Resumo Objetivos Neste trabalho investigamos como fatores espaciais e dinâmica sazonal influenciaram a comunidade de diatomáceas em um reservatório tropical, profundo e de baixa produtividade no Brasil. Métodos Nós usamos as características físicas e químicas da água e as diatomáceas presentes no plâncton em 9 estações de amostragem durante os períodos seco (inverno austral) e chuvoso (verão austral) (N = 18) como base para avaliação da qualidade da água, e das características espaciais e dos padrões sazonais do reservatório. Para avaliar espacialmente e temporalmente os eventos integrados do passado recente (aproximadamente 5 anos antes da data de amostragem), e as espécies provenientes dos diversos hábitats do ecossistema, foram analisadas diatomáceas presentes nos sedimentos superficiais (primeiros 2 cm, N = 9). A amostragem sazonal do sedimento não foi necessária, já que os 2 cm de sedimento superficial utilizados contêm as carapaças de diatomáceas depositadas no passado recente do reservatório. Resultados durante a estação seca, diatomáceas longas, coloniais e altamente silicificadas, associadas com aumento da profundidade de mistura, pH e transparência da água, dominaram o ambiente planctônico, enquanto na estação úmida, o reservatório se tornou estratificado, favorecendo diatomáceas planctônicas solitárias com alta razão superfície volume. No sedimento superficial, um padrão geral foi observado, onde espécies planctônicas foram dominantes nas amostras de regiões mais profundas da represa, enquanto a abundância de espécies bentônicas aumentou nas estações mais rasas, próximas aos tributários. Conclusões A assembleia de diatomaceas foi influenciada principalmente pela sazonalidade e regime de mistura. O sedimento superficial forneceu informação de longo prazo, e revelou que a comunidade de diatomáceas é moldada de acordo com a diferenciação de hábitats. No geral, a espécie planctônica, cêntrica e pequena Aulacoseira tenella (Nygaard) Simonsen destacou-se como a mais abundante do reservatório tanto no plâncton como no sedimento, indicando que tamanho e forma provavelmente servem como estratégias adaptativas favorecendo flutuabilidade e absorção de nutrientes, e representam vantagem competitiva em ambientes profundos de baixa produtividade.

Abstract: Aim in this paper we investigated how spatial factors and seasonal dynamics influenced the diatom community in a tropical deep environment of low productivity waters in Brazil. Methods we used physical and chemical characteristics of the water and planktonic diatoms from 9 sampling stations during dry (austral winter) and wet (austral summer) seasons (N = 18) as the outline to identify water quality, spatial and seasonal patterns. To evaluate spatially and temporally integrated events from the recent past (approximately the last 5 years before sampling), and the species from diverse habitats of the system, we used diatoms from the surface sediment (top 2 cm, N = 9). Since we used the top 2 cm of surface sediment containing the dead diatoms that were deposited over recent past of the reservoir, seasonal sampling of the sediment was not needed. Results during the dry season heavily silicified long colonial planktonic diatom species associated mainly with higher mixing depth, pH, and transparency dominated the plankton, whereas in the wet season the reservoir became stratified, favoring planktonic solitary diatoms with high surface volume ratios. For the sediment, a general pattern emerged where planktonic species dominated in the deep sections of the reservoir, and the abundance of benthic species in shallow areas near the tributaries increased. Conclusions the diatom assemblages was mainly influenced by seasonal variations and mixing regime. Surface sediment samples provided longer-term information, and revealed habitat differentiation shaping diatom assemblages. Overall, the small centric planktonic Aulacoseira tenella (Nygaard) Simonsen stood out as the most abundant species in the entire reservoir in both, the plankton and the sediment, indicating that size and shape serve as adaptive strategies for buoyancy and nutrient uptake stand as a competitive advantage in deep low productivity environments.

A confiabilidade dos valores de Sporormiella como um proxy para estimar a presença e abundância de megaherbívoros foi testada na região sudeste do Brasil. Amostras superficiais de nove lagos, categorizados quanto a presença de gados em alto, médio e baixo uso do seu entorno foram coletadas para a análise de abundância de Sporormiella. O modelo amostral aplicado permitiu a interpretação tanto da influência do número de animais que usam a margem do lago quanto a distância da margem do lago sobre a quantidade de esporos encontrados. As análises indicam que esporos de Sporormiella é um excelente proxy para detectar a presença de grandes herbívoros. A concentração e abundância de esporos reduz em direção ao centro do lago, o que fica mais evidente em locais com alto uso do entorno do lago por esses animais. Consistente com estudos realizados em regiões temperadas, nós concluímos que o uso de Sporormiella se mostra de grande valia para entender a extinção da megafauna do Pleistoceno como também a introdução de animais nas paisagens neotropicais.

