#1

Alterações funcionais na comunidade de

macroinvertebrados em resposta ao nível

de pressões antropogênicas em Bacias Hidrográficas

Leitura: Kovalenko K.E., Brady V.J., Ciborowski J.J.H., Ilyushkin S., Johnson L.B.

Functional Changes in Littoral Macroinvertebrate Communities in Response to Watershed-Level Anthropogenic Stress. PLoS ONE 9(7). 2014

DESENVOLVIMENTO + AGRICULTURA + ESTRESSORES + NUTRIENTES, + SEDIMENTO, POLUIÇÃO, FRAGMENTAÇÃO, TEMPERATURA...

• Atributos funcionais

• INDICADORES.

• Relacionado a uma grande diversidade de processos ecossistêmicos

• Voltinismo

• CICLO DE VIDA

• Redistribuição temporal

• Alterar característica no processamento de nutrientes.

• Atributos mudam conforme o estresse

• E importante saber se esses atributos mudam em resposta a perturbações em escala de Bacia Hidrográfica.

• FD e voltinismo diminuem com as alterações... ??

• 101 wetlands

• Verão 2002 2003

• 5 lagos oli-eutróficos

• Uso do solo varia

• Zonas com diferentes morfologias, maioria com macrófitas

Metodologia

Amostragem

• Perpendicular a costa

• Varredura 30s

• 2 profundidades

• Lavagem e triagem

Métricas FUNCIONAIS Trait category Possible states

Trophic Status carnivore, detritivore, herbivore,

omnivore

Functional Group

(primary)

collector, grazer, parasite, piercer,

predator, shredder

Functional Group

(secondary)

collector, grazer, parasite, piercer,

predator, shredder

Feeding mechanism

(primary)

chewer, carnivore-piercer,

engulfer, filterer, gatherer,

herbivore-piercer, internal

parasite, scraper

Food Source coarse POM, fine POM, living

animal tissue, living vascular

plants, periphyton

Locomotion/substrate

relations

burrower, climber, clinger,

planktonic, skater, attached,

sprawler, swimmer

• Enquadramento dos táxons em seus atributos funcionais.

• Voltinismo

Métricas FUNCIONAIS

Taxa Order Family Trophic Status

Funct Grp 1

Funct Grp 2

Feeding Mechanism

Food Source

Locomotion/substrate relations Voltinism

Belostomatidae

Hemiptera

Belostomatidae carnivore predator

crv piercer

live animal tissue climb Multi

Caenidae Ephemeroptera Caenidae

detritivore collector grazer gatherer fine sprawl

Coenagrionidae Odonata

Coenagrionidae carnivore predator engulfer

live animal tissue climb Uni

• FD Abundância relativa com diferenças funcionais entre as espécies. Mede 2 aleatórios escolhidos ao acaso. [com vários atributos func]

• VOLTINISMO Proporção taxa de longa duração por todos outros [NÃO SE TEM PARA TODOS!]

• Regressão múltipla (RM) Relação variáveis de estresse e FD Voltinismo + latitude

• PCA abundância relativa de 12 grupos funcionais

• Reglimpo ?

• Natgrid ?

Análises estatísticas

Figure 2. Relative importance of the two watershed stressors and latitude in explaining variation in the functional attributes of macroinvertebrate communities, as proportional lmg contribution.

Kovalenko KE, Brady VJ, Ciborowski JJH, Ilyushkin S, et al. (2014) Functional Changes in Littoral Macroinvertebrate Communities in Response to Watershed-Level Anthropogenic Stress. PLoS ONE 9(7): e101499. doi:10.1371/journal.pone.0101499 http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0101499

Figure 3. Macroinvertebrate functional diversity (Rao’s Q) as a function of development and agricultural stress in the watershed.

Kovalenko KE, Brady VJ, Ciborowski JJH, Ilyushkin S, et al. (2014) Functional Changes in Littoral Macroinvertebrate Communities in Response to Watershed-Level Anthropogenic Stress. PLoS ONE 9(7): e101499. doi:10.1371/journal.pone.0101499 http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0101499

Figure 4. Relative abundance of long-lived taxa (uni-, semi- and merovoltine) as a function of development and agricultural stress in the watershed.

