MICROPHYTOPLANKTON DYNAMICS IN CURUPERÉ ESTUARY AT THE AMAZONIAN MANGROVE ECOSYSTEM

Authors

  • Fernanda Nogueira REIS Universidade Federal Rural da Amazônia - UFRA
  • Lucinice Ferreira BELÚCIO Universidade Federal do Pará -  UFPA
  • Fábio Campos PAMPLONA Universidade Federal Rural da Amazônia - UFRA
  • Luciana Thaila Lopes REIS Universidade Federal do Pará -  UFPA
  • Giselle Damasceno VEIGA Universidade Federal do Pará -  UFPA
  • Nuno Filipe Alves Correia MELO Universidade Federal Rural da Amazônia, Programa de Pós-graduação em Aquicultura e Recursos Aquáticos Tropicais

DOI:

https://doi.org/10.20950/1678-2305.2020.46.1.513

Keywords:

macrotidal amazonian mangrove coast, phytoplankton biomass, eutrophic estuary, Cymatosira belgica

Abstract

The aim of this study was to evaluate microphytoplankton dynamics and environmental parameters in the estuary of the Curuperé River, located in an Amazonian mangrove ecosystem. Ten sampling sites, where occupied to obtain surface water samples for qualitative and quantitative microphytoplankton analyses, chlorophyll-a, temperature, turbidity, salinity, and pH. Samplings were conducted in four months: in February, May, August and November/2015; the first two months corresponding to rainy season and the last two to dry season. Significant spatiotemporal differences were observed, for diversity, equitability and specific dominance of the microphytoplankton community. In total, 212 taxa were identified and this community was dominated by Bacillariophyta (149 taxa), followed by Myzozoa (29 taxa). The abundance varied from 7,700 ind L-1, (May, sampling site 1) to 343,800 ind L-1, in August (sampling site 4). The diatom Cymatosira belgica was the dominant species, followed by Dimeregramma minor (major peaks of 180,600 ind L-1 and 120,400 ind L-1, respectively) in August at point 4. Phytoplankton biomass indicates an eutrophic estuary as Chlorophyll-a varied from 13.01 to 112.88 mg m-3, probably due to marine shrimp farm effluents. It was possible to identify species strongly indicative of the environment, through analysis of indicator species (IndVal), and their relations with the main environmental conditions (pH, salinity and rainfall), determined by canonical redundancy analysis (RDA).

References

ANA - Agência Nacional de Águas. Séries Históricas. Available from: <http://www.snirh.gov.br/hidroweb/apresentacao > Access on: 20 nov. 2016.

Anderson, M.J. 2001. A new method for non-parametric multivariate analysis of variance. Austral Ecology, 26(1): 32-46. http://doi.org/10.1111/j.1442-9993.2001.01070.pp.x.

Azeria, E.T.; Fortin, D.; Hébert, C.; Peres-Neto, P.; Pothier, D; Ruel, J.C. 2009. Using null model analysis of species co-occurrences to deconstruct biodiversity patterns and select indicator species. Diversity and Distributions, 15(6): 958-971. http://doi.org/10.1111/j.1472-4642.2009.00613.x

Baek, S.H.; Shimode, S.; Han, M.; Kikuchi, T. 2008. Growth of dinoflagellates, Ceratium furca and Ceratium fusus in Sagami Bay, Japan: The role of nutrients. Harmful Algae, 7(6): 729í 739. http://doi.org/10.1016/j.hal.2008.02.007.

Baek, S.H.; Shimode, S.; Kikuchi, T. 2007. Reproductive ecology of the dominant dinoflagellate, Ceratium fusus, in coastal area of Sagami Bay, Japan. Journal of Oceanography, 63(1): 35í 45. http://doi.org/10.1007/s10872-007-0004-y.

Barroso, H.S.; Becker, H.; Melo, V.M.M. 2016. Influence of river discharge on phytoplankton structure and nutrient concentrations in four tropical semiarid estuaries. Brazilian Journal of Oceanography, 64(1): 37-48. http://dx.doi.org/10.1590/S1679-87592016101406401.

