Benthic diatoms and some environmental conditions in three lowland streams

This article reports on the ecological preferences of benthic diatoms in relation to pH, conductivity and organic pollution-eutrophication and their tolerance spectrums. Three Pampean streams subjected to different human impacts were studied. The bottom substrate of these streams is mostly composed of slime-clay with low proportions of gravel and sand; in consequence, the epipelon is the most represented benthic community. Samples were taken seasonally between 1997-1998 at 9 sampling sites. In each sampling station ten sub-samples were collected by pipetting a superficial layer (5-10 mm) of sediment from different places. Physico-chemical parameters were measured. Considering the ranges of pH, conductivity and organic pollution-eutrophication the diatom's tolerance spectrums were established. 162 diatom species were identified. More than 50 % of species occurred in sites where the conductivity was lower than 600 μS cm-1. More than 50 % of species had their preference range in sites with moderate organic matter and nutrient content. Diatom species found show defined preferences for organic pollution-eutrophication, but show less consistent responses for conductivity and, particularly, hydrogen ions content.Fil: Licursi, Magdalena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Limnología "Dr. Raúl A. Ringuelet". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Limnología; ArgentinaFil: Gomez, Nora. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Limnología "Dr. Raúl A. Ringuelet". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Limnología; Argentin

Efectos de las perturbaciones antropogénicas sobre la taxocenosis de diatomeas bentónicas en sistemas lóticos pampeanos

