Mathias Ahii Chia.

O Brasil tem um histórico de florações de cianobactérias e elevada crise de cianotoxinas. Vários cianopeptídeos são formados durante as florações de cianobactérias, mas não há estudos sobre a dinâmica e os níveis desses compostos em reservatórios de abastecimento público de São Paulo, exceto para microcistinas e nodularina. Em todo o mundo, culturas de cepas isoladas e amostras de florações indicam a presença de mais de 800 cianopeptídeos, e o genótipo de espécies de cianobactérias cosmopolitas como Microcystis, Dolichospermum e Planktothrix contêm genes biossintéticos para cianopeptídeos que não microcistinas. Além disso, algumas cepas brasileiras isoladas em condições de laboratório demonstraram produzir cianopeptídeos bioativos como aeruginosina, cianopeptolina, espumiginas, aminoácido tipo micosporina, namalida, anabaenopeptina, e pseudoespumigina. Para entender o risco à saúde pública associado a esses compostos, é imperativo elucidar as condições ecológicas responsáveis por sua produção em reservatórios de abastecimento público de água. Portanto, o projeto proposto visa monitorar a formação de florações e a produção de cianopeptídeos nos reservatórios polimíticos Barra Bonita, Bariri, Três Irmãos e Nova Avanhandava durante um período de três (3) anos. Devido às funções críticas de abastecimento de água que esses reservatórios desempenham no estado de São Paulo, as informações geradas a partir do projeto proposto auxiliarão no monitoramento dos reservatórios, no desenvolvimento de modelos sob medida para a previsão da produção desses compostos e sua ecotoxicologia. No projeto proposto, pretendemos explorar serviços ecossistêmicos microbianos substancialmente alterados por cianopeptídeos via metagenômica e metatranscriptômica. Além disso, o estudo busca entender os fatores ambientais (biológicos e abióticos) que controlam a biossíntese de cianopeptídeos e, a partir desse conhecimento, desenvolver modelos conceituais para a previsão de formação de florações e produção de cianopeptídeos. Este modelo será baseado em três áreas de informação que são transferíveis através de lagos e reservatórios tropicais: 1) literatura histórica descrevendo florações de cianobactérias em condições eutróficas com baixo N:P; 2) informações recém-geradas que descrevem algumas florações de cianobactérias em condições eutróficas com alto N:P; e 3) novos conhecimentos de florações de cianobactérias com alta toxicidade em baixo e alto N:P. A partir deles, gráficos de superfície tridimensionais podem representar a ligação entre os níveis de nutrientes (em termos de N:P e carga externa e interna), prevalência de cianoHAB e produção de cianopeptídeos. Uma vez gerado usando dados reais, o gráfico de superfície tridimensional não é mais um modelo conceitual. O gráfico de superfície torna-se um modelo quantitativo que pode determinar a probabilidade de cianoHAB, prevalência de espécies e diversidade e abundância de cianopeptídeos.

O principal objetivo deste projeto é avaliar a eficiência de técnica de geoengenharia na remoção de fósforo, cianobactérias e cianotoxinas de águas de reservatórios de abastecimento eutrofizados. Serão montados experimentos de bancada com água de 20 reservatórios eutróficos para testes da eficiência dos coagulantes e argila isolados e combinados na remoção fósforo, cianobactérias e cianotoxinas da água; Análise da concentração de fósforo total e dissolvido da água utilizada nos experimentos; Quantificação da densidade de cianobactérias e concentração das cianotoxinas na água utilizada nos experimentos; Montagem de 16 mesocosmos em formato cilindro com 1,2 m de altura, 0,5 m de diâmetro e cerca de 250 litros; Realizar a aplicação de coagulante e argila utilizando dois barcos a motor em toda uma área do reservatório próxima do ponto de captação de água para abastecimento; Revolvimento da água do reservatório com os barcos em toda a área estipulada para o espalhamento dos coagulantes e argilas; Análise da concentração de fósforo total e dissolvido na água do reservatório; Quantificação da densidade de cianobactérias e concentração das cianotoxinas na água do reservatório; Análise na água do reservatório da temperatura da água, turbidez, alcalinidade, condutividade elétrica, pH e substâncias húmicas; Análise da biota aquática (algas eucarióticas, zooplâncton, macroinvertebrados e peixes) no reservatório; Determinar o custo da compra da quantidade de coagulante e argila necessária para aplicar em escala real em reservatório eutrofizado.

