Efeitos da salinização sobre macrófitas de água doce

Abstract

O processo de salinização, quando potencializado pela ação humana, caracteriza um grave problema ambiental que ameaça a qualidade das águas doces em todo o mundo. Ecossistemas aquáticos de água doce, e até mesmo de águas salobras, podem experimentar perdas acentuadas de biodiversidade e modificações em sua estrutura e funcionamento, como resultado do aumento da salinidade. A redução da riqueza e abundância de macrófitas aquáticas não-halófitas nesses ambientes pode trazer consequências indesejáveis e duradouras para ambientes aquáticos, devido a seu importante papel na regulação de características físicas, químicas e ecológicas. Em lagoas rasas, sobretudo, macrófitas podem contribuir para a manutenção de níveis reduzidos de nutrientes na coluna d’água, e de um estado de águas claras, a partir de efeitos de retroalimentação positiva. Nosso objetivo neste trabalho é analisar os efeitos diretos e indiretos da salinização em macrófitas não-halófitas e suas consequências para os ecossistemas de água doce. Para isso, esta dissertação se estrutura em dois capítulos; um artigo de revisão de literatura, em que revisamos os efeitos fisiológicos e ecológicos da salinização em macrófitas aquáticas, seus mecanismos e limites de tolerância à salinidade; e um artigo experimental, em que analisamos os efeitos de diferentes níveis de salinidade sobre Ceratophyllum demersum L., uma espécie de macrófita submersa não-halófita, o perifíton e o fitoplâncton. Nossos resultados indicam: a existência de mecanismos eficientes de tolerância à salinidade em macrófitas não-halófitas, que as permitem tolerar amplos níveis de salinidade, de aproximadamente 5 g L-1 ; a ausência de diferença significativa da tolerância à salinidade entre diferentes formas de vida de macrófitas; a presença de sintomas similares aos experimentados por plantas terrestres em macrófitas de ampla distribuição, em resposta ao aumento na salinidade; potencial favorecimento do crescimento de microrganismos planctônicos, como algas e cianobactérias, em detrimento de macrorganismos bentônicos, como macrófitas aquáticas, em resposta ao aumento na salinidade; e potencial associação do processo de salinização com a eutrofização, que é considerada como uma das principais causas da mudança entre estados alternativos em lagoas rasas.

The salinization process, when enhanced by human action, is a serious environmental problem that threatens the quality of freshwaters around the world. Freshwater aquatic ecosystems, and even brackish waters, can experience remarkable losses of biodiversity and changes in their structure and functioning as a result of increased salinity. Reduced richness and abundance of non-halophyte macrophytes can bring undesirable and long-lasting consequences for aquatic environments, due to their important role in regulating physical, chemical, and ecological parameters. In shallow lakes, macrophytes can particularly contribute to the maintenance of reduced nutrient levels in the water column, water flow stabilization, and a clear water state, due to their provision of positive feedback effects. Our aim in this study is to analyze the direct and indirect effects of increased salinity on non- halophyte macrophytes and its consequences to aquatic ecosystems. Hence, this dissertation is structured into two chapters; a literature review article, in which we review the physiological and ecological effects of salinization on aquatic macrophytes, their mechanisms and salinity tolerance limits; and an experimental article, in which we analyze the effects of different salinity levels on Ceratophyllum demersum L., a submersed non-halophyte macrophyte species, on the periphyton and on the phytoplankton. Our results indicate: the existence of efficient salinity tolerance mechanisms in non-halophytic macrophytes, which allow them to tolerate broad salinity levels, approximately 5 g L-1 ; the absence of significant difference in salinity tolerance among different macrophyte life forms; the presence of symptoms similar to those experienced by terrestrial plants in widespread macrophytes in response to increases in salinity; potential favoring of the growth of planktonic microorganisms, such as algae and cyanobacteria, over benthic macroorganisms, such as aquatic macrophytes in response to salinization; and potential association of the salinization process with eutrophication, which is considered as one of the main causes of regime shifts between alternative states in shallow lakes.