En la presente tesis se investigan los efectos de algunas perturbaciones antropogénicas, frecuentes en el área pampeana, sobre la taxocenosis de diatomeas epipélicas de algunos sistemas lóticos.En el capítulo 1 se realizó una reseña del valor diagnóstico de las diatomeas como indicadoras de cambios ambientales. Se enfatizó la importancia de las mismas como indicadoras de la calidad del agua, exponiendo el estado del conocimiento en la temática en Sudamérica y, en particular, en la Argentina. Se resaltó la necesidad de los estudios empleando el epipelon en los arroyos de la llanura pampeana, por tratarse de la comunidad mejor representada en el lecho de estos sistemas. Finalmente se presenta la hipótesis, los objetivos generales y particulares y el área de estudio, incluyendo una ficha técnica de cada arroyo analizado en la presente tesis. Con la finalidad de identificar la existencia de diferencias en la composición química del agua de los siguientes sistemas lóticos: Aº Tandileofú, Aº Napaleofú, Aº Vivoratá (pertenecientes al sistema serrano de Tandilia), Aº Rodríguez, Aº El Gato, Aº Pescado, Aº Buñirigo y Aº Juan Blanco (localizados en el NE de la provincia de Buenos Aires), se realizó un muestreo extensivo que incluyó un total de 21 sitios de muestreo. Conjuntamente con este estudio se analizó la relación entre la hidroquímica y la composición específica de la taxocenosis de diatomeas epipélicas (Capítulo 2). Estos estudios permitieron advertir que los arroyos del sistema serrano de Tandilia fueron más ricos en calcio, magnesio y bicarbonatos mientras que en la composición del agua de los arroyos del NE predominaron los carbonatos. Estas diferencias se vieron reflejadas en las asociaciones de especies presentes en los sistemas lóticos analizados, observándose que en los arroyos del NE la flora diatomológica fue de carácter más alcalófilo que la de los arroyos del sistema de Tandilia. A partir de esta prospección y la inclusión de parámetros relacionados con la polución orgánica y la eutrofización se seleccionaron los arroyos más comprometidos con estas perturbaciones antrópicas. En el capítulo 3 se exponen los resultados de estudios estacionales en los Aº Tandileofú, Aº Rodríguez y Aº El Gato, seleccionados en el capítulo 2, considerando sitios de referencia y sitios sometidos a diferentes perturbaciones antropogénicas. A partir de un Análisis de Correspondencia Canónica fue explorada la relación entre la composición físico-química del agua, el tipo e intensidad de uso de la tierra y la composición específica de la taxocenosis de diatomeas. Este análisis permitió advertir que los sitios de muestreo se organizaron formando cuatro grupos de acuerdo al uso de la tierra: i) sitios poco alterados, ii) sitios con uso de la tierra agrícola-ganadero intenso, iii) sitios con uso de la tierra predominantemente urbano y iiii) sitios con uso de la tierra predominantemente industrial. Fueron identificadas asociaciones de especies de diatomeas relacionadas con cada tipo de actividad desarrollada en la cuenca. En sitios poco alterados fueron observadas especies con altos requerimientos de oxígeno, mesotróficas y relacionadas con un nivel de saprobiedad β-α- mesosapróbico. En sitios con uso de la tierra de carácter agrícola-ganadero intenso las especies presentes poseen moderados requerimientos de oxígeno, son eutróficas y se relacionaron con un nivel de saprobiedad α- mesosapróbico. Las especies observadas en sitios con uso de la tierra predominantemente urbano poseen moderados o bajos requerimientos de oxígeno, son eutróficas y exhiben un nivel meso-polisapróbico. Los sitios cuyo uso de la tierra fue principalmente de carácter industrial presentaron especies con requerimientos muy bajos de oxígeno, eutróficas o hipereutróficas y polisapróbicas. Los parámetros estructurales de la taxocenosis de diatomeas reflejaron el deterioro de la calidad del agua condicionado por el uso de la tierra e intensidad del uso, mostrando una disminución gradual de la diversidad, el número de especies y la equitabilidad. Finalmente se advirtió una escasa influencia de la estacionalidad en los parámetros estructurales y tolerancia de las especies a la polución y eutrofización. Las preferencias ecológicas de las diatomeas epipélicas en relación con la polución orgánica y eutrofización fueron analizadas en el capítulo 4. A partir de un Análisis de Componentes Principales se estableció el gradiente de las variables relacionadas con estos fenómenos (NH4+, PO43- y DBO5). De acuerdo al rango de distribución de las especies en dicho gradiente fue posible asignar a cada especie un valor del grado de fidelidad en relación con la polución orgánica y eutrofización. La incorporación del grado de fidelidad al Índice de Diatomeas Pampeano se vió reflejada en un mejor ajuste del mismo con las variables relacionadas a estos fenómenos. En este capítulo también se presenta el rango de distribución de las distintas especies con relación al NH4+, PO43- y DBO5 y se analizan las diferencias en las preferencias ecológicas observadas en el presente estudio en relación con las reportadas para otras latitudes. En el capítulo 5 se exponen los resultados de las experiencias de traslocación de sustratos artificiales realizadas en el Aº Don Carlos. El objetivo de las mismas fue estudiar las respuestas de las diatomeas bentónicas ante cambios rápidos en la calidad del agua y establecer el valor diagnóstico de la taxocenosis en sitios con distinto grado de estrés ambiental en una escala de tiempo semanal. Las experiencias de traslocación evidenciaron no sólo los cambios en los parámetros estructurales, porcentaje de similitud comunitaria y la tolerancia de las especies a la contaminación, sino también el tiempo necesario para que los mismos se manifiesten cuando la taxocenosis es expuesta al deterioro de la calidad del agua y en sentido inverso. Así se advirtió que cuando la misma fue transportada de un sitio de buena calidad a uno de peor calidad del agua al cabo de dos semanas evidenció la perdida de una mayor proporción de las características originales de la taxocenosis control que en las traslocaciones implementadas en sentido inverso. En el capítulo 6 se analizaron los efectos del dragado del lecho de un arroyo (Aº Rodríguez), práctica frecuente en la llanura pampeana, sobre la taxocenosis de diatomeas. Se analizaron las respuestas de las diatomeas a los disturbios ocasionados por las obras considerando parámetros estructurales (densidad, número de especies, diversidad) y la tolerancia de las especies a la polución orgánica y eutrofización. Se reconocieron dos tipos de disturbios en el hábitat como consecuencia de las obras del dragado; por un lado aquellos relacionados con la remoción de sedimentos del fondo con la consecuente inestabilidad del sustrato. En segundo lugar los relacionados con la columna de agua entre los que se incluyen los cambios químicos y la alteración del ambiente lumínico. A partir de las obras de dragado se observó un incremento en la densidad de diatomeas, relacionado al incremento de la concentración de nutrientes, y el reemplazo de especies sensibles por especies más tolerantes. Los cambios fueron más notorios en el caso del sitio que presentaba mejor calidad del agua que en aquellos que mostraban signos de disturbios antrópicos previo a las obras de dragado. En el capítulo 7 se presentan las consideraciones finales referidas a los resultados obtenidos con relación a los objetivos particulares pautados en la presnete tesis. Finalmente se presenta un anexo en el se incluyeron las microfotografías de las especies halladas más frecuentemente en las muestras analizadas.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Changes in the epipelic diatom assemblage in nutrient rich streams due to the variations of simultaneous stressors

