Influência de múltiplas escalas de variação do meio físico nas comunidades de macroinvertebrados

Permanecem pouco testadas e compreendidas as relações entre as características ambientais para múltiplas escalas e o modo como estas influenciam os organismos aquáticos. A heterogeneidade de 4 Tipos de rio (grupos de corpos de água com características geográficas e hidrológicas relativamente homogéneas definidos no âmbito da aplicação da Directiva Quadro da Água – DQA, no seu Anexo II), foi analisada de forma a verificar se essa diversidade se reflectia na distribuição e abundância de macroinvertebrados ao longo de múltiplas escalas espaciais (da bacia ao habitat). Para esta análise, foram colhidas um total de 135 amostras num único período (início do Verão de 2006) e divididas por 15 locais distribuídos por 7 rios sites (4 bacias hidrográficas). Por cada amostra, foi medida a granulometria do substrato, o desvio padrão do substrato, velocidade da corrente, profundidade da massa de água, distância à margem, percentagem de cobertura de macrófitos e parâmetros físico-químicos. A níveis hierárquicos superiores foram ainda avaliados os índices hidromorfológicos HABFLU (Índice de Habitat Fluvial) criado no âmbito da DQA, e os índices que resultam da aplicação do River Habitat Survey (RHS) desenvolvido para o Reino Unido, nomeadamente os índices HQA e HMS. Foram ainda determinadas as condições ecológicas dos diferentes locais de estudo dado possuírem diferentes gradientes de perturbação humana. Recorrendo à análise multivariada apurou-se a percentagem de explicação de cada uma das escalas espaciais de análise

Phytoplankton survey of “Barrinha”lagoon (Mira – Portugal)

This work reports a one year survey (October 2008 to October 2009) where limnology and plankton data from Barrinha lagoon (Mira-Portugal - 40° 27′ 22″ N, 8° 48′ 7″ W) were analyzed. This lagoon shows peculiar geochemical features being one of the few places in Portugal where the freshwater bivalve Anodonta cygnea can be found. This study consisted on monthly collections of water samples, with identification and quantification of the planktonic communities found in the water. Physical-chemical parameters of the water were also analyzed (temperature, dissolved oxygen, conductivity, pH, nitrites, nitrates, ammonia) as well as organic and inorganic particles and bacteria in the water. The importance of plankton and of phytoplankton in particular is unquestionable; it is the base of the food chain, source of oxygen and can also be used as bio-indicator of water quality. A total of 75 taxa of plankton were identified in the water samples, being 71 of phytoplankton and 4 of zooplankton. The most abundant taxon was Chlorophyceae with 30 taxa (abundances vary from 25% to 75%), then by Bacillariophyceae with 20 taxa (abundances vary from 10% to 75%), followed by the Cryptophyceae represented dominantly by only one genus the Crypotmonas (abundances vary from 10% to 35%) and Cyanophyceae 10 taxa (which reach up a maximum of 7.5% of total abundances of phytoplankton). Among the zooplankton, that was always very scarce, the Protozoa were the main group found. In term of physical-chemical parameters of the water the data were quite uniform except in the end of summer, in this period the lagoon begins to show some signs of eutrophication: decay of nutrients concentration, organic and inorganic particles, followed by oxygen depletion, which favours a simple algae to growth (Cryptomonas) in detriment of all other species of plankton, that in this period reach its minimums. Escherischia coli, Enterococci and total aerobic mesophilic (TAM) microorganisms were indentified and quantified in the water, their abundances change throughout the year, their occurrence are human correlated and they give a good scenario about the water quality in the habitat

Environmental drivers of benthic communities: the importance of landscape metrics

