Present study is the floristic survey and the distribution of diatoms observed in two sediment cores of the Xingu river, Pará State, north Brazil, and represents the past ~6,000 cal yr BP. Thirty-eight taxa distributed in twenty genera were recorded, among which five were new records for Brazil and nineteen new for the Brazilian Amazon. The most representative genus based on species number was Gomphonema Ehrenberg with six species. In brief, present new records represent a 75% increase in the total number of records for the Brazilian Amazon, and indicates that this region has not only been poorly investigated, but also suggests that its biodiversity assessment is underestimated. These findings highlight the efficacy of the paleolimnological approach as a tool for assessing biodiversity before the human impacts begin to affect the pristine conditions of the area.

O presente estudo visou ao levantamento florístico e à distribuição de diatomáceas obtidas de dois perfis sedimentares do rio Xingu, Estado do Pará, Brasil, e representa os últimos ~6.000 anos de idade. Trinta e oito táxons distribuídos em vinte gêneros foram documentados, entre os quais cinco são novos registros de ocorrência no Brasil e dezenove na Amazônia brasileira. Gomphonema Ehrenberg foi o gênero mais representado com seis espécies. Sintetizando, as novas ocorrências representam um aumento de 75% do número total de registros para a Amazônia brasileira e indicam que essa região ainda se encontra mal investigada, mas também sugere que a avaliação da biodiversidade está subestimada. Finalmente, os resultados destacam a utilidade da abordagem paleolimnológica como uma ferramenta de peso na avaliação da biodiversidade antes que os impactos humanos comecem a afetar as condições pristinas da área.

RESUMO O presente estudo visou ao levantamento florístico e à distribuição de diatomáceas obtidas de dois perfis sedimentares do rio Xingu, Estado do Pará, Brasil, e representa os últimos ~6.000 anos de idade. Trinta e oito táxons distribuídos em vinte gêneros foram documentados, entre os quais cinco são novos registros de ocorrência no Brasil e dezenove na Amazônia brasileira. Gomphonema Ehrenberg foi o gênero mais representado com seis espécies. Sintetizando, as novas ocorrências representam um aumento de 75% do número total de registros para a Amazônia brasileira e indicam que essa região ainda se encontra mal investigada, mas também sugere que a avaliação da biodiversidade está subestimada. Finalmente, os resultados destacam a utilidade da abordagem paleolimnológica como uma ferramenta de peso na avaliação da biodiversidade antes que os impactos humanos comecem a afetar as condições pristinas da área.

ABSTRACT Present study is the floristic survey and the distribution of diatoms observed in two sediment cores of the Xingu river, Pará State, north Brazil, and represents the past ~6,000 cal yr BP. Thirty-eight taxa distributed in twenty genera were recorded, among which five were new records for Brazil and nineteen new for the Brazilian Amazon. The most representative genus based on species number was Gomphonema Ehrenberg with six species. In brief, present new records represent a 75% increase in the total number of records for the Brazilian Amazon, and indicates that this region has not only been poorly investigated, but also suggests that its biodiversity assessment is underestimated. These findings highlight the efficacy of the paleolimnological approach as a tool for assessing biodiversity before the human impacts begin to affect the pristine conditions of the area.