Benthic diatoms are often used for assessing environmental conditions, such as water quality and habitat conditions in stream and river systems. Although laboratory experiments have shown that each diatom species have different levels of tolerance to different stressors, few studies have been conducted in laboratory settings that analyze the responses of the diatom assemblage to the effects of multiple simultaneous variables. The aim of this study was to evaluate some structural responses (such as species composition and diversity) of the diatom assemblage on a short time scale to the effects of the simultaneous increase in four variables that are directly linked to the environmental changes affecting the Pampean streams: turbidity, nutrients (phosphorous and nitrogen), water velocity and temperature. To this end we conducted a five-week laboratory experiment using artificial channels where we simulated two environmental conditions (LOW and HIGH) employing epipelic biofilm from a mesotrophic stream. The results obtained in the experiment show that the structure of the diatom assemblage in the epipelic biofilm is affected by the simultaneous modification of temperature, water velocity, nutrient concentration and turbidity. These modifications in the assemblage included moderate decreases in diversity, small decreases in the proportion of species sensitive to eutrophication and saprobity, moderate increases in the IDP (Pampean Diatom Index) values and moderate changes in the percentages of the stalked growth-forms. The relative abundance of species such as Luticola mutica, Navicula cryptocephala and Navicula lanceolata were negatively affected by both treatments; other species such as Planothidium lanceolatum, Caloneis bacillum, Encyonema minutum, Humidophila contenta, Luticola kotschyi, Nitzschia amphibia, Navicula veneta, Pinnularia subcapitata var. subcapitata were positively affected by the HIGH treatment; and Nitzschia fonticola was positively affected by both treatments. The results suggest that, in the very short term of the bioassay conducted, the diatom assemblage can modify its structure to respond in a sensitive manner to the abrupt changes in multiple physical-chemical variables.Fil: Cochero, Joaquin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Instituto de Limnología "dr. Raul A. Ringuelet". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Cs.naturales y Museo. Instituto de Limnología "dr. Raul A. Ringuelet"; ArgentinaFil: Licursi, Magdalena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Instituto de Limnología "dr. Raul A. Ringuelet". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Cs.naturales y Museo. Instituto de Limnología "dr. Raul A. Ringuelet"; ArgentinaFil: Gomez, Nora. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Instituto de Limnología "dr. Raul A. Ringuelet". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Cs.naturales y Museo. Instituto de Limnología "dr. Raul A. Ringuelet"; Argentin

Effects of pulse and press additions of salt on biofilms of nutrient-rich streams

