Seasonal composition of the phytoplankton community in Itapeva lake (north coast of Rio Grande do Sul - Brazil) in function of hydrodynamic aspects

A estrutura da comunidade planctônica na lagoa Itapeva esteve formada por 7 filos e mais de 148 espécies fitoplanctônicas, e o microplâncton foi a classe de tamanho predominante. Maior riqueza foi encontrada para a divisão Bacillariophyta na primavera. As diatomáceas e as cianobactérias foram características para a lagoa, tanto em densidade, quanto em riqueza. A distribuição sazonal revelou que nas estações frias do ano ocorreu um aumento de densidade média na comunidade fitoplanctônica, embora tivesse sido registrado o pico primaveril. Na primavera foi registrada a ocorrência de uma espécie de diatomácea dominante (Aulacoseira granulata) em todas as estações de amostragem. Excetuando o outono, quando ocorreu a floração de cianobactéria (Anabaena circinalis), somente no Norte esta espécie dominou nas demais estações do ano. Durante o inverno/98 ocorreu a maior diversidade média (H= 2,21), enquanto que, no outono observou-se a menor diversidade (H= 1,07). Correlações entre diatomáceas e aspectos hidrodinâmicos (vento e nível d’água) sugerem que este grupo fitoplanctônico é significativamente afetado pela hidrodinâmica desta lagoa rasaThe structure of the phytoplankton community in Itapeva lake was formed by 7 phyla and more than 148 phytoplankton species, in which microplankton was the predominant size class. The largest richness recorded was for the Bacillariophyta in springtime. Diatoms and cyanobacteria presented higher density and richness in the lake. The seasonal distribution revealed that during the cold seasons, mean density increased in the phytoplankton community, although a spring “peak” had been recorded. In spring, the dominance of a diatom (Aulacoseira granulata) occured at all sampling stations. The cyanobacteria (Anabaena circinalis) bloom dominated in the North sampling site during the other seasons of the year. The greatest mean diversity (H=2.21) was found during winter/98, while in autumn, the smallest diversity was observed (H= 1.07). These changes were closely related to hydrodynamic aspects of the Itapeva lake, due to the wind action on the spatial distribution of the phytoplankton community. The relationships of diatoms with hydrodynamics aspects (wind and water level) are indexes that the phytoplankton group is a good indicator of hydrodynamics in the lak

Evaluation of phytoplankton pigments in a shallow coastal lake submitted to strong hydrodynamics : comparative analysis of spectrophotometric methods

Métodos espectrofotométricos foram usados na avaliação da concentração de pigmentos fitoplanctônicos na Lagoa ltapeva. uma lagoa costeira rasa no litoral norte do Rio Grande do Sul (Brasil). A comparação entre metodologias da análise de clorofila a mostrou que os dados obtidos pelos métodos tricromáticos (DO 664 nm e 663 nm) e pelo método do pigmento total estiveram significativamente correlacionados entre si. Além disso. estes métodos obtiveram melhores resultados em detrimento dos métodos monocromáticos, devido ao baixo número de amostras com valor negativo. Os resultados de ambos métodos na determinação de feopigmentos, geralmente, exibiram durante o ano o mesmo comportamento. As relações entre densidades ópticas, antes e após a acidificação, foram de extrema valia para a interpretação do estado fisiológico das amostras, servindo comoum bom indicador da adequação dos métodos empregados na análise de pigmentos. Os pigmentos fitoplanctônicos exibiram uma distribuição espaço-temporal em função da ação dos ventos, onde o "fetch" teve um grande efeito na hidrodinâmica e sob a comunidade fitoplanctônica.Spectrophotometric methods were used to evaluate the variability on concentrations of phytoplankton pigments in ltapeva Lake. a shallow coastal lake on the northern coast of Rio Grande do Sul (Brazil). The comparison between methodologies of chlorophyll a showed that data from the trichromatic (OD 664 nm and 663 nm) and from the total pigment methods were significantly correlated to each other. Moreover, these methods achieved better results than the monochromatic methods. due to the small number of samples with a negative value. The results of both methods of pheopigments determination exhibited seasonally the same behavior. The relationships between optical densities. before and after acidification. were adequate to explain the physiological status of the samples. serving as a good indicator of the methods' adequacy for pigment determination. The phytoplankton pigments presented a spatial and temporal distribution according to wind action. in which fetch had a marked effect on hydrodynamics and on the phytoplankton community

Proteção e qualidade dos recursos hídricos brasileiros : contribuições da diretiva européia para a água

