Diel vertical migration of Cladocera in a compartment of a tropical reservoir Translated title: Migração vertical diurna de Cladocera em um compartimento de um reservatório tropical

Abstract

Abstract Aim This study seeks to analyze the vertical migration pattern of Cladocera species as related with the physical and chemical parameters of the water. Methods Samplings were carried out at 3-h intervals for 24 h in January 15 on the Sapucaí River compartment of Furnas reservoir, Minas Gerais State, Brazil. These samples were taken at five depths, from the surface to the near-bottom layer (0, 2, 4, 6, 8, and 9 m) totalizing 54 samplings for each limnological variable (temperature, pH, dissolved oxygen, electrical conductivity, chlorophyll-a content, Index of Trophic State, water transparency and Cladocera populations abundance). The samplings were performed at the limnetic region at a point with total depth of 9 meters. Results Water column thermal and chemical stratifications and thermocline occurrences were registered in the middle of the day. Among the 14 Cladocera species, only Ceriodaphnia cornuta and C. silvestrii displayed a significant migration pattern, which was mainly related to chlorophyll-a and dissolved oxygen concentrations. Diaphanosoma birgei and D. spinulosum are found at high densities near the surface and low ones in depth. The migration of Diaphanosoma was directly related to the concentration of chlorophyll a and pH, thus acting as a limiting factor. Feeding at high temperatures in the surface layer and assimilating at lower ones in depth, usually confer metabolic advantages to the vertically migratory species. Conclusions In this study, a well-defined pattern of vertical migration was found for two Cladocera species and its possible causes were hypothesized. To the species with less locomotory capacity, thermal and chemical stratifications can act as barriers to migration and distribution through the water column. This pattern may probably be found for zooplankton species in other compartments of Furnas reservoir, with similar physical and chemical properties.

Translated abstract

Resumo Objetivo Este estudo procura analisar o padrão de migração vertical das espécies de Cladocera e relacionar com os parâmetros físicos e químicos da água. Métodos As amostragens foram realizadas em intervalos de três horas por um período de 24 h no dia 15 de janeiro de 2014 no compartimento do rio Sapucaí, reservatório de Furnas, Minas Gerais, Brasil. Estas amostras foram coletadas em cinco profundidades, da superfície ao fundo (0, 2, 4, 6, 8 e 9 m), totalizando 54 amostragens para cada variável limnológica (temperatura, pH, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, teor de clorofila-a, índice de estado trófico, transparência da água e Cladocera). As amostragens foram realizadas na região limnética em um ponto com profundidade total de 9 metros. Resultados As estratificações térmicas e químicas da coluna de água e as ocorrências da termoclina foram registradas no meio do dia. Entre as 14 espécies de Cladocera, apenas Ceriodaphnia cornuta e C. silvestrii apresentaram um padrão de migração significativo, principalmente relacionado às concentrações de clorofila a e oxigênio dissolvido. Diaphanosoma birgei e D. spinulosum foram encontrados em altas densidades na superfície e meio da coluna d'água. A migração de Diaphanosoma spp foi diretamente relacionada à concentração de clorofila a e pH, que atuaram como um fator limitante. A alimentação em altas temperaturas na camada superficial e a assimilação nas camadas mais profundas podem conferir vantagens metabólicas às espécies migratórias verticais. Conclusões Neste estudo, um padrão bem definido de migração vertical foi encontrado para duas espécies de Cladocera e suas possíveis causas foram hipotetizadas. Para espécies com menor capacidade locomotora, as estratificações térmicas e químicas da água podem ter atuado como uma barreira à migração e distribuição através da coluna d'água. Este padrão pode provavelmente ser encontrado para espécies zooplanctônicas em outros compartimentos do reservatório de Furnas, com propriedades físicas e químicas semelhantes.