MICROALGAS E CIANOBACTÉRIAS CONTINENTAIS NO ESTADO DO ESPÍRITO SANTO: PASSADO, PRESENTE E FUTURO

Authors

Keywords:

Biodiversidade, Cienciometria, Ecossistemas Aquáticos, Fitoplâncton, Perifíton

Abstract

O estado do Espírito Santo (Brasil) tem sido pouco explorado em termos de microalgas e cianobactérias de ambientes aquáticos continentais, apesar de possuir doze bacias hidrográficas, tendo a maior contribuição, em termos de volume de água da bacia do rio Doce. Este fato é resultado do baixo número de pesquisadores e instituições com pesquisas ecológicas e taxômicas. As primeiras investigações limnológicas com microalgas e cianobactérias ocorreram na década de 90, tendo avanço considerável em lagoas costeiras, lagos, rios e represas a partir da década de 2000, tanto com fitoplanctôn quanto com o perifíton, devido ao incremento de pesquisadores e editais de pesquisa. Este estudo cienciométrico visou identificar tendências das pesquisas já realizadas, apontando os ecossistemas aquáticos mais estudados e os autores dos artigos.  Os resultados evidenciaram que a maioria dos estudos se concentrou na ecologia das comunidades, com listas de táxons; raros foram os estudos taxonômicos; poucos foram os trabalhos experimentais para compreensão de fatores reguladores das comunidades. Inúmeras lacunas precisam ser preenchidas, especialmente no que tange ao: levantamento da biodiversidade nas diferentes regiões do estado, com ênfase em taxonomia; desenvolvimento de pesquisas experimentais para compreensão de fatores reguladores das comunidades; estudos preditivos frente a impactos ambientais; uso destas comunidades como bioindicadores de impactos ambientais;  estudos biotecnológicos com microalgas; pesquisas que abordem impactos na saúde pública relacionados, principalmente, com as florações de cianobactérias potencialmente tóxicas; realização de testes de hipóteses ecológicas. Há também a necessidade e relevância de publicações em revistas internacionais de maior impacto e com colaboradores nacionais e internacionais e o estabelecimento de parcerias com instituições externas ao Espírito Santo e ao Brasil. Os novos direcionamentos favorecerão o incremento do conhecimento das comunidades fitoplanctônica e perifítica nos ecossistemas aquáticos continentais do Espírito Santo e fornecerão subsídios para a tomada de medidas de recuperação e/ou preservação.

CONTINENTAL MICROALGAE AND CYANOBACTERIA IN ESPÍRITO SANTO STATE: PAST, PRESENT AND FUTURE: The Espírito Santo State (Brazil) has been little explored in terms of microalgae and cyanobacteria from inland waters, despite its twelve hydrographic basins and being the greatest contribution in water volume of the Doce river basin. This fact is the result of the low number of researchers and institutions with research lines about freshwater ecology and microalgae taxonomy. Literature records indicate that the early limnological researches that studied microalgae were published in the 1990s, with a considerable increase in studies in coastal lagoons, lakes, rivers, and dams from the 2000s onwards, about phytoplankton and periphyton, due to the increase in the number of researchers and more research notices. The present scientometric work aimed to identify trends in the past studies, showing the aquatic ecosystems with the greatest number of studies and the authors of the articles. Our results showed that most studies focused on aquatic ecology and the community with lists of taxa; taxonomic studies were rares; there is little experimental work to understand community regulatory factors. Numerous gaps need to be filled, especially regarding to biodiversity in different regions of the state, with accurate taxonomy studies; more experimental research to understand regulatory factors in communities and predictive studies on environmental impacts; biotechnological studies; research related to public wealth and cyanobacteria blooms; and studies testing ecological hypotheses. It is also necessary to consider the needs and relevance of publications in international journals with greater impact and with national and international collaborators, establishing partnerships with institutions outside Espírito Santo and Brazil. The new directions will favor the increase of knowledge of the phytoplankton and periphytic communities in the continental aquatic ecosystems of Espírito Santo and will provide subsidies for taking measures for their recovery and/or preservation.

Author Biography

Valéria de Oliveira Fernandes, José Vargas Fernandes Maria Emília de Oliveira Fernandes

Deopartamento de Ciências Biológicas, CCHN

Prof. Associado IV

References

Barbosa, J. E. L., Brito Júnior, L., Vieira, D. M. & Paz, R. J. 2014. A história da Limnologia na Paraíba. Anais do Congresso Nordestino de Biólogos, 30–34.

