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Carioca Lake is located within the limits of the Rio Doce State Park, in the eastern part of the state of Minas Gerais. This park, one of the largest natural reserves of the Atlantic Rain Forest in Brazil, is a hotspot of tropical biodiversity. The purpose of this study was to update existing information on the bathymetry and morphometric features of the lake, using differential GPS (DGPS) technology for data collection, coupled to a digital echo sounder. The bathymetry was based on the acquisition of 1106 points, where the depths as well as the geographic coordinates were obtained. The new study allowed the refinement of existing primary and secondary morphometric data for this lake. Carioca Lake is located within the limits of the Rio Doce State Park, in the eastern part of the state of Minas Gerais. This park, one of the largest natural reserves of the Atlantic Rain Forest in Brazil, is a hotspot of tropical biodiversity. The purpose of this study was to update existing information on the bathymetry and morphometric features of the lake, using differential GPS (DGPS) technology for data collection, coupled to a digital echo sounder. The bathymetry was based on the acquisition of 1106 points, where the depths as well as the geographic coordinates were obtained. The new study allowed the refinement of existing primary and secondary morphometric data for this lake.

The goal of this study was to verify the utility and accuracy of two tools to obtain a bathymetric chart for Lagoa Central (Lagoa Santa, State of Minas Gerais, Brazil) and also to assess the morphometric parameters of the lake and their implications in the ecology of this system. The tested tools were the Biosonics DT-X (Biosonics Inc.) echosounder and the SonarLite (Ohmnex Ltda) bathymeter, both coupled to a Differential Global Positioning System (DGPS) to obtain the geographic coordinates associated with the depth in each point. Lagoa Central is a small, shallow (Zmax < 7.5 m), with low relative depth values (Zr = 0.5%) and concave. This makes the water body less prone to thermal stratification and more susceptible to eutrophication. Both investigated equipments demonstrated to be suitable for the survey, user-friendly, low-cost and with sub-metric accuracy. O presente estudo avaliou a precisão de dois protocolos usados para a confecção de uma carta batimétrica para a Lagoa Central (Lagoa Santa, Estado de Minas Gerais, Brasil). Numa segunda etapa, o estudo estimou todos os parâmetros morfométricos primários e secundários desse ambiente. Finalmente, o estudo avaliou a importância dessas informações na qualidade de água e na ecologia geral do sistema. Os protocolos foram baseados no uso de dois sistemas distintos, usados para o levantamento batimétrico: uma ecossonda Biosonics DT-X (Biosoncs Inc.) e um Ecobatímetro SonarLite (Ohmnex Ltda), ambos acoplados a um D-GPS (Differential Global Positioning System) para a obtenção das coordenadas geográficas de cada profundidade medida. A Lagoa Central de Lagoa Santa é um pequeno lago natural, raso (Zmax < 7,5 m), com profundidade relativa baixa (Zr = 0,5%) e formato côncavo. Essas características a tornam menos propensa à formação de estratificação térmica estável e, portanto, menos sensível à formação de gradientes químicos verticais na coluna de água. Essa configuração pode ser vista como um dos fatores principais que impedem o agravamento do processo de eutrofização verificado nesse sistema.

This study presents the morphometric characteristics of a small urban reservoir: Nado Lagoon. It is an artificial, shallow lake with 2.7 m. mean depth and 7.6 m. maximum depth. It is located at the bottom of a relatively large valley, surrounded by tall trees, with high relative depth (5.5%) and conical accumulation basin (Dv = 1.07), with a high water column physical stability. The reservoir mean retention time was 78 days during the dry season and 2.1 days during the rainy season. This study also presents the first bathymetric map of the reservoir. The reservoir trophic state was monthly evaluated from September 1999 to September 2000, through Carlson trophic state index (TSI). The results classify the reservoir as meso-eutrophic throughout the sampling period. São descritas as características morfométricas de um pequeno reservatório, a lagoa do Nado. Trata-se de lago artificial raso, com 2,7 m e 7,6 m de profundidades média e máxima, respectivamente. A localização, no fundo de um pequeno vale, rodeado por vegetação de grande porte, elevada profundidade relativa (5,5%) e bacia de acumulação de formato cônico (Dv = 1,07), indica uma alta estabilidade física da coluna de água. O tempo de retenção da água no reservatório, no período seco, foi de 78 dias e, no período chuvoso, de 2,1 dias. O presente estudo ainda apresenta a primeira carta batimétrica do reservatório. Finalmente, o estado trófico foi avaliado mensalmente, de setembro/99 a setembro/00, utilizando-se o índice de estado trófico (IET) de Carlson. O reservatório foi considerado como meso-eutrófico ao longo do período de amostragem.

