Las floraciones de cianobacterias tóxicas comprometen el uso del agua del Río Negro, Uruguay

Las floraciones de cianobacterias tóxicas generan impactos negativos a nivel ambiental, económico, y en la salud humana y animal. Se realizó un análisis de datos históricos (1989-2020, n = 423) y un experimento de enriquecimiento de nutrientes para estudiar las cianobacterias del Río Negro, principal río interno del país. En base a indicadores cuantitativos (biovolumen, abundancia de células de cianobacterias y observación visual), se definieron cuatro niveles de peligrosidad de exposición a cianobacterias tóxicas. Las cianobacterias más frecuentes (Microcystis sp. y Dolichospermum sp.) son productoras potenciales de diversas toxinas, incluyendo algunas que no han sido analizadas aún en Uruguay. Se advierte un deterioro ambiental creciente desde el año 2000, pautado por el aumento de la biomasa de cianobacterias y las concentraciones de toxinas (microcistinas). Los nutrientes en el agua indican eutrofización avanzada, asociada al incremento del área agrícola de la cuenca. Los resultados experimentales demostraron el papel clave de los nutrientes y el tiempo de residencia en el favorecimiento de estos organismos. Las floraciones tóxicas de cianobacterias amenazan seriamente los múltiples servicios ecosistémicos que brinda el río, siendo indispensable la instrumentación de planes de monitoreo de cianobacterias y medidas de manejo para controlar la eutrofización a largo plazo

Blooms de cianobactérias tóxicas comprometem o uso da água do Rio Negro, Uruguai

Toxic cyanobacterial blooms generate negative environmental, economic and health impacts. We carried out an analysis of historical limnological data (1989-2020, n = 423) and we performed a nutrient enrichment experiment to study the cyanobacteria of Río Negro, the largest internal river of Uruguay. We defined four hazard levels of exposure to toxic cyanobacteria based on quantitative indicators (biovolume and abundance of cyanobacterial cells and visual observation). The most common cyanobacteria (Microcystis sp. and Dolichospermum sp.) are potential producers of various toxins, including some that have not yet been analyzed in Uruguay. Accelerating environmental deterioration since 2000 has been caused by an increase of cyanobacteria biomass and concentrations of toxins (microcystins). Nutrient concentrations indicated advanced eutrophication, associated with the increase in the area devoted to agriculture of ​​the watershed. Experimental results demonstrated the key role of nutrients and residence time in favoring these organisms. Toxic cyanobacterial blooms seriously threaten the multiple ecosystem services provided by the river, making it essential to implement cyanobacteria monitoring, and management plans to control eutrophication in the long term.  Las floraciones de cianobacterias tóxicas generan impactos negativos a nivel ambiental, económico, y en la salud humana y animal. Se realizó un análisis de datos históricos (1989-2020, n = 423) y un experimento de enriquecimiento de nutrientes para estudiar las cianobacterias del Río Negro, principal río interno del país. En base a indicadores cuantitativos (biovolumen, abundancia de células de cianobacterias y observación visual), se definieron cuatro niveles de peligrosidad de exposición a cianobacterias tóxicas. Las cianobacterias más frecuentes (Microcystis sp. y Dolichospermum sp.) son productoras potenciales de diversas toxinas, incluyendo algunas que no han sido analizadas aún en Uruguay. Se advierte un deterioro ambiental creciente desde el año 2000, pautado por el aumento de la biomasa de cianobacterias y las concentraciones de toxinas (microcistinas). Los nutrientes en el agua indican eutrofización avanzada, asociada al incremento del área agrícola de la cuenca. Los resultados experimentales demostraron el papel clave de los nutrientes y el tiempo de residencia en el favorecimiento de estos organismos. Las floraciones tóxicas de cianobacterias amenazan seriamente los múltiples servicios ecosistémicos que brinda el río, siendo indispensable la instrumentación de planes de monitoreo de cianobacterias y medidas de manejo para controlar la eutrofización a largo plazo.Blooms de cianobactérias tóxicas geram impactos ambientais e econômicos negativos, alem de danos à saúde humana e animal. Análise de dados históricos (1989-2020, n = 423) e um experimento de enriquecimento de nutrientes foram realizados para estudar as cianobactérias do Río Negro, o principal rio interno do Uruguai. Com base em indicadores quantitativos (biovolume e abundância de células cianobacterianas e observação visual) foram definidas quatro categorias de perigosidade de exposição a toxinas. As cianobactérias mais comuns (Microcystis sp. e Dolichospermum sp.) são produtoras potenciais de várias toxinas, algumas das quais nunca foram analisadas en Uruguai. Elevadas biomassas de cianobactérias  e concentrações das toxinas (microcistinas) foram encontradas desde 2000 com tendência a aumentar casos em categorias de alta perigosidade e alertando para a deterioração ambiental, a última década. Concentrações altas de nutrientes na água indicam eutrofização avançada associado com o aumento da área da bacia dedicada à agricultura. Os resultados experimentais demonstraram o papel fundamental dos nutrientes e do tempo de residencia no favorecimento de cianobactérias. A proliferação de cianobactérias tóxicas ameaçam seriamente os múltiplos serviços ecossistêmicos fornecidos pelo rio, tornando essencial a implementação de monitoramento de cianobactérias, planos de manejo e monitoreamento para controlar a eutrofização em longo prazo.

