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Ttulo [PT]: Comunidade fitoplanctnica no Antropoceno: efeitos das mudanas climticas e eutrofizao.
Ttulo [EN]: Phytoplankton community in the Anthropocene: effects of climate change and eutrophication.
Autor(es): Geovani Arnhold Moresco.
Palavras-chave [PT]:

Fitoplncton de gua doce. Cianobactria. Comunidades, Ecologia de. Eutrofizao. Mudanas climticas. Perodo Antropoceno. Mltiplos estressores. Eutrofizao. Chuva.
Palavras-chave [EN]:
Phytoplankton. Cyanobacteria. Freshwater. Communities. Ecology. Climate change. Multiple stressors. Eutrophication. Rainfall. Anthropocene.
rea de concentrao: Ecologia e Limnologia
Titulao: Doutor em Ecologia e Limnologia
Banca:
Luzia Cleide Rodrigues [Orientador] - Nuplia/UEM
Claudia Costa Bonecker - Nuplia/UEM
Hugo Sarmento - Universidade Federal de So Carlos (UFSCar/PEA)
Renata de Ftima Panosso - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
Vanessa Becker - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
Resumo:
Resumo: Na era do Antropoceno, os efeitos das mudanas climticas nos ecossistemas aquticos continentais apresentam mltiplos fatores, uma vez que o aquecimento e os diferentes fatores relacionados s mudanas climticas influenciam os processos fsicos, biogeoqumicos e biolgicos. As mudanas climticas causam impactos relevantes nos ecossistemas da Terra por meio do aumento da temperatura, mudanas nos padres de precipitao, eventos climticos extremos mais frequentes, mudanas nas concentraes de CO2, entre outros. Os efeitos das mudanas climticas somam-se aos efeitos contnuos de outros fatores globais e locais que afetam a diversidade, composio, estrutura e funcionamento das comunidades ecolgicas, como eutrofizao, fragmentao do habitat, mudanas no uso da terra e mudanas nos ciclos biogeoqumicos. Assim, esta tese composta por dois segmentos. Para o primeiro segmento, desenvolveu-se um experimento para testar como o aumento das temperaturas influencia a diversidade fitoplanctnica e as emisses de CO2 em ambientes eutrficos. Os resultados mostraram que, em cenrios futuros de aquecimento, a composio da comunidade fitoplanctnica alterada, afetando funes do ecossistema, como produo de biomassa, eficincia no uso de recursos e balano de fluxo de carbono. O aquecimento agravou os efeitos negativos da eutrofizao atravs do aumento das cianobactrias. Encontrou-se que a eutrofizao pode promover mudanas climticas, aumentando a liberao de gases de efeito estufa com evidncias experimentais de um feedback positivo entre o principal sintoma de eutrofizao (floraes de cianobactrias) e o aquecimento, por meio de taxas de emisso de CO2 mais altas em sistemas mais quentes dominados por cianobactrias, alm de outras mudanas nas principais funes do ecossistema. No segundo segmento, conduziu-se um experimento de curto prazo para testar como diferentes comunidades fitoplanctnicas naturais, promovidas por diferentes regimes de temperatura, reagiram a um evento de chuva extrema simulada e, assim, analisar a estabilidade e resilincia do ecossistema. Constatou-se que as comunidades fitoplanctnicas submetidas a diferentes temperaturas responderam de forma diferente aos distrbios. As comunidades dominadas por floraes de cianobactrias se beneficiaram e mostraram-se resilientes ao evento de chuvas extremas. Em contraste, as comunidades supostamente menos estressadas pelo aquecimento tiveram uma resposta mais lenta ao evento de chuvas extremas e no recuperaram a biomassa antes do evento de chuvas extremas. Descobriu-se que as comunidades aparentemente mais estressadas (ou seja, sob a temperatura mais alta) tm maior estabilidade do ecossistema (resilincia, resistncia e recuperao) quando comparadas s comunidades menos estressadas. Em suma, a evidncia experimental indica que as mudanas climticas afetaro profundamente a estrutura da comunidade e algumas funes do ecossistema (por exemplo, produo de biomassa, transferncia de energia e ciclo do carbono). Destaca-se a necessidade de fortalecer as polticas e medidas locais para prevenir ou mitigar os impactos ecolgicos das mudanas climticas.

Abstract: In the era of the Anthropocene, the effects of climate change on the freshwater ecosystems are clearly complex, since warming and different temperature related drivers influence interacting physical, biogeochemical and biological processes. Climate change is predicted to have huge impacts on the Earths ecosystems through temperature increase, changed patterns of precipitation, more frequent extreme weather events, and combinations of these thus, climate change may become one of the major drivers affecting the diversity, composition, structure, and functioning of ecological communities over the next several decades. In this thesis, composed of two papers, we evaluate the effects of multiple factors related to climate change on the natural phytoplankton community. In the first one, we conducted an indoor experiment to test how increasing temperatures influence natural phytoplankton diversity and CO2 emissions in eutrophic ecosystems. Our results experimentally show that, under future scenarios of climate warming, the phytoplankton community composition can respond strongly, affecting ecosystem functions such as biomass production, resource use efficiency, carbon flux balance. Warming clearly aggravated the negative effects of eutrophication through the enhancement of cyanobacteria, all other factors being equal. Since the suggestion that eutrophication may promote climate change by increasing the release of greenhouse gases from fresh waters, it has been found that eutrophication may interact with warming via a positive feedback to atmospheric CH4 emissions. Here, we also found experimental evidence of a positive feedback between the major eutrophication symptom (cyanobacterial blooms) and warming, via higher CO2 emission rates in cyanobacteria dominated warmer systems, besides other changes in key ecosystem functions. In the second paper, we conducted an indoor short-term experiment to test how the natural phytoplankton community subjected to different temperatures reacted to the stressors of climate change (warming, eutrophication, extremes rainfall events) can affect the ecosystem stability. We find that the phytoplankton communities responds differently to disturbances. The environments with cyanobacterial blooms have benefited and proved to be resilient to the extremes rainfall events. In contrast, environments less stressed by warming have a slower response to the event of extreme rainfall, and that they often do not recover their biomass before the extreme rainfall event. Thus, given the multiple effects of climate change, the most stressed environments have greater ecosystem stability (resilience, resistance, and recovery) when compared to the least stressed. In summary, the findings of this thesis, we have experimental evidence with phytoplankton community, that climate change will profoundly affect ecosystem functions (e.g., biomass production, energy transfer, and carbon cycle). In this sense, we hope to contribute with policies to prevent or mitigate the ecological impacts of climate change.
Data da defesa: 23/04/2021
Cdigo: 4506
Informaes adicionais:
Idioma: Ingls
Data de Publicao: 2021
Local de Publicao: Maring
Orientadora: Dr. Luzia Cleide Rodrigues
Coorientadora: Prof. Dr. Juliana Do Dias.
Coorientadora: Prof. Dr. Mariana Meerhoff
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Departamento de Biologia
Nvel: Tese (doutorado em Ecologia de Ambientes Aquticos Continentais) /
UEM. Programa de Ps-Graduao em Ecologia de Ambientes Aquticos Continentais

Responsavel: salete
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Moresco-Geovani Arnhold-2021-DO.pdf
Tamanho: 3688 Kb (3776790 bytes)
Criado: 30-12-2021 17:02
Atualizado: 23-02-2022 15:14
Visitas: 332
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