Barroso, G. F. 2007. Lagoas costeiras do Espírito Santo: perspectivas para conservação. In: L. F. T. Menezes; F. P. Pires; O. J. Pereira (Eds.), Ecossistemas Costeiros do Espírito Santo. pp. 71–86. Vitória: Edufes.

Bicudo, C. E. M. 1990. Metodologia para o estudo qualitativo das algas do perifíton. Acta Limnologica Brasiliensia, 3(1), 477–491.

Bicudo, C. E. M. & Bicudo, R. M. T. 1970. Algas de águas continentais brasileiras: chave ilustrada para identificação de gêneros. São Paulo: Fundação Brasileira para o Desenvolvimento do Ensino de Ciências: p. 228.

Bicudo, C. E. M & Menezes, M. 2017. Gêneros de algas de águas continentais do Brasil: chave para identificação e descrições. 3ª ed. São Carlos: RiMa: p. 554.

Bicudo, C. E. M. & Skvortzov, B. V. 1968. Contribution to the knowledge of Brasilian Dinophyceae immobile genera. In: Anais do 19º Congresso Nacional de Botânica. Fortaleza/Brasil. pp. 31–39.

Bicudo, D. C. 1990. Considerações sobre metodologias de contagem de algas do perifíton. Acta Limnologica Brasiliensia, 3(1), 459–475.

Bozelli, R. L., Esteves, F. A., Roland, F. & Suzuki, M. S. 1992. Padrões de funcionamento das lagoas do baixo rio Doce: variáveis abióticas e clorofila-a (Espírito Santo - Brasil). Acta Limnologica Brasiliensis, 4(1), 13–31.

Cardoso, P. H., Santos-Silva, F., Menini Neto, L., Salimena, F. R. G. 2019. Verbenaceae no Parque Nacional do Caparaó, Serra da Mantiqueira, Brasil. Hoehnea 46(03), e652019. DOI: 10.1590/2236-8906-65/2019.

Cavati, B. & Fernandes, V. O. 2008. Algas perifíticas em dois ambientes do baixo rio Doce (lagoa Juparanã e rio Pequeno - Linhares, estado do Espírito Santo, Brasil): variação espacial e temporal. Acta Scientiarum. Biological Sciences, 30(4), 439–448. DOI: 10.4025/actascibiolsci.v30i4.535

Cerrão, C. G., Moschini-Carlos, V., Santos, M. J. & Rigolin, O. 1991. Efeito do enriquecimento artificial sobre a biomassa de perifíton em tanques artificiais na represa do Lobo Broa. Revista Brasileira de Biologia, 51(1), 71–78.

Chamizaes, C. B. C. B. 1991. Variação temporal da biomassa, composição de espécies e produtividade das algas perifíticas relacionadas com as condições ambientais de pequenos rios da bacia hidrográfica do Ribeirão do Lobo (Itirapina – SP). Doctoral Thesis. Departamento de Hidráulica e Saneamento da Universidade de São Paulo. p. 334.

Delazari-Barroso, A., Barroso, G. F., Huszar, V. L. M. & Azevedo, S. M. F. O. 2009. Physical regimes and nutrient limitation affecting phytoplankton growth in a meso-eutrophic water supply reservoir in southeastern Brazil. Lakes and Reservoirs: Research and Management, 14, 269–278. DOI: 10.1111/j.1440-1770.2009.00409.x

Delazari_Barroso, A., Giavarini, K., Miranda, T. O. & Sterza, J. M. 2011. Phytoplankton-zooplankton interactions at Duas Bocas Reservoir, Espírito Santo State, Brazil: Growth responses in the absence of grazing. Neotropical Biology and Conservation, 6(1), 27–34. DOI: 10.4013/nbc.2011.61.04

Delazari-Barroso, A., Oliveira, F. F., Marques, M. A. M., Santos, S. M., Brêda, F. & Perim, C. A. B. 2010. Avaliação temporal do fitoplâncton na lagoa de polimento de uma estação de tratamento de esgoto do tipo biossistemas integrados, em Alto Caxixe, Venda Nova do Imigrante, ES, Brasil. Revista Científica FAESA 5(1), 7–16. DOI: 10.5008/1809.7367.021

Delazari-Barroso, A., Sant´Anna, C. L. & Senna, P. A. C. 2007. Phytoplankton from Duas Bocas Reservoir, Espírito Santo state, Brazil (except diatoms). Hoehnea, 34(2), 211–229. DOI: 10.1590/S2236-89062007000200006

Dias Júnior, C. 1994. Estudo preliminar do fitoplâncton e algumas variáveis ambientais em lagoas costeiras do litoral sul do Espírito Santo. Anais do III Simpósio Brasileiro de Ecossistemas Costeiros, 236–245.