The distribution of aquatic communities is dependent on processes that act at multiplescales. This study comprised 270 samples distributed over 2 years and used a nested sampling design to estimate the variance associated with three spatial scales: basin, site and microhabitat. Habitat assessment was made using River Habitat Survey. The derived Habitat Quality Indices and the benthic composition were crossed with landscape metrics and types of soil use, obtained from GIS data, using multiple non-parametric regressions and distance-based redundancy analysis. Invertebrate variation was mainly linked with intermediate scale (site) and landscape metrics were the main drivers determining local characteristics. The aquatic community exhibited a stronger relationship with landscape metrics, especially patch size and shape complexity of the dominant uses, than with habitat quality, suggesting that instream habitat improvement is a short-term solution and that stream rehabilitation must address the influence of components at higher spatial scales

Influência de múltiplas escalas de variação do meio físico nas comunidades de macroinvertebrados

Permanecem pouco testadas e compreendidas as relações entre as características ambientais para múltiplas escalas e o modo como estas influenciam os organismos aquáticos. A heterogeneidade de 4 Tipos de rio (grupos de corpos de água com características geográficas e hidrológicas relativamente homogéneas definidos no âmbito da aplicação da Directiva Quadro da Água – DQA, no seu Anexo II), foi analisada de forma a verificar se essa diversidade se reflectia na distribuição e abundância de macroinvertebrados ao longo de múltiplas escalas espaciais (da bacia ao habitat). Para esta análise, foram colhidas um total de 135 amostras num único período (início do Verão de 2006) e divididas por 15 locais distribuídos por 7 rios sites (4 bacias hidrográficas). Por cada amostra, foi medida a granulometria do substrato, o desvio padrão do substrato, velocidade da corrente, profundidade da massa de água, distância à margem, percentagem de cobertura de macrófitos e parâmetros físico-químicos. A níveis hierárquicos superiores foram ainda avaliados os índices hidromorfológicos HABFLU (Índice de Habitat Fluvial) criado no âmbito da DQA, e os índices que resultam da aplicação do River Habitat Survey (RHS) desenvolvido para o Reino Unido, nomeadamente os índices HQA e HMS. Foram ainda determinadas as condições ecológicas dos diferentes locais de estudo dado possuírem diferentes gradientes de perturbação humana. Recorrendo à análise multivariada apurou-se a percentagem de explicação de cada uma das escalas espaciais de análise

Distribuição espacial dos bivalves de água doce nas bacias hidrográficas dos rios Tâmega, Tua e Sabor (bacia do Rio Douro)

Este trabalho teve por objectivo fazer um levantamento dos bivalves de água doce das bacias dos rios Tâmega, Tua e Sabor e encorajar a conservação das espécies autóctones e dos ecossistemas onde ocorrem. De referir que estas populações nativas são muito sensíveis a modificações súbitas e bruscas do habitat como secas, construção de barragens com consequentes descargas tóxicas, sobre-exploração dos recursos hídricos, desaparecimento dos hospedeiros das larvas e introdução de espécies exóticas invasoras, sendo incapazes de recuperarem por si só. Foram registadas quatro espécies de bivalves nativas mais concretamente a Margaritifera margaritifera, o Unio delphinus (anteriormente designado por Unio cf. pictorum), a Anodonta anatina e a Potomida littoralis e uma espécie exótica da família Corbiculidae (Corbicula fluminea). Das cinco espécies encontradas a M. Margaritifera é a única que ocorre nos troços superiores dos cursos de água e apenas está presente no rio Tua (rios Tuela e Rabaçal). Esta é uma espécie muito ameaçada a nível mundial e nacional, estando incluída nos Anexos II e V da Directiva Habitats, no Anexo III da Convenção de Berna e está classificada como “Em Perigo” pelo Livro Vermelho da IUCN. As restantes espécies localizam-se exclusivamente nos sectores médios e inferiores dos três rios estudados. Das espécies nativas presentes nestes sectore, apenas a Potomida littoralis é pouco frequente e abundante, aparentando estar em regressão. Quanto à Anodonta anatina e ao Unio delphinus a sua distribuição é generalizada e localmente abundante. Relativamente à Corbicula fluminea, espécie introduzida de capacidade invasiva, esta encontra-se espalhada pelos vários sectores médio e inferiores. Esta espécie devido à sua plasticidade ecológica e capacidade reprodutiva poderá exercer efeitos negativos para a conservação das espécies autóctones de bivalves de água doce e para outros elementos do ecossistema afectado. Visto que são já visíveis alguns sinais de regressão das espécies autóctones, tais como a diminuto recrutamento ou falta dele, a sua conservação depende da manutenção/restauração das condições ambientais actuais dos rios onde ocorrem

