Efeitos do ferro e da heterogeneidade de habitat na estrutura e biomassa das algas perifíticas

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dc.contributor.advisor1Almeida, Stefano Zorzal de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3680096174839424
dc.contributor.authorSantos, Ranyelle Caretta
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0003-7443-8531
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8489426062274538
dc.contributor.referee1Matsumoto, Silvia Tamie
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2158304667499789
dc.contributor.referee2Lehmkuhl, Angela Maria da Silva
dc.contributor.referee3Fernandes, Valeria de Oliveira
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/2323760323729607
dc.date.accessioned2024-05-29T20:55:54Z
dc.date.available2024-05-29T20:55:54Z
dc.date.issued2022-11-14
dc.description.abstractWater resources are essential ecosystems for living beings, but they have been subjected to pollutants from various sources. Heavy metals are one of the main known sources of pollution, discharged via effluents and, as seen more recently in Brazilian rivers, due to the rupture of mining tailings dams. Among metals, iron is an element that plays an important role in the composition of essential macromolecules of living organisms, as long as it is in adequate concentrations. The high concentration of iron in aquatic environments has become a problem, affecting the organization of biological communities. Periphytic algae are important mediators of anthropogenic impacts, being able to accumulate various nutrients, including metals, reflecting changes in the characteristics of the community. They are also influenced by spatial heterogeneity and complexity, which can help the community resist environmental impacts, since more complex habitats provide a greater range of niches and microenvironments that can be colonized, harboring greater diversity and richness. The hypothesis guiding this research is that more heterogeneous and complex habitats will provide greater resistance to periphytic algae impacted by high iron concentrations, since more heterogeneous and complex habitats will support greater richness, diversity and presence of tolerant algal species, due to the greater number of microhabitats and niches available to be occupied. The objective of this study was to evaluate the effect of iron and different degrees of habitat complexity on the structure and biomass of periphytic algae. For this purpose, periphytic algae were maintained in microcosms with different degrees of heterogeneity for thirty days, in two groups (positive: with added iron; control: culture medium without added iron), containing 6 treatments worked in triplicate. To create the different degrees of heterogeneity (treatments), macrophytes with different characteristics were used: a) submerged macrophyte (Egeria sp.), and b) floating macrophytes (Salvinia auriculata and Landoltia sp.). The periphyton inserted in the mesocosms was cultivated on artificial substrates from propagules collected in lentic environments of Lagoa Encantada and lower Rio Doce. The periphytic algae were evaluated by the following attributes: taxonomic composition, richness, density, dry weight, ash-free dry weight, pigments, dominance and abundance. To relate the ecophysiological changes in the algal community with the environmental variables, the nitrate and orthophosphate of the water, nitrogen, phosphorus and iron of the periphyton and macrophytes when possible were determined. The results obtained were evaluated using descriptive statistics, analyzing the amplitude of data variation and the dispersion around the mean. To give statistical rigor to the groups formed, the multiparametric statistical test PERMANOVA was applied. There was no interaction between habitat heterogeneity and iron. There was no significant difference in the community attributes regarding either habitat heterogeneity or iron addition. Diatoms were the most abundant in both groups and were resistant to the chemical stress generated by the addition of iron. A total of 82 taxa were recorded, distributed in 9 classes and 1 unidentified group (phytoflagellate). The number of indicator species was low, corresponding to 10% of the total number of taxa, so that the positive group presented 5 species and the control group 3. The concentration of iron added to the positive group was sufficient to generate significant changes in the composition of the periphytic community and did not result in significant losses in the community biomass. The macrophytes Salvinia auriculata and Landoltia sp. were shown to be good iron sequestrators from water and can be used as allies in bioremediation projects. The hypothesis was rejected, since no significant responses of the periphytic community were observed in relation to the different heterogeneities worked in the mesocosms.
