Decomposição de macrófitas aquáticas em reservatórios com diferentes graus de trofia

Abstract

A proliferação de macrófitas aquáticas é um problema recorrente em reservatórios brasileiros, causando danos à qualidade da água e prejuízos econômicos aos responsáveis pelo seu gerenciamento. O potencial de crescimento dessas plantas gera um banco de detritos que, normalmente, acumula-se na zona litoral dos reservatórios e entra em processo de decomposição. A decomposição é um processo ecológico que depende de fatores físicos, químicos e biológicos, influenciada basicamente pela química da água, qualidade dos detritos e composição da comunidade associada. O objetivo deste estudo foi comparar os coeficientes máximos de decomposição (k) e avaliar a influência da comunidade microbiana e de invertebrados aquáticos sob a perda de massa de Eichhornia crassipes e Typha domingensis em um reservatório eutrófico e oligotrófico. As macrófitas verdes foram coletadas no reservatório eutrófico e, em laboratório, estas foram pesadas, secas ao ar e colocadas em “litter bags” (malha de 10 mm), que foram incubados nos dois reservatórios. Quatro replicatas foram retiradas nos tempos amostrais 7, 15, 30, 60, 90 e 120 dias. As variáveis físicas e químicas da água foram mensuradas a cada ida ao campo. Os coeficientes de decomposição foram calculados a partir do modelo de decaimento exponencial negativo e a caracterização química inicial dos detritos foi feita para ambas as espécies. A densidade de leveduras foi estimada pela contagem das colônias e a biomassa microbiana total e de fungos foi avaliada pela quantificação das concentrações de ATP e ergosterol, respectivamente. Os resultados revelam uma elevada perda de massa em sete dias devido à lixiviação e ambas as espécies se decompuseram mais rápido no reservatório eutrófico (E. crassipes; k = 0,033 dia -1 e T. domingensis; k = 0,024 dia -1) do que no oligotrófico (E. crassipes; k = 0,027 dia -1 e T. domingensis; k = 0,010 dia -1). A qualidade dos detritos influenciou a perda de massa inicial entre as espécies, bem como a colonização por micro-organismos e invertebrados aquáticos. Em relação à comunidade microbiana, a participação das bactérias no processo de decomposição parece ter sido mais importante no reservatório eutrófico, enquanto os fungos foram mais relevantes no oligotrófico. A comunidade de invertebrados aquáticos diferiu quanto à riqueza e densidade de organismos entre os reservatórios, provavelmente devido às diferenças na qualidade da água. Os resultados indicam que a maior disponibilidade de nutrientes (N- total, NH4+, NO2-, NO3-, p- total, PO4-), bem como as variações nas concentrações de oxigênio dissolvido e na temperatura da água podem ter acelerado o processo de decomposição, afetando a estrutura e a atividade da comunidade microbiana, bem como a composição de invertebrados. T. domingensis (decomposição lenta) é capaz de reter por mais tempo os nutrientes em seus tecidos, podendo ser utilizada em estratégias de manejo dos nutrientes no reservatório, enquanto E. crassipes (decomposição rápida) devolve ao sistema, em um curto espaço de tempo, grandes quantidades de nutrientes, dificultando o controle da eutrofização. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The proliferation of macrophytes is a recurrent problem in the Brazilian reservoirs that causes damage to water quality and economic losses to the managers. The growth of these plants produces a bank of litter that normally accumulates in the littoral zone of reservoirs which starts the decomposition. Decomposition is a process that depends on physical, chemical and biological factors, which are affected by the chemistry of water, the quality of litters and the composition of the associate community. The aims of this study were to compare the maximum decay rates of leaves (k) and evaluate the influence of microbial community and aquatic invertebrates in the leaves breakdown of Eichhornia crassipes and Typha domingensis in an eutrophic and oligotrophic reservoir. Green macrophytes leaves were “air dried” and placed in "litter bags" (10 mm mesh), which were incubated into the reservoirs, and four replicated were removed in 7, 15, 30, 60, 90 and 120 days. Water’s physical and chemical variables were measured in situ. The leaves breakdown was estimated by the negative exponential decay model and the initial chemical characterization was done for both species. The density of yeasts was estimated by counting the colonies and the microbial and fungi total biomass were evaluated by measuring the concentrations of ATP and ergosterol, respectively. The results showed a high mass loss in seven days due to leaching and both species decomposed faster in the eutrophic reservoir (E. crassipes; k = 0,033 dia -1 e T. domingensis; k = 0,024 dia -1) rather than in the oligotrophic (E. crassipes; k = 0,027 dia -1 e T. domingensis; k = 0,010 dia -1). The quality of detritus influenced the proportion of initial mass loss between species and colonization by microbial and aquatic invertebrates. In relation to the microbial community, the participation of bacteria in the decomposition seems to have been more important in the eutrophic reservoir, while the fungi were more important in the oligotrophic. The community of invertebrates differed in richness and density of organisms among the reservoirs, probably due to differences in water quality. The results indicated that the higher availability of nutrients (N- total, NH4+, NO2-, NO3-, P- total, PO4-), dissolved oxygen and water temperature might have accelerated the decomposition, affecting the structure and activity of the microbial community, as well as the composition of invertebrates. T. domingensis (slow decay rate) is able to maintain the nutrients in their tissues for a longer time, it may be used as strategies for managing nutrients stocks in reservoirs, while E. crassipes (fast decay rate) returns large quantities of nutrients to the system in a short time, making it difficult to control eutrophication processes.