A redução de volume leva a um aumento nas taxas de produção primária e respiração em um lago tropical natural

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Elisa Aguiar Porto Viana
• Orientador(a): José Fernandes Bezerra-Neto
• Banca de defesa: Paula Campos Junqueira Reis, André Megali Amado
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Conservacao e Manejo da Vida Silvestre
• Departamento: ICB - DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA GERAL
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Mudanças climáticas; Oxigênio dissolvido; Carbono; Metabolismo ecossistêmico; Modelagem inversa; Dados de alta frequência
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/39071; https://orcid.org/0000-0003-4662-812X

Lagos são importantes centros de transformação de carbono e devido a isso, estão sujeitos aos efeitos das mudanças climáticas enquanto também são capazes de regulá-las. O metabolismo aquático é amplamente utilizado para monitorar os efeitos do clima nesses ecossistemas, uma vez que responde rapidamente a diversas alterações induzidas ou provocadas pelo clima. Sabendo disso, identificar e compreender as alterações na dinâmica da produção primária bruta (PPB), da respiração (R) e da produção líquida ecossistêmica (PLE) é crucial para melhor caracterizar as vulnerabilidades desses ambientes frente a diferentes distúrbios. O objetivo deste estudo foi comparar as mudanças físico-químicas, e nas taxas metabólicas de um lago tropical que perdeu cerca de 60% de volume nos últimos 10 anos. Acredita-se que a diminuição de volume pode levar a um aumento nas concentrações de nutrientes e de carbono, reduzindo a transparência e a disponibilidade de luz, influenciando as taxas metabólicas direta e indiretamente. Sendo assim, foram testadas as predições de que: i) as taxas de PPB e de R epilimnéticas aumentariam; e ii) o papel da sazonalidade no metabolismo epilimnético enfraqueceria devido as alterações físico-químicas induzidas pela perda de volume. Dois períodos distintos e duas estações (seca e chuva) foram utilizadas. O primeiro compreendeu os anos de 2011 e 2012 (P1) e o segundo compreendeu os anos entre 2017-2019 (P2), quando o lago apresentou um volume 60% menor que durante o P1. As taxas metabólicas foram estimadas utilizando dados de alta frequência e a técnica da modelagem inversa. Além disso, o fluxo atmosférico foi estimado utilizando 10 equações para entender o papel dos processos físicos nas estimativas do metabolismo. De uma forma geral, no P2 as concentrações de nitrogênio e fósforo total, clorofila-a, carbono orgânico dissolvido, sólidos totais em suspensão aumentaram e houve uma redução da disponibilidade de luz na camada de mistura. Tanto a PPB quanto a R aumentaram durante o P2 (40% e 38%, respectivamente). Enquanto a R variou sazonalmente e registrou os maiores valores na estação seca, a PBB foi semelhante na seca e na chuva, em contraste com o P1, onde ambas as taxas variaram de acordo com a estação, sendo maiores na estação seca. Com relação a PLE, enquanto durante o P1 o lago esteve próximo ao equilíbrio com a atmosfera (-0.18 ± 0.29 mmol O2 m-3 d-1; média ± erro padrão), no P2 houve uma troca entre autotrofia na chuva e heterotrofia na seca (6.44 ± 0.51 mmol O2 m-3 d-1 e -18.98 ± 1.81 mmol O2 m-3 d-1, respectivamente). Além disso, a diminuição do volume do lago no P2 tornou o tamanho da camada de mistura mais variável durante todo o período. Uma vez que processos físicos também afetam a oscilação do OD na água, a mudança na estabilidade da estratificação também contribuiu para as mudanças observadas nas taxas metabólicas. O metabolismo ecossistêmico mudou durante o período de seca hidrológica persistente e é provável que continue mudando em resposta às variações atuais e futuras no padrão pluviométrico e de temperatura.