Estudos preliminares de populações de náiades nos sectores terminais dos rios Tua e Sabor (bacia do Douro): análise do habitat e da qualidade da água e sedimentos

O exíguo conhecimento das condições ecológicas presentes nos rios Tua e Sabor, que permitem a existência de populações viáveis das náiades Unio delphinus (anteriormente designado por Unio cf. pictorum), Anodonta anatina e Potomida littoralis, é condição básica para a monitorização destes ecossistemas. Neste sentido, no Verão de 2009 foram feitos estudos preliminares de caracterização do habitat e microhabitat usado pelas espécies de náiades bem como análises à qualidade da água e sedimentos. No que concerne ao habitat, foi aplicada a metodologia RHS (River Habitat Survey) complementada com uma análise do microhabitat baseada em transeptos por cada troço de rio seleccionado. Foram, por isso, determinadas as variáveis profundidade, substrato dominante e sub-dominante, velocidade da corrente medida na coluna de água e no leito, e cobertura em cada área amostrada (0,25 m2). As náiades apresentaram uma distribuição espacial característica, concentrando-se principalmente em zonas ensombradas e de substrato fino. Relativamente à qualidade da água detectaram-se valores de condutividade >100 µS.cm-1, nutrientes, Amónia 0,18 +/- 0,02 mg/L, Nitritos e Nitratos 4cm) 7,0 x 103 ufc/ml e biofilme 5,0 x 104 ufc/ml e especialmente de E.coli (água 115 ufc/ml, sedimento superior (4cm) 12 ufc/ml e biofilme 400 ufc/ml) indicadoras de perturbação de origem antrópica. Como medida de conservação das diferentes espécies encontradas e destes ecossistemas aquáticos (rios Tua e Sabor), considera-se essencial a monitorização que vise a manutenção/melhoria da qualidade da água e do habitat, controlo das espécies exóticas e minimização dos efeitos da regularização e sobrepesca com o intuito de evitar a regressão assinalada noutros rios de Portugal

Leaf litter decomposition in western Iberian forested wetlands : lentic versus lotic response