Towards the development of cover crop - reduced tillage systems without herbicides and synthetic fertilizers in onion cultivation: Promising but challenges remain

Cover crops with reduced tillage technology (CC-RT) can foster soil health and functioning, a crucial agroecological principle in any transition strategy to more sustainable agricultural systems. However, CC-RT commonly strongly relies on herbicides and synthetic fertilizers, and vegetable crop yields are variable and often low. We assessed the effects of two tillage systems (RT and conventional tillage) and the application of native effective microorganisms (NEM) on onion crop growth and development, yield, N-status, weed pressure, and soil physico-chemical and biological quality after a summer CC, without using herbicides or synthetic fertilizers. Using a participatory research strategy, we conducted a two-year experiment at an experimental station and a one-year trial on two commercial farms. Onion yields were generally low (between 10 and 16 Mg ha−1) and lower in 2019 than in 2020, and lower in RT than in CT in 2020. The relatively low yields in 2019 and RT were associated with poor crop growth and development and leaf-N concentrations below the critical threshold in the early stages of crop development. Soil bulk density was not limiting crop growth in any treatment. Soil mineral N was lower in 2019 than in 2020 and did not significantly differ between treatments. Soil biological activity was higher in RT than in CT. Although the CC residue soil cover in the early stages of the onion crop in RT was more than 50%, RT had a higher weed pressure than CT, which was reversed later in the growing season. The NEM application did not significantly affect most crop, weed, and soil variables. In conclusion, a reduced tillage system for onions without herbicides and synthetic fertilizers is within reach. However, further research is needed to manage weeds and soil N supply dynamics to make CC-RT feasible for no or low agrochemical input systems.Agencia Nacional de Investigación e InnovaciónThe Dutch Research Council (NWO) - WOTRO Science for Global Developmen

Informe final del proyecto: Funcionamiento ecosistémico en un contexto metacomunitario: importancia relativa de los rasgos funcionales en el ensamblaje comunitario

