O papel de macrófitas submersas na estrutura e interações entre fitoplâncton e zooplâncton em reservatórios

Macrófitas submersas promovem atributos das comunidades zooplanctônicas mediante estrutura física, transparência da água, habitat, e abrigo de predadores. Enquanto competem por luz e nutrientes, afetando negativamente o crescimento do fitoplâncton atuando nas interações de controle base-topo e promovendo efeito de controle topo-base do zooplâncton. Pouco foi investigado sobre o papel da vegetação submersa nas interações do zooplâncton e fitoplâncton em áreas sobre influência de reservatório no semiárido brasileiro. Nesse sentido, de maneira a identificar principais lacunas e perspectivas para estudos futuros sobre as macrófitas e interações tróficas enfatizando buscas por estudos realizados na América do Sul, realizamos uma análise cienciométrica, e acreditamos que o número de artigos na área exibirá uma tendência crescente ao longo dos anos, onde a América do Sul apresentará participação significativa tanto no número de publicações quanto na cooperação internacional. Além disso, com a finalidade de investigar se nas áreas com pressões pelos usos em reservatório e solo, plantas submersas são afetadas positivamente, e estruturam riqueza e abundância para o zooplâncton, e suas interações afetam negativamente o fitoplâncton durante quatro períodos, coletamos evidências de efeitos de controle base-topo e topo-base de macrófitas sobre o plâncton. Para tanto, comparamos atributos de comunidades e nutrientes dissolvidos em bancos de plantas na zona litorânea e centros correspondendo à pelágica. Para análise Cienciométrica, acessamos publicações usando base de dados internacional entre 1980 a 2015. A coleta do material no campo mediante navegação pelas áreas em distâncias superiores de 3.5km, com coletas simultâneas da cobertura vegetal, comunidades planctônicas e nutrientes nitrogenados e fósforo total dissolvido. Áreas de cobertura das plantas submersas foram estimadas por medição da proporção de presença e ausência de espécies em 24 pontos em transectos paralelos às margens em área superior a 3.5 km. Coletamos 24 amostras do fitoplâncton e de nutrientes. Para o zooplâncton, realizamos amostragem composta da coluna d’água na vertical e horizontal através de arrastos totalizando 48 amostras. A Cienciometria mostrou que o número de pesquisas sobre essas interações tróficas cresceram nos últimos anos na América do Sul, com contribuições do Brasil, Argentina e Uruguai. O conhecimento sobre as interações tróficas em tem norteado abordagens técnicas e pesquisas científicas em países temperados para melhorar a qualidade da água e restaurar lagos e reservatórios eutrofizados, mas a América do Sul avançou pouco. Constamos que o maior volume de artigos indexados tratou sobre a dinâmica e estrutura das assembléias aquáticas, teias e interações tróficas, para as quaias reservatórios e áreas alagadas receberam pouca atenção. Grande número de estudoscontemplam toda comunidade aquática e interações entre macrófitas, fitoplâncton zooplâncton e peixes. Com relação à pesquisa de campo, a macrófitas ocorreram em alta densidade e cobertura vegetal em 12 pontos por baía (60%; 70%) a diferentes profundidades (2m a 6m). Nas baías, fósforo (médias= 0.03 e 0.05 mg/L) e nitrogênio (0.4 e 0.9 mg/L) apresentaram baixas concentrações. A transparência de Secchi foi alta nas duas baías (>3.8). O fitoplâncton teve riqueza de 17 táxons, dos quais Cyanophyta e Bacillariophyta foram mais representativos. Baixas densidades registradas refletiram nos baixos valores clorofilaa (médias= 9 e 12 µg/l). O zooplâncton apresentou alta dissimilaridade na riqueza (97 spp.) dos Rotifera, Cladocera e Copepoda e abundância relativa, com densidades variando significativamente na zona pelágica (24 a 2013 ind./m³) e litorânea (28 a 1260 ind./m³) de ambas as baías. Nesse contexto, confrontando esses resultados com os dados encontrados da vegetação, juntamente com as baixas concentrações de nutrientes dissolvidos, clorofila-a e alta transparência da água (Secchi), há forte indício da ocorrência de interações com controles base-topo e topo-base sobre o fitoplâncton. Nossos dados suportam a hipótese de prováveis efeitos dessas interações estejam contribuindo para a manutenção das condições de transparência da água nas baías, favorecendo baixa riqueza e biomassa algal. Uma vez que o conhecimento sobre as interações tróficas, particularmente as que ocorrem em cascata tem sido desenvolvido com sucesso em na reestruturação e restauração da qualidade da água em diversos países. Esta pesquisa contribui para o conhecimento das interações mediadas pelas macrófitas, sobre o zooplâncton e fitoplâncton em áreas de influência de reservatórios. Contudo, estudos na área das interações tróficas mediadas pelas macrófitas poderão ser direcionados de maneira a atenuar assimetrias