RESUMO Dinâmica do estado trófico do Lago das Garças: 20 anos de síntese). A história do Lago das Garças é um caso notável dos impactos humanos devidos à pressão da urbanização do século 20. Trata-se de uma represa tropical rasa localizada no Parque Estadual das Fontes do Ipiranga, área protegida situada na cidade de São Paulo, SP, Brasil. Com base em um banco de dados abrangente (1997-2017), nós avaliamos as alterações temporais da qualidade da água utilizando o índice de estado trófico (IET) e se as medidas adotadas de manejo melhoraram a qualidade da água. Em 1999, a remoção mecânica das macrófitas foi o gatilho para a mudança abrupta da represa do estado eutrófico-supereutrófico para hipertrófico, com mecanismos de retroalimentação. Após cinco anos (2005), ocorreu a desaceleração do aporte interno de P. Após dois anos (2007), houve a instalação da estação de tratamento secundário de esgoto na Fundação Parque Zoológico (2007). Ambos os eventos promoveram o início de uma melhora da qualidade da água. Em 2011, o IET passou para supereutrófico com a desativação temporária do efluente de esgotos provenientes da Secretaria de Agricultura e Abastecimento do Estado de São Paulo. Em 2014, este efluente foi totalmente desativado e o sistema manteve seu estado supereutrófico. Assim, o IET respondeu coerentemente aos eventos-chave relacionados com o controle dos efluentes de esgoto. Após 11 anos do impacto permanente da remoção das macrófitas, os resultados demonstraram a melhoria da qualidade da água da represa. Para prosseguir com a recuperação do Lago das Garças há necessidade absoluta de aperfeiçoar o sistema de tratamento secundário de esgoto proveniente do Zoológico, considerando que desde 2014 é o único efluente com aporte externo de fósforo para a represa. A história do Lago das Garças contribui para um melhor entendimento de estratégias errôneas de manejo e da vulnerabilidade de sistemas tropicais rasos à eutrofização.

ABSTRACT (Garças Reservoir trophic state dynamics: a 20-year synthesis). The Garças Reservoir history reveals a remarkable case of human impacts resulting from the urbanization pressure over the 20th century. It is a shallow tropical system located in the Parque Estadual das Fontes do Ipiranga, a protected area within the city of São Paulo, São Paulo State, Brazil. Based on a comprehensive dataset (1997-2017), we evaluated the water quality temporal change using a trophic state index (TSI); in addition, we also verified whether the management procedures improved the water quality. Mechanical removal of macrophytes (1999) triggered an abrupt change from eutrophic-supereutrophic to the hypereutrophic state with feedback mechanisms. After five years (2005), a slowdown in the internal P loading process occurred, followed by the installation of the secondary wastewater treatment in the city zoo two years later (2007). Both processes promoted the beginning of water quality improvement. In 2011, TSI first dropped to supereutrophic state with the temporary diversion of the sewage effluent from the São Paulo State Department of Agriculture. This effluent was finally inactivated (2014) and the system sustained the supereutrophic state. TSI responded well to the historical key events related to the control of sewage effluents. After 11 years from the permanent impact of macrophytes removal, current results have demonstrated improved health of the system. It is absolutely necessary to improve the sewage treatment from the city zoo to continue the reservoir recovery considering that since 2014 it has been the only external phosphorous loading to Garças Reservoir. The history of Garças Reservoir can offer a better understanding of wrong management strategies and the vulnerability of tropical shallow systems to eutrophication.

RESUMO (Criptógamos do Parque Estadual das Fontes do Ipiranga, São Paulo, SP, Brasil. Algae, 45: Bacillariophyceae (Naviculales: Brachysira)). O levantamento florístico do gênero Brachysira Kützing (Naviculales) do Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI), São Paulo, SP, Brasil, resultou da análise de 31 preparações permanentes de material coletado entre 1991 e 2017. As amostras de água e de substratos (macrófitas e rochas) de sistemas lênticos, riachos e do hidrofitotério foram coletadas e posteriormente oxidadas para análise ao microscópio de luz. Nove espécies e um morfotipo foram encontrados em 15 amostras de material do PEFI, sendo quatro novas citações para o Brasil (Brachysira cf. calcicola Lange-Bertalot, Brachysira frenguellii (Manguin) Lange-Bertalot & Moser, Brachysira huitotarum Vouilloud, Sala & Núñez-Avellaneda e Brachysira intermedia (Østrup) Lange-Bertalot). Brachysira subrostrata Lange-Bertalot foi registrada pela primeira vez no Estado de São Paulo.