As novas diretivas européias para a água possuem elementos como a proteção ambiental, desregulamentação e subsidiariedade. Com o objetivo de atingir até 2015, em todas as massas de água, um “bom status ecológico”, as diretivas funcionam em cinco diferentes classes ecológicas, avaliadas pelo uso de uma ampla disposição de variáveis bióticas. No Brasil, a Resolução 357/05, do Conselho Nacional do Meio Ambiente, dispõe sobre a classificação e as diretrizes ambientais para o enquadramento dos corpos de água superficiais, e estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes. No entanto, embora possua a referência ao equilíbrio ecológico aquático, não leva em consideração a dimensão ecológica dos corpos hídricos, aproveitando tão-somente os parâmetros físicoquímicos e bacteriológicos. Neste trabalho foi analisado o sistema de diretivas européias para a água, a fase atual de aplicação em alguns países da União Européia, a classificação e diretrizes ambientais para o enquadramento dos corpos de água superficiais no Brasil. É verificada a possibilidade de considerar, no plano jurídico e na efetiva aplicação em nossa realidade, as diretivas européias para a água, especialmente a dimensão ecológica dos recursos hídricos, ou seja, a qualidade ecológica esperada na ausência de influência humana.The new European water directives comprises elements like environmental protection, deregulation and subsidy. Aiming to reach a “good ecological status” embracing all the water bodies until 2015, these directives work with five different ecological classes assessed by the use of a wide arrangement of the biotic variables. Brazilian enactment 357/05 of the National Council for the Environment arranges for the classification of environmental directives for the framing of the superficial water bodies and it also establishes the conditions and patterns of the launching of effluents. However, the mention to the ecological water equilibrium does not consider the ecological dimension of the water bodies though, fully utilizing only the physical, chemical and bacteriological parameters. This paper analyses the European water directives system, the present stage of application in some countries of the European Union and the classification of the environmental directives for the framing of Brazilian superficial water bodies. The objective of this paper is to check the possibility of considering the European water directives, in the legal perspective and the effective application in our reality, specially the ecological dimension of water resources, that is, the expected ecological quality where the human influence is absent

Cell sheet engineering for reproducing the bone marrow hematopoietic stem cell niche

Hematopoietic stem and progenitor cells (HSPC) are multipotent cells responsible for the maintenance and renewal of the hematopoietic lineage in the adult body. The fate of these stem cells is closely regulated by their surrounding microenvironment, or niche. The importance of the microenvironment for HSPC function has been long recognized by researchers that more than 30 years ago attempted to emulate it in 2D using a layer of bone marrow stromal cells to culture hematopoietic cells for long time periods (Dexter-type cultures). However, all the models based on feeder layers are less than perfect in recreating the hematopoietic microenvironment. The use of growth factor cocktails provided some promising results concerning the maintenance and proliferation of some cell populations but still struggle to deliver the correct microenvironment for the maintenance of suitable HSPC populations. Part of the problem of the current systems lies on the lack of the third dimension. At the same time, the proposed three-dimensional methodologies using scaffolds to engineer the bone marrow (BM) microenvironment present very limited results probably due to the scaffolding matrices’ intrinsic limitations. Therefore, an engineered BM microenvironment capable of acting as a functional HSPC niche would provide a tremendous tool for the study of hematopoiesis as well as for obtaining and maintaining HSPC. Using osteogenic cell sheets, we have previously demonstrated that it was possible to induce the ectopic formation of mature bone tissue with a clear bone marrow, avoiding the use of scaffolds. In the present work, we studied the potential of using osteogenic cell sheets to build in vitro, a 3D microenvironment capable of providing HSPC a suitable niche for their survival and proliferation. For this, we used bone marrow stromal cells and adipose-derived stem cells to produce the osteogenic cell sheets and human umbilical cord blood as a source of hematopoietic stem cells

Definição de parâmetros de dinâmica e qualidade da água para o gerenciamento em reservatório profundo de hidrelétrica subtropical tipo cânion