Belgrano, A.; Brown, J.H. 2002. Oceans under the macroscope. Nature, 419(6903): 128-129. http://doi.org/10.1038/419128a.

Berger, W.H.; Parker, F.L. 1970. Diversity of planktonic foraminifera in Deep-Sea sediments. Science, 168(3927): 1345-1347. http://doi.org/10.1126/science.168.3937.1345.

Biswas, H.; Dey, M.; Ganguly, D.; De, T.K.; Ghosh, S.; Jana, T.K. 2010. Comparative analysis of phytoplankton composition and abundance over a two-decade period at the Landí Ocean Boundary of a Tropical Mangrove Ecosystem. Estuaries and Coasts, 33(2): 384í 394. https://doi.org/10.1007/s12237-009-9193-5.

Boynton, W.R.; Kemp, W.M.; Keefe C.W. 1982. A comparative analysis of nutrients and other factors influencing estuarine phytoplankton production. In: KENNEDY, V.S. Estuarine Comparisons. Academic Press, New York. p. 69-90.

Brabo, M.F.; Ferreira, L.A.; Veras, G.C. 2016. Aspectos históricos do desenvolvimento da piscicultura no nordeste paraense: trajetória do protagonismo í­Â  estagnação. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, 9(2): 595-615. http://dx.doi.org/10.17765/2176-9168.2016v9n3p595-615.

Branco, L.H.Z.; Moura, A.N.; Silva, A.C.; Bittencourt-Oliveira, M.C. 2003. Biodiversidade e considerações biogeográficas das Cyanobacteria de uma área de manguezal do estado de Pernambuco, Brasil. Acta Botanica Brasilica, 17(4): 585-596. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-33062003000400010.

Cloern, J.E. 1987. Turbidity as a control on phytoplankton biomass and productivity in estuaries. Continental Shelf Research, 7(11-12): 1367-1381. http://dx.doi.org/10.1016/0278-4343(87)90042-2.

Cloern, J.E.; Foster, S.Q.; Kleckner, A.E. 2014. Phytoplankton primary production in the world’s estuarine-coastal ecosystems. Biogeosciences, 11(9): 2477í 2501. http://doi.org/10.5194/bg-11-2477-2014.

Costa, B.O. 2010. Variação nictemeral do microfitoplí­¢ncton em um estuário do nordeste paraense brasil. Belém, Pará. 102f. (Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Pará, Programa de Pós-Graduação em Ecologia Aquática e Pesca). Disponí­­vel em: <http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/3506> Acesso em: 25 ago. 2018.

Costa, R.M.; Leite, N.R.; Pereira, L.C.C. 2009. Mesozooplankton of the Curuçá Estuary (Amazon Coast, Brazil). Journal of Coastal Research, Special Issue No. 56. Proceedings of the 10th International Coastal Symposium ICS, 56:400í 404. https://www.jstor.org/stable/pdf/25737606.pdf?seq=1.

Day, S.A.; Wickham, R.P.; Entwisle, T.J.; Tyler, P.A. 1995. Bibliographic checklist of non-marine algae in Australia. Flora of Australia Supplementary Series. Australian Biological Resources Study. 4: 276p.

Desikachary, T.S. 1959. Cyanophyta. New Delhi, Council of Agricultural Research. 686p.

DHN - Diretoria de hidrografia e navegação. 2015. Previsões de marés. Available from: <https://www.marinha.mil.br/chm/tabuas-de-mare>. Access on: 15 jan. 2015.

Dominguez, J.M.L. 2009. The coastal zone of Brazil. In: DILLENBURG, S.R.; HESP, P.A. Geology and Geomorphology of Holocene coastal barriers of Brazil. Berlin, Springer. p. 17-51. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-44771-9_2.