La diversidad funcional es reconocida como un motor fundamental del funcionamiento ecosistémico (BEF), principalmente a través de mecanismos como la complementariedad entre especies y el efecto de selección. Esta surge de procesos de ensamblaje comunitario, determinados por la dispersión y el ambiente local. Sin embargo, la relación entre el ensamblaje y los mecanismos BEF ha sido poco estudiada. En este proyecto, analizamos el rol de la estructura del paisaje en el funcionamiento ecosistémico, a través de su efecto en el ensamblaje y la diversidad funcional de las comunidades. Nuestro análisis empírico se enfocó en una metacomunidad de plantas de charcos temporales en Rocha, Uruguay. A una base de datos preexistente, agregamos datos actuales (2005-2021). Estimamos las diversidades taxonómica y funcional, elaborando un completo listado de especies y sus rasgos funcionales. Específicamente, medimos área foliar, altura, contenido de agua, N, C y P. Cuantificamos las distribuciones comunitarias de los rasgos mediante la media, varianza, sesgo y curtosis ponderadas. A nivel ecosistémico, estimamos la biomasa vegetal (producción) y su variación entre años (estabilidad). Adicionalmente, medimos la descomposición vegetal en fase seca y activa con el índice del té, por primera vez para estos ecosistemas. Para cada charco cuantificamos el tamaño, forma, heterogeneidad, fisicoquímica y aislamiento. De acuerdo con los mecanismos BEF, la biodiversidad promovió la descomposición y estabilidad, pero no la productividad. El aislamiento y el tamaño pequeño de los charcos favorecieron escenarios de ensamblaje dependientes de atributos, determinando la diversidad. Las tres variables ecosistémicas se correlacionaron con las distribuciones de los atributos, en línea con los mecanismos de complementariedad y selección; así como con el ambiente local y la conectividad. En el actual escenario de fragmentación, estas tendencias empíricas contribuyen a la comprensión mecanicista de la conexión entre la estructura del paisaje, el ensamblaje de la biodiversidad y el funcionamiento ecosistémico.Agencia Nacional de Investigación e Innovació

The hidden diversity: invertebrates of temporary ponds in Barra Grande Uruguay.

Los charcos temporales de Uruguay y los invertebrados que en estos habitan representan ecosistemas relativamente poco explorados,sin referencias claras en relación a los niveles de diversidad que presentan. En el presente trabajo reportamos la presencia de 216 especies y morfoespecies de invertebrados y una estimación total de riqueza entre 263 y 373 morfoespecies, para 18 charcos temporales de la cuenca de la Laguna Castillos, en el departamento de Rocha, Uruguay. Esta diversidad permitiría mantener la estabilidad del funcionamiento del ecosistema y los servicios que este brinda como ser agua potable, forraje para el ganado, limitación en la abundancia de patógenos y brotes de enfermedades o resistencia del sistema frente a contaminantes. Los estudios ecológicos en charcos temporalesconstituyenexcelentesmodelosparaestudios de biodiversidad ya que proveen resultados generalizables a otros ecosistemas. Sin embargo, una de las limitaciones que encontramos en este trabajo fue la dificultad para la identificación taxonómica de los invertebrados. La gestión y manejo de la diversidad necesita una base taxonómica sólida que permita conocer la composición y estructura de dicha diversidad. Por lo tanto, resaltamos la importancia de realizar estudios en sistemática de invertebrados de agua dulce en Uruguay.Temporary ponds of Uruguay and the invertebrates that inhabit them represent relatively unexplored ecosystems,without clear references in relation to the diversity levels they host. In the present work we report the presence of 216 species and morphospecies of invertebrates and a total estimate of richness between 263 and 373 species, for 18 temporary ponds of Castillos Lagoon Basin, in the department of Rocha, Uruguay. This high species diversity would allow maintaining the stability of ecosystem functioning and the services it provides, such as drinking water, attenuation of hydrological pulses in lagoons and rivers, forage for livestock, limitation in the abundance of pathogens and disease outbreaks or system resistance against contaminants. Ecological studies in temporary ponds are excellent models for biodiversity studies and provide results that can be generalized too ther ecosystems. However, one of the limitations raised in this work was the difficulty for the taxonomic identification of invertebrates. The management of diversity needs a solid taxonomic base that allows knowing the composition and structure of that diversity. Therefore, we highlight the importance of systematic studies of fresh water invertebrates in Uruguay.CSIC: Grupos-657725