Dias Júnior, C. 1995. Caracterização do fitoplâncton e possibilidade de seu uso como indicador das condições ambientais da lagoa jacunem (Serra - ES). Cadernos de Pesquisa da UFES, 4, 27–35.

Dias Júnior, C. & Barroso, G. F. 1998. Limnological studies of coastal lagoons in the south of Espírito Santo State (Brazil). Internationale Vereinigung für theoretische und angewandte Limnologie, 26(3), 1433–1437. DOI: 10.1080/03680770.1995.11900961

Dunnington, D. 2021. ggspatial: Spatial Data Framework for ggplot2. R package version 1.1.5.

Ehrenberg, C. G. 1843. Verbreitung und Einfluss des mikroskopischen Lebens in Süd-und Nord-Amerika. Abhandlungen Der Königlichen Akademie Der Wissenschaften Zu Berlin. 291–445.

Esteves, F. A. 2011. Fundamentos de Limnologia. 3ª ed. Rio de Janeiro: Interciência: p. 826.

Fernandes, V. O., Cavati, B., Souza, B. D., Machado, R. G. & Costa, A. G. 2009. Lagoa Mãe-Bá (Guarapari-Anchieta, ES): Um ecossistema com potencial de floração de cianobactérias? Oecologia Brasiliensis, 13(2), 366–381. DOI: 10.4257/oeco.2009.1302.10

Fernandes, V. O. & Esteves, F. A. 2011. Comunidade perifítica. In: Esteves, F. A. (Ed.), Fundamentos de Limnologia. pp. 447–460. Rio de Janeiro: Interciência.

Fernandes, V. O. & Silva, L. P. 2018. Desvendando os mistérios de uma lagoa para alunos do ensino fundamental por meio da divulgação científica (Lagoa Mãe-Bá). In: M. P. M. Araújo & V. B. Cortes (Eds.), O ensino de Ciências e Biologia em uma perspectiva crítica. pp. 237–254. São Carlos: Pedro e João Editores.

Ferreira, J. M.; Silva, L. P. & Fernandes, V. O. 2018. Ensinando Ecologia de microalgas a partir da percepção ambiental dos pescadores da Lagoa Mãe-Bá (Guarapari-Anchieta, ES): Serão agentes de preservação e/ou recuperação? In: M. P. M. Araújo & V. B. Cortes (Eds.), O ensino de Ciências e Biologia em uma perspectiva crítica. pp. 255–276. São Carlos: Pedro e João Editores.

Ferreira, J. M.; Silva, L. P.; Fernandes, V. O & Araújo, M. P. M. 2021. Ecologia de microalgas e educação ambiental: avaliando a percepção ambiental e sensibilizando pescadores da Lagoa Mãe-Bá (Guarapari-Anchieta, ES). Revista Brasileira de Educação Ambiental, 16(1), 78–95. DOI: 10.34024/revbea.2021.v16.10455

Frascareli, D., Silva, S. C., Chaves, A. P. & Moschini-Carlos, V. 2016. Qualidade da água do Rio Sorocaba (Sorocaba/SP) e sensibilizações educacionais nas escolas públicas municipais. Ambiente e Educação – Revista de Educação Ambiental, 21(1), 195–213.

Guiry, M. D. & Guiry, G. M. 2021. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. Disponível em http://www.algaebase.org; Acessado em 12 de Abril de 2021.

Huszar, V. L. M., Silva, L. H. S. & Esteves, F. A. 1990. Estrutura das comunidades fitoplanctônicas de 18 lagoas da região do baixo rio doce, Linhares, Espírito Santo, Brasil. Revista Brasileira de Biologia, 50(3), 585–598.