Dufrêne, M.; Legendre, P. 1997. Species Assemblages and Indicator Species: The Need for a Flexible Asymmetrical Approach. Ecological Monographs, 67(3): 345-366. http://dx.doi.org/10.1890/0012-9615(1997)067[0345:saaist]2.0.co;2.

El-Robrini, M.; Alves, M.A.M.S.; Souza Filho, P.W.M.; El-Robrini, M.H.S.; Silva Júnior, O.G.; França, C.F. 2006. Atlas de erosão e progradação da zona costeira do estado do Pará í  região amazônica: áreas oceí­¢nica e estuarina. In: MUEHE, D. Atlas de erosão e progradação da zona costeira brasileira. MMA, Ed. São Paulo. p. 1-34.

Eskinazi-Leça, E.; Cunha, M.G.G.S.; Santiago, M.F.; Borges, G.C.P.; Lima, J.M.C.; Silva, M.H.; Lima, J.P.; Menezes, M. 2010. Bacillariophyceae. In: FORZZA, R.C. Catálogo de plantas e fungos do Brasil, volume 1. Andrea Jakobsson Estúdio, Instituto de Pesquisas Jardim Botí­¢nico do Rio de Janeiro. p. 262-309. http://doi.org/10.7476/9788560035083.

Giarrizzo, T.; Krumme, U. 2009. Temporal Patterns in the Occurrence of Selected Tropical Fishes in Mangrove Creeks: Implications for the Fisheries Management in North Brazil. Brazilian Archive Biology and Technology. 52(3): 679-688. http://dx.doi.org/10.1590/S1516-89132009000300020.

Guiry, M.D.; Guiry, G.M. 2017. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. Available from: <http://www.algaebase.org>. Access on: 6 jun. 2017.

Hammer, í­Ëœ., Harper, D.A.T.; Ryan, P.D. 2001. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica, 4(1): 1-9. [online] URL: <http://palaeo-electronica.org/2001_1/past/issue1_01.htm>.

Koening, M.L.; Eskinazi-Leça, E.; Neumann-Leitão, S.; Macedo, S.J. 2002. Impactos da construção do porto de Suape sobre a comunidade fitoplanctônica no estuário do rio Ipojuca (Pernambuco-Brasil). Acta Botanica Brasilica, 16(4): 407-420. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-33062002000400004.

Leão, B.M.; Passavante, J.C.O.; Silva-Cunha, M.G.G.; Santiago, M.F. 2008. Ecologia do microfitoplí­¢ncton do estuário do rio Igarassu, PE, Brasil. Acta Botanica Brasilica, 22(3): 711-722. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-33062008000300009.

Llebot, C.; Sole, J.; Delgado, M.; Fernandez-Tejedor, M.; Camp, J.; Estrada, M., 2011. Hydrographical forcing and phytoplankton variability in two semi-enclosed estuarine bays. Journal of Marine Systems, 86(3-4): 69-86. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmarsys.2011.01.004.

Mácola, G.; El-Robrini, M. 2004. Ilha dos Guarás (Mariteua). Municí­­pio de Curuçá (NE do Pará): aspectos fí­­sicos, meteorológicos e oceanográficos. Relatório final. DNPM/CPRM, Belém. 35p.

Margalef, R. 1978. Les types biologiques de phytoplankton consideres comme des alternatives de survie dans um millieu instable. Oceanologica Acta, 4(1): 493-509.

Matos, J.B.; Sodré, D.K.L.; Costa, K.G.; Pereira, L.C.C.; Costa, R.M. 2011. Spatial and temporal variation in the composition and biomass of phytoplankton in an Amazonian estuary. Journal of Coastal Research, 64: 1525-1529. https://www.jstor.org/stable/26482430?seq=1.

Matos, J.B.; Silva, N.I.S.; Pereira, L.C.C.; Costa, R.M. 2012. Caracterização quali-quantitativa do fitoplí­¢ncton da zona de arrebentação de uma praia amazônica. Acta Botanica Brasilica, 26(4): 979-990. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-33062012000400028.