ABSTRACT (Cryptogams of the Parque Estadual das Fontes do Ipiranga, São Paulo, São Paulo State, Brazil. Algae, 45: Bacillariophyceae (Naviculales: Brachysira)). The floristic survey of Brachysira Kützing (Naviculales) of the Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI), São Paulo, São Paulo State, Brazil, resulted from the analysis of 31 permanent preparations of diatom material collected between years 1991 and 2017. The water and substrate samples (macrophytes and rocks) from lentic systems, streams and the hydrophytoterium were collected and subsequently were oxidized for analysis under light microscope. Nine species and one morphotype were identified from 15 diatom slides, of which four species are new records for Brazil (Brachysira cf. calcicola Lange-Bertalot, Brachysira frenguellii (Manguin) Lange-Bertalot & Moser, Brachysira huitotarum Vouilloud, Sala & Núñez-Avellaneda and Brachysira intermedia (Østrup) Lange-Bertalot). Brachysira subrostrata Lange-Bertalot was registered for the first time in the State of São Paulo.

RESUMO Este estudo visou inventariar a flora diatomológica de represas tropicais em condições oligo- a hipereutróficas da região sudeste do Brasil. As amostras abrangeram diatomáceas do sedimento superficial e fitoplâncton (verão e inverno) em 41 locais (dez represas). Setenta e oito táxons, distribuídos em 28 gêneros, foram identificados nas amostras de sedimento superficial e fitoplanctônicas. Nitzschia foi o gênero mais representativo, com um total de nove espécies. Seis táxons representam novas citações para o Brasil e seis para o Estado de São Paulo; dez táxons foram identificados em nível de gênero e provavelmente representam novas espécies. Adicionalmente, este estudo contribuiu com informações sobre a ecologia dessas espécies e permite enfatizar a necessidade de estudos florísticos para ampliar o conhecimento da biodiversidade de diatomáceas tropicais.

ABSTRACT This, study aimed to inventory the diatom flora of tropical reservoirs from southeastern region of Brazil under oligo- to hypereutrophic conditions. We collected diatom samples from the surface sediment and phytoplankton (summer and winter) in 41 sites (ten reservoirs). Seventy-eight taxa, distributed in 28 genera, were identified in the surface sediment and phytoplankton samples. Nizschia was the most representative genus, with nine species. Six taxa represent new records for Brazil and six for São Paulo State; ten taxa were identified at the genus level and probably represent new species. Additionally, this study contributed with data on the ecology of the species and evidenced the necessity of floristic surveys to improve the knowledge about tropical diatom biodiversity.

Resumo Objetivo O objetivo do estudo foi inventariar as espécies de diatomáceas da ordem Surirellales presentes em sedimentos superficiais de represas tropicais (Estado de São Paulo, Brasil) e correlacionar sua distribuição com preditores ambientais (pH, fósforo total e nitrogênio total) e espaciais. Métodos As amostragens foram realizadas em 31 represas entre 2009 e 2014. Amostras de água foram coletadas no verão e inverno ao longo do perfil vertical da represa e os resultados médios da coluna d’água foram utilizados para caracterizar cada estação amostral. Transparência da água, zona eufótica, profundidade, pH, oxigênio dissolvido e nitrogênio e fósforo totais foram medidos. Sedimentos superficiais foram coletados no inverno aproveitando-se os dois primeiros centímetros para a análise das diatomáceas. Foi realizada RDA parcial entre a abundância das espécies (matriz resposta) e as variáveis ambientais e espaciais (matrizes preditoras). Resultados Foram identificadas 14 espécies de Surirellales nas amostras de sedimentos superficiais, das quais cinco foram identificadas apenas em nível gênero. A RDA parcial mostrou que a distribuição das espécies é influenciada, em geral, pelos preditores ambientais e espaciais. As espécies foram ordenadas principalmente em relação ao pH e à disponibilidade de luz. Conclusão Os resultados demonstraram que as espécies de Surirellales apresentam preferência por ambientes com baixa concentração de nutrientes, águas neutras a levemente ácidas e maior disponibilidade de luz. Além disso, os resultados sugerem que fatores espaciais e ambientais são importantes na distribuição das espécies.