The effects of Chaoborus brasiliensis (Diptera, Chaoboridae), an invertebrate predator, on the zooplankton spatial distribution in a shallow tropical reservoir, Nado Lagoon, were investigated in this work. The habitat overlap degree, i.e., the overlap in the vertical distribution of predator and potential preys was measured during diel vertical migration (DVM). The study focused the reservoir predominant taxa (defined as the most frequent and abundant species). Several organisms showed DVM (Brachionus falcatus, B. caudatus, B. angularis, Moina micrura and Thermocyclops minutus), while in others this behavior was not clear, or even not detected (Keratella cochlearis, K. tropica, K. bostoniensis and T minutus nauplii). The conclusion was that C. brasiliensis influenced directly most zooplankters spatial distribution in this reservoir, and DVM was important to reduce spatial overlapping with the predator. Furthermore, the study showed that such behaviors change significantly along the season cycle. Foi analisado o efeito do predador invertebrado, Chaoborus brasiliensis (Diptera, Chaoboridae), sobre a distribuição espacial dos táxons predominantes da comunidade zooplanctônica de um reservatório tropical raso, lagoa do Nado, explorando as mudanças na sobreposição espacial entre predador e presas durante a migração vertical diária. A comunidade zooplanctônica apresentou uma variada gama de respostas à pressão de predação exercida pelas larvas de Chaoborus. Diversos táxons exibiram MVD (Brachionus falcatus, B. caudatus, B. angularis, Moina micrura, Thermocyclops minutus) e outros em que esse comportamento não foi tão nítido ou não foi detectado (K. cochlearis, K. tropica, K. bostoniensis e náuplios de T. minutus). A maioria dos táxons estudados tiveram a sua distribuição vertical associada à presença desse predador invertebrado, e a migração vertical diária dessas espécies foi importante na redução da sobreposição espacial com o predador. Além disso, o estudo demonstrou que esses padrões experimentam consideráveis mudanças ao longo do ciclo sazonal.

Many investigations have shown that Chaoborus larvae develop diel vertical migration (DVM) to avoid fish predation and that this migration's amplitude is often associated with the instar stage. In this study, the Chaoborus brasiliensis vertical distribution was monitored in a shallow reservoir (Nado Lagoon, Belo Horizonte, Brazil), during the diel cycle, from October 1999 to September 2000. The mean depth in which each stage was found was estimated day and night and compared to their migration amplitude. No association was found between instar phase and DVM amplitude. Nevertheless, a clear association was found between the dissolved oxygen critical concentration and the amplitude of Chaoborus DVM. 1.0 mg.1(-1) was considered the concentration below which fish cannot survive. This finding gives support to the hypothesis that vertical migration is a defense mechanism against predation, since the larvae use the anoxic layer as a refuge against fish predation. Inúmeros trabalhos têm mostrado que a larva de Chaoborus desenvolve migração vertical diária, buscando evitar a predação por peixes, e que a amplitude da migração vertical cresce com o estágio larval. Neste estudo, monitorou-se a distribuição vertical de Chaoborus brasiliensis durante o dia e à noite de outubro/99 a setembro/00, em um reservatório raso, a lagoa do Nado. A profundidade média em que cada estádio foi encontrado foi estimada durante o dia e à noite e comparada à amplitude da migração entre eles. Adicionalmente, buscou-se determinar se a distribuição vertical de C. brasiliensis estava relacionada com a concentração crítica de oxigênio, 1,0mg.l-1. Não foram encontradas diferenças significativas entre a amplitude da migração vertical diária entre os estádios. A profundidade média em que os estádios eram encontrados durante o dia e à noite mostrou-se positivamente correlacionada com a profundidade da concentração crítica de oxigênio. Tal fato suporta a hipótese de que a migração vertical seja um mecanismo de defesa contra a predação por peixes, considerando que as larvas desse díptero usam a camada anóxica como refúgio contra os peixes predadores.