Huszar, V. L. M & Reynolds, C. S. 1997. Phytoplankton periodicity and sequences of dominance in an Amazonian floodplain lake (Lago Batata, Pará, Brazil): Responses to gradual environmental change. Hydrobiologia, 346, 169–181. DOI: 10.1023/A:1002926318409

Huszar, V.L.M.; Silva, L.H.S.; Marinho, M.; Domingos, P. & Sant´Anna, C.L. 2000. Cyanoprokaryote assemblages in eight productive tropical Brazilian waters. Hydrobiologia, 424, 67–77 DOI: 10.1023/A:1003996710416

Jochimsen, E. M., Charmichael, W. W., An, J., Cardo, D. M., Cookson, S. T., Holmes, C.E.M., Antunes, B. C., Melo Filho, D. A.; Lyra, T. M., Barreto, V. S. T., Azevedo, S. M. F. O., Jarvis, W. R. 1998. Liver failure and death after exposure to microcystins at a hemodialysis center in Brazil. The New England Journal of Medicine, 338(13), 873–878. DOI: 10.1056/NEJM199803263381304

Kistner, J. & Santos, K. R. S. 2021. Percepção crítica sobre material didático para a educação ambiental e o conhecimento popular do Parque Nacional da Serra do Itajaí. Revista Brasileira de Educação Ambiental, 16(4), 18–35. DOI: 10.34024/revbea.2021.v16.11805

Lani, J. L.; Resende, M.; Rezende, S. B. & Feitoza, L. R. 2008. Atlas de Ecossistemas do Espírito Santo. SEMA, Viçosa: UFV: p. 504.

Larmed S. T. 2010. A prospectus for periphyton: recente and future ecological research. Journal of the North American Benthological Society, 29(1), 182–206. DOI: 10.1899/08-063.1

Lima, G. H. P., Fávaro, A. & Coelho, F. F. 2020. As microalgas e a vida: o micromundo fotossintetizante e alunos de ensino médio. Brazilian Journal of Development, 6(10), 83525–83535. DOI: 10.34117/bjdv6n10-695

Martins, F. C. O. & Fernandes, V. O. 2006. Fitoplâncton da lagoa do campus universitário da UFES (Vitória, ES): estrutura da comunidade e considerações ecológicas. Neotropical Biology and Conservation, 1(2), 101–109. DOI: 10.4013/6205

Martins, F. C. O. & Fernandes, V. O. 2007. Estrutura da comunidade de algas perifíticas em substrato natural da lagoa da Universidade Federal do Espírito Santo, Brasil. Neotropical Biology and Conservation, 2(1), 11–20. DOI: 10.4013/5921

Martins, F. C. O. & Fernandes, V. O. 2011. Biomassa e composição elementar (C, N e P) da comunidade perifítica no alto rio Santa Maria da Vitória, Espírito Santo, Brasil. Brazilian Journal of Aquatic Science and Technology, 15(1), 11–18. DOI: 10.14210/bjast.v15n1.p11-18

Melo, S. & Huszar, V. L. M. 2000. Phytoplankton in an Amazonian flood-plain lake (Lago Batata, Brasil): Diel variation and species strategies. Journal of Plankton Research, 22: 63–76. DOI: 10.1093/plankt/22.1.63

Mendes, N. G. S. & Costa, A. G. 2016. Comunidades de microalgas e variáveis limnológicas abióticas no Rio Santa Maria do Doce (Santa Teresa, ES). Natureza Online, 14(1), 32–37.

Panitz, C. M. N. 1980. Estudo comparativo do perifítion em diferentes substratos artificiais da Represa do Lobo (Broa), São Carlos (SP). Master Thesis. Departamento de Ciências Biológicas da Universidade Federal de São Carlos. p. 24.

Pereira, R. H. M. & Goncalves, C. N. 2021. geobr: Loads Shapefiles of Official Spatial Data Sets of Brazil. R package version 1.5-1.

Pereira, T. A., Felisberto, S. A. & Fernandes, V. O. 2013a. Longitudinal variation of periphytic algal community structure in a tropical river. Brazilian Journal of Botany, 36(4), 267–277. DOI: 10.1007/s40415-013-0034-1

Pereira, T. A., Felisberto, S. A. & Fernandes, V. O. 2013b. Spatial variation of periphyton structural attributes on Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. in a tropical lotic ecosystem. Acta Scientiarum, 35(3), 319–326. DOI: 10.4025/actascibiolsci.v35i3.17879

Pebesma, E. 2018. Simple Features for R: Standardized Support for Spatial Vector Data. The R Journal 10(1), 439–446, DOI: 10.32614/RJ-2018-009

RDDM – Rede Rio Doce Mar. 2019a. Relatório Anual: Anexo 3 Dulcícola - Fitoplâncton. Disponível em http://www.ibama.gov.br/cif/notas-tecnicas/ct-bio/relatorios-da-rede-rio-doce-mar