Leaf litter breakdown is frequently used to measure both structural and functional integrity in aquatic ecosystems. Forested wetlands are interface systems that received little attention, especially in the Iberian Peninsula. The present study compares the decomposition of alder and willow in two biotopes (lentic and lotic) located in two different sites (Caxarias and Alpiarça). Litterbags were used to compare decomposition among the different treatments. Throughout decay, dry weight loss, nitrogen and phosphorus content, microbial community physiological profiles, microbial and macro-invertebrate colonization were measured at days 2, 4, 8, 16, 32 and 64. Decomposition rates ranged from intermediate to rapid for alder (0.006 day−1 to 0.0338 day−1) and slow to rapid for willow (0.0024 day−1 to 0.0272 day−1), depending on site and biotopes type. The combined effects biotope × time was significant for heterotrophs (P < 0.05), molds (P < 0.05) and yeasts (P < 0.001). The analysis of average well colour development (AWCD), richness (R) and Shannon-Wiener index (H') based on the oxidation of carbon and nitrogen sources by the microbial community, showed differences between the two biotopes, lotic and lentic, and sites. These differences were also shown by the principal component analysis (PCA). Moreover, the macroinvertebrate communities clearly distinguished between lentic and lotic systems. The invertebrates belonging to Plecoptera, Ephemeroptera and Trichoptera were absent from lentic habitats.La descomposición de hojarasca se utiliza frecuentemente para medir la integridad estructural y funcional en los sistemas acuáticos. Los humedales arbolados son sistemas de transición que han recibido escasa atención especialmente en la Península Ibérica. El presente trabajo compara la descomposición de la hojarasca de aliso y sauce en dos sistemas (lenítico y lótico) situados en dos localidades (Caxarias y Alpiarça). Se utilizaron bolsas para hojarasca para comparar la descomposición entre los diferentes tratamientos. Se determinaron las pérdidas de peso seco, contenido en N y P en el detritus vegetal, perfiles fisiológicos de la comunidad microbiana, la colonización microbiana y de macroinvertebrados a los 2, 4, 8, 16, 32 y 64 días del experimento. Las tasas de descomposición variaron de intermedias a rápidas para el aliso (0.006 día−1 a 0.0338 día−1) y de lentas a rápidas para el sauce (0.0024 día−1 a 0.0272 día−1), dependiendo de la localidad de muestreo y del tipo de sistema. Los efectos combinados sistema × tiempo resultaron significativos para los heterótrofos totales (p < 0.05), hongos filamentosos (p < 0.05) y levaduras (p < 0.001). El análisis del desarrollo medio del color (AWCD), la riqueza (R) y el índice de Shannon-Wiener (H') basados en la oxidación de las fuentes de nitrógeno y carbono por parte de la comunidad microbiana, mostraron diferencias entre los dos sistemas, lótico y lenítico y entre las localidades de muestreo. Estas diferencias se pusieron también de manifiesto en el análisis de componentes principales (PCA). Además, las comunidades de macroinvertebrados claramente diferenciaron los sistemas leníticos de los lóticos. Se observó que en los sistemas leníticos los organismos pertenecientes a Plecoptera, Ephemeroptera y Trichoptera estaban ausentes

Environmental drivers of benthic communities: the importance of landscape metrics

The distribution of aquatic communities is dependent on processes that act at multiplescales. This study comprised 270 samples distributed over 2 years and used a nested sampling design to estimate the variance associated with three spatial scales: basin, site and microhabitat. Habitat assessment was made using River Habitat Survey. The derived Habitat Quality Indices and the benthic composition were crossed with landscape metrics and types of soil use, obtained from GIS data, using multiple non-parametric regressions and distance-based redundancy analysis. Invertebrate variation was mainly linked with intermediate scale (site) and landscape metrics were the main drivers determining local characteristics. The aquatic community exhibited a stronger relationship with landscape metrics, especially patch size and shape complexity of the dominant uses, than with habitat quality, suggesting that instream habitat improvement is a short-term solution and that stream rehabilitation must address the influence of components at higher spatial scales

Adapting and adopting River Habitat Survey : problems and solutions for fluvial hydromorphological assessment in Portugal

