Limnological variations of a deep reservoir in periods with distinct rainfall patterns

Abstract

AIM: This study intends to provide information on how precipitation variation may impact environmental parameters (total phosphorus, water temperature, pH, conductivity, dissolved oxygen, Secchi depth, chlorophyll a and Anabaena abundance) and crustacean zooplankton composition and abundance. METHODS: Samples were collected monthly from October 2000 to September 2002 and from October 2007 to September 2009 at one single sampling station located at the deepest point of the reservoir. All data were obtained in the euphotic zone. RESULTS: The highest values of total phosphorous concentrations were reported together with the maximal values of precipitation. Conversely, conductivity decreased during the wet periods. Anabaena presence was only detected between September and December 2001. Daphnia longispina total abundance showed large inter-annual differences. A clear seasonal pattern was inferred for Diaphanosoma brachyurum and Ceriodaphnia pulchella. Both species are thermophilic and begin to be detected in early summer when the water temperature is around 15 ºC. Copidodiaptomus numidicus abundance did not present a clear seasonal pattern. CONCLUSIONS: Some of the observed shifts in environmental parameters (Conductivity, total phosphorus concentrations and Anabaena abundance) resulting in changes in zooplankton abundance are induced by rainfall variation. The most affected species were those with a lack of seasonality (C. numidicus) or species occurring mainly in winter/early summer (Daphnia longispina). However, a wide range of physical, chemical and biotic interactions is likely to influence zooplankton abundance. Therefore, caution is advised when relating the observed variation exclusively with rainfall intensity. In fact, some of the observed shifts were induced by other factors varying subtly in a seasonal or inter-annual pattern, independently of rainfall intensity.OBJECTIVO: Com o presente estudo pretende-se obter informação sobre os impactos da variação da precipitação nas concentrações de fósforo total, de clorofila a, oxigénio dissolvido, condutividade e profundidade do disco de Secchi, bem como na abundância de Anabaena flos-aquae e das espécies mais abundantes de crustáceos zooplactónicos. MÉTODOS: As amostragens foram realizadas mensalmente de Outubro de 2000 a Setembro de 2002 e de Outubro de 2007 a Setembro de 2009 num único ponto localizado na zona mais profunda do reservatório. Todos os dados foram obtidos na zona eufótica. RESULTADOS: As concentrações de fósforo total foram mais elevadas durante os períodos de maior precipitação. Por seu turno, a condutividade decresceu durante os períodos mencionados. Anabaena só foi detetada entre Setembro e Dezembro de 2001. A abundância de Daphnia longispina sofreu grandes variações durante o decurso deste estudo. Diaphanosoma brachyurum e Ceriodaphnia pulchella apresentaram sempre um forte padrão sazonal. Ambas as espécies são termófilas e só começam a ser detetadas a partir do início do verão quando a temperatura da água atinge os 15 ºC. Copidodiaptomus numidicus não apresenta qualquer padrão sazonal. CONCLUSÕES: Algumas das mudanças observadas nos parâmetros ambientais (condutividade, concentrações de fósforo total e na abundância de Anabaena) são induzidas pelas variações na precipitação. Estas mudanças afetam a abundância do zooplâncton. As espécies mais afetadas são aquelas que não apresentam padrões sazonais (C. numidicus) ou espécies que ocorrem essencialmente entre o inverno e o início do verão. No entanto, uma grande variedade de interações de natureza física, química e biótica são suscetíveis de afetar a abundância do zooplâncton. Assim, é necessário ter cautela quando se relacionam as alterações na comunidade zooplanctónica exclusivamente com variações na precipitação. De facto, muitas das alterações observadas são induzidas por outros fatores que variam de forma subtil sazonalmente ou inter-anualmente e independentemente da intensidade da precipitação.