Efeitos da invasão do mexilhão-dourado (Limnoperna fortunei) na dinâmica populacional de organismos fitoplanctônicos
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tese de doutorado
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Resumo
Considerada uma das espécies invasoras, de águas doces, mais agressivas da atualidade,
o mexilhão-dourado (Limnoperna fortunei) tem sido frequentemente estudado e os seus
impactos amplamente discutidos na literatura científica. Paralelo a isso, os ambientes
aquáticos têm sofrido impactos oriundos de diferentes atividades antrópicas, que vão
pela contramão da necessidade global, cada vez maior por águas de melhor qualidade. O
processo de invasão do mexilhão-dourado tem acelerado no Brasil nos últimos anos, e
atualmente atinge diferentes bacias hidrográficas que reúnem importâncias cênicas,
econômicas e ecológicas. Os impactos causados pelo bivalve nestes ambientes
invadidos ainda são bastante discutidos e muitas vezes contraditórios e algumas vezes
desconhecidos. Os impactos da invasão do mexilhão-dourado sobre a cadeia trófica dos
ambientes por ele invadidos estão entre os pontos mais discutidos e contraditórios na
literatura especializada. As variações temporais e espaciais, além das características
intrínsecas de cada ambiente estudado, estão entre as principais causas destas
divergências. Nesse sentido, este estudo buscou contemplar diferentes escalas
experimentais, abrangendo estudos em laboratório, em mesocosmo e em ambientes
abertos, além de diferentes escalas temporais, que variaram de alguns dias de
experimento a dois anos de monitoramento. A primeira fase dos estudos foi realizada
em uma bateria de experimentos laboratoriais pelo período de 11 dias, em ambientes
controlados, onde uma cianobactéria e uma alga verde foram oferecidas como alimento.
Em seguida experimentos em escala de mesocosmo, de doze dias, foram desenvolvidos
em tanques de pisciculturas de um reservatório invadido pelo bivalve, utilizando águas
do próprio ambiente, além da comunidade planctônica local. E por fim, foram
realizados dois anos de monitoramento, com amostragens trimestrais, em um
reservatório recém-invadido pelo mexilhão-dourado, para comparação de dados dos mesmos pontos monitorados antes da chegada do invasor. Os resultados, tanto
experimentais como de observação de campo, revelaram a alta capacidade de alteração
nas características físicas, químicas e hidrobiológicas da água que a invasão do
mexilhão-dourado é capaz de provocar. Em especial, aumento da penetração da luz na
coluna d´água, aumento da concentração dos nutrientes dissolvidos tais como amônio e
fósforo e profunda alteração nas estruturas das comunidades hidrobiológicas. Além
disso, este estudo confirma que a presença do mexilhão-dourado, mesmo em um curto
período de dias, já seria capaz de alterar de maneira significativa a estrutura de uma
comunidade fitoplanctônica, favorecendo alguns grupos e prejudicando outros. Os
resultados, portanto, corroboram com as hipóteses principais aqui levantadas, que
propuseram que a introdução do mexilhão-dourado poderia alterar a estrutura trófica
dos ambientes invadidos, tanto através da pressão seletiva por filtração, como do maior
acumulo de nutrientes na água, resultantes de sua atividade metabólica. Dentre as
espécies favorecidas, Microcystis aeruginosa, uma cianobactéria conhecida pela sua
capacidade de formar florações e produzir toxinas, teve sua densidade aumentada nos
experimentos laboratoriais. Os resultados apresentados neste trabalho podem servir,
portanto, como base para desenvolvimento de ferramentas de manejo, controle e
mitigação dos impactos causados pelo mexilhão-dourado nos ambientes por ele
invadidos.
Abstract
Considered as one of the most aggressive freshwater invasive species, the golden
mussel (Limnoperna fortunei) has been intensively studied and its impacts widely
discussed in the scientific literature. Additionally, the aquatic environments have
suffered impacts from different anthropic activities, going against the increasing global
necessity for high quality water. In recent years, the golden mussel invasive process has
accelerated in Brazil, and it currently reaches different watersheds with scenic,
economic and ecological importance. The impacts caused by the bivalve in these
invaded environments are still quite discussed and often contradictory. The impacts of
the golden mussel introduction on the trophic chain of invaded environments present
several contradictory points of view in the literature. The temporal and spatial
variations, and the intrinsic characteristics of each particular environment, are the main
causes of these divergences. In this sense, this study sought to contemplate different
temporal and spatial scales, covering studies in the laboratory, in mesocosmos and in
the field, in addition to different time scales, which varied from a few days to two years.
The first phase of the study was carried out in a battery of 11-day laboratory
experiments, under controlled conditions, when the animals were fed on a
cyanobacterium and a green alga. Then, twelve-day mesocosmic scale experiments
were performed in a reservoir invaded by the bivalve, using the reservoir water and the
local plankton community. Finally, a two years’ monitoring sampling was followed in
the field at monthly intervals in a reservoir recently invaded by the golden mussel. The
results, both experimental and from field observation, revealed the high capacity of
golden mussel to alter the physical and chemical properties of the water. In particular,
we observed increased light penetration into the water and increased concentration of
dissolved nutrients such as ammonium and phosphorus. In addition, this study confirms that the presence of the golden mussel, even on a few days scale, would be able to
modify the structure of the phytoplankton community, favoring some groups and
harming others. The results, therefore, corroborate the main hypotheses raised here,
which proposed that the introduction of the golden mussel could have an effect on the
trophic structure of the invaded environments, through selective pressure by filtration
and greater accumulation of nutrients in the water, consequence of its metabolic
activity. Among the favored species, Microcystis aeruginosa, a cyanobacterium able to
form blooms and to produce toxins, had its density increased in the laboratory
experiments. The results presented in this PhD thesis can therefore serve as the basis for
the development of tools with the purpose of managing, controlling and mitigating the
impacts caused by the golden mussel in the environments.
Assunto
Ecologia, Bioinvasão, Mexilhão-dourado, Cianobactérias
Palavras-chave
Invasões biológicas, Moluscos bivalves, Cianobactérias, Teia trófica, Reservatórios