The importance of inert fine sediments on leaves microbial decomposition and aquatic invertebrates (Sericostoma vitattum) consumption

Abstract

A sedimentação excessiva constituiu actualmente um dos maiores problemas para a integridade ecológica dos cursos de água. No entanto, ainda pouco se sabe sobre os efeitos deste problema no biota e processos chave para o funcionamento dos ecossistemas ribeirinhos, como a decomposição da folhada. Neste trabalho pretendemos avaliar o efeito dos sedimentos finos (< 2 mm) no processamento de folhas de carvalho por fungos (Hifomicetes Aquáticos) e invertebrados. Para isso foi avaliado em laboratório o efeito da velocidade de transporte e granulometria de sedimentos (< 0,063 mm e < 2 mm) na perda de massa da folhada e parâmetros microbianos associados. Verificou-se que as duas velocidades de deslocação de sedimentos simuladas (60 e 120 rpm) não afectaram a perda de massa, a dureza da folha ou a taxa de esporulação fúngica, independentemente da presença ou não de sedimentos. Sedimentos de granulometria mista < 2 mm estimulam as taxas de decomposição da folhada por abrasão, enquanto que sedimentos de diâmetro < 0,063 mm parecem induzir hipóxia no substrato inibindo o crescimento da biomassa fúngica e a decomposição; neste caso, ocorre um maior investimento na reprodução. O efeito dos sedimentos depositados (< 2 mm), e o efeito dos sedimentos em suspensão (< 0,063 mm) na performance dos invertebrados foram avaliados através de testes de consumo com o insecto triturador Sericostoma vittatum. Os resultados indicam que a deposição dos sedimentos limitam o consumo foliar uma vez que os invertebrados não são capazes de encontrar alimento enterrado a profundidades ≥ 1,5 cm; sedimentos < 0,063 mm em suspensão (105 < TDS < 110) não afectam as suas taxas de consumo. Os testes realizados sugerem que os efeitos dos sedimentos dependem da sua deposição ou suspensão, granulometria e heterogeneidade, afectando de forma específica decompositores e detritívoros e, portanto, a reciclagem de nutrientes e fluxo de energia do ecossistema ribeirinho.

Nowadays, the increased sedimentation due to anthropogenic activities is one of the biggest threats to the ecological integrity of watercourses. However, there are few studies about the impact of sediments on biota and on key processes for stream functioning, such as leaf decomposition. In this work we aimed to evaluate the effect of fine sediments (< 2 mm) on the breakdown process of oak leaves by fungi (Aquatic Hyphomycetes) and invertebrates. Therefore, the effect of transport velocity and sediment granulometry (< 2 mm and < 0.063 mm) on the loss of leaf mass and microbial parameters associated were assessed. The two transport velocities chosen (60 and 120 rpm) did not affect mass loss, leaf toughness or sporulation rate, regardless the presence or absence of sediments. Real mixture sediments (< 2 mm) stimulate breakdown rates due to physical abrasion. On the other and, sediments smaller than 0.063 mm seem to induce hypoxia conditions, inhibiting fungi biomass and decomposition; in this case fungi invest more on reproduction while reducing its biomass. The effect of deposited sediments (< 2 mm) and the effect of sediments in suspension (< 0.063 mm) in the performance of invertebrates were assessed through leaf consumption tests by the shredder Sericostoma vittatum. The results show that sediments may limit the consumption of leaves since the shredders are not able to feed on leaves buried at ≥ 1.5 cm; sediments < 0.063 mm on the water column (105 < TDS < 110) does not affect consumption rates. The experiments done suggest that the effect of sediments may depend on their deposition or suspension, granulometry and heterogeneity, affecting decomposers and detritivores in a specific way, and therefore, nutrients recycling and energy flux of the stream ecosystem.