Abstract Aim The aim of this study was to inventory the diatom species of order Surirellales present in the surface sediments of tropical reservoirs (São Paulo State, Brazil) and to correlate their distribution with environmental (pH, total phosphorus, and total nitrogen) and spatial predictors. Methods Samplings were carried out in 31 reservoirs from 2009 to 2014. Vertical profile of water samples was collected in the summer and winter along the reservoirs, and their water column mean results were used to characterize each sampling site. We measured water transparency, euphotic zone, water depth, pH, dissolved oxygen, total nitrogen, and total phosphorus. Surface sediment samples (2 cm top) were collected for diatom analyses. A partial RDA was performed between species abundance data (response matrix) and environmental and spatial variables (predictor matrices). Results 14 species of Surirellales were identified from the surface sediment samples, five of them being identified only at the genus level. Overall, partial RDA showed that the species distribution is constrained by both environmental and spatial predictors. Species were mainly ordinated in relation to pH and light availability. Conclusion Our results demonstrated that the Surirellales species revealed ecological preferences to low nutrient concentrations, neutral to slightly acidic waters, and higher light availability. Moreover, our results suggest that both environmental and spatial factors are important for their species distribution.

RESUMO O levantamento taxonômico foi realizado no maior reservatório da cidade de São Paulo. Vinte e quatro amostras de fitoplâncton, 15 de perifíton e 12 de sedimentos superficiais cobrindo um gradiente trófico foram coletadas em 2009 e 2010. No geral, 67 táxons foram registrados (60 espécies e variedades e sete em nível genérico). Quatro espécies são novas citações para o Brasil (Stephanodiscus minutulus, Fragilaria aquaplus, F. perminuta e Ulnaria ferefusiformis), além de outras seis novas citações para o Estado de São Paulo. O perifíton contribuiu com o maior número de espécies (68,6%) e táxons exclusivos (21). A região eutrófica e mesotrófica natural apresentaram o maior número de espécies (46 e 41, respectivamente), contrastando com a região supereutrófica e mesotrófica artificial (22 táxons cada). O resultado encontrado destaca que a biodiversidade local pode ser diretamente influenciada pelo tipo de habitat analisado, e que diferentes habitats devem ser incluídos para aumentar o conhecimento da biodiversidade local.

ABSTRACT A diatom survey was carried out in the largest reservoir of the city of São Paulo. Twenty-four phytoplankton, 15 periphyton, and 12 surface sediment samples covering a gradient of trophic states were collected in 2009 and 2010. Overall, 67 taxa were sampled (60 species and varieties and seven identified at the genus level). Four species are new records to Brazil (Stephanodiscus minutulus, Fragilaria aquaplus, F. perminuta and Ulnaria ferefusiformis), and beyond those, six others are new records to the State of São Paulo. Periphyton accounted for the highest number of species (68.6%) and exclusive taxa (21). The eutrophic and natural mesotrophic regions presented the highest number of species (46 and 41 taxa, respectively), contrasting with the hypereutrophic and artificial mesotrophic regions (22 taxa each). Present findings highlight that the local biodiversity can be directly influenced by the type of habitat analyzed, and different habitats should be included for improving the knowledge of local biodiversity.

Se reporta una floración de Microcystis aeruginosa Kütz. en el plancton de la laguna Alalay, un ecosistema salobre urbano, altamente eutrófico. Las colonias de la cianobacteria estaban a su vez colonizadas por la diatomea Nitzschia palea (Kütz.) W. Sm., una co-ocurrencia que ha sido reportada anteriormente solo dos veces en la literatura. Como parte de la agrupación también se observaron bacterias pleomorfas cuya identidad no se ha establecido. Observaciones de campo y laboratorio, así como una revisión bibliográfica extensa, sugieren que la unión de los tres tipos de organismos es simbiótica, asegurando un suministro constante de nutrientes de origen exógeno y endógeno. Nitzschia palea, además de obtener nutrientes, también se beneficia al mantenerse suspendida en la parte superior de la zona fótica donde la disponibilidad de luz y nutrientes es mayor. En este manuscrito se exploran diversos argumentos para dar sustento a la hipótesis de la simbiosis, como un primer paso hacia la investigación fisiológica y molecular de la asociación.

