem dos organismos foram separadas lamínulas e levadas à estufa por duas horas, posteriormente resfriadas no

46 46 dessecador por mais 30 minutos sendo por fim pesadas na balança de precisão para que se obtivesse o valor inicial destas sem os organismos para que no fim do processo de pesagem das lamínulas já com os organismos, esse valor fosse descontado, tendo o valor final do peso seco dos organismos. As lamínulas já com os indivíduos foram transferidas para a estufa dentro de placas de Petri, deixando-as secar por 24 h a 60 ºC (Burns, 1969; Edmonson e Winberg, 1971; Persson e Ekbohm, 1980; Pace e Orcutt, 1981; Rosen, 1981; Schram et al., 1981; Tessier et al., 1983; McCauley, 1984; Culver et al., 1985; Hessen, 1989; Masundire, 1994). Após a secagem, as amostras foram colocadas para esfriar em um dessecador por uma hora (McCauley, 1984), e logo em seguida foram transferidas à balança para determinação do peso seco. Foi realizada, de acordo com a literatura, a obtenção de três leituras do peso da amostra e posteriormente calculada a média desses valores (Culver et al., 1985). Para os rotíferos, náuplios e copepoditos, foi adotado o método de determinação por biovolume, proposto por Ruttner-Kolisko (1977). Essa metodologia baseia-se na utilização de fórmulas matemáticas para calcular o volume dos indivíduos, a partir das formas geométricas que mais se assemelham à forma do corpo dos rotíferos, considerando diferentes dimensões do corpo. Essas medidas são realizadas com o auxílio de um microscópio óptico. Através dessas fórmulas é possível adaptar novas de acordo com a semelhança na morfologia, para os outros táxons encontrados. A partir de cálculos do biovolume, foi adotado o método de Rossa (2001) assumindo que 10 6 µm 3 equivale a 1µg de peso úmido (Bottrell et al., 1976), e o peso seco como 10% do peso úmido (Pace e Orcutt, 1981). A biomassa então é a estimada a partir das duas variáveis, numero de indivíduos e sua massa média (peso seco), expressa em µg/l. Para verificar o efeito do cultivo de peixes sobre a biomassa da comunidade zooplanctônica, foi realizada a análise de variância nãoparamétrica (Mann-Whitney U teste, Zar, 1984) separados em profundidades (superfície e fundo) e em períodos; (outubro a janeiro e o período de fevereiro a maio). Foi também realizada uma correlação de Pearson a fim de verificar a correlação da biomassa zooplanctônica com a biomassa fitoplanctônica, utilizando o software Statistica versão 7.1 (Statsoft Inc., 2005).

47 47 Resultados A biomassa total da comunidade zooplanctônica na camada superficial, entre o período de outubro a janeiro, foi maior na área influenciada pelo cultivo de peixes em tanques-rede (M-W test, p=0,04). No estrato de fundo a biomassa zooplanctônica foi semelhante durante todo o período de estudo, bem como na camada superficial durante o período entre fevereiro a maio (p>0,05). Os valores de biomassa zooplanctônica e fitoplanctônica não apresentaram correlação significativa entre si, refutando, portanto, a hipótese de que essa comunidade é uma fonte direta na cadeia alimentar do zooplâncton.. Biomassa fitoplanctônica A biomassa fitoplanctônica (clorofila-a) no reservatório de Itá não apresentou valores elevados, sendo a máxima registrada de 8 mg/l e mínima de zero, sendo os maiores valores médios registrados na camada superfícial em relação ao fundo. Foi registrado o valor nulo de clorofila no mês de fevereiro, depois de ter sido observado o valor máximo na camada superficial no mês de janeiro, com médias de 8 mg/l e 4,27 mg/l. Tabela 7: Biomassa zooplanctônica nos dois pontos amostrais no reservatório de Itá (PTQR S; ponto tanque-rede superfície, PTQR-F; ponto tanque-rede fundo, PC S; ponto controle superfície e PC-F; ponto controle fundo). PTQR-S PTQR-F PC-S PC-F média desvio média desvio média desvio média desvio Clorofila a 2,20 1,84 0,69 0,74 2,60 2,77 0,23 0,42

