Maria Teresa Fernandez Piedade

O tempo de exposição e a dosagem de óleo afetando a produção de biomassa do capim semi-aquático amazônico Echinochloa polystachya

The effects of Urucu crude oil on growth and biomass production of Echinochloa polystachya were studied experimentally. Young plants contaminated with 5 oil doses (0 to 2.64 l.m-2) were monitored at 1, 5, 10, 15 and 20 days after exposure. A significant reduction was observed in leaf humidity and the ratio of live aerial/ total biomass related to the increase in oil dosage. Increased exposition time caused a reduction in the number of leaves, aerial biomass, proportion of live aerial/total biomass, total biomass, and an increase of dead aerial biomass. However, root biomass and leaf length were not affected by exposure to oil. The low tolerance of E. polystachya to Urucu crude oil has lead to the mortality of 90% of the plant population in 20 days at the 2.64 l treatment. The death of young individuals of E. polystachya by relatively low dosages of Urucu oil indicates that, in the case of an oil spill in the Amazon varzea, this species would be severely affected, endangering, consequently, the entire environment.

Viability of Seeds Consumed by Fishes in a Lowland Forest in the Brazilian Central Amazon

Várzeas are forest areas seasonally flooded by white-water rivers and have a variety of tree species, which bear fruit during the filling or flood and in the beginning of low water periods. During those periods of inundation, fruits and seeds are important resources for different fish species. In this study, the viability of whole seeds removed from the stomach and intestine of fishes was analyzed. Fishes were collected with gillnets installed during 24-hr cycles along the flooded forest, during the filling, flood, and in the beginning of low water periods of the Year 2014 in the Catalão lake, Brazilian Central Amazon. In total, 1,915 specimens of fish were captured, and 148 specimens (8% from the total) contained seeds in their digestive tracts. Some fishes that consumed seeds are species commercially important and have migratory habits. Fishes consumed 3,092 seeds. All whole seeds removed from the digestive tracts of fishes were seeded in várzea soil and maintained in a greenhouse. Seeds of 16 plant species (89%) germinated. Our conclusion is that fish species can play an important role in the ecology of várzea forests by dispersing seeds, contributing to the colonization of new areas, and allowing genetic flow between subpopulations distributed along the rivers.