RDDM – Rede Rio Doce Mar. 2019b. Relatório Anual: Anexo 3 Dulcícola - Perifíton. Disponível em http://www.ibama.gov.br/cif/notas-tecnicas/ct-bio/relatorios-da-rede-rio-doce-mar

Schneck, F. 2013. Tendências e Lacunas dos Estudos sobre Perifíton de Ambientes Aquáticos Continentais no Brasil: Análise Cienciométrica. In: A. Schwarzbold, A. L. Burliga & L. C. Torgan (Eds.). pp. 7–22. Ecologia do Perifíton, São Carlos: RiMa.

Senna, P. A. C., Delazari-Barroso, A. & Sant´Anna, C. L. 1999. A new planktic cyanoprokaryotic species, Cyanodictyon tropicalis (Cyanophyceae) from Espírito Santo State (Southeastern), Brazil. Algological Studies, 94, 293–303. DOI: 10.1127/algol_stud/94/1999/293

Silva, L. C. R.; Costa, A. C. & Fernandes, V. O. 2020. Modelos didáticos como ferramenta metodológica para o ensino de microalgas. In: V. B. Corte; M. P. M. Araújo & C. R. Santos. Sequências didáticas para o ensino de Ciências e Biologia. pp. 101–116. Curitiba: CRV.

Silva, L. C. R.; Costa, A. C.; Araújo, M. P. M. & Fernandes, V. O. 2020. Ensino de microalgas por meio de modelos didáticos: tornando o mundo microscópico visível e significativo. Revista Educar Mais, 4(3), 624–642. DOI: 10.15536/reducarmais.X.202X.1917

Smiderle-Schade, B., Có, D. N. S. C. & Delazari-Barroso, A. 2011. Aspectos da qualidade da água na lagoa Maringá, Serra, ES: Potenciais usos do ecossistema lacustre. Revista Científica FAESA, 7(1), 7–22. DOI: 10.5008/1809.7367.039

Soares, J. J. 1981. Estudos sobre biomassa e produtividade do perifíton em macrófitas aquáticas na represa do Lobo. Doctoral Thesis. Departamento de Ciências Biológicas da Universidade Federal de São Carlos. p. 223.

Souza, B. D. & Fernandes, V. O. 2009. Estrutura e Dinâmica da comunidade fitoplanctônica e sua relação com as variáveis ambientais na lagoa Mãe- as variáveis ambientais na lagoa Mãe-Bá, Estado do Espírito Santo, Brasil. Acta Scientiarum. Biological Sciences, 31(3), 245–253. DOI: 10.4025/actascibiolsci.v31i3.1266

Venturoti, G. P., Veronez, A. C., Salla, R. V. & Gomes, L. C. 2014. Phosphorus, total ammonia nitrogen and chlorophyll a from fish cages in a tropical lake (Lake Palminhas, Espírito Santo, Brazil). Aquaculture Research, 47(2), 1–15. DOI: 10.1111/are.12502

Villac, M. C. & Tenenbaum, D. R. 2010. The phytoplankton of Guanabara Bay, Brazil. I. Historical account of its biodiversity. Biota Neotropica, 10(2), 271–293. DOI: 10.1590/S1676-06032010000200030

Watanabe, T. 1990. Perifíton: comparação de metodologias para caracterizar o nível de poluição das águas. Acta Limnologica Brasiliensia, 3, 593–615.

Zorzal-Almeida, S. & Fernandes, V. O. 2012. Periphytic algal biomass in two distinct regions of a tropical coastal lake. Acta Limnologica Brasiliensia, 24(3), 244–254. DOI: 10.1590/S2179-975X2012005000042

Zorzal-Almeida, S. & Fernandes, V. O. 2013. Effects of intensive fish-farming and domestic wastewater on the periphytic algal community in a tropical coastal lagoon (Juara, Brazil). Acta Scientiarum, 35(3), 335–342. DOI: 10.4025/actascibiolsci.v35i3.17094

Zorzal-Almeida, S. & Fernandes, V. O. 2014. Influência da predação de tilápia (Oreochromis sp.) na estrutura da comunidade de algas perifíticas em tanques de piscicultura tropical. Neotropical Biology and Conservation, 9(1), 49–54. DOI: 10.4013/nbc.2014.91.06

Published

2022-07-08