The reliability of using the abundance of Sporormiella spores as a proxy for the presence and abundance of megaherbivores was tested in southern Brazil. Mud-water interface samples from nine lakes, in which cattle-use was categorized as high, medium, or low, were assayed for Sporormiella representation. The sampling design allowed an analysis of both the influence of the number of animals using the shoreline and the distance of the sampling site from the nearest shoreline. Sporormiella was found to be a reliable proxy for the presence of large livestock. The concentration and abundance of spores declined from the edge of the lake toward the center, with the strongest response being in sites with high livestock use. Consistent with prior studies in temperate regions, we find that Sporormiella spores are a useful proxy to study the extinction of Pleistocene megafauna or the arrival of European livestock in Neotropical landscapes.

O objetivo deste estudo foi investigar a influência do clima e atividades antrópicas em ecótonos de savanas da Amazônia Brasileira. Os registros palinológicos e de microcarvões do Lago Márcio (Amapá) foram utilizados a fim de fornecer a história paleoecológica desta região durante o Holoceno. Foi utilizada a técnica de DCA (Análise de Correspondência Destendenciada) para demonstrar os padrões de distribuição de amostras ao longo do testemunho. O registro palinológico evidenciou mudança na vegetação, passando de floresta com elementos brejosos para savana inundada há cerca de 5000 anos AP. A análise de microcarvões revelou um aumento na acumulação de partículas paralelo ao estabelecimento de savanas, indicando alta freqüência de queimadas e do impacto humano próximo ao lago. A ocorrência de um hiato sedimentar de 550 anos sugere que o lago dependia das enchentes sazonais do rio Amazonas, e que se tornou abruptamente isolado. Quando a deposição de sedimentos reiniciou no lago, o ambiente estava mudado. Uma combinação de fatores, tais como redução na freqüência de cheias fluviais, paleo-incêndios, e ocupação humana deve ter tido um tremendo impacto no ambiente. Como não foram observadas outras mudanças importantes na vegetação, após 4700 anos AP, é plausível supor que o mosaico da vegetação atual formou-se naquele período.

The main goal of this study was to investigate how climate and human activities may have influenced ecotonal areas of disjoint savannas within Brazilian Amazonia. The fossil pollen and charcoal records of Lake Márcio (Amapá) were used to provide a Holocene palaeoecological history of this region. Detrended correspondence analysis (DCA) was used to enhance the patterns of sample distribution along the sediment core. A marked vegetation change from closed forests with swamp elements to open flooded savanna at c. 5000 yrs BP was evident from the pollen record. Charcoal analysis revealed a pattern of increased accumulation of particles coincident with the establishment of savannas, suggesting higher fire frequency and human impacts near the lake. A 550-year sedimentary hiatus suggests that the lake depended heavily on floodwaters from the Amazon River, and that it became suddenly isolated from it. When sedimentation restarted in the lake, the environment had changed. A combination of factors, such as reduced river flooding, palaeofires and human occupation may have had a tremendous impact on the environment. As there are no other major changes in vegetation, after 4700 yrs BP, it is plausible to assume that the modern mosaic vegetation formed at that time.

Análises de pólen, carvões e datações C foram conduzidas em um testemunho coletado no lago Tapera (Amapá) com o objetivo de interpretar a história paleoambiental desta parte da Amazônia. Uma das técnicas de análises multivariadas, Análise de Correspondência Destendenciada (DCA), foi utilizada a fim de melhor visualizar a distribuição e similaridade das amostras. Foi identificado um hiato sedimentar com duração de 5.500 anos no lago Tapera. Como o hiato ocorreu simultaneamente ao nível do mar mais alto do Holoceno, o que deveria ter aumentado o lençol freático, impedindo assim o lago de secar, é evidente que variações do nível do mar não foram importantes na manutenção do nível do lago. O lago Tapera provavelmente dependia de água das cheias fluviais,e o hiato sedimentar foi causado por uma redução da descarga do Amazonas, devido a um período extremamente seco nos Andes (8.000-5.000 anos cal. AP), quando os níveis de precipitação diminuíram drasticamente. A ausência de pólen transportado dos Andes pelo rio Amazonas no registro sedimentar, após este evento, apóia esta interpretação. A análise palinológica demonstra que quando a sedimentação reiniciou, em 1.620 anos cal. AP, a vegetação em torno do lago havia mudado de floresta para savana. Este registro demonstra a necessidade de melhorar nosso entendimento sobre a extensão e os impactos das mudanças climáticas sobre a evolução da vegetação.