Organismos aquáticos e de áreas úmidas em uma Amazônia em transição

As intervenções antrópicas como a construção de estradas, hidroelétricas, desmatamento e mineração de metais e petróleo modificam os ambientes naturais, demandando informações sobre as respostas das populações de plantas e animais a esses novos desafios ambientais, especialmente para subsidiar ações de mitigação e conservação ambiental e definir políticas públicas. De maneira geral, as perturbações antrópicas levam ao empobrecimento biológico resultante do desaparecimento de parte das espécies da área afetada, e induzem também a exploração forçada de características adaptativas por parte dos organismos presentes na região sob influência do impacto. As adaptações desenvolvidas pelos organismos ao longo do processo evolutivo para enfrentar as modificações ambientais naturais levam à especialização. Embora vantajosa quando o ambiente é estável, a especialização pode ter efeitos negativos para a sobrevivência em face de desafios agudos, como aqueles causados por humanos (1; 2). O ponto crítico determinando o sucesso na permanência dos organismos em um dado ambiente modificado é sua capacidade adaptativa. Contudo, os ajustes desenvolvidos pelos vários tipos de organismos para permanecerem nos ambientes modificados ainda são pouco conhecidos. É, pois, cada vez mais importante que se reconheçam as similaridades existentes entre os processos adaptativos dos organismos que resultam na sobrevivência ou extinção das espécies e na manutenção dos ecossistemas. Os mesmos mecanismos que promovem a adaptação a determinados ambientes podem ser utilizados por espécies invasoras, modificando completamente o caminho evolutivo das espécies e das comunidades de um determinado ecossistema. Processos adaptativos que ocorreram ao longo da história evolutiva podem ser prejudiciais a espécies que sofrem com alterações ambientais adversas. As áreas alagáveis amazônicas possuem uma grande diversidade de árvores, palmeiras, arbustos e herbáceas aquáticas, reguladas pelo pulso de inundação (3). As plantas desses ambientes devem superar as restrições decorrentes da redução periódica do oxigênio e de luz (4). Assim, a adaptação das plantas ao regime de inundação resulta da resposta das espécies à interação entre frequência, magnitude e previsibilidade dos eventos que podem levar à mortalidade (5). Nos rios e em suas áreas alagáveis, as adaptações das plantas refletem respostas às mudanças físico-químicas resultantes das oscilações entre fases terrestres e aquáticas (6). Elas incluem adaptações morfológicas (redução do tamanho corpóreo), anatômicas (formação de tecidos aerênquima), fisiológicas (reduções de taxas de fotossíntese) e da fenologia, podendo ocorrer mudanças nos ciclos de vida e no crescimento e reprodução de espécies, devido à sincronia com o pulso de inundação (7). Uma sucessão de eventos geológicos ocorreu após o levantamento dos Andes e definiu as condições básicas para uma espetacular radiação evolutiva de animais e plantas na Amazônia. A drenagem da bacia, inicialmente orientada para o oceano Pacífico voltou-se, aos poucos, para o oceano Atlântico, envolvendo uma área de captação que vai desde o rio Chamaya no Peru, 79oW, até o rio Palma, 46oW, e do rio Contingo, 5oN, até o alto Araguaia, 17oS. Esse imenso espaço não é homogêneo. São inúmeros rios de todos os tamanhos, lagos, paranás, igarapés, praias, várzeas e igapós que abrigam uma das mais ricas biotas aquáticas do planeta. Entretanto, face às condições físicas, químicas e biológicas reinantes em muitas dessas formações aquáticas, somos levados a questionar, não raras vezes, o que permite a vida nesses ambientes. Entre as condições ambientais extremas destacam-se a hipoxia e mesmo a anoxia, pHs extremamente ácidos, águas com reduzida disponibilidade mineral, temperaturas elevadas, intensos processos de decomposição vegetal durante certos períodos do ano, intensos processos de competição interespecífica, presença de fungos, bactérias e vírus patogênicos, níveis elevados de dióxido de carbono, metano e gás sulfídrico, intensa variação nos níveis de água, impondo pulsos regulares de inundação, significativas variações temporais e espaciais (8). Algumas dessas variações ocorrem em curtos espaços de tempo, impondo desafios adicionais aos organismos aquáticos. Com certeza, não há um mecanismo único suficientemente forte para explicar a manutenção da diversidade biológica desses ambientes aquáticos, mas é muito provável que muitos organismos tenham moldado ajustes similares para interagir com essas condições ambientais extremas. Que ajustes são esses? Como são desencadeados? Como são regulados? A respiração aérea obrigatória e facultativa desenvolvida por várias espécies de peixes, de famílias e mesmo de ordens diferentes, constitui-se em um exemplo a ser analisado com mais detalhes. Essa habilidade permite que muitos peixes permaneçam nos ambientes de várzea quando condições extremas se instalam. Interessantemente, ao mesmo tempo em que essa habilidade permite a sobrevivência em períodos de hipoxia e anoxia, permite que os animais não se intoxiquem com ácido sulfídrico e metano dissolvidos que ocorrem em períodos de intensa decomposição (8). Ainda, com relação à disponibilidade de oxigênio, várias espécies de peixes são capazes de reduzir drasticamente o metabolismo, como ocorre na espécie acará-açu (9), em espécies de plantas aquáticas e insetos. Respostas similares também são observadas para peixes insetos e plantas vivendo nas águas ácidas e ionicamente pobres do Rio Negro, onde precisam contornar os problemas com a potencial perda difusa de íons. Também intrigante é a habilidade que invertebrados de regiões alagáveis desenvolveram para se antecipar

Amazonia: Water Resources and Sustainability

Water resources in Amazonia affect all natural and human-altered ecosystems in the region, including their human populations. Evapotranspiration by the Amazon forest provides water vapor that is transported by wind to other regions of Brazil and to neighboring countries. The enormous quantities of water involved in hydrological processes in Amazonia give great importance to the region’s water resources and to potential impacts if these cycles are altered. The diversity of fish and other aquatic organisms is enormous, as is the importance of this fauna as economic and food resources for the human population. There are impacts from pollution, including mercury methylation in hydroelectric reservoirs. Dams also block migration of fish and alter the flooding cycles of rivers. Hydroelectric dams release methane, thereby contributing to global warming. The chemical characteristics of different types of water affect processes such as the transport of organic carbon, the supply of nutrients to the plankton that are the base of the food chain in aquatic ecosystems, and the quantity of bio-available ions that affect sensitivity of organisms to copper and other toxic elements. Several of the major rivers in the region drain more than one country, as is the case for the Madeira River, whose basin drains parts of Bolivia and Peru, in addition to Brazil. International treaties require protecting the rights of other countries that share aquatic resources in trans-border watersheds. The hydroelectric dams under construction in Brazil on the Madeira River imply a variety of impacts in the neighboring countries, including blocking the migration of large catfish. One of the priorities for rational decision making on aquatic resources in Amazonia is expansion of scientific knowledge on aquatic systems in the region. A series of national and international projects are engaged in improving this knowledge, and masters and PhD programs are increasing the capacity for research in the area. The human population in the region depends on the functioning of aquatic ecosystems. People share the fate of these ecosystems, in which they constitute a central component.