The importance of long-term research for water security: a perspective for Brazilian waterbodies
A importância dos estudos de longa duração para a seguridade hídrica: uma perspectiva de ecossistemas aquáticos brasileiros
Sidinei Magela Thomaz; Simone Frederigi Benassi; Roseli Frederigi Benassi
Abstract
Keywords
Resumo
Palavras-chave
Referências
Abujanra, F., 2007. Influências do controle de nível de transparência da água impostos pela formação do reservatório de Porto Primavera sobre peixes de diferentes categorias tróficas do alto rio Paraná [Tese de doutorado em Ciências Ambientais]. Maringá: Universidade Estadual de Maringá.
Agência Brasil, 2024. Flood tragedy in South Brazil partly human-caused, specialists say: dykes and dams are old and poorly maintained, a professor argued. Retrieved in 2024, July 22, from
Agência Nacional das Águas – ANA, 2019. Plano Nacional de Segurança Hídrica. Brasília: Ministério do Desenvolvimento Regional.
Agostinho, A.A., Gomes, L.C., & Julio Junior, H.F., 2003. Relações entre macrófitas aquáticas e fauna de peixes. In: Thomaz, S.M., & Bini, L.M., eds. Ecologia e manejo de macrófitas aquáticas. Maringá: Eduem, 261-280.
Agostinho, A.A., Gomes, L.C., & Pelicice, F.M., 2007. Ecologia e manejo dos recursos pesqueiros em reservatórios do Brasil. Maringá: Eduem.
Agostinho, A.A., Thomaz, S.M., & Gomes, L.C., 2004. Threats for biodiversity in the floodplain of the Upper Paraná River: effects of hydrological regulation by dams. Int. J. Ecohydrol. Hydrobiol. 4(3), 267-280.
Alves, J.C., Andreotti, G.F., Agostinho, A.A., & Gomes, L.C., 2021. Effects of the El Niño Southern Oscillation (ENSO) on fish assemblages in a Neotropical floodplain. Hydrobiologia 848(8), 1811-1823.
Baldovi, A.A., Barros, A.A.R., Benassi, R.F., Vymazal, J., & Jesus, T.A., 2021. Phosphorus removal in a pilot scale free water surface constructed wetland: hydraulic retention time, seasonality and standing stock evaluation. Chemosphere 266, 128939. PMid:33248733.
Barbosa, F.A.R., Barbosa, P.M.M., Nascimento, A.M.A., Rietzler, A.C., Franco, M.W., Paes, T.A., Reis, M., Moura, K.A.F., Dias, M.F., Avila, M.P., & Oliveira, L.A.G., 2015. O desastre de Mariana e suas consequências sociais, econômicas, políticas e ambientais: porque evoluir da abordagem de Gestão dos recursos naturais para Governança dos recursos naturais? Arq. Mus. Hist. Nat. J. Bot. 24, 159-182.
Barbosa, F.A.R., Padisák, J., Espíndola, E.L.G., Borics, G., & Rocha, O., 1999. The cascading reservoir continuum concept (CRCC) and its application to the river Tietê-basin, São Paulo State, Brazil. In: Tundisi, J.G., & Straškraba, M., eds. Theoretical reservoir ecology and its application. São Carlos: International Institute of Ecology/Brazilian Academy of Sciences/Backhuys Publishes, 425-437.
Beard Junior, T.D., Arlinghaus, R., Cooke, S.J., McIntyre, P.B., de Silva, S., Bartley, D., & Cowx, I.G., 2011. Ecosystem approach to inland fisheries: research needs and implementation strategies. Biol. Lett. 7(4), 481-483. PMid:21325307.
Billen, G., Garnier, J., Ficht, A., & Cun, C., 2001. Modeling the response of water quality in the Seine River estuary to human activity in its watershed over the last 50 years. Estuaries 24(6), 977-993.
Braga, J.D., Braga, E.G.P., Pereira, S.M.B., Leça, E.E., & Teixeira, M.G., 1999. Programa de controle de macrófitas aquáticas no complexo hidrelétrico de Paulo Afonso na UHE Itaparica. In: Anais do XV Seminário Nacional de Produção e Tranmissão de Energia Elétrica (SPTNEE). Foz do Iguaçu: CGTI.