Reservatórios artificiais são ambientes de intenso processamento de carbono orgânico (CO). O aprisionamento de altas cargas de sedimentos fluviais combinados com as águas do fundo frequentemente anóxicas, leva a uma preservação eficiente de CO em sedimentos de reservatórios. Ao mesmo tempo em que os reservatórios enterram grandes quantidades de CO, eles são fontes significativas dos gases de efeito estufa dióxido de carbono (CO2) e (CH4) para a atmosfera. As medições precisas do enterro de CO nos reservatórios ainda são muito escassas, bem como a medição de algumas vias de emissão, como por exemplo a emissão de carbono de sedimentos periodicamente expostos paras a atmosfera (emissão pela zonas de deplecionamento). Além disso, muitas das estimativas atuais disponíveis carecem de resolução espacial e temporal. Neste estudo, objetivamos avaliar o enterro de CO nos sedimentos e as emissões de CO2 na área de deplecionamento do reservatório de Chapéu D´Uvas (CDU), localizado no sudeste do Brasil. As abordagens adotadas aqui incluem alta resolução espacial e temporal. A variação no acúmulo de sedimentos no reservatório da CDU (de 0 a 2,8 cm ano-1 ) explicou 70% da variabilidade na taxa de enterro de CO. A taxa média de enterro de CO desde a inundação do reservatório foi de 35 g C m-2 ano-1 , o que é semelhante às taxas encontradas para outros reservatórios tropicais. Nossos resultados sugerem que a erosão do solo na bacia hidrográfica contribui com uma alta parcela da carga de sedimentos do reservatório. As emissões de CO2 na área de deplecionamento do reservatório de CDU foram maiores nos períodos secos (média = 1163 mg C m-2 ano-1 ) em comparação aos períodos chuvosos (526 mg C m-2 ano-1 ). Além disso, os sedimentos secos da área de deplecionamento apresentaram maiores emissões (1316 mg C m-2 ano-1 ) do que os sedimentos úmidos (685 mg C m-2 ano-1 ), embora tenhamos demonstrado que o re-umedecimento de sedimentos por eventos de chuva causa aumento nas emissões. As emissões na área de deplecionamento também foram significativamente maiores à noite do que durante o dia, indicando que medições feitas apenas durante o dia podem subestimar as emissões reais. Concluímos o estudo apresentando um balanço de carbono para o reservatório de CDU, que combina os fluxos medidos neste estudo com os valores da literatura de emissões difusivas e ebulitivas da superfície da água. O enterro de CO no reservatório da CDU representou ~ 30% do total de emissões pelo reservatório (436 t C ano-1 ) ou apenas 17% do total de emissões equivalentes de CO2, ou seja, considerando o potencial de aquecimento global do CH4. Man-made reservoirs are environments of intense organic carbon (OC) processing. The trapping of high fluvial sediment loads combined to often anoxic bottom waters lead to an efficient preservation of OC in reservoir sediments. At the same time that reservoirs bury large amounts of OC they are significant sources of the greenhouse gases CO2 or CH4 to the atmosphere. Accurate measurements of OC burial in reservoirs are still very scarce, as well as measurement of some emission pathways, for example, the carbon release from sediment periodically exposed to the atmosphere (drawdown zones emission). Moreover, many of the current estimates available lack spatial and temporal resolution. In this study we aimed to evaluate the OC burial in the sediment and the CO2 emissions in the drawdown area of the tropical reservoir of Chapéu D’Uvas (CDU), located in southeastern Brazil. The approaches adopted here include both spatial and temporal variability. The variation in sediment accumulation in the CDU reservoir (from zero to 2.8 cm y1 ) explained 70% or the variability in OC burial rate. Average spatially-resolved OC burial rate since reservoir flooding was 35 g C m-2 y -1 , which is similar to the rates found for other tropical reservoirs. Our results suggest that soil erosion in the catchment contribute with a high share of the reservoir sediment load. The CO2 emissions in the drawdown area of CDU were higher in dry periods (mean = 1163 mg C m-2 y -1 ) compared to rainy periods (526 mg C m-2 y -1 ). In addition, dry exposed sediments had higher emissions (1316 mg C m-2 y -1 ) then wet sediments (685 mg C m-2 y -1 ), although sediment re-wetting by rain events was shown to cause increase in emissions. Drawdown emissions were also significantly higher at night than during the day, implying that usual day measurements may underestimate the actual emissions. We finish the study by presenting a carbon balance for the CDU reservoir, which combines the fluxes measured in this study with values from the literature of water surface diffusive and ebullitive emissions. The burial of organic carbon in the CDU reservoir represented ~30% of the total emissions (436 t C yr-1 ) or, only 17% of total emissions in CO2-equivalent, i.e. considering the global warming potential of CH4.

Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais. Departamento de Biodiversidade, Evolução e Meio Ambiente, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto. Estudos sobre a vulnerabilidade dos ecossistemas aquáticos montanhosos à deposição atmosférica são ainda incipientes, apesar da presença marcante de ecossistemas altitudinais e da expressividade da principal atividade econômica de produção industrial (mineração) no Quadrilátero Ferrífero (Minas Gerais). O presente estudo teve como objetivo determinar a ocorrência de poluentes transpostos via deposição atmosférica úmida em ambientes altitudinais no parque Estadual do Itacolomi (PEIT) e no Parque Estadual de Ouro Branco (PEOB), notadamente próximo a corpos d’água. Deste modo o estudo foi desenvolvido em áreas que englobam duas lagoas temporárias da região do Quadrilátero Ferrífero (Minas Gerais). As coletas de deposição úmida foram realizadas durante o período seco e período chuvoso, para obtenção de amostras de dois vetores de transporte de elementos, neblina e chuva. Foram realizadas análises de metais e semimetais, além de Nitrogênio e Fósforo e do pH das amostras. Os resultados indicaram que os elementos mais frequentes e com maiores concentrações nas amostras foram Ca, K, S, Ba, Sr, Zn, Al, Fe, Mg e Na. O pH exibiu características levemente ácidas a neutras (> 5.0 < 7.0), sobretudo na região do Parque do Ouro Branco. A neblina representou a principal via de entrada de elementos na área do PEIT, enquanto a chuva apresentou maior representatividade na dispersão de poluentes na área do PEOB. Os elementos Ca, K e S apresentaram maiores concentrações nas amostras de neblina na área do PEIT. A deposição via precipitação pluviométrica foi mais expressiva na área do PEOB, destacando-se as altas concentrações de K e Na. Foram detectados valores elevados de Nitrogênio e Fósforo em comparação com outros ambientes montanhosos, dissolvidos nas amostras das áreas estudadas, sugerindo uma contribuição expressiva dessas vias atmosféricas para a entrada de nutrientes nos ecossistemas aquáticos da região. Os valores de deposição de elementos por área indicam alta entrada de poluentes, sobretudo de Nitrogênio, cuja taxa de deposição foi superior a 8000 µg/cm2 /ano. Os resultados obtidos sugerem uma influência das vias úmidas chuva e neblina na entrada de elementos nas áreas altitudinais estudadas, com grande possibilidade de replicação para as demais áreas do Quadrilátero Ferrífero. Studies on variability of mountain aquatic systems in relation to atmospheric deposition are incipient, although the intensity of industrial mining (main economic activity) in mountain ecosystems, i.e., Quadrilátero Ferrífero (Minas Gerais). The goal of the present study was to investigate the occurrence of pollutants deposited by humid atmosphere around water bodies in altitudinal environments from Itacolomi State Park (PEIT) and from Ouro Branco State Park (PEOB), especially near water bodies. The study was carried out around two temporary lakes from Quadrilátero Ferrífero (Minas Gerais). The samples of humid deposition were obtained during dry and wet season in fog and rainy conditions. Metals, semi metals, nitrogen and phosphorus and pH were analyzed in the samples. Ca, K, S, Ba, Sr, Zn, Al, Fe, Mg and Na were the more frequent elements, presenting high concentrations in the samples. The pH was slightly acid and basic (> 5.0 < 7.0), especially in PEOB. The fog was the main via of input of elements in PEIT, while the rain presented the higher dispersion of elements in PEOB. Ca, K and S presented the higher concentrations in fog samples from PEIT. The deposition via pluviometric precipitation was higher in PEOB, with high concentrations of K and Na. Additionally, the high concentrations of nitrogen and phosphorous detected in the studied, compared to other mountainous environments areas suggests a relevant contribution of atmospheric via in the input of nutrients on the aquatic systems from the studied regions. The values of the deposition of elements for each studied area indicate high input of pollutants, especially nitrogen, whose deposition rate was upper to 8000 µg/cm2 /year. The results obtained in this study suggest a strong influence of rain and fog on the input of elements in the altitudinal studied areas. We also suggest that those results may be similar in other areas around Quadrilátero Ferrífero.

