Influence of water fluctuations on the limnological characteristics of two floodplain lagoons (Ribeira do Iguape Valley, state of São Paulo, Brazil)

Abstract

Abstract Aim: Current study assessed the influence of hydrometric levels on the limnological characteristics of two river floodplain systems in the Ribeira do Iguape Basin (state of São Paulo, Brazil). Methods: Rainfall data were collected dailyfrom an automatic weather station in Jacupiranga SP Brazil and daily hydrometric level records were obtained from automatic linigraphs installed on the two adjacent rivers. Moreover, pH, electrical conductivity and dissolved oxygen were measured by a multiparametric probe. Water samples were collected to analyze nitrate, ammoniac nitrogen, total nitrogen and phosphorus, total alkalinity and suspended material. The samplings were carried out in April and July, representative months for low and high water periods, respectively. Results and Conclusions: Statistical analysis highlighted the “effect of homogenization”, attributed to the hydrological pulses in several studies carried out in river-floodplain systems. This effect in current study was more underscored at Lagoon 2, which remained connected for a longer period with the adjacent river, when compared to Lagoon 1- River Jacupiranguinha system. Higher dissolved oxygen concentrations at Lagoon 2, in contrast with the Lagoon 1 featuring anoxia during the whole period under analysis, were also attributed to the above-mentioned greater hydrological connectivity. Current study highlights that the water-mediated transferences during the high water period may contribute not only towards the fertilization of marginal lagoons (inputs of nutrients and organic matter) but also to significant pollutant loads, according to land use along the watersheds. In the case of Lagoon 1- River Jacupiranguinha system, even though further studies are needed and strongly recommended, it is reasonable to assume that the discharges of mining effluents into the river may result in ecological damage not only to the receiving water body but also to the connected ecosystems.Resumo: Objetivo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da variação dos níveis hidrométricos sobre as características limnológicas de dois sistemas de rio-planície localizados na Bacia do Ribeira do Iguape (São Paulo - SP). Material e Métodos. Dados diários de precipitação foram obtidos a partir de uma estação instalada na cidade de Jacupiranga, enquanto registros diários de níveis hidrométricos foram obtidos de linígrafos automáticos instalados nos respectivos rios. Medidas de pH, condutividade elétrica e oxigênio dissolvido foram realizadas com sonda multiparâmetros. Amostras de água foram coletadas para análise de nitrato, nitrogênio amoniacal, nitrogênio total, fósforo total, alcalinidade e material em suspensão. As amostras foram coletadas em abril e julho, meses representativos dos períodos de águas altas e baixas, respectivamente. Resultados e Conclusão. A análise estatística dos dados evidenciou o “efeito de homogeneização”, atribuído aos pulsos hidrológicos em outras pesquisas realizadas em sistemas rios-planícies de inundação. Em nosso estudo, este efeito foi mais evidente na Lagoa 2, a qual permaneceu mais tempo conectada ao rio adjacente quando comparada ao sistema Lagoa 1-Rio Jacupiranguinha. As maiores concentrações de oxigênio dissolvido observadas na Lagoa 2, em comparação com a Lagoa 1, anóxica durante o período de estudo, também foi atribuída à sua maior conectividade hidrológica. O estudo também mostrou que as transferências mediadas pela água durante o período de águas altas pode contribuir não somente para a fertilização das lagoas marginais (entrada de nutrientes e matéria orgânica), mas também para o aporte de cargas poluidoras, dependendo do uso do solo ao longo das bacias de drenagem. No caso do sistema Lagoa 1-Rio Jacupiranguinha, embora estudos posteriores sejam necessários, é razoável assumir que as descargas de efluentes de mineração podem resultar em prejuízos ecológicos não somente ao corpo d’água receptor, mas também aos ecossistemas conectados.