48 48. Biomassa zooplanctônica O ponto tanque-rede superfície apresentou os maiores valores de biomassa total registrado ao longo dos oito meses estudados com 131,56 µg/l e 118,23 µg/l, nos meses de outubro e novembro, respectivamente. Os menores valores registrados foram no ponto tanque-rede superfície, mês de abril, com 6,47 µg/l seguido do ponto controle superfície no mês de maio com 6,95 µg/l (Figura 7). Figura 7: Biomassa mensal (µg/l) de organismos zooplanctônicos no Reservatório de Itá. PTQR-S; ponto tanque rede superfície, PTQR-F; ponto tanque rede fundo, PC-S; ponto controle superfície e PC-F; ponto controle fundo. Houve uma variação na biomassa e na contribuição dos grupos em diferentes proporções, sendo que os copépodos em todos os meses e pontos analisados foram predominantes. A maior contribuição deste grupo foi no ponto tanque-rede superfície, em outubro, com 127,56 µg/l, ou seja, neste ponto o grupo apresentou uma contribuição que representou 97 % da biomassa total. Outro ponto que contou com uma expressiva contribuição dos copépodos foi a área controle superfície (mês novembro), com 116,07 µg/l representando 98 % da biomassa total. Os cladóceros apresentaram seus valores máximos no ponto controle fundo, nos meses de novembro (24,72 µg/l) e dezembro (9,58 µg/l) e os menores valores encontrados foram no mês de maio, no ponto controle fundo, com 0,17 µg/l e no ponto tanque-rede fundo, com 0,37 µg/l. Já os rotíferos contribuíram pouco para a biomassa total,

49 49 sendo o maior valor registrado no ponto tanque-rede superfície, no mês de outubro, com 2,01 µg/l, e seu menor valor foi de 0,038 µg/l no ponto controle fundo, no mês de maio. A densidade relativa, a partir da análise das amostras quantitativas, do grupo Rotifera foi expressiva em quase todos os pontos, seguida pelo grupo Copepoda (Figura 8). Porém a partir dos dados já apresentados de biomassa, pode-se perceber que os rotíferos mesmo com sua expressiva contribuição na densidade relativa apresentaram baixos valores de biomassa comparados ao grupo Copepoda e Cladocera. Figura 8: Densidade relativa (%) em cada ponto amostral no Reservatório de Itá. PTQR-S; ponto tanque rede superfície, PTQR-F; ponto tanque rede fundo, PC-S; ponto controle superfície e PC-F; ponto controle fundo. Os valores de densidade média nos pontos controle e tanque rede evidenciaram que as formas náuplio e copepodito apresentaram maior contribuição em relação à forma adulta (Tabela 5), entretanto a forma adulta da espécie Notodiaptomus incompositus obteve expressiva contribuição na biomassa total. Na ordem Cyclopoida a espécie Thermocyclops minutus contribui mais com o aumento da biomassa a partir do segundo período.

50 50 Tabela 8: Densidade média (ind./l) dos copépodos separados por estágios (Adulto, Náuplio e Copepodito) e Ordens (Cyclopoida e Calanoida) em cada ponto amostral (PC - área controle; PTQR - área de cultivo). PC P T Q R A d u lto C yc lo p o id a 1,2 4 1, 79 N áu plio Cyclopoida 1 1, , 64 C op e p o dito C y c lo p oid a 3,7 3 3, 50 Adu lto Calan oida 1,7 6 2, 07 N áu plio Calanoid a 2 2, , 36 C op e p o dito C a la n o ida 2,7 1 3, 47 A falta de correlação entre os valores de densidade e biomassa zooplanctônica indica uma variação na composição da comunidade. Os maiores valores de biomassa registrados na área de cultivo de peixes está associada ao predomínio de copépodos e cladóceros naquela região, enquanto que na área controle a camada superficial da água apresentou elevada concentração de rotíferos, correspondendo a mais de 70 % da densidade zooplanctônica. Mesmo assim os valores de biomassa total podem ser considerados baixos (Figura 9). Figura 9: Densidade (ind./l) e biomassa (µg/l) do zooplâncton total no Reservatório de Itá. PTQR-S; ponto tanque rede superfície, PTQR-F; ponto tanque rede fundo, PC-S; ponto controle superfície e PC-F; ponto controle fundo.