Ecologia Aquática

Coordenadores: Adriano Sanches Melo (UFG) e João Carlos Nabout (UEG)

O grupo de trabalho em Ecologia Aquática do INCT em Ecologia, Evolução e Conservação da Biodiversidade (EECBio) tem os seguintes objetivos gerais: (i) modelar a variação de componentes da biodiversidade aquática (principalmente riqueza de espécies, diversidade beta e diversidade funcional) considerando variáveis explanatórias mensuradas em diferentes escalas espaciais; (ii) testar o efeito de processos que limitam e promovem a invasão de espécies exóticas em ecossistemas aquáticos; (iii) testar a eficiência de estratégias que podem minimizar os custos dos programas de biomonitoramento de ecossistemas aquáticos; (iv) avaliar os efeitos de ações antrópicas (e.g., mudanças no uso do solo, eutrofização e criação de reservatórios) sobre a biodiversidade e funcionamento de ecossistemas aquáticos; (v) realizar revisões sistemáticas e meta-análises sobre diferentes temas em ecologia aquática. Esses objetivos serão alcançados considerando dados primários que já foram coletados (ou serão coletados) pelos integrantes do grupo de Ecologia Aquática do INCT/EECBio. Esses dados englobam diferentes comunidades aquáticas (e.g., comunidades planctônicas, macrófitas aquáticas, macroinvertebrados e peixes), em diferentes tipos de ecossistemas (e.g., lagos de planícies de inundação, reservatórios e riachos) que estão localizados em diversas biomas do Brasil e do mundo. Para estudos que envolvem revisões sistemáticas e meta-análises, os dados serão compilados da literatura.

 

PROJETOS E OFICINAS

1) Sinais precoces de floração de algas em ambientes eutrofizados

Coordenador: João Nabout

Equipe: Adriano Melo (UFG), Alexandre Schiavetti (UESC), André Padial (UFPR), Dilermando P. Lima Jr (UFMT), Fábio Roque (UFMS), Fabrício B. Teresa (UEG), Ludgero C. G. Vieira (UnB), Miguel Petrere Jr (UNISANTA), Murilo Dias (UnB), Priscilla Carvalho (UFG), Roger Mormul (UEM), Victor Landeiro (UFMT), Luis M. Bini (UFG), Sidinei M. Thomaz (UEM), Tadeu Siqueira (UNESP), Thannya Nascimento Soares (UFG), Mariana Pires de Campos Teles (UFG/PUC-GO), Gustavo Lisboa (Mestr. EcoEvol, UFG), Amanda Queiroz (Doutorando Eco, UFMT), Karine Machado (Dout.EcoEvol, UFG), Wilson Mamedes (Mestrando, Eco, UFMT), Renato B. Dala Corte (PNPD, Biodiv.Animal UFG), Fernanda Cassemiro (DTI, EECBio).

Resumo: Os ambientes aquáticos são afetados por ambientes terrestres periféricos e também por outros ambientes aquáticos, uma vez que lagos, rios e represas estão conectados pela rede hídrica. Portanto, muitos fatores podem afetar a biodiversidade aquática, como por exemplo, entrada de nutrientes, retirada da vegetação do entorno, construção de barragens entre outros. Para compreender os efeitos isolados desses fatores na dinâmica dos ambientes aquáticos, os pesquisadores desenvolvem estudos experimentais. Nesse projeto vamos desenvolver um experimento usando dezenas de caixas d’água e microorganismos. Pretendemos investigar quais alterações ocorrem na microbiota antes de uma alteração ambiental drástica (p.ex. floração de algas). Ao induzir a floração de algas nas caixas d’água pela adição de nutrientes e acompanhar ao longo dos meses vamos procurar detectar sinais precoces (e.g. espécies indicadoras) que indiquem a ocorrência da floração. Esse tipo de estudo pode ser útil no manejo de ambientes aquáticos, principalmente lagos urbanos ou usados para abastecimento público.

 

2) Efeitos da dispersão sobre a estruturação de metacomunidades

Coordenador: Adriano Melo

Equipe: Adriano S Melo (UFG), João Nabout (UEG), Jasciele Bortolini (UFG), Ludgero Galli (UnB), Jani Heino (Univ. Finlandia), Victor Landeiro (UFMT), Roger Mormul (UEM), Fernanda Cassemiro (DTI, EECBio), Gustavo Lisboa (mestr EcoEvol, UFG), Amanda Queiroz (doutoranda Ecologia UFMT).