Spatial and temporal variability patterns of water quality were evaluated through monthly collection of water samples (surface, subsurface and bottom) from 2005 to 2012. Principal Component Analysis was used to define the relative importance of each variable and Anova (two way) to analyze the significance of differences in water quality in the longitudinal axis of the reservoir. The variables: turbidity, Secchi transparency, residence time and temperature have greater importance on water quality. It was observed spatial and temporal gradients, related to the circulation, sedimentation and resuspension processes, and the influence of low flow, high residence time and winter mixing of water column on the cycling of solids and nutrients may explain the variation in these processes. The use of multivariate statistical analysis methods provided important information to understand these processes, it helps the interpretation of complex data to improve monitoring, and use of information to decision makers.Os padrões de variabilidade espacial e temporal da qualidade da água foram avaliados através de coletas mensais de amostras de água (superfície, subsuperfície e fundo) de 2005 a 2012. A Análise de Componentes Principais foi utilizada para definir a importância relativa de cada variável e Anova (bidirecional) para analisar a significância das diferenças na qualidade da água no eixo longitudinal do reservatório. As variáveis: turbidez, transparência de Secchi, tempo de residência e temperatura têm maior importância na qualidade da água. Foram observados gradientes espaciais e temporais, relacionados aos processos de circulação, sedimentação e ressuspensão, e a influência da baixa vazão, alto tempo de residência e mistura invernal da coluna d’água na ciclagem de sólidos e nutrientes pode explicar a variação desses processos. A utilização de métodos de análise estatística multivariada forneceu informações importantes para a compreensão desses processos, auxilia na interpretação de dados complexos para melhorar o monitoramento e uso das informações para os tomadores de decisão

Influence of the hydrological changes on the phytoplantkton structure and dynamics in a subtropical wetland-lake system

The hydroperiod-phytoplankton response in wetlands-lake coastal system is proposed in this study. The samples were taken monthly in three subsystems (North, transition and South) of Taim’s Hydrologic System (THS), since March to December in 2001. Only five species, two diatoms (Aulacoseira granulata and Synedra acus) and three cyanobacteria (Aphanocapsa delicatissima, Cylindrospermopsis raciborski and Planktolyngbya contorta) were related to water dynamics from 333 phytoplankton species identified to the THS. Diatoms species showed high densities in Mangueira Lake (north zone) during spring, when the highest wind velocity and water level were registered. On the other hand, cyanobacteria species were abundant in Mangueira Lake during calm periods and low water level. In the subsystems North and transition, none spatial phytoplankton patterns were identified as observed in South subsystem. Subsystems North and transition are constituted by small lakes where the wind force is not strong enough to drive hydrodynamics process. Therefore, in Mangueira Lake (South subsystem from THS) the hydrodynamic was the force which drove phytoplankton structure.A resposta do fitoplâncton ao hidroperíodo em um sistema costeiro lagoa-banhado é proposta neste estudo. As amostras foram tomadas mensalmente em três subsistemas (norte, transição e sul) do Sistema Hidrológico do Taim (SHT), de março a dezembro de 2001. Das 333 espécies fitoplanctônicas identificadas para o SHT somente cinco espécies, duas diatomáceas (Aulacoseira granulata e Synedra acus ) e três cianobactérias (Aphanocapsa delicatissima, Cylindrospermopsis raciborski e Planktolyngbya contorta) estiveram relacionadas com a dinâmica da água. Espécies de diatomáceas mostraram elevadas densidades na Lagoa Mangueira (zona norte) durante a primavera, quando os valores mais altos de velocidade do vento e nível d’água foram registrados. Por outro lado, espécies de cianobactérias foram abundantes na Lagoa Mangueira durante períodos calmos e baixo nível d’água. Nos subsistemas norte e de transição um padrão espacial não foi identificado para o fitoplâncton como observado no subsistema sul. Subsistemas norte e de transição são formados por pequenas lagoas onde a força do vento não é forte o suficiente para afetar os processos hidrodinâmicos. Portanto, na Lagoa Mangueira (subsistema sul do SHT) a hidrodinâmica foi a força que regula a estrutura do fitoplâncton

A Global lake ecological observatory network (GLEON) for synthesising high-frequency sensor data for validation of deterministic ecological models

A Global Lake Ecological Observatory Network (GLEON; www.gleon.org) has formed to provide a coordinated response to the need for scientific understanding of lake processes, utilising technological advances available from autonomous sensors. The organisation embraces a grassroots approach to engage researchers from varying disciplines, sites spanning geographic and ecological gradients, and novel sensor and cyberinfrastructure to synthesise high-frequency lake data at scales ranging from local to global. The high-frequency data provide a platform to rigorously validate processbased ecological models because model simulation time steps are better aligned with sensor measurements than with lower-frequency, manual samples. Two case studies from Trout Bog, Wisconsin, USA, and Lake Rotoehu, North Island, New Zealand, are presented to demonstrate that in the past, ecological model outputs (e.g., temperature, chlorophyll) have been relatively poorly validated based on a limited number of directly comparable measurements, both in time and space. The case studies demonstrate some of the difficulties of mapping sensor measurements directly to model state variable outputs as well as the opportunities to use deviations between sensor measurements and model simulations to better inform process understanding. Well-validated ecological models provide a mechanism to extrapolate high-frequency sensor data in space and time, thereby potentially creating a fully 3-dimensional simulation of key variables of interest