Co-occurrence of Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenaya & Subba Raju and Microcystis panniformis Komárek et al. in Mundaú reservoir, a semiarid Brazilian ecosystem

Abstract

Abstract The influence of temperature and nutrients on the co-occurrence of Cylindrospermopsis raciborskii and Microcystis panniformis in Mundaú reservoir was investigated. Samples were collected bimonthly from September 2008 to March 2009 with a Van Dorn bottle at two depths (surface and bottom) (n = 16). Water temperature was greater than 22.50 °C; pH values ranged from 6.09 to 8.42; and nitrogen-phosphorus ratios were low (0.11-1.46). The low N:P ratios indicated high phosphorus input, and an eutrophic to hypereutrophic condition in the reservoir. A significant positive correlation of spatial and temporal distribution of C. raciborskii with M. panniformis was observed. Canonical correlation analysis (CCA) results revealed significant association of the biomass of most cyanobacterial species with temperature and nutrients concentration. However, these factors did not explain the co-occurrence of C. raciborskii and M. panniformis. On the other hand, morphological and physiological adaptations such as the possession of aerotopes and production of mucilage, and co-operation between the two species permitted niche overlap, and consequently the co-occurrence of C. raciborskii and M. panniformis in Mundaú reservoir.Resumo Este estudo analisou a possível influência da temperatura e nutrientes (fósforo total ortofosfato, fósforo total dissolvido, nitrogênio total, nitrito e nitrato) na coocorrência de Cylindrospermopsis raciborskii e Microcystis panniformis no reservatório Mundaú, um ecossistema do semiárido do nordeste do Brasil. Amostras foram coletadas bimestralmente com uma garrafa de Van Dorn, de setembro 2008 a março 2009, em duas profundidades (superfície e fundo) em uma estação amostral, totalizando 16 amostras. A temperatura esteve sempre acima de 22.50 °C e o pH variou entre ácido a alcalino (6.09-8.42). A relação nitrogênio-fósforo foi baixa (0.11-1.46), indicando um aumento da concentração de fósforo, contudo, o reservatório esteve de eutrófico a hipertrófico dependendo do período de amostragem. Mudanças na distribuição espacial e temporal das biomassas de C. raciborskii e M. panniformis foram similares para ambas as espécies, as quais foram confirmadas pela correlação positiva entre elas. A Análise de Correlação Canônica (ACC) mostrou uma forte correlação entre a biomassa da maioria das espécies de cianobactérias com as variáveis abióticas, principalmente temperatura e nutrientes. Apesar disto, estes fatores não explicaram a coocorrência de C. raciborskii e M. panniformis. Por outro lado, as adaptações morfológicas e fisiológicas, tais como a posse de aerótopos e produção de mucilagem, e cooperação entre as duas espécies permitiram a sobreposição de nichos e, consequentemente, a co-ocorrência de C. raciborskii e M. panniformis no reservatório Mundaú.