Abstract: Aim Man-made reservoirs lead to several changes in their downstream rivers that depend on the hydraulic characteristics of the reservoirs. However, their multiple uses can also provide facilities that influence the ecosystem services that they provide. This study addressed the potential ability of a Neotropical reservoir to trap chemical species aiming to assess the role of these ecosystems to mitigate pollution. Methods Retention capability modeling was examined for a small subtropical reservoir with high hydraulic retention time (> 100 days). The temporal ranges of 9 physical and chemical water variables over a five-year period were used to calculate the mass balance and to determine the retentive capability (alpha parameter) of the Itupararanga Reservoir (São Paulo State, Brazil). To explain the long-term mass balance of these variables, it was assumed that the reservoir is a completely mixed system with a step input. Results The highest values of parametrized alpha (high retention capability) occurred in wet months (up to 500 mm) for all variables. High reaction rate constants (k) and low hydraulic flushing suggested that sink processes prevail over the export ones, mainly for total phosphorus. The rainfall pattern showed minor importance for trapping elements. Conclusions In the Neotropics, hydraulic characteristics of the ecosystem (e.g., low area:volume ratio) are a tool for pollution management in man-made reservoirs.

Resumo: Objetivo Os reservatórios artificiais desencadeiam várias mudanças em seus rios a jusante que dependem das características hidráulicas dos reservatórios. No entanto, seus múltiplos usos também podem fornecer recursos que influenciam os serviços ecossistêmicos que eles fornecem. Este estudo abordou a capacidade potencial de um reservatório Neotropical em capturar espécies químicas, com o objetivo de avaliar o papel desses ecossistemas na mitigação da poluição. Métodos A modelagem da capacidade de retenção foi examinada para um pequeno reservatório subtropical com alto tempo de retenção hidráulica (> 100 dias). As variações temporais de 9 variáveis físicas e químicas da água ao longo de um período de cinco anos foram usados para calcular o balanço de massa e determinar a capacidade retentiva (parâmetro alfa) do reservatório Itupararanga (estado de São Paulo, Brasil). Para explicar o balanço de massa de longo prazo dessas variáveis, foi assumido que o reservatório seja um sistema completamente misturado com uma entrada em degrau. Resultados Os maiores valores de assimilação (i.e., alta capacidade de retenção) ocorreram nos meses úmidos (até 500 mm) para todas as variáveis. Altos coeficientes de reação (k) e baixa descarga hidráulica sugerem que os processos de sumidouro prevalecem sobre os de exportação, principalmente para fósforo total. O padrão de precipitação mostrou menor importância para o aprisionamento dos elementos. Conclusões Nos Neotrópicos, as características hidráulicas do ecossistema (e.g., baixa relação área: volume) são uma ferramenta para o gerenciamento da poluição em reservatórios artificiais.

OBJETIVO: Esse trabalho investiga o efeito da extrema variação da mudança do nível da água em 2009 na estrutura e diversidade das comunidades de fitoplâncton nos lagos da planície de inundação do Baixo Amazonas,e compara estes resultados à estrutura da comunidade de fitoplâncton reportada na literatura para os períodos de água alta em 2002 e 2003, próximos a condições hidrológicas normais. MÉTODOS: Amostras de água da sub-superfície foram coletadas para a análise de fitoplâncton e clorofila-a nos períodos de água alta e baixa em 2009. Temperatura da água (°C), pH, turbidez (NTU) e condutividade elétrica (µS.m-1) foram medidas, e o índice de diversidade de Shannon calculado. RESULTADOS: Os resultados revelaram diferenças marcantes na composição taxonômica entre fases da inundação (alta e baixa) e também entre eventos hidrológicos normais (2002 e 3003) e extremos (2009), todos relacionados com a intensidade do pulso de inundação. CONCLUSÕES: Flutuações extremas do nível da água podem resultar em alterações na estrutura da comunidade e na diversidade. Esse trabalho é uma contribuição valiosa a pesquisa em fitoplâncton, pois apresenta a estrutura da comunidade sob condições hidrológicas extremas na planície de inundação Amazônica.

AIM: This paper examines the effect of the extreme water level change in 2009 on the structure and diversity of the phytoplankton communities in lakes of the Lower Amazon Floodplain, and compares it to phytoplankton community structure data reported in the literature for 2002 and 2003 high water periods, closer to the normal hydrological conditions. METHODS: Sub-surface integrated water samples for phytoplankton and chlorophyll-a analyses were collected during high and low water phases in 2009. Water temperature (°C), pH, turbidity (NTU) and electrical conductivity (µS.m-1) were measured, and the Shannon diversity index was calculated. RESULTS: The results showed striking differences in taxonomic composition between phases (high and low) and also between normal (2002 and 2003) and extreme (2009) hydrological conditions, all related to the flood pulse intensity. CONCLUSIONS: Extreme water level fluctuations can result in shifts in phytoplankton community structure and diversity. This work represents a valuable contribution to phytoplankton research since presents the community structure under extreme hydrological events in the Amazon floodplain.

O Pantanal da Nhecolândia é o maior e mais diversificado campo de lagos da região tropical do planeta, com cerca de 10.000 lagos de variadas salinidade, pH, alcalinidade, cor, fisiografia e atividade biológica dispostos em uma área de 24.000 km². Os lagos hipossalinos têm pH variável, baixa alcalinidade, macrófitas e baixa densidade de fitoplâncton. Os lagos salinos tem pH acima de 9 ou 10, elevada alcalinidade, alta densidade de fitoplâncton e praias de areia. A causa da diversidade desses lagos é uma questão ainda em aberto que é abordada nesta pesquisa. Propõe-se como principal causa um processo híbrido, geoquímico e biológico, baseado em (1) clima com um déficit hídrico importante e pobreza em Ca2+na água superficial e do freático e (2) na elevação do pH durante florações de cianobactérias. Estes dois aspectos desestabilizam a tendência geral de pH neutro para as águas superficiais da Terra. Este desequilíbrio resulta em aumento do pH e dissolução da areia quartzosa do fundo dos lagos salino-alcalinos. Durante secas extremas há precipitação de sílica amorfa nos espaços inter-granulares dos sedimentos de fundo destes lagos, aumentando seu isolamento do freático. O artigo discute este processo biogeoquímico, à luz de dados físico-químicos, químicos, fitoplânctonicos e de altimetria de precisão.

The Pantanal of Nhecolândia, the world's largest and most diversified field of tropical lakes, comprises approximately 10,000 lakes, which cover an area of 24,000 km² and vary greatly in salinity, pH, alkalinity, colour, physiography and biological activity. The hyposaline lakes have variable pHs, low alkalinity, macrophytes and low phytoplankton densities. The saline lakes have pHs above 9 or 10, high alkalinity, a high density of phytoplankton and sand beaches. The cause of the diversity of these lakes has been an open question, which we have addressed in our research. Here we propose a hybrid process, both geochemical and biological, as the main cause, including (1) a climate with an important water deficit and poverty in Ca2+ in both superficial and phreatic waters; and (2) an elevation of pH during cyanobacteria blooms. These two aspects destabilise the general tendency of Earth's surface waters towards a neutral pH. This imbalance results in an increase in the pH and dissolution of previously precipitated amorphous silica and quartzose sand. During extreme droughts, amorphous silica precipitates in the inter-granular spaces of the lake bottom sediment, increasing the isolation of the lake from the phreatic level. This paper discusses this biogeochemical problem in the light of physicochemical, chemical, altimetric and phytoplankton data.