Pollen, charcoal, and C14 analyses were performed on a sediment core obtained from Lake Tapera (Amapá) to provide the palaeoenvironmental history of this part of Amazonia. A multivariate analysis technique, Detrended Correspondence Analysis, was applied to the pollen data to improve visualization of sample distribution and similarity. A sedimentary hiatus lasting 5,500 years was identified in the Lake Tapera. Because the timing of the hiatus overlapped with the highest Holocene sea-level, which would have increased the local water table preventing the lake from drying out, it is clear that sea-level was not important in maintaining the lake level. Lake Tapera probably depended on riverine flood waters, and the sedimentary gap was caused by reduced Amazon River discharge, due to an extremely dry period in the Andes (8,000-5,000 years BP), when precipitation levels markedly decreased. The lack of Andean pollen (river transported) in the record after this event supports this interpretation. The pollen analysis shows that when sedimentation resumed in 1,620 cal. years BP, the vegetation around the lake was changed from forest into savanna. This record demonstrates the need to improve our understanding of climate changes and their associated impacts on vegetation dynamics.

A Hipótese dos Refúgios Florestais do Pleistoceno é aceita como a história definitiva da Amazônia por muitos autores. Surpreendentemente, este importante conceito não foi baseado em dados paleoecológicos. Como conseqüência, hoje temos um modelo teórico intimamente conectado à visão de uma Amazônia árida, durante o período de maior atividade glacial no hemisfério norte. Ironicamente, a Hipótese dos Refúgios não foi testada por dados paleobotânicos. Por isso, apresentamos uma revisão desse conceito e testamos a sua validade frente aos estudos paleoecológicos, derivados de análises palinológicas de sedimentos lacustres da Amazônia, depositados nos últimos 20.000 anos. Nossa análise baseia-se, principalmente, em dados paleoambientais obtidos em regiões da Amazônia do Brasil e do Ecuador, os quais são contrastados com informações que apóiam a hipótese da fragmentação florestal amazônica em uma paisagem dominada por savanas, sob clima predominantemente árido. Os dados do Ecuador sugerem enfaticamente um esfriamento da ordem de 5ºC e presença de florestas nos sopés dos Andes, durante a última glaciação. Este mesmo cenário climático e vegetacional foi encontrado na Amazônia Oriental Brasileira. Por outro lado, condições relativamente mais secas foram detectadas na Amazônia Central, mas ainda sugerem uma paisagem florestada durante as fases supostamente mais secas do Quaternário Tardio. Dados obtidos nos sedimentos do delta do Rio Amazonas, que contém pólen oriundo de extensas áreas da bacia, foram fundamentais à conclusão que a hipótese da predominância de savanas nessa região não tem apoio em dados botânicos. Nossa revisão das expectativas derivadas da Hipótese dos Refúgios indica que o modelo sucumbiu frente ao teste permitido por um banco de dados paleoecológicos, o qual não estava disponível durante a "idade dourada" deste paradigma, quando evidências indiretas eram consideradas satisfatórias para mantê-lo.

The refugial hypothesis is treated as the definitive history of Amazonian forests in many texts. Surprisingly, this important theoretical framework has not been based on paleoecological data. Consequently, a model of Amazonian aridity during the northern hemispheric glaciation has been accepted uncritically. Ironically, the Refuge Hypothesis has not been tested by paleobotanical data. We present a revision of the concept of Neotropical Pleistocene Forest Refuges and test it in the light of paleocological studies derived from pollen analysis of Amazonian lake sediments deposited during the last 20,000 years. Our analysis is based primarily on paleoenvironmental data obtained from sites in Brazil and Ecuador. These data are contrasted with those that favor the hypothesis of fragmented tropical forests in a landscape dominated mainly by tropical savannas under an arid climate. The Ecuadorian data set strongly suggests a 5ºC cooling and presence of humid forests at the foot of the Andes, during the last Ice Age. The same climatic and vegetational scenario was found in the western Brazilian Amazon. On the other hand, somewhat drier conditions were observed in the central Amazon, but the landscape remained a forested landscape during the supposedly arid phases of the Late Quaternary. Data obtained from the Amazon Fan sediments containing pollen derived from extensive sections of the Amazon Basin, were fundamental to the conclusion that the predominance of savannas in this region is not supported by botanical data. Our revision of the assumptions derived from the Refuge Hypothesis indicates that it has succumbed to the test now permitted by a larger paleocological data set, which were not available during the golden age of this paradigm, when indirect evidence was considered satisfactory to support it.