Metabolismo mediado pelo bacterioplâncton em um lago raso subtropical e sua relação com a presença de macrófitas, sedimento e regime hídrico

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Canterle, Eliete Regina Bertazzo
• Orientador(a): Marques, David Manuel Lelinho da Motta
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Ecossistemas tropicais; Macrófitas aquáticas; Bacterioplâncton; Banhados; Sedimentos; Gases; Efeito estufa
• Palavras-chave em Inglês: Subtropical shallow ecosystems; Aquatic macrophytes; Biomass macrophyte; Water regime; Bacterioplankton; Bacterioplankton dynamics; Bacterial morphotypes; Bacterial community; Temporary wetlands; Sediment; Water/sediment interface; Greenhouse gases
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/274296

O Sistema Hidrológico do Taim é um sistema subtropical raso formado por um gradiente de terras úmidas e lagoas associadas, localizado no sul do Brasil. Esse sistema apresenta uma grande variação sazonal no nivel d'água, que se relaciona com a presença de macrófitas aquáticas e a distribuição espacial das mesmas. As macrófitas aquáticas são elementos importantes na estruturação de lagos rasos subtropicais e, junto com o fitoplàncton e matéria orgánica alóctone, favorecem o desenvolvimento do bacterioplâncton. Esses microrganismos são considerados elementos extremamente importantes para esses ecossistemas, em função de seu papel na decomposição de material orgânico e na remineralização de nutrientes inorgânicos, participando da ciclagem biogeoquímica, bem como da transferência de matéria e energia para os niveis tróficos superiores através da chamada alça microbiana. Em função do exposto, o presente trabalho foi desenvolvido a partir de abordagens que se referem ao compartimento sedimento de um banhado temporário (rice fields) no que tange à produção de gases de efeito estufa, e ao metabolismo da coluna d'água e da interface água/sedimento, a partir da utilização de experimentos em mesocosmos. Portanto, esse estudo tem como objetivo analisar os processos metabólicos que ocorrem na coluna d'água e na interface água-sedimento e no sedimento de uma área úmida subtropical, associados à dinâmica do bacterioplâncton e relacionados à diferentes variáveis, como a oscilação do nível de água, a espessura da coluna de sedimento, a quantidade de biomassa vegetal, bem como o tipo de macrófita predominante. Nossos resultados evidenciaram que o metabolismo dos ecossistemas rasos subtropicais pode ser afetado de diferentes formas pelas variáveis que atuam nos diferentes compartimentos analisados. A presença de diferentes tipos de macrófitas (Zizianopsis bonairensis e Schoenoplectus californicus (emergentes), Myriophyllum aquaticum e Potamogeton illinoensis (submersas), e Salvinia herzogii e Pistia stratiotes (macrófitas flutuantes) e de diferentes regimes hídricos levaram a uma redução nos valores de densidade, de biomassa e de produção bacteriana, especialmente na presença de macrófitas emersas, ao contrário da presença de macrófitas submersas e flutuantes, no regime de baixo nível dágua, onde essa redução foi menos acentuada. Da mesma forma, a quantidade de biomassa de uma macrófita submersa (Potamogetum illinoensis), e as variáveis relacionadas à qualidade do carbono decorrente dessa biomassa, como absorbância específica do COD, COD, CT e a razão de substâncias húmicas, além de diferenças na altura da lâmina d'água, foram fatores determinantes na dinâmica do bacterioplâncton, elevando os valores de densidade e biomassa bacteriana, e reduzindo a produção secundária, nessas condições. Por outro lado, na ausência de macrófitas e na presença de diferentes espessuras de sedimento, os nutrientes, especialmente as formas fosfatadas, e a concentração de diferentes formas de carbono, foram relacionadas a alterações nos valores observados para densidade, biomassa e produção bacteriana, além de levar a mudança nos diferentes grupos que formam a comunidade do bacterioplâncton. Assim, ao longo do experimento, a comunidade Bacteria (grupos Bacteria, α-Proteobacteria, β-Proteobacteria e Firmicutes) diminuiu a densidade de seus grupos específicos, sendo substituída pelo aumento de densidade dos organismos do domínio Archaea (Archaea, Methanogênicas, Metanotróficas aeróbicas e anaeróbicas, Beta-AOB e Nitrito-oxidantes). A morfotipagem bacteriana também foi afetada frente às diferentes variáveis ambientais analisadas, levando à alteração do predomínio e da densidade das formas coccus - regular rod - curved rod normalmente observados, possivelmente como forma de adequação celular frente à disponibilidade de recursos e pressão de predação. Da mesma forma, em banhados temporários subtropicais, as condições de alagamento típicas de um ciclo de cultivo resultaram em variações espaciais e temporais na produção de gases de efeito estufa, como CH4 e CO2, mostrando que estes locais são emissores potenciais de gases de efeito estufa, mesmo que em determinadas épocas do ano. Assim, aspectos como a densidade, a biomassa, a morfologia, a atividade e os grupos da comunidade do bacterioplâncton, além da produção de gases de efeito estufa, apresentaram comportamento distinto, relacionado às diferentes variáveis que foram determinantes nas diferentes situações ambientais destacadas neste estudo. Os dados obtidos permitem um melhor entendimento a respeito do metabolismo mediado pelo bacterioplâncton em ecossistemas rasos subtropicais, e podem ser utilizados como ferramenta para a previsão de processos metabólicos geradores de alterações do estado do ecossistema, principalmente quando submetidos à estressores, sejam naturais ou antrópicos.