Kovalenko KE, Brady VJ, Ciborowski JJH, Ilyushkin S, et al. (2014) Functional Changes in Littoral Macroinvertebrate Communities in Response to Watershed-Level Anthropogenic Stress. PLoS ONE 9(7): e101499. doi:10.1371/journal.pone.0101499 http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0101499

Discussão

•Sorry pelos longos textos que estão por vir...

• Diversidade funcional de macroinvertebrados e abundância dos taxa de maior duração em wetlands diminuiu significativamente com maior estresse em nível de bacia hidrográfica.

• Estressores em larga escala podem produzir alterações na função do ecossistema detectáveis. ?

• FD tem forageios reduzidos que alteram a teia trófica e o fluxo de energia.

• FD tbm condiciona a sensibilidade das espécies as novas perturbações que por sua vez é um dos mecanismo para estabilidade de ecossistema (modelagem eco)

Discussão

• Desenvolvimento Vs Agricultura é sem surpresas!

• Manchas! Baixo nível de desenvolvimento. Outros: desenvolvimento na bacia foi o melhor preditor de várias métricas de macroinvertebrados.

• No entanto, mais estudos são necessários para identificar os fatores mais proximais condução dessa relação, especificamente em sistemas litorâneos!

• Por exemplo, o declínio nos organismos de vida mais longa pode ser mediada através dos maiores efeitos cumulativos do estresse associado ao desenvolvimento, como a poluição de fontes pontuais, em especial a poluição orgânica, por estes organismos, ou através da destruição de macrófitas, o que foi demonstrado que suporta uma maior abundância de vários tipos de predadores e provavelmente sustenta os mais estável, e, assim, mais diversificadas, populações predador-presa [COMPLEXIDADE!]

• Difícil elucidar padrões repetitivos nestas zonas húmidas costeiras, possivelmente devido à sua hidrologia altamente variável. Apesar disso, há um grande interesse em encontrar métricas da comunidade de resposta às perturbações, e várias dessas métricas foram encontrados, incluindo Ephemeroptera-Trichoptera-Odonata baseadas em riqueza.

•

Discussão

• A observação da mudança na composição da comunidade funcional para uma maior abundância relativa de escavadores e filtradores é consistente com outros estudos e já foi relacionada ao aumento da sedimentação nos riachos.

• Hidrologia e aumento do assoreamento são menos propensos a ser os mesmos fatores responsáveis pelas alterações observadas no grupo, e as variáveis ambientais específicas do lago responsável por esses efeitos precisam ser investigadas. (?? Sem abióticos?)

• Vários grupos funcionais foram previamente demonstrado ser afetado pelo grau de desenvolvimento antrópico neste sistema; no entanto, as respostas eram complexas e dependentes de diversas variáveis preditivas, bem como o tamanho do uso da terra.

Discussão

• Respostas característica são geralmente menos frequentemente relatados em estudos aquáticos do que as tendências da diversidade e abundância. Efeitos do uso do solo da bacia hidrográfica na FD têm recebido muito menos atenção, em especial em ecossistemas lênticos.

• Para macroinvertebrados lóticos, demonstrou-se que tipo de característica alterada e diversidade atributos diminuiu com o aumento da utilização agrícola.

• O último estudo demonstrou que esse efeito foi detectado tanto na escala de bacias hidrográficas e escala local, e estava relacionado com o aumento de sedimentação.

• Efeitos significativos sobre essas variáveis funcionais enfatizam a necessidade de investigar mais respostas funcionais às perturbações macroinvertebrados lênticos, os mecanismos potencialmente subjacente a estas respostas e os fatores locais que podem esses efeitos

Discussão

• No entanto, o que é de maior interesse para futuros estudos é que esta incerteza reflete potencialmente respostas característica para fatores de habitats de menor escala, que, se modificável para a manipulação ou a restauração, poderiam ser usados para melhorar os efeitos do uso da terra em escala de bacias hidrográficas.

• Em resumo, observou-se estatisticamente e biologicamente redução significativa de FD macroinvertebrados e abundância dos taxa longa vida e diferenças visíveis na estrutura da comunidade funcional associada com o aumento da proporção de desenvolvimento na bacia.

• Estes resultados, juntamente com as mudanças de limite previamente observadas na composição da comunidade de macroinvertebrados mostram que a fauna lênticos apresentam alterações funcionais significativas associadas com maiores níveis de estresse antropogênico na escala de bacias hidrográficas.

Discussão