internacionais, encorajando o aumento da produtividade científica na América do Sul. Esforços para restaurar as baías no entorno do reservatório no Brasil poderão ser despendidos usando técnicas combinadas para aumentar a qualidade da água e incrementar atributos das comunidades aquáticas.CAPESSubmerged macrophytes promote attributes of planktonic communities by physical structure, water transparency, habitat, and shelter from predators. As they compete for light and nutrients, affecting negatively the phytoplankton growing, mediated bottom-up and topdown control interactions of zooplankton. Little has been investigated on the role of submerged vegetation in the interactions of zooplankton and phytoplankton in areas of reservoir influence in the Brazilian semiarid region. In order to identify major gaps and perspectives for future studies of macrophytes and trophic interactions, emphasizing searches for studies in South America, we conducted a scientometric analysis. We believe that the number of articles in the area show an increasing tendency to over the years, where South America will present significant participation in both the number of publications and in international cooperation. In order to investigate the impact of land use areas surrounding reservoir in submerged plants on planktonic communities, during four periods, we collect evidence of bottom-up and top-down controls of macrophyte on plankton. Our hypothesis is that the macrophytes are affected positively in that areas, and at the same time, can provide structure for richness and abundance to zooplankton and their interactions affect phytoplankton negatively. In the field we compare attributes of communities and dissolved nutrients in plant beds in the littoral and pelagic zones. For scientometrical analysis, we access publications using international database from 1980 to 2015. In the field, the samples were collected by boat, where greater distances with simultaneous sampling of vegetation, plankton communities and nitrogenous nutrients and total phosphorus dissolved. The submerged plant coverage areas were estimated by reducing the proportion of presence and absence of species in 24 points in parallel transects an area greater than 3.5 km. We collected 24 samples of phytoplankton and nutrients. For zooplankton, carry out sample composed of the water column vertically and horizontally, through hauls totaling 48 samples. The scientometrical analysis results showed that the number of trophic interactions researches grown in recent years in South America, with contributions from Brazil, Argentina and Uruguay. We found that the highest volume of indexed articles deals with the dynamics and structure of aquatic assemblages, webs and trophic interactions. Reservoirs and wetlands have received little attention. The large number of studies includes all aquatic community and interactions between macrophytes, phytoplankton, zooplankton and fish. Macrophytes occurred in high density and vegetation cover at 12 points per bay (60%; 70%) at different depths (2m to 6m). In the bays, phosphorus (mean = 0.03 and 0.05 mg / L) and nitrogen (0.4 and 0.9 mg / L) had lower concentrations. We found high Secchi transparency (>3.8) for both bays. The phytoplankton richness was 17 taxa, of which Cyanophyta Bacillariophyta were most representative. Low densities recorded reflected in lower values Chlorophyll-a (mean = 9.12 µg/l). Zooplankton showed high dissimilarity in the richness (97 spp.) of rotifers, Cladocera and Copepoda, with relative abundance. Densities varying significantly in the pelagic (24-2013 ind./m³) and littoral zones (28-1260 ind./m³) of both the bays. In this context, comparing these results with data from the vegetation, along with low concentrations of dissolved nutrients, chlorophyll-a and high water transparency, there is strong evidence of the occurrence of macrophytes and zooplankton interactions with bottomup and top-down controls on phytoplankton. Our data support the hypothesis that probably, effects of these interactions are contributing to the maintenance of conditions of water transparency, favoring low richness and algal biomass. The knowledge of trophic interactions, particularly which occur in cascades, has been successfully developed in the restructuring and restoration of water quality in several countries. This research brings to contributes to the knowledge of macrophytes, zooplankton and phytoplankton interactions in areas influenced by reservoirs. However, studies in the area of trophic interactions mediated by macrophytes may be directed in order to mitigate international asymmetries by encouraging increased scientific productivity in South America. Efforts to restore the bays around the reservoir in Brazil may be spent using combined techniques to increase the quality water and increase attributes of aquatic communities