Resumo: Estudos ecológicos tradicionalmente avaliam a presença ou ausência de uma espécie num local em relação às condições bióticas e abióticas. Entretanto, uma espécie pode não estar num local adequado pois nunca chegou lá. Embora reconhecida como importante, seu estudo é precário. Isto pois um evento raro de dispersão pode ser suficiente para o estabelecimento da espécie e detectar tal evento é muito difícil. Uma alternativa é usar métodos indiretos, por exemplo, distância espacial. Uma espécie que tenha sido extinta localmente pode recolonizá-lo rapidamente se houver local próximo onde a mesma esteja presente. Outra forma é estudar dispersão diretamente em experimentos, onde se pode simular eventos de dispersão. Neste estudo utilizaremos caixas d’água contendo comunidades planctônicas para estudar o efeito de dispersão sobre o número de espécies e o quanto estas se diferenciam em composição de espécies com o passar do tempo. Esperamos que caixas que recebam dispersores possam ter comunidades mais ricas, visto que eventuais extinções locais poderão ser repostas por colonizadores vindos de outra caixa. Isto também faria com que caixas que recebam dispersores sejam mais parecidas entre si. Os resultados serão importantes para entender a importância da dispersão em comunidades naturais que variam quanto ao grau de isolamento.

 

3) Efeito da conectividade dendrítica em processos ecológicos aquáticos

Coordenador: Murilo S. Dias (UnB) e Fabricio B Teresa (UEG)

Equipe: Murilo S. Dias (UnB), Adriano S. Melo (UFG), João Nabout (UEG), Ludgero Galli (UnB), Jani Heino (Finl), Fabio Roque (UFMS), Victor L. Landeiro (UFMT), Tadeu Siqueira (UNESP), Roger Mormul (UEM), Fernanda Cassemiro (DTI, EECBio), Wilson Mamedes (mestrando Ecol. UFMT).

Resumo: Em ambientes terrestres, indivíduos podem se mover em qualquer direção. Em riachos, os organismos ficam restritos ao canal do rio. Ainda, tendo em vista o fluxo unidirecional da água, a dispersão rio-abaixo pode ser muito mais frequente do que a dispersão no sentido oposto. Isto faz com que riachos de cabeceira, em regiões altas da bacia hidrográfica, fiquem parcialmente isolados. Eles produzem emigrantes, mas recebem poucos imigrantes. Esta característica particular de redes de drenagem pode gerar comunidades mais empobrecidas em riachos de cabeceira, visto que uma espécie eventualmente extinta no local pode levar muito tempo para recolonizar. Neste estudo vamos simular redes de drenagem com caixas d’água e estudar como o efeito unidirecional de migrantes afeta as comunidades de microorganismos (algas e pequenos invertebrados) em posições periféricas (cabeceiras) ou centrais. As caixas serão inicialmente preenchidas com o mesmo tipo de água e comunidades de microorganismos. Em seguida, simularemos eventos de dispersão pela transferência unidirecional de pequenos volumes de água (1-2 litros) entre caixas adjacentes. Os resultados deverão ser importantes para o entendimento de riachos isolados em bacias hidrográficas, por exemplo, pela remoção de vegetação nativa em trechos rio-abaixo.

 

4) Previsibilidade em Ecologia de Comunidades Aquáticas

Coordenador: Tadeu Siqueira

Equipe: Tadeu Siqueira (UNESP), Adriano Melo (UFG), André Padial (UFPR), Jonathan Tonkin, Luis M. Bini (UFG), Thiago Rangel (UFG), Victor Landeiro (UFMT)

