Resumo: Objetivo Avaliamos as mudanças na biomassa do perifíton e na composição das comunidades de diatomáceas bentônicas ao longo de um gradiente de urbanização em 10 riachos costeiros localizados na planície costeira do extremo sul do Brasil. Métodos Em cada riacho coletamos variáveis limnológicas e o material perifítico do estolão da macrófita aquática Hydrocotyle ranunculoides para posterior análises de clorofila a e de diatomáceas. Resultados Fósforo total foi a única variável limnológica selecionada pelos modelos, mostrando uma relação positiva com a biomassa e negativa com a riqueza de espécies de diatomáceas nesses riachos. A composição de espécies (para dados de presença e ausência e de abundância) também foi explicada pelas concentrações de fósforo total. Além disso, observamos uma distribuição aninhada de espécies ao longo dos riachos, de forma que as comunidades mais pobres de riachos com maiores concentrações de fósforo são subconjuntos de comunidades mais ricas com menores concentrações do nutriente. Conclusões Evidenciamos em nosso estudo que as modificações na qualidade da água causadas pela eutrofização estão levando à perda de espécies e mudanças na estrutura de comunidades em ecótonos como os riachos costeiros.

Abstract: Aim We evaluated changes in periphyton biomass and the composition of benthic diatom communities along a gradient of urbanization in 10 coastal streams located on the coastal plain of southernmost Brazil. Methods At each coastal stream, we obtained limnological variables and periphytic material from the stolon of the aquatic macrophyte Hydrocotyle ranunculoides for further analyses of chlorophyll a and diatoms. Results Total phosphorus was the only limnological variable selected by the statistical models, showing a positive relationship with periphyton biomass and a negative relationship with diatom species richness in these streams. Species composition (for both presence-absence and abundance data) was also explained by total phosphorus. Further, we observed a nested distribution of diatom species along the streams, in which poorer communities of streams with higher concentrations of phosphorous are subsets of richer communities from streams with lower concentrations of the nutrient. Conclusions Our study shows that water quality modifications caused by eutrophication are leading to the loss of species and changes in the structure of biological communities in ecotones such as coastal streams.

Resumo Objetivo A urbanização leva a mudanças rápidas na estrutura e função do ecossistema. Terras úmidas em câmpus universitários sujeitos ao desenvolvimento da urbanização podem ser usados como estudos de caso de pesquisa aquática multidisciplinar e boas práticas ambientais que promovam a sustentabilidade. Métodos Foi realizado um estudo paleolimnológico em um lago semiartificial em um campus universitário no sul do Brasil para inferir impactos históricos e mudanças ecológicas desde a década de 1970 por meio de abordagens complementares: dados históricos, nutrientes, isótopos estáveis δ13C e δ15N, diatomáceas, microplásticos e análise da comunidade microbiana associada. Resultados O processo de eutrofização começou a se intensificar após o uso noturno por aves aquáticas de árvores como poleiros, e especialmente após o estabelecimento de construções ao longo das margens com fossa séptica de esgoto sanitário, que ocasionalmente transbordava e carreava material para o lago. Ao longo de décadas, identificamos um processo limnológico de hipertrofização que induziu a florações recorrentes de cianobactérias e proliferação maciça de macrófitas, juntamente com mudanças isotópicas e ocupação de algas com várias transições entre estados alternativos de lagos rasos. Tal processo limnológico foi claramente espelhado nas tendências de eutrofização paleolimnológica e mudanças isotópicas da matéria orgânica sedimentar. A deposição de microplásticos foi detectada como proxy para a intensificação da urbanização especialmente durante a construção das instalações da Universidade. Conclusões O uso combinado de dados paleolimnológicos e limnológicos históricos representa uma abordagem poderosa para identificar os impactos naturais e culturais no lago e identificar estratégias de manejo baseadas em tais informações científicas.

Abstract Aim Urbanization leads to rapid changes in ecosystem structure and function. Wetlands on university campuses under urbanization pressure could be used as case studies of multidisciplinary aquatic research and good environmental practices promoting sustainability. Methods A paleolimnological study was undertaken in a semi-artificial lake on a university campus in southern Brazil to trace historical impacts and ecological changes back to the mid-1970s through complementary approaches: historical data, nutrients, δ13C and δ15N stable isotopes, diatoms, microplastics and associated microbial community analysis. Results The eutrophication process started to intensify after the lake was used for nocturnal roosting by waterbirds, and especially after the establishment of constructions along the margins with septic tank sanitary sewage, which eventually spilled and leached into the lake. Over decades, we identified a limnological hypertrophication process leading to recurrent cyanobacterial blooms and massive macrophyte proliferation coupled with changes in isotopic ratios and algal occupation with several transitions between shallow lake alternative states. Such a limnological process has resembled the paleolimnological eutrophication trends and isotopic changes in sedimentary organic matter. The microplastic deposition was detected as a proxy for the intensification of urbanization, especially during the construction of the University facilities. Conclusions The combined use of paleolimnological and historical limnological data represents a powerful approach for inferring both natural and cultural impacts on the lake, and identifying management strategies based on such scientific information.