Abstract:
A decomposição dos detritos orgânicos nos ecossistemas aquáticos é fundamental para a ciclagem de nutrientes, fluxo de energia e estruturação das comunidades. Os detritos passam por processos de lixiviação, condicionamento microbiano e fragmentação biótica e abiótica até a decomposição completa da matéria. Em lagos rasos os detritos podem ter origem autóctone (e.g. macrófitas) e alóctone (i.e. vegetação ripária). No entanto, pouco se sabe como os detritos alóctones se decompõem nesses ecossistemas. Assim, esta dissertação teve como objetivos (1) analisar a situação geral dos estudos sobre a decomposição da matéria orgânica em ambientes aquáticos continentais na região subtropical da América do Sul e (2) avaliar a decomposição de Erythrina crista-galli L. mediada por bactérias em lagos rasos subtropicais com diferentes níveis de cobertura por macrófitas aquáticas. Para isso foram realizados um estudo cienciométrico e outro estudo com abordagem experimental. No estudo cienciométrico, utilizamos bancos de dados e compilamos publicações até 2018. Foram utilizadas combinações de palavras referentes à decomposição, aos detritos, ambientes aquáticos e países da América do Sul com clima subtropical. As características das publicações foram analisadas temporalmente e pode-se observar que a produção científica sobre a decomposição aquática em clima subtropical é recente (<30 anos). Embora a pesquisa ainda seja incipiente para todos os ecossistemas aquáticos em clima subtropical, percebe-se uma deficiência ainda maior em relação aos ecossistemas lênticos. No estudo experimental, foram incubados litter bags com folhas senescentes de E. crista-galli em 6 lagos rasos subtropicais, sendo 3 deles com alta cobertura de macrófitas e 3 com baixa cobertura de macrófitas. Após 2, 7, 15 e 35 dias de incubação, um conjunto de litter bags foi removido de cada lago. Em laboratório, foram retirados discos do material vegetal para as análises das bactérias, e os detritos foram lavados e secos para a determinação das taxas de decomposição. Foi observado que a cobertura de macrófitas aquáticas influenciou a colonização bacteriana nos detritos alóctones e retardou as taxas de decomposição nesses ecossistemas. Além disso, os resultados indicaram que as bactérias possam ser um dos principais decompositores da matéria orgânica em lagos rasos subtropicais. Por fim, as variações climáticas e características peculiares das regiões subtropicais fazem com que os ambientes aquáticos apresentem padrões e processos ecológicos particulares. Nosso estudo é pioneiro no que diz respeito a investigar a participação bacteriana, através da densidade de morfotipos, no processo de decomposição de material orgânico alóctone em lagos rasos subtropicais. No entanto, esse processo está longe de ser claro, direcionando a necessidade de mais investigações
The decomposition of organic waste in aquatic ecosystems is essential for nutrient cycling, energy flow and community structuring. Debris undergoes leaching processes, microbial conditioning and biotic and abiotic fragmentation until complete decomposition of matter. In shallow lakes the debris may be of autochthonous origin (e.g. macrophytes) and allochthonous (i.e. riparian vegetation). However, little is known how the allochthonous debris decomposes in these ecosystems. Thus, this dissertation aimed to (1) evaluate a general situation of studies on the decomposition of organic materials in continental aquatic environments in the subtropical region of South America and (2) to evaluate bacteria-mediated decomposition of Erythrina crista-galli L. in shallow lakes subtropical with different levels of coverage by aquatic macrophytes. For this, a scientometric study and another study with an experimental approach were carried out. In the scientometric study, we used databases and compiled publications until 2018. Combinations of words related to decomposition, debris, aquatic environments and South American countries with subtropical climate were used. The characteristics of the publications have been analyzed over time and can observe the scientific production on aquatic decomposition in the recent subtropical climate. Although research is still incipient for all aquatic ecosystems in the subtropical climate, there is an even greater deficiency in relation to lentic ecosystems. In the experimental study, we incubated litter bags with senescent leaves of E. crista-galli in 6 shallow lakes subtropical, 3 with high macrophyte coverage and 3 with low macrophyte coverage. After 2, 7, 15 and 35 days of incubation, a set of sandbags was removed from each lake. In the laboratory, discs of plant material were removed for analysis of bacteria, and the debris was washed and dried to determine decomposition rates. It was observed that the coverage of aquatic macrophytes may be affecting bacterial colonization in the allochthonous debris and slowing the decomposition rates in these ecosystems. In addition, the results indicate that bacteria may be one of the main decomposers of organic materials in subtropical lakes. Finally, the climatic variations and peculiar characteristics of the subtropical regions cause the aquatic environments to present particular ecological patterns and processes. Our study is a pioneer in terms of investigating bacterial, through the density of morphotypes, participation in the decomposition process of allogeneic organic material in subtropical shallow lakes. However, this process is far from clear, addressing the need for further investigation.