Resumo: Não seria ótimo se conseguíssemos prever o que vai acontecer com os ecossistemas naturais e suas comunidades biológicas em diferentes situações futuras? Por exemplo, seria ótimo conseguir antecipar quais peixes vão continuar existindo em rios brasileiros se a temperatura do planeta subir 3 ^oC. Além de ser uma atividade importante do ponto de vista puramente científico, boas previsões podem subsidiar ações voltadas para a conservação de espécies e ecossistemas. Nós, ecólogos, conseguimos fazer algumas previsões desse tipo. O problema é que muitas dessas previsões são pouco precisas. Há algumas razões por trás desse problema. O motivo mais simples é que ecossistemas são complexos – há muitas interações, dos mais variados tipos, entre espécies e o meio abiótico. Portanto, alguns dos modelos que usamos para descrever essas relações não são capazes de prover uma boa representação da realidade. Muitas vezes isso acontece por que não compreendemos bem a dinâmica dos sistemas biológicos ou por que não temos dados suficientemente detalhados para construir esses modelos. O grupo de trabalho em Ecologia Aquática do INCT-EECBio pretende realizar uma oficina de trabalho para estimular uma discussão sobre previsibilidade em comunidades aquáticas. Nós pretendemos definir estratégias para melhorar nossas predições e formalizar essas ideias através de um artigo com recomendações.

 

5) Sincronia Populacional e Estabilidade de Sistemas Aquáticos

Coordenador: Luis Mauricio Bini

Equipe: Rafaela Granzotti (DTI-A INCT EECBio, UFG)

Resumo: A sincronia espacial ocorre quando as abundâncias de populações em diferentes locais estão correlacionadas ao longo do tempo, sendo influenciada por fatores como dispersão, interações bióticas e estocasticidade ambiental. Esse fenômeno está associado ao risco de extinção em escala regional, pois dinâmicas sincrônicas podem aumentar as taxas de extinção em populações estruturadas. Além disso, a sincronia espacial subsidia programas de biomonitoramento, indicando a necessidade de monitorar mais ou menos locais, dependendo dos níveis de sincronia. Os padrões de sincronia variam entre espécies, grupos funcionais, escalas taxonômicas e espaciais, mas ainda há lacunas em relação às generalizações entre grupos e escalas. Estudos recentes sugerem que a sincronia espacial de variáveis agregadas em metacomunidades pode estar negativamente relacionada à estabilidade temporal do ecossistema, afetando o efeito estabilizador da biodiversidade, embora evidências empíricas sejam limitadas. Neste projeto busca-se identificar organismos e escalas espaciais representativos das dinâmicas espaciais em ecossistemas aquáticos para biomonitoramento e avaliar a hipótese de que a sincronia espacial em metacomunidades desestabiliza ecossistemas, especialmente frente a impactos antrópicos. Serão usados métodos analíticos para medir a sincronia espacial e testar hipóteses, considerando dados de diferentes grupos aquáticos e escalas espaciais.

 

5) Biodiversidade taxonômica e Molecular de Organismos Aquáticos na Bacia do Rio Araguaia

Coordenador: Ludgero Vieira (UnB) e Mariana Pires de Campos Telles (PUC Goiás/UFG)

Equipe: José Alexandre F Diniz Filho (UFG), Luis Mauricio Bini (UFG), Rhewter Nunes (UEG), Cintia P. Targueta (UFG), Thannya Nascimento Soares (UFG), João Carlos Nabout (UEG), Fabricio Barreto Teresa (UEG), Levi Carina Terribile (UFJ)

Resumo: A bacia do Tocantins-Araguaia é essencial para a manutenção da biodiversidade, serviços ecossistêmicos e desenvolvimento socioeconômico no Brasil central, mas enfrenta impactos ambientais que comprometem sua integridade. O rio Araguaia, único grande rio sem barragens na região, destaca-se por sua biodiversidade e relevância ecológica, mas carece de estudos abrangentes sobre sua biodiversidade e características socioambientais. Para suprir essa lacuna, o projeto propõe integrar métodos tradicionais e inovadores, como o DNA ambiental (e-DNA), no monitoramento da biodiversidade aquática. O e-DNA permite identificar espécies de forma não invasiva, ampliando a eficiência e abrangência das análises. O estudo abrange 100 pontos de coleta na bacia do Araguaia, incluindo lagos e tributários, investigando organismos como fitoplâncton, zooplâncton, macrófitas aquáticas e peixes, além de variáveis ambientais e de uso do solo. Os objetivos incluem: estimar diversidade taxonômica e molecular; avaliar a correspondência entre métodos tradicionais e de e-DNA; identificar grupos bioindicadores e OTUs; e analisar os efeitos de variáveis ambientais e da paisagem sobre metacomunidades. Técnicas como sequenciamento de nova geração, geoprocessamento e sensoriamento remoto serão utilizadas. O projeto busca subsidiar políticas públicas e conservação, contribuindo para um monitoramento integrado e eficaz da biodiversidade na bacia do Araguaia.