Brasil. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq, 2024. Sítios PELD. Retrieved in 2024, July 22,
Brito, M.C.W., Barbosa, F.A.R., May, P., Maroun, C., Renshaw, J., Sánchez, L.E., & Kakabadse, Y., 2021. Source-to-sea and landscape approaches: integrating water quality and biodiversity conservation towards the restoration of the Rio Doce watershed. Gland: IUCN, Rio Doce Panel Thematic Report, no. 3.
Campbell, J.L., Driscoll, C.T., Eagar, C., Likens, G.E., Siccama, T.G., Johnson, C.E., Fahey, T.J., Hamburg, S.P., Holmes, R.T., Bailey, A.S., & Buso, D.C., 2007. Long-term trends from ecosystem research at the Hubbard Brook Experimental Forest. Delaware: USDA Forest Service Publications Distribution.
Chen, X.Y., Lee, R.M., Dwivedi, D., Son, K., Fang, Y.L., Zhang, X.S., Graham, E., Stegen, J., Fisher, J.B., Moulton, D., & Scheibe, T.D., 2021. Integrating field observations and process-based modeling to predict watershed water quality under environmental perturbations. J. Hydrol. (Amst.) 602, 125762.
Costa, R.S., Okada, E.K., Agostinho, A.A., & Gomes, L.C., 2012. Variação temporal no rendimento e composição específica da pesca artesanal do Alto rio Paraná, PR-Brasil: os efeitos crônicos dos barramentos. Bol. Inst. Pesca 38(3), 199-213.
Dala-Corte, R.B., Melo, A.S., Siqueira, T., Bini, L.M., Martins, R.T., Cunico, A.M., Pes, A.M., Magalhães, A.L.B., Godoy, B.S., Leal, C.G., Monteira-Júnior, C.S., Stenert, C., Castro, D.M.P., Macedo, D.R., Lima-Junior, D.P., Gubiani, E.A., Massariol, F.C., Teresa, F.B., Becker, F.G., Souza, F.N., Valente-Neto, F., Souza, F.L., Salles, F.F., Brejão, G.L., Brito, J.G., Vitule, J.R.S., Simião-Ferreira, J., Dias-Silva, K., Albuquerque, L., Juen, L., Maltchik, L., Casatti, L., Montag, L., Rodrigues, M.E., Callisto, M., Nogueira, M.A.M., Santos, M.R., Hamada, N., Pamplin, P.A.Z., Pompeu, P.S., Leitão, R.P., Ruaro, R., Mariano, R., Couceiro, S.R.M., Abilhoa, V., Oliveira, V.C., Shimano, Y., Moretto, Y., Súarez, Y.R., & Roque, F.O., 2020. Thresholds of freshwater biodiversity in response to riparian vegetation loss in the Neotropical region. J. Appl. Ecol. 57(7), 1391-1402.
Dibble, E.D., Thomaz, S.M., & Padial, A.A., 2006. Spatial complexity measured at a multi-scale in three aquatic plant species. J. Freshwat. Ecol. 21(2), 239-247.
Dirnböck, T., Haase, P., Mirtl, M., Pauw, J., & Templer, P.H., 2019. Contemporary international long-term ecological research (ILTER) – from biogeosciences to socio-ecology and biodiversity research. Reg. Environ. Change 19(2), 309-311.
Florêncio, F.M., Silveira, M.J., & Thomaz, S.M., 2021. Niche differentiation between a native and an invasive species of submersed macrophyte in a subtropical reservoir. Acta Bot. Bras. 35(1), 132-139.
Fragoso-Moura, E.N., Oporto, L.T., Maia-Barbosa, P.M., & Barbosa, F.A.R., 2016. Loss of biodiversity in a conservation unit of the Brazilian Atlantic Forest: the effect of introducing non-native fish species. Braz. J. Biol. 76(1), 18-27. PMid:26909619.
Gonçalves, P.R., Petry, A.C., Braga, C., Martins, R.L., & Esteves, F.A., 2023. Dimensões ecológicas, geológicas e humanas em estudos de longa duração no Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba. Rio de Janeiro: Interciência/FAPERJ.
Hallegatte, S., Green, C., Nicholls, R.J., & Corfee-Morlot, J., 2013. Future flood losses in major coastal cities. Nat. Clim. Chang. 31(9), 802-806.
Hobbie, J.E., Carpenter, S.R., Grimm, N.B., Gosz, J.R., & Seastedt, T.R., 2003. The US Long Term Ecological Research Program. Bioscience 53(1), 21-32.
Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC, 2023. Summary for Policymakers. In: Lee, H., & Romero, J., eds. Climate Change 2023: synthesis report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Geneva: IPCC, 1-34.
Jeppesen, E., Søndergaard, M., & Liu, Z., 2017. Lake restoration and management in a climate change perspective: an introduction. Water 9(2), 122.
Junk, W.J., Cunha, K.N., Thomaz, S.M., Agostinho, A.A., Ferreira, F.A., Souza-Filho, E.E., Stevaux, J.C., da Silva, J.C.B., Rocha, P.C., & Kawakita, K., 2021. Macrohabitat classification of wetlands as a powerful tool for management and protection: the example of the Paraná River floodplain, Brazil. Ecohydrol. Hydrobiol. 21(3), 411-424.
Kobayashi, J.T., Thomaz, S.M., & Pelicice, F.M., 2008. Phosphorus as a limiting factor for
Krebs, C.J., 2001. Ecology: the experimental analysis of distribution and abundance. San Francisco: Benjamin Cummings, 5 ed.
Lathrop, R.C., Carpenter, S.R., & Rudstam, L.G., 1996. Water clarity in Lake Mendota since 1900: responses to differing levels of nutrients and herbivory. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 53(10), 2250-2261.
Likens, G.E., Bormann, F.H., Johnson, N.M., & Pierce, R.S., 1967. The calcium magnesium, potassium, and sodium budgets for a small forested ecosystem. Ecology 48(5), 772-785. PMid:34493004.
Likens, G.E., Bormann, F.H., Johnson, N.M., Fisher, D.W., & Pierce, R.S., 1970. Effects of forest cutting and herbicide treatment on nutrient budgets in the Hubbard Brook watershed-ecosystem. Ecol. Monogr. 40(1), 23-47.
Likens, G.E., Driscoll, C.T., & Buso, D.C., 1996. Long-term effects of acid rain: response and recovery of a forest ecosystem. Science 272(5259), 244-246.
Lima, T.G., Pessanha, M.B., & Santos, M.C., 2023. A Pesquisa Enquanto Instrumento de Place Innovation e Suporte à Gestão: o caso do Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba. In: Gonçalves, P.R., Petry, A.C., Braga, C., Martins, R.L., & Esteves, F.A., eds. Dimensões ecológicas, geológicas e humanas em estudos de longa duração no Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba, Rio de Janeiro. Rio de Janeiro: Interciência/FAPERJ, 367-380.
Lindenmayer, D.B., Likens, G.E., Andersen, A., Bowman, D., Bull, C.M., Burns, E., Dickman, C.R., Hoffmann, A.A., Keith, D.A., Liddell, M.J., Lowe, A.J., Metcalfe, D.J., Phinn, S.T., Russell-Smith, J., Thurgate, N., & Wardle, G.M., 2012. Value of long-term ecological studies. Austral Ecol. 37(7), 745-757.
Maia-Barbosa, P.M., Barros, C.F.A., Souza, M.B.G., Faria, V.R., Barbosa, L.G., Brito, S.L., Souza, R.A., Rietzler, A., Sant’Anna, E.E., & Barbosa, F.A.R., 2006. The middle Rio Doce lakes, southeast Brazil: biodiversity and its controlling forces at local and regional scales. Verh. Int. Ver. Theor. Angew. Limnol. 29(4), 2063-2067.
Marcondes, D.A.S., Mustafá, A.L., & Tanaka, R.H., 2003. Estudos para manejo integrado de plantas aquáticas no reservatório de Jupiá. In: Thomaz, S.M., & Bini, L.M., eds. Ecologia e manejo de macrófitas aquáticas. Maringa: Eduem, 299-317.
Marengo, J.A., Cunha, A.P., Cuartas, L.A., Leal, K.R.D., Broedel, E., Seluchi, M.E., Michelin, C.M., de Praga Baião, C.F., Ângulo, E.C., Almeida, E.K., Kazmierczak, M.L., Mateus, N.P.A., Silva, R.C., & Bender, F., 2021. Extreme Drought in the Brazilian Pantanal in 2019–2020: Characterization, Causes, and Impacts. Front. Water 23, 639204.
Millennium Ecosystem Assessment – MEA, 2005. Ecosystems and human well-being: synthesis. Washington, D.C.: Island Press, 155 p.