Chronic and pulse increments of salinity can cause different consequences on the aquatic communities, and its effects are related to factors such as the magnitude, frequency and ionic composition, as well as on the baseline salt concentrations in the water. The aim of this study was to explore the responses of the biofilms from a nutrient-rich stream to both pulse and chronic additions of salt, along with their recovery after the stressor had been removed. For this purpose, a microcosm study was conducted exposing biofilms to water enriched with sodiumchloride in two treatments (press and pulse), and comparing the changes in the biofilm with control microcosms without salt additions. The experiment lasted 72 h, and the variables measured included bacterial density, chlorophyll-a concentration, community composition, total carbohydrate content, oxygen consumption and the percentage of nuclear alterations in diatoms. Both treatments resulted in a decrease in the bacterial density of the biofilm and in oxygen consumption; the chronic treatment in particular also caused an increased percentage of nuclear abnormalities in the diatom assemblage. The biofilm recovered to control levels after the treatments had been discontinued for 72 h. We concluded that the biofilms can be altered significantly under both chronic and pulse additions of salt even after a short-term exposure, and that the community can recover if the stressor is withdrawn.Instituto de Limnología "Dr. Raúl A. Ringuelet

Aplicación de índices bióticos en la evaluación de la calidad del agua en sistemas lóticos de la llanura pampeana argentina a partir del empleo de diatomeas

Diatoms are useful ecological indicators because they are found in abundance in most lotic ecosystems. The use of diatoms as indicators of the quality of river waters is widely accepted based on the fact that all diatom species have optima with respect to their tolerance for environmental conditions such as nutrients, organic pollution, pH, etc. Moreover diatoms are indicators of pollution in short term compared with other groups eg. macroinvertebrates. The rivers and streams of the Pampean plain, in Buenos Aires Province, are subjected to different human impacts. The most important stresses on rivers and streams in the Pampean plain are organic enrichments (discharge of insufficiently treated sewage), nutrients, heavy metals, pathogenic agents, pesticides, herbicides and physical changes produced by dredging and canalisation. The bottom substrate is mostly composed of slime-clay with low proportions of gravel and sand; in consequence, the epipelon is the most represented benthic community and suitable for biomonitoring purposes because it allows for comparing similar substrates along the rivers and streams. The aim of this study is to summarise the most common methodologies used in biomonitoring with diatoms and the application of biotic indices (diversity and pollution indices) in the evaluation of water quality of rivers and streams from the Pampean plain.Diatoms are useful ecological indicators because they are found in abundance in most lotic ecosystems. The use of diatoms as indicators of the quality of river waters is widely accepted based on the fact that all diatom species have optima with respect to their tolerance for environmental conditions such as nutrients, organic pollution, pH, etc. Moreover diatoms are indicators of pollution in short term compared with other groups eg. macroinvertebrates. The rivers and streams of the Pampean plain, in Buenos Aires Province, are subjected to different human impacts. The most important stresses on rivers and streams in the Pampean plain are organic enrichments (discharge of insufficiently treated sewage), nutrients, heavy metals, pathogenic agents, pesticides, herbicides and physical changes produced by dredging and canalisation. The bottom substrate is mostly composed of slime-clay with low proportions of gravel and sand; in consequence, the epipelon is the most represented benthic community and suitable for biomonitoring purposes because it allows for comparing similar substrates along the rivers and streams. The aim of this study is to summarise the most common methodologies used in biomonitoring with diatoms and the application of biotic indices (diversity and pollution indices) in the evaluation of water quality of rivers and streams from the Pampean plain

Aplicación de índices bióticos en la evaluación de la calidad del agua en sistemas lóticos de la llanura pampeana argentina a partir del empleo de diatomeas