O objetivo do presente estudo é analisar as interações tróficas planctônicas e o potencial de bioacumulação e transporte das cianotoxinas para peixes em reservatório tropical com bloom perene de cianobactérias, através de modelagem ecológica e experimentação in situ. No modelo ecológico serão consideradas como variáveis estáveis a larva Chaoborus, os rotíferos, os copépodos, os cladóceros, as cianobactérias e as outras algas fitoplanctônicas (vistas com susceptíveis à herbivoria pelo zooplâncton), sendo realizada as combinações possíveis entre esses grupos, utilizando como sistema modelo o reservatório Epitácio Pessoa, um reservatório hipertrófico localizado na região Semiárida do Brasil, no estado da Paraíba. As coletas serão realizadas bimensalmente entre dezembro de 2017 e outubro de 2018 em seis locais do reservatório, nas regiões litorânea e limnética dos compartimentos lótico, lêntico e de transição, e em duas profundidades, na subsuperfície e na camada limite da zona eufótica. Experimentos in situ serão realizados expondo a comunidade fitoplanctônica do reservatório a tratamentos cruzando condições de presença/ausência do zooplâncton e de Chaoborus. Serão analisadas as concentrações das cianotoxinas microcistina e saxitoxina dissolvidas na água, no fitoplâncton, no zooplâncton e na larva Chaoborus nas amostras correspondentes ao monitoramento bimensal no reservatório e dos tratamentos testados no experimento para avaliação do fator de bioacumulação. Com o presente estudo, pretende-se contribuir no entendimento dos processos que regem os blooms de cianobactérias nos ecossistemas aquáticos tropicais, fornecendo dados inéditos que poderão subsidiar a tomada de decisão sobre estratégias de controle das cianobactérias e cianotoxinas em reservatórios do Nordeste do Brasil; determinar o potencial de bioacumulação e de transporte das cianotoxinas nas teias tróficas aquáticas e os possíveis ricos para a saúde de seres humanos e outros animais; fortalecer a Rede REHIDRO (Rede de Hidrologia do Semiárido), projeto coordenado pelo Prof. José Etham de Lucena Barbosa que estabelece parceria entre as universidades Federais da Paraíba, Ceará e Rio Grande do Norte para o desenvolvimento de pesquisas sobre o controle da qualidade da água, gestão da crise hídrica, monitoramento de cianobactérias e remediação de reservatórios no Seminário; promover a interação com instituições internacionais, através da parceria com o Prof. Dr. Mathias Ahii Chia (Ahmadu Bello University, Nigéria), que auxiliará na execução da modelagem ecológica proposta; fornecer dados para iniciações científicas, dissertações e tese, que serão realizados sob a orientação ou co-orientação do candidato; permitir o candidato acumular conhecimento para ministrar disciplinas em cursos de Pós-graduação sobre ?Delineamento experimental em ecossistemas aquáticos? e ?Modelagem ecológica em limnologia?; e publicar os resultados obtidos em Congressos e em revistas qualis ?A? da CAPES na área de Engenharia I..

A wide range of aquatic ecosystem types were screened for the presence and levels of microcystins. This involved lotic and lentic aquatic systems in Nigeria. This study presented the first evidence of the presence and toxicity in Cyanobacteria in Northern Nigeria. This further contributes to the few reports on cyanobacteria toxicity in the African continent.

This involved investigations on the species composition and dynamics of algae in Bomo lake and how it relates to the physical and chemical characteristics of the lake.

There are a few studies that have dealt with in situ studies on allelopathy in the aquatic environment. This study attempted to investigate the allelopathic effects of four aquatic macrophytes on algae under field conditions.

Bioaccumulation of heavy metals in aquatic macrophytes found growing in and around standing water bodies in Zaria, Northern Nigeria was investigated. This study established positive correlations between the levels of these metals in water and sediments with the concentrations observed in the macrophytes.