Estudo da comunidade de diatomáceas associada à presença de glifosato em biofilmes de cursos d’água do Alto Jacuí, RS, Brasil | Study of diatom community associated with the presence of glyphosate in biofilms of watercourses in Alto Jacuí, RS, Brazil

Environmental stress associated with soil and water contamination can directly affect biodiversity and ecosystem functions. The use of biological matrices, such as epilithic biofilms and the associated diatom community, has been increasing over the years, mainly due to their ability to respond quickly and serve as diagnostics for environmental studies. In Rio Grande do Sul, the most widely used herbicide is glyphosate, a toxic compound that, due to incorrect land use and application measures, can affect and alter the composition of epilithic biofilms. Thus, the objective of this study was to characterize the diatom communities present in epilithic biofilms of different environments, relating them to abiotic measurements of water quality, biofilm and vegetation cover. Two river basins were evaluated, one located in the city of Júlio de Castilhos and the other in the city of Quinze de Novembro, both in the central region of Rio Grande do Sul. The basins represent different land use histories. Epilithic biofilm samples were collected in May for both basins and again in December for the Quinze de Novembro basin during 2020. The samples were freeze-dried, oxidized, and permanent slides were made with Naphrax as an embedding medium. For qualitative and quantitative analysis, a Leica DM750 optical microscope with 1000x magnification was used, the species present were identified, and 800 valves were counted on each slide. Species with abundance greater than 0.50% and present in at least two samples were selected for numerical analyses. To compare the diatom assemblages, NMDS, clustering, ANOSIM, and Shannon diversity index analyses were performed for the following comparisons (I) between the two basins, spatially; (II) comparing the first collection between the two basins, temporally; (III) comparing the first and second collections from the Quinze de Novembro basin, temporally. The abiotic data on water, biofilms and vegetation cover were made available by Dr. Gracieli Fernandes, with authorization for use. A total of 144 species were identified, of which the ANOSIM test showed a significant difference only for comparison I (p=0.04). The Quinze de Novembro basin presented the highest diversity index (0.83), with the most representative genera in both basins being Eunotia and Pinnularia (23), followed by Gomphonema (13) and Navicula (12). Glyphosate did not present significance; in contrast, vegetation cover was significant for the composition and structure of biofilms (p=0.01). This work contributes to the discussion of the use of new sampling methods to evaluate aquatic systems influenced by soil-water material transfer. In addition, it provides new taxonomic data and possible new species and occurrences, contributing to floristic surveys, geographic and ecological studies in the state of RS.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O estresse ambiental, associado à contaminação do solo e da água, pode afetar diretamente a biodiversidade e as funções dos ecossistemas. O uso de matrizes biológicas, como os biofilmes epilíticos e a comunidade de diatomáceas associada, vem crescendo ao longo dos anos, devido, principalmente, à capacidade de responderem rapidamente e servirem de diagnóstico para estudos ambientais. No Rio Grande do Sul o herbicida mais usado é o glifosato, composto tóxico, o qual, devido ao incorreto uso da terra e medidas de aplicação, pode afetar e alterar a composição dos biofilmes epilíticos. Assim, objetivou-se neste trabalho, caracterizar as comunidades de diatomáceas presentes nos biofilmes epilíticos de diferentes ambientes, relacionando-os com mensurações abióticas de qualidade da água, biofilme e cobertura vegetal. Duas bacias hidrográficas foram avaliadas, uma situada no município de Júlio de Castilhos e outra no município de Quinze de Novembro, ambos na região central do Rio Grande do Sul. As bacias representam diferentes históricos do uso da terra. Amostras de biofilmes epilíticos foram coletadas em maio para as duas bacias e em dezembro novamente para a bacia de Quinze de Novembro durante o ano de 2020. As amostras foram liofilizadas, oxidadas e feitas lâminas permanentes com Naphrax como meio de inclusão. Para a análise qualitativa e quantitativa, se usou o microscópio óptico modelo Leica DM750 com 1000x de magnificação, identificou-se as espécies presentes e contou-se 800 valvas em cada lâmina. As espécies com abundância superior a 0,50% e presentes em pelo menos duas amostras foram selecionadas para as análises numéricas. Para a comparação das assembléias de diatomáceas foram feitas as análises de NMDS, agrupamento (cluster), ANOSIM e índice de diversidade de Shannon, para as seguintes comparações (I) entre as duas bacias, espacialmente; (II) comparando a primeira coleta entre as duas bacias, temporalmente; (III) comparando a primeira e a segunda coleta da bacia de Quinze de novembro, temporalmente. Os dados abióticos da água, dos biofilmes e cobertura vegetal foram disponibilizados pela Dra. Gracieli Fernandes, com autorização para uso. Um total de 144 espécies foram identificadas, das quais o teste ANOSIM apresentou diferença significativa somente para a comparação I (p=0,04). A bacia de Quinze de Novembro apresentou maior índice de diversidade (0,83), os gêneros mais representativos em ambas foram Eunotia e Pinnularia (23), seguidos de Gomphonema (13) e Navicula (12). O glifosato não apresentou significância, em contraste, a cobertura vegetal se mostrou significativa para a composição e estrutura dos biofilmes (p=0,01). Este trabalho auxilia na discussão do uso de novos métodos de amostragem para avaliar sistemas aquáticos influenciados por transferência de materiais solo-água, além disso, dispõe de novos dados taxonômicos e de possíveis novas espécies e ocorrências, contribuindo para levantamentos florísticos, estudos geográficos e ecológicos no estado do RS.