É importante destacar que, a partir deste projeto, iniciado com a renovação do EECBio em 2021/2022, a FAPEG iniciou negociações com a TWRA (Tropical Water Research Alliance) a fim de desenvolver um projeto maior porte, que resultou no "Araguaia Vivo 2030", iniciado em agosto de 2023. A partir dessa iniciativa construiu-se em seguida o PPBio Araguaia aprovado pelo CNPq, coordenado pela Dra. Mariana Telles, e com suas atividades iniciadas em 2024.

 

6) Efeito das cinzas provenientes das queimadas no Cerrado sobre a comunidade fitoplanctônica e floração de algas

Coordenador: Jascieli Bortolini  (UFG)

Equipe: João Carlos Nabout (UEG), Priscilla de Carvalho (UFG)

Resumo: As queimadas consistem em um evento frequente no cerrado, seja de forma natural ou provocadas pelo homem, e que converte a matéria orgânica seca em cinzas, que por sua vez, pode chegar até os ambientes aquáticos, podendo interferir nas dinâmicas ecológicas locais e regionais. Assim, o objetivo deste projeto, sob a coordenação da Dra. Jascieli Bortolini (UFG), é realizar experimentação em microcosmos para testar se a presença de cinzas na água geradas por queimadas no cerrado promove alterações limnológicas e, consequentemente, na estrutura da comunidade fitoplanctônica utilizada como modelo de resposta. A pergunta central é: como as diferentes quantidades de cinzas de queimadas impactam a composição e abundância de espécies e a relação com produtividade primária? O aumento da quantidade de cinzas pode explicar a eutrofização e a floração de algas ou cianobactérias?

 

7) Homogeneização biótica de ecossistemas aquáticos

Coordenador: André Padial (UFPR)

Equipe: João Carlos Nabout (UEG), Luis Mauricio Bini (UFG), Priscilla de Carvalho (UFG)

Resumo:O fenômeno da homogeneização biótica pode ser definido como o aumento da similaridade das comunidades ao longo do tempo no qual poucas espécies generalistas, geralmente não nativas, substituem muitas espécies especialistas. Desde seu reconhecimento, esse fenômeno tem sido descrito para diferentes escalas e usando diferentes grupos biológicos. O objetivo dessa pesquisa é reunir dados de diferentes localidades e grupos biológicos nos ecossistemas aquáticos brasileiros para, de forma padronizada, quantificar o efeito da homogeneização biótica devido a ações antrópicas. Para isso, dados amostrados com delineamento ‘before-after’ considerando qualquer atividade antrópica no sistema serão reunidos. O tamanho de efeito padronizado será estimado com indicadores baseados na diversidade beta, como delta Jaccard e ‘temporal beta diversity index’. Usaremos modelos para estimar variáveis relacionadas com o tamanho do efeito, como a identidade do grupo biológico, a riqueza de espécies nativas e invasoras, o tipo de ação antrópica analisada e características da bacia hidrográfica amostrada. Além disso, o fenômeno será descrito considerando indicadores das espécies antes e depois da ação humana, com a expectativa que após a intervenção a fauna/flora seja simplificada para espécies com ampla distribuição geográfica.

 

 

Projetos Associados

Crossing critical terrestrial landscape thresholds can collapse Neotropical stream biodiversity (Fabio Roque, Luis Mauricio Bini, Adriano S. Melo)

Redefinição das ecoregiões para peixes neotropicais de acordo com as diversidades taxonômica e filogenética (Adriano S. Melo e Fernanda Cassemiro; Bolsa DTI-B EECBio/CNPq).

Construção de um banco de dados de peixes em riachos do Brasil (Fabricio Teresa, Murilo S. Dias, Adriano S. Melo, João Nabout; Universal CNPq 431094/2016-0)

Biodiversidade de ecossistemas aquáticos: Ecologia e sensoriamento remoto integrados para conservação de ambientes aquáticos do Estado de Goiás (João Carlos Nabout; CHAMADA PÚBLICA N° 07/2016 PROGRAMA DE APOIO A NÚCLEOS EMERGENTES PRONEM/FAPEG/CNPq).