A bloom of Microcystis aeruginosa Kütz. is reported from the plankton of Alalay Pond, a brackish, urban and highly eutrophic ecosystem. The cyanobacterial colonies were in turn colonized by the diatom Nitzschia palea (Kütz.) W. Sm. This co-occurrence has been previously reported only twice in the literature. As part of the grouping, pleomorphic bacteria were also observed, but their identity could not be established. Field and laboratory observations, as well as a literature revision, suggest that the association of the three types of organisms is symbiotic, assuring a continuous supply of nutrients of exogenous and endogenous origin. Besides obtaining nutrients, Nitzschia palea also benefits from suspension in the upper part of the photic zone, where availability of light and nutrients is higher. In this manuscript, diverse arguments to support the symbiosis hypothesis are explored as a first step towards the physiological and molecular investigation of the association.

O estudo visou analisar a estrutura e dinâmica do fitoplâncton e ficoperifíton durante um ciclo hidrológico no gradiente litorâneo-limnético na Lagoa do Diogo, uma lagoa marginal da planície de inundação do Rio Mogi-Guaçu (Estado de São Paulo). Foram realizadas quatro coletas durante o ciclo hidrológico (enchente, cheia, vazante e seca) em três locais (água aberta, interface limnético-litorânea e dentro do banco de macrófitas aquáticas) para o fitoplâncton e na região litoral para o perifíton associado a Eichhornia azurea Kunth. Biomassa (clorofila-a) e densidade das classes de algas foram analisadas para ambas comunidades. Análise de componentes principais separou as duas maiores fases hidrológicas: chuvosa e seca. A primeira foi associada às maiores temperaturas, nível de água, menores valores de nitrato e às maiores densidades de Euglenophyceae, Cryptophyceae e Chrysophyceae e aos maiores teores de clorofila-a. O maior regime de perturbações nas épocas de enchente e cheia favoreceu grupos oportunistas, representados pelos fitoflagelados. Houve, ainda, a separação do fitoplâncton da região litoral nas épocas de cheia, vazante e seca, indicando a influência do gradiente espacial do sistema. A comunidade perifítica apresentou tendência distinta da fitoplanctônica, com maiores valores de biomassa e densidades durante os períodos de vazante e seca. O regime hidrológico foi considerado a principal função de força sobre a estrutura do fitoplâncton e perifíton, bem como sobre a interação e o intercâmbio de algas entre essas comunidades na lagoa marginal.

Study aimed at evaluating the phytoplankton and phycoperiphyton structure and dynamics during a hydrological cycle at the littoral-limnetic gradient in the Diogo Pond, and oxbow lake of the Mogi-Guaçu river floodplain (São Paulo State, Brazil). Samplings were carried out during one hydrological cycle (high water, flooding, low water, and drought) in three sites (open water, littoral-limnetic interface, and within the macrophyte stand) for phytoplankton, and in the littoral region for phycoperiphyton associated to Eicchornia azurea Kunth. Algal classes densities and biomass (chlorophyll-a) were analyzed for both communities. Principal component analysis separated the two major hydrological periods: the rainy and the dry seasons. Rainy season was associated to higher temperatures, higher water levels, lower nitrate, and higher densities of Euglenophyceae, Cryptophyceae, Chrysophyceae, and chlorophyll-a concentrations. Disturbance regime during high water and flood periods favoured opportunistic groups represented by phytoflagellates. Moreover, phytoplankton from littoral region was separated during high water, low water and drought phases indicating the influence of the spatial gradient. Periphyton showed a distinct trend, with higher biomass and densities during low water and drought phases. Hydrological cycle was considered the main driving force on the phytoplankton and periphyton structure as well as on the interaction and interchanges of these communities in the oxbow pond.