Oliveira, A.G.O., Baumgartner, M.T., Gomes, L.C., Dias, R.M., & Agostinho, A.A., 2018. Long‐term effects of flow regulation by dams simplify fish functional diversity. Freshw. Biol. 63(3), 293-305.
Oliveira, A.P.S., Gracelli, R.R., Silva, A.A.E., dos Santos, V.J., Castro, J.D., & Calijuri, M.L., 2022. Projection of land use to 2030 and its impacts on water availability in a Brazilian sub-basin? A LCM and SWAT approach. Geofis. Int. 61(1), 66-87.
Pascual, U., Balvanera, P., Díaz, S., Pataki, G., Roth, E., Stenseke, M., Watson, R.T., Dessane, E.B., Islar, M., Kelemen, E., Maris, V., Quaas, M., Subramanian, S.M., Wittmer, H., Adlan, A., Ahn, S.E., Al-Hafedh, Y.S., Amankwah, E., Asah, S.T., Berry, P., Bilgin, A., Breslow, S.J., Bullock, C., Cáceres, D., Daly-Hassen, H., Figueroa, E., Golden, C.D., Gómez-Baggethun, E., González-Jiménez, E., Houdet, J., Keune, H., Kumar, R., Ma, K., May, P.H., Mead, A., O’Farrell, P., Pandit, R., Pengue, D., Pichis-Madruga, R., Popa, F., Preston, S., Pacheco-Balanza, D., Saarikoski, H., Strassburg, B.B., van den Belt, M., Verma, M., Wickson, F., & Yagi, N., 2017. Valuing nature’s contributions to people: the IPBES approach. Curr. Opin. Environ. Sustain. 26–27, 7-16.
PELDCOM, 2024. Retrieved in 2024, July 22, from
Pelicice, F.M., Thomaz, S.M., & Agostinho, A.A., 2008. Simple relationships to predict attributes of fish assemblages in patches of submerged macrophytes. Neotrop. Ichthyol. 6(4), 543-550.
Pereira, J.S., & Costa, R.N., 2023. Ações de Educação Ambiental no Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba: avanços e desafios. In: Gonçalves, P.R., Petry, A.C., Braga, C., Martins, R.L., & Esteves, F.A., eds. Dimensões ecológicas, geológicas e humanas em estudos de longa duração no Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba, Rio de Janeiro: Interciência/FAPERJ, 347-366.
Petry, A.C., Felice, C., Sánchez-Botero, J.I., Araújo, M.P., Camara, E.M., Souza, J.V.P., Santos, A.V.L., Santos, C.E.V., Guimarães, E.A., Souza, J.M.S., Guimarães, T.F.R., Mincarone, M.M., Dario, F., Fischer, L.G., Carvalho, P.H., Forte, B.V.G., Monteiro, A.G.D.P., Figueiredo-Barros, M.P., Molisani, M.M., Esteves, F.A., & Caramaschi, E.P., 2023. Respostas da Ictiofauna do Sítio PELD-RLaC ao Regime de Precipitação: uma síntese de 20 anos de monitoramento. In: Gonçalves, P.R., Petry, A.C., Braga, C., Martins, R.L., & Esteves, F.A., eds. Dimensões ecológicas, geológicas e humanas em estudos de longa duração no Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba, Rio de Janeiro. Rio de Janeiro: Interciência/FAPERJ, 87-112.
Petsch, D.K., Cionek, V.M., Thomaz, S.M., & dos Santos, N.C.L., 2023. Ecosystem services provided by river-floodplain ecosystems. Hydrobiologia 850(12-13), 2563-2584.
Pillar, V.D., & Overbeck, G.E., 2024. Learning from a climate disaster: the catastrophic floods in southern Brazil. Science 385(6713), eadr8356. PMid:39236172.
Rigler, F.H., & Peters, R.H., 1995. Science and limnology. Oldendorf/Luhe: Ecological Institute.
Roberto, M.C., Santana, N.F., & Thomaz, S.M., 2009. Limnology in the Upper Paraná River floodplain: large-scale spatial and temporal patterns, and the influence of reservoirs. Braz. J. Biol. 69(Suppl. 2), 717-725. PMid:19738977.