dc.description.resumoOs recursos hídricos são ecossistemas essenciais para os seres vivos, porém vem sendo submetidos à poluentes de diversas fontes. Os metais pesados são umas das principais fontes conhecidas de poluição, despejados via efluentes e, como visto mais recentemente nos rios brasileiros, em decorrência do rompimento de barragens de rejeitos de atividade mineradora. Dentre os metais, o ferro é um elemento que representa papel importante na composição de macromoléculas essenciais dos organismos vivos, desde que esteja em concentrações adequadas. A alta concentração de ferro nos ambientes aquáticos tem se tornado um problema, afetando a organização das comunidades biológicas. As algas perifíticas são importantes mediadores de impactos antropogênicos, sendo capazes de acumular diversos nutrientes, inclusive metais, refletindo em mudanças nas características da comunidade. São também influenciadas pela heterogeneidade e complexidade espacial, que podem auxiliar a comunidade na resistência a impactos ambientais, pois habitats mais complexos fornecem maior gama de nichos e microambientes que podem ser colonizados, abrigando maior diversidade e riqueza. A hipótese que norteia esta pesquisa é que hábitats mais heterogêneos e complexos conferirão maior resistência às algas perifíticas impactadas pela alta concentração de ferro, visto que habitats mais heterogêneos e complexos suportarão maiores riqueza, diversidade e presença de espécies de algas tolerantes, em função do maior número de microhabitats e nichos disponíveis a serem ocupados. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ferro e de diferentes graus de complexidade de habitat na estrutura e biomassa das algas perifíticas. Para isso, as algas perifíticas foram mantidas em microcosmos com diferentes graus de heterogeneidade por trinta dias, em dois grupos (positivo: com adição de ferro; controle: meio de cultura sem adição de ferro), contendo 6 tratamentos trabalhados em triplicata. Para criar os diferentes graus de heterogeneidade (tratamentos), foram utilizadas macrófitas com diferentes características: a) macrófita submersa (Egeria sp.), e b) macrófitas flutuantes (Salvinia auriculata e Landoltia sp.). O perifíton inserido nos mesocosmos foi cultivado em substratos artificiais a partir de propágulos coletados em ambientes lênticos da Lagoa Encantada e baixo rio Doce. As algas perifíticas foram avaliadas pelos seguintes atributos: composição taxonômica, riqueza, densidade, peso seco, peso seco livre de cinzas, pigmentos, dominância e abundância. Para relacionar as mudanças ecofisiológicas na comunidade de algas com as variáveis ambientais foi determinado o nitrato e ortofosfato da água, o nitrogênio, o fósforo e o ferro do perifíton e macrófitas quando possível. Os resultados obtidos foram avaliados com o uso da estatística descritiva, analisando a amplitude de variação dos dados e a dispersão em torno da média. Para dar rigor estatístico aos grupamentos formados foi aplicado o teste estatístico multiparamétrico PERMANOVA. Não houve interação entre a heterogeneidade de habitat e o ferro. Não houve diferença significativa nos atributos da comunidade tanto em relação a heterogeneidade de habitat quanto à adição de ferro. As diatomáceas foram as mais abundantes em ambos os grupos e mostraram-se resistentes ao estresse químico gerado pela adição de ferro. Ao todo foram registrados 82 táxons distribuídos em 9 classes e 1 grupo não identificado (fitoflagelado). O número de espécies indicadoras foi baixo, correspondendo à 10% do número total de táxons, de modo que o positivo apresentou 5 espécies e o controle 3. A concentração de ferro adicionada no grupo positivo foi suficiente para gerar mudanças significativas na composição da comunidade perifítica e não resultou em perdas significativas na biomassa da comunidade. As macrófitas Salvinia auriculata e Landoltia sp. mostraram-se boas sequestradoras de ferro da água, podendo ser utilizadas como aliadas em projetos de biorremediação. A hipótese foi rejeitada, visto que não foram observadas respostas significativas da comunidade perifítica em relação as diferentes heterogeneidades trabalhadas nos mesocosmos.
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo (FAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/12787
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Biologia Vegetal
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Humanas e Naturais
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biologia Vegetal
dc.rightsopen access
dc.subjectHeterogeneidade de habitat
dc.subjectPerifíton
dc.subjectMesocosmos
dc.subjectMacrófita
dc.subject.cnpqAgronomia
dc.titleEfeitos do ferro e da heterogeneidade de habitat na estrutura e biomassa das algas perifíticas
dc.typemasterThesis
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