Diatoms are useful ecological indicators because they are found in abundance in most lotic ecosystems. The use of diatoms as indicators of the quality of river waters is widely accepted based on the fact that all diatom species have optima with respect to their tolerance for environmental conditions such as nutrients, organic pollution, pH, etc. Moreover diatoms are indicators of pollution in short term compared with other groups eg. macroinvertebrates. The rivers and streams of the Pampean plain, in Buenos Aires Province, are subjected to different human impacts. The most important stresses on rivers and streams in the Pampean plain are organic enrichments (discharge of insufficiently treated sewage), nutrients, heavy metals, pathogenic agents, pesticides, herbicides and physical changes produced by dredging and canalisation. The bottom substrate is mostly composed of slime-clay with low proportions of gravel and sand; in consequence, the epipelon is the most represented benthic community and suitable for biomonitoring purposes because it allows for comparing similar substrates along the rivers and streams. The aim of this study is to summarise the most common methodologies used in biomonitoring with diatoms and the application of biotic indices (diversity and pollution indices) in the evaluation of water quality of rivers and streams from the Pampean plain.Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - Instituto de Limnología "Dr. Raul A. Ringuelet" (ILPLA

Aplicación de índices bióticos en la evaluación de la calidad del agua en sistemas lóticos de la llanura pampeana argentina a partir del empleo de diatomeas

Diatoms are useful ecological indicators because they are found in abundance in most lotic ecosystems. The use of diatoms as indicators of the quality of river waters is widely accepted based on the fact that all diatom species have optima with respect to their tolerance for environmental conditions such as nutrients, organic pollution, pH, etc. Moreover diatoms are indicators of pollution in short term compared with other groups eg. macroinvertebrates. The rivers and streams of the Pampean plain, in Buenos Aires Province, are subjected to different human impacts. The most important stresses on rivers and streams in the Pampean plain are organic enrichments (discharge of insufficiently treated sewage), nutrients, heavy metals, pathogenic agents, pesticides, herbicides and physical changes produced by dredging and canalisation. The bottom substrate is mostly composed of slime-clay with low proportions of gravel and sand; in consequence, the epipelon is the most represented benthic community and suitable for biomonitoring purposes because it allows for comparing similar substrates along the rivers and streams. The aim of this study is to summarise the most common methodologies used in biomonitoring with diatoms and the application of biotic indices (diversity and pollution indices) in the evaluation of water quality of rivers and streams from the Pampean plain.Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - Instituto de Limnología "Dr. Raul A. Ringuelet" (ILPLA

Benthic diatom monitoring and assessment of freshwater environments: standard methods and future challenges

Fil: Soizic, Morin. National Research Institute of Science and Technology for Environment and Agriculture; FranceFil: Gómez, Nora. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Limnología Dr. Raúl A. Ringuelet; ArgentinaFil: Tornés, Elisabet. University of Girona. Institute of Aquatic Ecology; SpainFil: Licursi, Magdalena. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Limnología Dr. Raúl A. Ringuelet; ArgentinaFil: Rosebery, Juliette. Aquatic Ecosystems and Global Changes Research Unit; Franc

Benthic diatom monitoring and assessment of freshwater environments: standard methods and future challenges

Fil: Soizic, Morin. National Research Institute of Science and Technology for Environment and Agriculture; FranceFil: Gómez, Nora. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Limnología Dr. Raúl A. Ringuelet; ArgentinaFil: Tornés, Elisabet. University of Girona. Institute of Aquatic Ecology; SpainFil: Licursi, Magdalena. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Limnología Dr. Raúl A. Ringuelet; ArgentinaFil: Rosebery, Juliette. Aquatic Ecosystems and Global Changes Research Unit; Franc

Assessment of Biotic Integrity of the Coastal Freshwater Tidal Zone of a Temperate Estuary of South America through Multiple Indicators

Fil: Gómez, Nora. Instituto de Limnología Dr. Raúl A. Ringuelet (ILPLA). Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Licursi, Magdalena. Instituto de Limnología Dr. Raúl A. Ringuelet (ILPLA). Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Bauer, Delia Elena. Instituto de Limnología Dr. Raúl A. Ringuelet (ILPLA). Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Ambrosio, Eugenia Soledad. Instituto de Limnología Dr. Raúl A. Ringuelet (ILPLA). Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Universidad Nacional de La PlataFil: Rodrigues Capítulo, Alberto. Instituto de Limnología Dr. Raúl A. Ringuelet (ILPLA). Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Universidad Nacional de La Plata; Argentin