Rodrigues, L.C., Train, S., Bovo-Scomparin, V.M., Jati, S., Borsalli, C.C.J., & Marengoni, E., 2009. Interannual variability of phytoplankton in the main rivers of the Upper Paraná River floodplain, Brazil: influence of upstream reservoirs. Braz. J. Biol. 69(2, Suppl.), 501-516. PMid:19738958.
Sagarin, R., & Pauchard, A., 2010. Observational approaches in ecology open new ground in a changing world. Front. Ecol. Environ. 8(7), 379-386.
Sanchez, A.L., Matsumura, K.G., & Espíndola, E.L., 2018. Long-term changes on the structure of fish assemblages in the Lobo-Broa Reservoir, Upper Paraná River Ecoregion, Brazil. Braz. J. Aquat. Sci. Tech. 22(1),
Schindler, D.W., 1977. Evolution of phosphorus limitation in lakes: natural mechanisms compensate for deficiencies of nitrogen and carbon in eutrophied lakes. Science 195(4275), 260-262. PMid:17787798.
Schindler, D.W., Hecky, R.E., Findlay, D.L., Stainton, M.P., Parker, B.R., Paterson, M.J., Beaty, K.G., Lyng, M., & Kasian, S.E.M., 2008. Eutrophication of lakes cannot be controlled by reducing nitrogen input: results of a 37-year whole-ecosystem experiment. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105(32), 11254-11258. PMid:18667696.
Schindler, D.W., Kling, H., Schmidt, R.B., Prokopowich, J., Frost, V.E., Reid, R.A., & Capel, M., 1973. Eutrophication of Lake 227 by addition of phosphate and nitrate: the second, third, and fourth years of enrichment 1970, 1971, and 1972. J. Fish. Res. Board Can. 30(10), 1415-1440.
Sousa, W.T.Z., Thomaz, S.M., & Murphy, K.J., 2010. Response of native
Sousa, W.T.Z., Thomaz, S.M., Murphy, K.J., Silveira, M.J., & Mormul, R.P., 2009. Environmental predictors of the occurrence of exotic
Stilling, P., 2012. Ecology: global insights & investigations. New York: McGraw-Hill Companies.
Strayer, D., 1986. An essay on long-term ecological studies. Bull. Ecol. Soc. Am. 67(4), 271-274.
Tabarelli, M., Rocha, C.F.D., Romanowski, H.P., Rocha, O., & Lacerda, L.D., 2013. PELD - CNPq dez anos do Programa de Pesquisas Ecológicas de Longa Duração do Brasil: achados, lições e perspectivas. Recife: Editora da Universidade de Pernambuco.
Thomaz, S.M., 2023. Ecosystem services provided by freshwater macrophytes. Hydrobiologia 850(12-13), 2757-2777.
Thomaz, S.M., Carvalho, P., Mormul, R.P., Ferreira, F.A., Silveira, M.J., & Michelan, T.S., 2009. Temporal trends and effects of diversity on occurrence of exotic macrophytes in a large reservoir. Acta Oecol. 35(5), 614-620.
Thomaz, S.M., Souza, D.C., & Bini, L.M., 2003. Species richness and beta diversity of aquatic macrophytes in a large subtropical reservoir (Itaipu Reservoir, Brazil): the influence of limnology and morphometry. Hydrobiologia 505(1), 119-128.
Tundisi, J.G., Matsumura-Tundisi, T., & Abe, D.S., 2008. The ecological dynamics of Barra Bonita (Tietê River, SP, Brazil) reservoir: implications for its biodiversity. Braz. J. Biol. 68(Suppl. 4), 1079-1098. PMid:19197478.
Tundisi, J.G., & Matsumura-Tundisi, T., 2023. Systems ecology of watersheds of Itaqueri and Lobo rivers and Lobo/Broa reservoir (Itirapina, SP): “a new wine for an old bottle. Braz. J. Biol. 83, e277000. PMid:37878963.
United Nations, 2013. Water security & the global water agenda. Canada: United Nations University – INWEH.
Universidade Estadual de Maringá – UEM. Itaipu Binacional, 2019. Estudo das macrófitas aquáticas no reservatório de Itaipu Binacional Relatório Final (8a etapa: março de 2015 a outubro de 2018). Relatório técnico. Maringá: Nupélia/UEM.
World Wide Fund for Nature – WWF, 2022. Living Planet Report 2022: building a nature positive society. Gland: WWF.
Submetido em:
31/01/2024
Aceito em:
03/10/2024
Publicado em:
22/11/2024
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