The Water Framework Directive (WFD), which established the use of hydromorphological quality elements to assess the ecological status of water bodies, has influenced the purpose and content of several European methods for characterizing physical structure and assessing habitat quality in rivers. The River Habitat Survey (RHS) is a WFD compliant method developed in the UK and follows rapid and simple survey procedures using a standardised approach to characterize the physical habitat and evaluate hydromorphological quality. In Portugal, RHS was adopted for WFD purposes due to its successful long term application across the UK and other European countries. Even so, an effort was made to adapt the RHS to Portuguese regional and river characteristics, in order to accurately record habitat features, assess habitat quality and comply with legal requirements. This paper describes the constraints, adaptations, state of the art and way forward for a successful RHS implementation in Portugal. Constraints concerning the application of RHS to Mediterranean rivers are strongly related to natural hydromorphological processes, namely annual and inter-annual flow variability, which is a potential source of covariance with anthropogenic pressures. This leads to difficulties in recognizing and accurately recording some RHS features. Adaptations to RHS were introduced for survey guidelines, recording procedures and improved definitions of habitat features. Additional modifications were prepared in different sections of RHS field form to reflect Portuguese river features and incorporate components required by the WFD.La Directiva Marco del Agua (DMA), que estableció el uso de indicadores de calidad hidromorfológicos para evaluar el estado ecológico de las masas de agua, ha influido en la finalidad y el contenido de varios métodos europeos para la caracterización de la estructura física y la evaluación de la calidad del h'abitat en los ríos. El River Habitat Survey (RHS) es un método compatible con la DMA desarrollado en el Reino Unido y sigue los procedimientos de encuesta rápida y sencilla utilizando un método estándar para caracterizar el hábitat físico y evaluar la calidad hidromorfológa. En Portugal, el RHS fue adoptado a efectos de la DMA debido a su exitosa aplicación a largo plazo en el Reino Unido y otros países europeos. Aun así, se hizo un esfuerzo para adaptar el RHS a las características regionales y de los ríos de Portugal, con el fin de registrar con precisión las características del hábitat, evaluar la calidad del hábitat y cumplir con los requisitos legales. Este artículo describe las limitaciones, las adaptaciones, el estado de implementacion y la manera para una implementación exitosa de RHS en Portugal. Las restricciones relativas a la aplicación de RHS a los ríos del Mediterráneo están fuertemente relacionadas con procesos hidromorfológicos naturales, como es la variabilidad del flujo anual e interanual, la cual es una fuente potencial de covarianza con presiones antropogénicas. Esto lleva a dificultades para reconocer y registrar con precisión algunas de las caracter'ısticas del RHS. Se han introducido adaptaciones al RHS en las directrices de muestreo, en los procedimientos de registro y se han mejorado algunas definiciones de ciertas características del hábitat. Otras modificaciones adicionales se han realizado en diferentes secciones del formulario de campo del RHS para reflejar las características de los ríos por tugueses y ciertas componentes requeridas por la DMA

Estudos preliminares de populações de mexilhão-de-rio (Margaritifera margaritifera l.) nos rios Rabaçal e Tuela Nordeste de Portugal): análise do habitat e da qualidade da água e sedimentos

Permanecem pouco estudadas as condições ecológicas dos rios Rabaçal e Tuela que permitem a existência de populações viáveis de mexilhão-de-rio (Margaritifera margaritifera L.). Estudos preliminares realizados no Verão de 2009 permitiram caracterizar o habitat e microhabitat usado pela espécie assim como a qualidade da água e sedimentos. Relativamente ao habitat foi aplicada a metodologia RHS (River Habitat Survey) complementada com uma análise do microhabitat. Realizaram-se 30 transectos por cada troço de rio seleccionado e determinadas as variáveis da profundidade, substrato dominante e sub-dominante, velocidade da corrente, medida na coluna de água e no leito, e cobertura em cada área amostrada (0.25 cm2). A M. margaritifera apresentou uma distribuição espacial não aleatória, concentrando-se em zonas específicas. As curvas de preferência permitiram detectar diferenças entre os juvenis, presentes maioritariamente em habitats com corrente, menor profundidade e substrato grosseiro (pedras e seixos), e os adultos, de distribuição mais ampla, capazes de colonizar zonas lênticas, com maior profundidade, ausência de corrente e substrato de granulometria fina (areias). No que respeita à qualidade da água detectou-se baixo teor sais dissolvidos (condutividade < 50 µScm-1) e nutrientes (N-Total <0,1 mg/L) (POM <3 mg/L PIM < 0,01mg/L). Apesar da qualidade da água ser elevada foi detectada uma baixa concentração de coliformes totais na água e sedimento indicando alguma influência antropogénica. Como medida de conservação da espécie nestes rios afigura-se essencial a monitorização das descargas de efluentes domésticos, dos efeitos da regularização e sobrepesca com o intuito de evitar a regressão assinalada noutros rios de Portugal