Matos, J.B.; Cardoso, E.H.N.; Pereira, L.C.C.; Costa, R.M. 2013. Diatomáceas cêntricas da zona de arrebentação de uma ilha amazônica. Tropical Oceanography, 41(1-2): 54-66. http://dx.doi.org/10.5914/tropocean.v41i1-2.5414.

Matos, J.B.; Oliveira, S.M.O.; Pereira, L.C.C.; Costa, R.M. 2016. Structure and temporal variation of the phytoplankton of a macrotidal beach from the Amazon coastal zone. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 88(3): 1325-1339. http://dx.doi.org/10.1590/0001-3765201620150688.

McCune, B.; Mefford, M.J. 2011. PC-ORD. Multivariate Analysis of Ecological Data. version 6. MjM Software, Gleneden Beach, Oregon.

Monteiro, M.D.R.; Melo, N.F.A.C.; Alves, M.A.M.S.; Paiva, R.S. 2009. Composição e distribuição do microfitoplí­¢ncton do rio Guamá no trecho entre Belém e São Miguel do Guamá, Pará, Brasil. Boletim do Museu Paraense Emí­­lio Goeldi Ciências Naturais, 4(3): 341-351.http://scielo.iec.gov.br/pdf/bmpegcn/v4n3/v4n3a05.pdf.

Monteiro, S.M.; El-Robrini, M.; Alves, I.C.C. 2015. Diní­¢mica sazonal de nutrientes em estuário amazônico. Mercator, 14(1): 151-162. http://dx.doi.org/10.4215/RM2015.1401.0010.

Montoya-Moreno, Y.; Sala, S.; Vouilloud, A.; Aguirre, N.; Plata-Diaz, Y. 2013. Lista de las diatomeas de ambientes continentales de Colombia. Biota Colombiana, 14(2): 13-78. http://dx.doi.org/10.21068/bc.v14i2.282.

Moraes, B.C.; Costa, J.M.N.; Costa, A.C.L. 2005. Variação espacial e temporal da precipitação no estado do Pará. Acta Amazonica, 35(2): 207í  214. http://dx.doi.org/10.1590/S0044-59672005000200010.

Moreira-Filho, H.; Eskinazi-Leça, E.; Valenti-Moreira, I.M.; Cunha. J.A. 1999. Avaliação taxonômica e ecológica das diatomáceas (Chrysophyta, Bacillariophyceae) marinhas e estuarinas nos estados de Pernambuco, Paraí­­ba, Rio Grande do Norte, Ceará, Piauí­­, Maranhão, Pará e Amapá. Tropical Oceanography, 27(1): 55-90. https://doi.org/10.5914/tropocean.v27i1.2773.

Moreira-Filho, H.; Valente-Moreira, I.M.; Souza-Mosimann, R.M.; Cunha J.A. 1990. Avaliação florí­­stica e ecológica das diatomáceas (Chrysophyta-Bacillariophyceae) marinhas e estuarinas nos estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Estudos de Biologia, 25: 5-48.

Moro, R.S.; Fürstenberger, C.B. 1997. Catálogo dos principais parí­¢metros ecológicos de diatomáceas não-marinhas. Ed. UEPG, Ponta Grossa. 282p.

Nittrouer, C.A.; Brunskill, G.J.; Figueiredo, A.G. 1995. Importance of tropical coastal environments. Geo-Marine Letters, 15(3-4): 121í 126. https://doi.org/10.1007/bf01204452.

Odebrecht, C. 2010. Dinophyceae. In: FORZZA, R.C. Catálogo de plantas e fungos do Brasil, volume 1. Andrea Jakobsson Estúdio, Instituto de Pesquisas Jardim Botí­¢nico do Rio de Janeiro. p.366-383. http://doi.org/10.7476/9788560035083.

Omori, M.; Ikeda, T. 1984. Methods in marine zooplankton ecology. New York, Wiley Interscience Publication. 332p.

