Temporal variability of plankton and nutrients in shrimp culture ponds vs. adjacent estuarine water

Abstract

Water quality, phytoplankton and zooplankton were evaluated in a shrimp pond (Litopenaeus vannamei) and the adjacent Patos Lagoon estuary in summer from November/2007 to February/2008. Every two weeks, temperature, salinity, dissolved inorganic nutrients, total chlorophyll a and size fractions (>20μm; 1-20μm; <1μm) and phytoplankton and zooplankton densities were analyzed. Excepting temperature, significant differences were observed between both environments. In the estuary, salinity variations (1-21) were related with water exchange while, in the pond, increased salinity (7-20) probably resulted from evaporation. Silicate (51.08-100.73μM) was always higher in the estuary, while the levels of ammonium (0.71-5.37μM), phosphate (0.24-2.43μM) and suspended matter (10.57-78.63mg.L-1) were higher in the pond. High nitrate/nitrite (18.67μM) levels correlated with inorganic fertilization in the pond. In November/2007, the level of chlorophyll a in the pond was lower (5.7-16.4μg.L-1) than in the estuary (20.0-32.9μg.L-1) where diatoms always prevailed. In the pond, flagellates and cyanobacteria <1μm were the main organisms responsible for the chlorophyll a increase (30.6μg.L-1) in January/2008. Zooplankton, mainly the copepod Acartia tonsa, presented higher concentrations in the pond during the first month (238 org.L-1) and probably exerted important grazing pressure reducing chlorophyll a. After that, zooplankton decreased significantly releasing the grazing pressure on phytoplankton and indicating the importance of top-down control. In conclusion, changes in chlorophyll a levels were mainly related with water exchange in the estuary while the nutrient availability and top-down control in the pond, influenced significantly the size structure and composition of phytoplankton.

A qualidade da água, fitoplâncton e zooplâncton foram analisados em um viveiro de camarão (Litopenaeus vannamei) e em área adjacente do estuário da Lagoa dos Patos no verão de novembro/2007 a fevereiro/2008. A cada duas semanas, temperatura, salinidade, nutrientes, clorofila a total e frações de tamanho (>20μm; 1-20μm; <1μm), e densidade de fitoplâncton e de zooplâncton foram analisadas. A exceção da temperatura, diferenças significativas foram observadas entre os dois ambientes. No estuário, a variação de salinidade (1-21) esteve relacionada com a circulação da água, enquanto no viveiro o aumento de salinidade (7-20) foi provavelmente devido a evaporação. Valores de silicato mais altos (51.08-100.73μM) foram observados no estuário, enquanto que os de amônia (0.71-5.37μM), fosfato (0.24-2.43μM) e material em suspensão (10.57-78.63mg.L-1) foram mais altos no viveiro. Altos valores de nitrato/nitrito (18.67μM) apresentaram relação com as fertilizações no viveiro. Em novembro/2007, os valores de clorofila a total foram menores no viveiro (5.7-16.4μg.L-1) do que no estuário (20.0-32.9μg.L-1), onde sempre foi observada a predominância de diatomáceas. No viveiro, flagelados e cianobactérias autotróficas <1μm foram os principais organismos responsáveis pelo aumento de clorofila a (30.6μg.L-1) a partir de Janeiro/2008. Ao longo do primeiro mês no viveiro, altos valores de densidade do zooplâncton, composto principalmente pelo copépode Acartia tonsa (238 org.L-1), provavelmente aumentaram a pressão de predação e reduziram o teor de clorofila a. Após, houve uma redução do zooplâncton com efeito na menor predação sobre o fitoplâncton, indicando a importância do controle top-down. Concluindo, variações de clorofila a no estuário estiveram mais relacionadas com a circulação da água enquanto que, no viveiro, a disponibilidade de nutrientes e o efeito top-down, influenciaram a estrutura de tamanho e composição do fitoplâncton.