Interações ecológicas entre a cianobactéria Microcystis aeruginosa e duas espécies de macrófitas aquáticas submersas

Abstract

Diversos fatores desencadeiam a ocorrência de florações de cianobactérias em ecossistemas de água doce, principalmente devido ao aumento na disponibilidade de nutrientes, hidrologia e regimes climáticos, luz, pressão de pastejo e pressão competitiva. Existe uma relação antagônica entre o fitoplâncton e macrófitas aquáticas em corpos d’água rasos. Além da competição direta por nutrientes e luz, os efeitos alelopáticos das macrófitas sobre o fitoplâncton têm chamado bastante atenção devido à importância das macrófitas na manutenção da qualidade da água. Dessa forma, uma possível solução para controlar as florações de cianobactérias inclui o uso de macrófitas aquáticas submersas como alternativa de biomanipulação, pois são eficazes na redução do crescimento do fitoplâncton. Essa pesquisa foi motivada com base em observações realizadas em açudes do Rio Grande do Norte, região semiárida do Brasil. Nos açudes da bacia hidrográfica do rio Apodi/Mossoró – RN, foi observada elevada riqueza e abundância de espécies de macrófitas, especialmente macrófitas submersas. Nos locais que apresentavam altas densidades de macrófitas aquáticas, não ocorria aumento da eutrofização, tampouco, ocorrência de florações de cianobactérias. Diante do exposto, essa pesquisa objetivou avaliar se as macrófitas aquáticas submersas, Egeria densa Planck e Ceratophyllum demersum L. limitam o crescimento da cianobactéria Microcystis aeruginosa, através do sombreamento e/ou competição por nutrientes. Oito dias antes da realização dos experimentos, ramos jovens e apicais fotossinteticamente ativos de E. densa e C. demersum foram coletados no Açude de Santa Cruz, Apodi – RN para aclimatação. As macrófitas foram cultivadas em laboratório em unidades experimentais retangulares com área de 0.0262 m$^2$ contendo 2L de solução nutritiva de Hoagland & Arnon (1950). A cepa da cianobactéria M. aeruginosa (LEA-04), produtora de microcistina foi obtida do acervo disponível no Laboratório de Microbiologia Aquática (LAMAq) da UFRN, e foram cultivadas em solução nutritiva de Hoagland & Arnon (1950) modificada. Foram determinados sete tratamentos com cinco réplicas cada. Os tratamentos foram montados a fim de expor a cepa de M. aeruginosa à diferentes biomassas das duas espécies de macrófitas aquáticas. Os controles negativos foram realizados utilizando plantas artificiais, com o intuito de verificar se essas plantas causam interferência no crescimento das cianobactérias por meio do sombreamento. Cada experimento teve duração de 15 dias, as amostras foram coletadas para quantificar a biomassa das cianobactérias a cada três dias: 0, 3, 6, 9, 12 e 15° dia de experimento. Foi verificado redução da biomassa de M. aeruginosa cultivada com E. densa e C. demersum, independentemente da biomassa das macrófitas. No entanto, a redução da biomassa da cianobactéria não ocorreu nos tratamentos com a planta artificial. A biomassa de M. aeruginosa foi inibida desde o terceiro dia de experimento com as macrófitas até o final do experimento, atingindo uma biomassa zero a partir do sexto dia. Ao avaliar as taxas de inibição, fica evidente a alta sensibilidade da cianobactéria M. aeruginosa quando cultivada com as macrófitas aquáticas E. densa e C. demersum. As concentrações de nutrientes na água diminuíram significativamente nos tratamentos com macrófitas aquáticas em relação aos tratamentos controle, exceto para o nitrato. Com base nos valores da massa fresca das macrófitas tanto E. densa como C. demersum diminuíram a biomassa final ao final do experimento. As macrófitas aquáticas foram capazes de inibir o crescimento da cianobactéria M. aeruginosa. Nossos resultados mostraram que as macrófitas submersas alteram a disponibilidade de nutrientes na água.