Resumo Objetivo: Uma série de represas ao longo do curso de um rio formam o complexo sistema em cascata de reservatórios. A interconectividade dessas represas são percebidas com a redução da turbidez e fósforo e aumento da riqueza de espécie ao longo do sistema. Além disso, cada reservatório possui suas características, bióticas e abióticas, que devem ser avaliadas e utilizadas como instrumento na elaboração de propostas de manejo contínuo das bacias hidrográficas. O rio Jacuí, com cinco represas inseridas ao longo do seu curso superior, é um importante recurso hídrico do estado do RS, explorado para geração de energia e agricultura, no entanto seus efeitos na comunidade fitoplanctônica das represas construídas em cascata ainda é desconhecido. Dessa forma o presente estudo teve como objetivo investigar padrões espaciais e temporais do fitoplâncton associadas às características climatológicas e limnológicas dos reservatórios de água Ernestina e Itaúba, localizados no curso superior do rio Jacuí, RS, Brasil. Métodos Campanhas amostrais foram realizadas sazonalmente de janeiro de 2012 a fevereiro de 2013, com quatro estações amostrais dentro de cada represa e em três diferentes profundidades. As unidades amostrais foram determinadas de acordo com as três zonas do reservatório: zonas de rio, transição e lago. Resultados Foram identificadas 91 espécies fitoplanctônicas em Ernestina e 130 em Itaúba. Não houve diferença significativa entre padrões verticais e horizontais, pois a comunidade respondeu a mudanças sazonais e as características especificas de cada represa. Conclusões A riqueza de espécies e a transparência da água aumentou a jusante do sistema e alterações no tempo de retenção da água foram importantes para densidade e composição de células.

Abstract Aim: A series of dams along the course of a river forms a complex cascading reservoir system. The interconnectivity of the dams is perceived with the reduction of turbidity and phosphorus and the increase of specific richness throughout the system. Designing a management system that promotes the integration of biotic and abiotic data is essential to these resources of recognized importance for the population, the country's power generation and watersheds management. The Jacuí River is an important water resource in the state of Rio Grande do Sul, along its upper course, five water reservoirs comprise a cascade system tapped for energy generation and agriculture, but the effects on the phytoplankton community of cascading dams are still unknown. Thus, the present study aimed to investigate spatial and temporal patterns of phytoplankton associated with climatological and limnological characteristics of the Ernestina and Itaúba water reservoirs, located in the upper Jacuí River, RS, Brazil. Methods Sampling campaigns were carried out seasonally from January 2012 to February 2013, with four sampling stations within each dam and at three different depths. The sampling units were determined according to the three zones of the reservoir: river areas, transition and lake. Results: A total of 91 phytoplankton species were identified in Ernestina and 130 in Itaúba. There was no significant difference between vertical and horizontal patterns, since the community responded to seasonal changes and the specific characteristics of each dam. Conclusions The specific richness and water transparency increased downstream of the system and changes in water retention time were important for cell density and composition.

Neste estudo verificaram-se dados de temperaturas de água coletados pela CORSAN-RS de 1996 a 2004, em várias cidades do estado do Rio Grande Sul, sul do Brasil, e analisou-se a possibilidade de criação das principais espécies de peixe cultivadas no Brasil. A temperatura da água de 1996 a 2004 foi de 16 a 28ºC no verão, de 17 a 25ºC no outono, 14 a 17ºC (chegando a 9ºC nos meses mais frios) no inverno e 14 a 21ºC na primavera. Espécies nativas deste estado, como o jundiá (Rhamdia quelen), traíra (Hoplias malabaricus), dourado (Salminus brasiliensis), pintado (Pimelodus maculatus), assim como as carpas (família Cyprinidae), são resistentes às baixas temperaturas do inverno. Estas espécies apresentam uma menor taxa de crescimento nos meses mais frios (inverno/primavera), mas um bom desenvolvimento em meses mais quentes (verão/outono), alcançando um desempenho satisfatório durante o ano. Nos períodos de frios mais intensos pode ocorrer uma intensa mortalidade de algumas espécies introduzidas, como o surubim da Bacia Amazônica (Pseudoplatystoma sp.), pirapitinga (Piaractus brachypomus), pirarucu (Arapaimas gigas), pacu (Piaractus mesopotamicus), tambaqui (Colossoma macropomum) e tilápia nilótica (Oreochromis niloticus). Além disso, como a maioria das espécies tropicais apresenta sua faixa térmica para crescimento e reprodução entre 20 a 28ºC, algumas espécies podem ter um baixo desenvolvimento também no outono. Portanto, a temperatura da água deste estado deve ser considerada na escolha das espécies de peixes a serem cultivadas.