Paiva, R.S.; Eskinazi-Leça, E.; Passavante, J.Z.O.; Silva-Cunha, M.G.G.; Melo, N.F.A.C. 2006. Considerações ecológicas sobre o fitoplí­¢ncton da baí­­a do Guajará e foz do rio Guamá (Pará, Brasil). Boletim do Museu Paraense Emí­­lio Goeldi Ciências Naturais, 1(2): 133-146.http://scielo.iec.gov.br/pdf/bmpegcn/v1n2/v1n2a10.pdf.

Palheta, G.D.A; Takata, R; Palheta, H.G.A.; Melo, N.F.A.C.; Rocha, R.M.R.; Santos, M.L.S. 2012. Índices de Qualidade da Água como Ferramenta no Monitoramento da Carcinicultura Paraense. Boletim Técnico Cientí­­fico do Cepnor, 12(1): 9-15. http://dx.doi.org/10.17080/1676-5664/btcc.v12n1p9-15.

Paula, J.H.C.; Rosa Filho, J.S.; Souza, A.L.B.; Aviz, D.E. 2006. A meiofauna como indicadora de impactos da carcinicultura no estuário de Curuçá (PA). Boletim do Labohidro, 19: 61-72. http://www.periodicoseletronicos.ufma.br/index.php/blabohidro/article/view/2105/262.

Pielou, E.C. 1969. An introduction to mathematical ecology. Wiley, New York. 286p.

Poos, M.S.; Jackson, D.A. 2012. Addressing the removal of rare species in multivariate bioassessments: The impact of methodological choices. Ecological Indicators, 18: 82-90. http://doi.org/10.1016/j.ecolind.2011.10.008.

Procopiak, L.K.; Fernandes, L.F.; Moreira-Filho, H. 2006. Diatomáceas (Bacillariophyta) marinhas e estuarinas do Paraná, Sul do Brasil: lista de espécies com ênfase em espécies nocivas. Biota Neotropica, 6(3): 1-28. http://dx.doi.org/10.1590/S1676-06032006000300013.

Reynolds C. Ecology of Phytoplankton. Cambridge: Cambridge University Press; 2006. p. 535.

Riley, G. A. 1967. The plankton of estuaries. In: LAUFF, G. H. (Ed.). Estuaries. Washington: American Association for the Advancement of Science Publication, 83, p.316-326.

Round, F.E.; Crawford, R.M.; Mann, D.G. 1990. The Diatoms, Biology e Morphology of the Genera. Cambridge University, Cambridge. 747p.

Santana, D.S.; Paiva, R.S.; Pereira, L.C.C.; Costa, R.M. 2010. Microphytoplankton of the Marapanim estuary (Pará, northern Brazil). Tropical Oceanography, 38(2): 153-164. https://doi.org/10.5914/tropocean.v38i2.5168.

Schwendenmann, L.; Riecke, R.; Lara, R. 2006. Solute dynamics in a North Brazilian mangrove: the influence of sediment permeability and freshwater input. Wetlands Ecology and Management 14(5): 463-475. http://dx.doi.org/10.1007/s11273-006-0008-1.

Sena, B.A.; Costa, V.B.; Nakayama, L.; Rocha, R.M. 2015. Composition of microphytoplankton of an estuarine Amazon River, Pará, Brazil. Biota Amazônia, 5(2): 1-9. http://dx.doi.org/10.18561/2179-5746/biotaamazonia.v5n2p1-9.

Shannon, C. E. 1948. A mathematical theory of communication. The Bell System Technical Journal, 27: 379í 423. http://dx.doi.org/10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x.

Silva, M.H.; Silva-Cunha, M.G.G.; Passavante, J.Z.O.; Grego, C.K.S.; Muniz, K. 2009. Seasonal and spatial structure of microphytoplankton in the tropical estuary of Formoso River, Pernambuco State, Brazil. Acta Botanica Brasilica, 23(2): 355-368. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-33062009000200007.