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. As mudanças espaciais e temporais de sistemas lacustres podem sem contadas através de estudos paleolimnológicos utilizando proxies como os subfósseis de Cladocera e pólen. Outros indicadores ambientais como a composição isotópica do sedimento (C e N), matéria orgânica e dados geoquímicos são igualmente importantes indicadores de mudanças no pulso hidrológico e variações no clima ocorridas no passado. O objetivo desse estudo foi descrever a evolução ambiental, ao longo do Holoceno, da Lagoa dos Coutos (Serra do Gandarela - MG), uma lagoa temporária de caráter intermitente localizada sob afloramento ferruginoso, contribuindo para as descrições das mudanças paleoecológicas no Quadrilátero Ferrífero. Foram realizadas analises multi-proxy, juntamente com os dados de subfósseis de Cladocera, com o intuito de identificar padrões mais precisos sobre a evolução temporal dessa lagoa e da região. Com a extração dos subfósseis de cladóceros oito espécies foram identificadas no total, sendo possível observar que a distribuição e a presença dessas espécies estão diretamente relacionadas com a variação temporal lagoa, sendo possível diferenciar três zonas paleoambientais, as Zonas 1 e 3 apresentaram períodos mais secos, sendo compostos por uma variedade e número menor de espécies e a Zona 2 apresentou características úmidas, apresentando um riqueza e abundância maior na composição das espécies. Os outros proxies utilizados (isótopos de C e N, Matéria Orgânica, N e C do sedimento lacustre, geoquímica e pólen) corroboraram com os dados de Cladocera, sendo essenciais para confirmar a evolução temporal da lagoa dos Coutos. The history of spatial and temporal changes in lacustrine systems can be told through paleolimnological studies using proxies such as Cladocera and pollen subfossils. Other environmental indicators such as the isotopic composition of the sediment (C and N), organic matter and geochemical data are equally important as indicators of changes in the hydroperiod and variations of the climate that occured in the past. The objective of this study was to describe the environmental evolution during the Holocene of Lagoa dos Coutos (Serra do Gandarela - MG), a temporary lake of intermittent character, under the influence of ferruginous outcroppings, contributing to the studies of paleoecological changes in the Quadrilátero Ferrífero. Multi-proxy analyses, along with the subfossil data of Cladocera, was analyzed in order to identify the most accurate patterns on the temporal evolution of the lake and the region.With the extraction of the cladoceran subfossils, eight species were identified in total. The distribution and the presence of these species were observed to be directly related to the temporal variation of the lake. Three paleoenvironmental zones were differentiated, Zones 1 and 3 presented drier periods, being composed by a smaller variety and number of species while Zone 2 presented wet characteristics, showing a greater richness and abundance in the species composition. The other proxies used (C and N isotopes, Organic Matter, N and C in lake sediment, geochemistry and pollen) corroborated the data from the Cladocera, confirming the evolution of the Lagoa dos Coutos.