In this study we verified data of water temperatures collected by CORSAN-RS from 1996 to 2004 in several cities of the state of Rio Grande do Sul, southern Brazil, and analyzed the possibility of raising the most cultivated fish species in Brazil. The water temperature from 1996 to 2004 was 16 to 28ºC in summer, 17 to 23ºC in fall, 14 to 17ºC (down to 9ºC in the coldest months) in winter and 14 to 21ºC in spring. Native species of this state, such as silver catfish (Rhamdia quelen), traíra (Hoplias malabaricus), dorado (Salminus brasiliensis), pintado (Pimelodus maculatus), as well as carps (family Cyprinidae), are resistant to the low winter temperatures. These species have a lower growth rate in coldest months (winter/spring) but a good development in warmer months (summer/fall), reaching a satisfactory performance throughout the year. In the periods of more intense cold, mortality of some introduced species, such as surubim from Amazon Basin (Pseudoplatystoma sp.), pirapitinga (Piaractus brachypomus), pirarucu (Arapaimas gigas), pacu (Piaractus mesopotamicus), tambaqui (Colossoma macropomum) and Nile tilapia (Oreochromis niloticus) may occur. In addition, as most tropical species have a thermal range for growth and reproduction between 20 to 28ºC, some species may have poor development even in fall. Therefore, water temperature in this state should be considered in the choice of fish species to be cultivated.

A técnica de análise derivativa de dados espectrais foi usada para estudar a variação dos constituintes opticamente ativos (COAs) na água, por meio de dados de campo e de imagens do sensor orbital Hyperion/EO-1. A imagem Hyperion usada neste estudo foi adquirida no dia 23 de junho de 2005, no final do período de cheia. Uma campanha de campo foi realizada entre 23 e 29 de junho de 2005, para coletar dados espectrais e limnológicos in situ. A imagem foi pré-processada visando eliminar faixas de pixels anômalos e convertida de valores de radiância para reflectância de superfície, portanto, corrigidos dos efeitos de absorção e espalhamento atmosféricos. Uma análise da correlação foi realizada para examinar a associação da reflectância e de sua primeira derivada espectral com as concentrações dos COAs. Melhores resultados foram obtidos após a diferenciação dos espectros, o que ajudou a reduzir a influência de efeitos indesejáveis, provindos de diferentes fontes de radiância, sobre as medidas de reflectância da superfície da água realizadas em ambos os níveis de aquisição de dados. Por meio de ajustes de regressões empíricas, considerando o conjunto de dados Hyperion, a primeira derivada espectral em 711 nm explicou 86% da variação da concentração de sedimentos inorgânicos em suspensão (µg.l-1) e a primeira derivada espectral em 691 nm explicou 73% da variação na concentração da clorofila-alfa (µg.l-1). As relações de regressão foram não-lineares, pois, em geral, as águas que se misturam na planície de inundação Amazônica se tornam opticamente complexas. A técnica de análise derivativa hiperespectral demonstrou potenciais para mapear a composição dessas águas.

Derivative analysis of spectral data was used as a technique to study the variation of optically active constituents (OACs) of water, using field data and hyperspectral imagery of EO-1 Hyperion orbital sensor. The Hyperion image used in this study was acquired on June 23, 2005, at the end of the high water period for the Amazon River. A field campaign was carried out between June 23 and 29, 2005 to collect spectral and limnological in situ data. The image was pre-processed to remove stripes of abnormal pixels and converted from radiance to surface reflectance values, thus, correcting the effects of atmospheric absorption and scattering. A correlation analysis was carried out to examine the association of the spectral reflectance and its first derivative to the concentrations of OACs. Better results were obtained after spectra differentiation, which helped to reduce the influence of undesirable effects, coming from different sources of radiance, on the measurements of water surface reflectance taken at both data acquisition levels. Through empirical regression fits, considering the Hyperion dataset, the first spectral derivative at 711 nm explained 86% of the variation of suspended inorganic sediment concentration (µg.l-1), and the first derivative at 691 nm explained 73% of the variation of chlorophyll-a concentration (µg.l-1). The regression relations were nonlinear because, generally, the water masses that mix in the Amazon floodplain become optically complex. The hyperspectral derivative analysis demonstrated potential for mapping the composition of these waters.