Silva, R.S.; Souza, A.S.L.; Palheta, G.D.A.; Costa, M.S.M.; Melo, N.F.A.C. 2018. Diversidade e biomassa fitoplanctônica em viveiro de carcinicultura marinha no estado do Pará. Veterinária e Zootecnia, 25(2): 142-155. https://doi.org/10.35172/rvz.2018.v25.19.

Sodré, D.K.L.; Matos, J.B.; Costa, K.G.; Pereira, L.C.C.; Costa, R.M. 2011. Tide-induced Changes in the Phytoplankton Communities of three Amazon Estuaries (Pará í  Northern Brazil). Journal of coastal research, SI 64:1574-1578.

Sousa, E.B.; Costa, V.B.; Pereira, L.C.C.; Costa, R.M. 2008. Microphytoplankton of Amazon coastal waters: Canela Island (Bragança, Pará State, Brazil). Acta Botanica Brasilica, 22(3): 626-636. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-33062008000300004.

Sousa, E.B.; Costa, V.B.; Pereira, L.C.C.; Costa, R.M. 2009. Variação temporal do fitoplí­¢ncton e dos parí­¢metros hidrológicos da zona de arrebentação da Ilha Canela (Bragança, Pará, Brasil). Acta Botanica Brasilica, 23(4): 1084-1095. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-33062009000400018.

Sousa, J.A.; Cunha, K.N.; Nunes, Z.M.P. 2013. Influence of Seasonal Factors on the Quality of the Water of a Tidal Creek on the Amazon Coast of Brazil. Journal of Coastal Research, SI 65: 129-134. http://doi.org/10.2112/SI65-023.1.

Souza, M.F.L.; Eça, G.F.; Silva, M.A.M.; Amorim, F.A.C.; Lôbo, I.P. 2009. Distribuição de nutrientes dissolvidos e clorofila-a no estuário do rio Cachoeira, nordeste do Brasil. Atlí­¢ntica, 31(1): 107-121. http://doi.org/10.5088/atlí­¢ntica.v31i1.1537.

Souza-Filho, P.W.M. 2005. Costa de manguezais de macromaré da Amazônia: cenários morfológicos, mapeamento e quantificação de áreas usando dados de sensores remotos. Revista Brasileira de Geofí­­sica, 23(4): 427-435. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-261X2005000400006.

Steidinger, K.A.; Tangen, K. 1997. Chapter 3 - Dinoflagellates. In: TOMAS, C.R. Identifying Marine Phytoplankton. Academic Press, Florida. p. 387-584. http://doi.org/10.1016/B978-012693018-4/50005-7.

Strickland, J.D.H.; Parsons, T.R. 1972. A practical handbook of sea water analysis. Bulletin 167. Fisheries Research Board of Canadá, Ottawa. 328p.

Ter Braak, C.J.F.; Milauer, P.S. 2002. CANOCO - Reference Manual and CanoDraw for Windows User's Guide: Software for Canonical Community Ordination (version 4.5). Ithaca NY, USA.

Torgan, L.C. 1989. Floração de algas: Composição, causas e consequências. Ínsula, 19: 15-34. https://periodicos.ufsc.br/index.php/insula/article/view/22299/20259.

Tundisi, J.G. 1970. O plí­¢ncton estuarino. Contribuições Avulsas do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo, Série Oceanografia Biológica 19: 1-22.

Utermí­¶hl, H. 1958. Zur Vervollkommnung der quantitativen phytoplankton-methodik. Mitteilungen Internationale Vereiningung fur Teoretische und Angewandle Limnologie, 9: 1-38.

Valentin, J.L. 2012. Ecologia Numérica: uma introdução í­Â  análise multivariada de dados ecológicos. Interciência, Rio de Janeiro. 154p.

Vos, P.C.; de Wolf, H. 1993. Diatoms as a tool for reconstructing sedimentary environments in coastal wetlands; methodological aspects. Hydrobiologia, 269(1): 285-296. http://doi.org/10.1007/bf00028027.

Zar, J.H. 1999. Biostatistical analysis. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey. 944p.

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Published

2020-05-12

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