Diurnal and spatial (vertical) dynamics of nutrients (N, P, Si) in four sampling days (summer, fall, winter, and spring) in a tropical shallow reservoir and their relationships with the phytoplankton community

Abstract

ABSTRACT: The vertical and diurnal variation of nitrogen and phosphorus forms, as well as that of soluble reactive silica (SRS), were studied in four sampling days at Garças reservoir, a shallow tropical one located in the city of São Paulo, in southeastern Brazil. Except for N-NH4, all other inorganic forms of nitrogen (N-NO2, N-NO3, and total N) demonstrated decreased concentrations toward the bottom of reservoir. Similarly, all showed significant diurnal differences on every sampling day, with increased values during the night due to absence of photosynthetic assimilation during that period. In the sampling days, these forms decreased on the spring sampling day due to the bloom of Microcystis registered during this period of the year. All three forms of phosphorus (SRP, particulate P, and total P) showed significant vertical variation, except on the fall sampling day. On the summer sampling day there was an increase of both total P and particulate P, the latter because it constitutes more than 70% of the total P during all sampling days. Hourly phosphorus variation was significant during all sampling days, except for the summer one. The SRS vertical variation was significant during all sampling days, except for that in the spring. It was also different hourly on sampling days.

RESUMO: Variações vertical, nictemeral e entre os dias de amostragem das formas de nitrogênio, fósforo e sílica solúvel reativa (SRS) foram estudadas no lago das Garças, reservatório tropical raso situado na cidade de São Paulo, sudeste do Brasil. Excetuado o N-NH4 , todas as demais formas inorgânicas de nitrogênio (N-NO2 , N-NO3 e N total) diminuíram de teor no sentido do fundo do reservatório. Da mesma maneira, todas as formas de nitrogênio apresentaram diferenças significativas quanto às horas de amostragem, aumentando seus valores durante a noite, em razão da ausência de fotossíntese nesse período. Essas formas diminuíram seus teores no dia de amostragem da primavera, graças à floração de Microcystis registrada nesse período. Os valores das três formas de fósforo estudadas (solúvel reativo, particulado e total) apresentaram variação vertical significativa, exceto no dia da amostragem de outono. No día de amostragem de verão ocorreu aumento dos valores de P total e particulado, sendo que este último constituiu mais de 70% do P total durante todos os dias de amostragem. Considerando as horas, a variação dos teores de fósforo foi significativa nos dias das amostragem de primavera, de outono e de inverno. A variação vertical da sílica reativa solúvel foi significativa em todos os dias de amostragem, menos no da primavera. Essa variação também foi diferente entre as horas e os dias de amostragem.