Efeitos top-down e bottom-up sobre a comunidade fitoplanctônica: uma análise experimental

A comunidade fitoplanctônica pode ser regulada pelos controles bottom-up (nutrientes) e top-down (predadores). A disponibilidade de nutrientes vem sendo considerada como o fator mais expressivo nesta regulação, entretanto, estudos mostram que o fitoplâncton também pode ser fortemente regulado pelo zooplâncton. Experimentos foram realizados para estudar os efeitos da variação na concentração dos nutrientes (razão N:P) e da herbivoria exercida pelo zooplâncton sobre a estrutura e biomassa do fitoplâncton, dando ênfase na resposta espécie-específica do fitoplâncton aos efeitos desses fatores. Sub-amostras de 700 ml da água de um ambiente eutrófico (Reservatório de Apipucos, Brasil) foram colocadas em Erlenmeyers de 1 litro e mantidas em laboratório, durante 7 dias. Três experimentos foram conduzidos separadamente, sendo mantidos para cada um destes, tratamentos que incluíam a adição de nutrientes de forma a manter diferentes razões DIN:PT (razão N:P 16, 60 e 5), com presença e ausência do zooplâncton. A fonte de nitrogênio utilizada foi o NaNO3 e a de fósforo o KH2PO4. O zooplâncton adicionado foi obtido da água do reservatório. A comunidade fitoplanctônica, em termos de biomassa total, não foi afetada quando mantida sob as diferentes razões nitrogênio e fósforo, enquanto a herbivoria provocou redução significativa. A composição da comunidade foi alterada, com a resposta aos efeitos desses fatores sendo espécie-específica. A diatomácea Cyclotella meneghiniana Kützing foi dominante nos tratamentos e a principal espécie predada pelo zooplâncton. Na ausência dos organismos zooplanctônicos, esta espécie apresentou crescimento exponencial em todos os experimentos, principalmente, na razão N:P 60. A razão N:P ótima para o crescimento das clorofíceas variou de 5:1 a 60:1, com espécies apresentando mais de uma razão ótima para crescer. As clorofíceas Desmodesmus protuberans (Fritsch e Rich) E. Hegewald, D. quadricauda (Turpin) Hegewald e Pediastrum duplex Meyen não tiveram o crescimento negativamente afetado pelo zooplâncton, enquanto Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & Subba Raju, teve o crescimento estimulado pela presença do zooplâncton. Estes resultados demonstram a importância tanto dos nutrientes quanto da herbivoria na regulação da composição e biomassa do fitoplâncton e reforçam a necessidade da avaliação da resposta do fitoplâncton a nível específico para uma melhor compreensão da importância e magnitude desses fatores.The phytoplankton community can be regulated by the bottom-up controls (nutrients) and top-down (predators). The availability of nutrients has been considered as the most significant factor in this regulation, however, studies show that phytoplankton can also be strongly regulated by zooplankton. Experiments were conducted to study the effects of varying the concentration of nutrients (N: P ratio) and herbivory exercised by zooplankton on the structure and biomass of phytoplankton, with emphasis on species-specific response of phytoplankton to the effects of these factors. Sub-samples of 700 ml of water in a eutrophic environment (Apipucos reservoir, Brazil) were placed in 1 liter Erlenmeyer flasks and maintained in the laboratory for 7 days. Three experiments were conducted separately and maintained for each of these treatments included the addition of nutrients to maintain DIN different reasons: E (N: P ratio 16, 60 and 5), presence and absence of zooplankton. The nitrogen source used was a phosphorus NaNO3 and the KH2PO4. Zooplankton added was obtained in the reservoir water. Phytoplankton community in terms of total biomass was not affected when kept under different nitrogen and phosphorus reasons while herbivory caused significant reduction. The community composition has changed, with the response to the effects of these factors are species-specific. The diatom Cyclotella meneghiniana Kützing was dominant in the treatments and the main species preyed upon by zooplankton. In the absence of zooplankton, this species showed exponential growth in all the experiments, mainly in the N: P ratio 60. The ratio N: P optimal for the growth of green algae ranged from 5: 1 to 60: 1, with species with more a great reason to grow. The green algae Desmodesmus protuberans (Fritsch and Rich) E. Hegewald, D. quadricauda (Turpin) Hegewald and Pediastrum duplex Meyen did not have growth negatively affected by zooplankton, while Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & Subba Raju, growth was stimulated by the presence zooplankton. These results demonstrate the importance of both nutrients as of herbivory in regulating the composition and biomass of phytoplankton and reinforce the need for evaluation of phytoplankton response to specific level for a better understanding of the importance and magnitude of these factors.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNP