Meiobenthos response to pore water from sewage impacted areas : a comparison of different laboratory approaches

Abstract

Resumo: As metodologias comumente utilizadas em avaliações de risco ecológico basearam-se, há décadas, em abordagens simplificadas. Embora essas abordagens tenham permitido o desenvolvimento de instrumentos regulatórios internacionais capazes de reduzir os efeitos adversos sobre os ecossistemas, elas geralmente sofrem de falta de realismo ecológico. Nesse contexto, os estudos de microcosmos que utilizam comunidades meiofaunais oferecem uma boa harmonização entre a complexidade do ecossistema e as configurações muitas vezes altamente artificiais de experimentos laboratoriais. Portanto, foi desenvolvido um experimento para investigar o potencial da abordagem do microcosmo utilizando a meiofauna como ferramenta para estudos ecotoxicológicos. O experimento testou simultaneamente os efeitos ecológicos da exposição à água intersticial sob influência de esgoto ao nível de comunidade, usando microcosmos de meiofauna, e ao nível de indivíduo, usando testes de fecundidade em laboratório com o copépode Nitokra sp. Especificamente, a experiência testou a toxicidade da água intersticial de três locais de acordo com um gradiente de contaminação. Ambas as abordagens foram eficientes na detecção de diferenças de toxicidade entre os locais mais limpos e os mais poluídos. No entanto, apenas os dados multivariados da análise de comunidade detectaram diferenças no gradiente de contaminação. Além das informações sobre toxicidade, os experimentos de microcosmos a nível de comunidade deram indicações sobre espécies sensíveis e tolerantes, efeitos ecológicos indiretos, bem como levantaram hipóteses sobre rotas de contaminação e biodisponibilidade a serem testadas. Os resultados deste estudo confirmam o potencial da abordagem com microcosmos usando comunidades naturais como uma ferramenta iminente para estudos ecotoxicológicos. Palavras chave: meiofauna, nematódeos, Nitokra sp., microcosmos, água intersticial, ecotoxicologia, níveis de organização.

Abstract: The usual procedures for ecological risk assessment have been based for decades on simplified approaches. Although these approaches allowed the development of international regulatory tools capable of reducing the adverse effects on ecosystems, they generally suffer from a lack of ecological realism. Within this context, microcosm studies using meiobenthic communities offer a good compromise between the complexity of the ecosystem and the often highly artificial settings of laboratory experiments. Therefore, an experiment was designed to investigate the potential of the microcosm approach using meiofauna as a tool for ecotoxicological studies. The experiment tested the ecological effects of exposure to sewage-impacted pore water simultaneously at the community level using meiofauna microcosms and at the individual level using laboratory fecundity tests with the copepod Nitokra sp. Specifically, the experiment tested the toxicity of pore water from three sites according to a contamination gradient. Both approaches were efficient in detecting differences in toxicity between the cleaner and most polluted sites. However, only multivariate data from community analysis detected differences in the gradient of contamination. In addition to information about toxicity, the community level microcosm experiments gave indications about sensitive and tolerant species, indirect ecological effects, as well as raised hypothesis about contamination routes and bioavailability to be tested. The results from this study confirm the potential of the microcosm approach using natural communities as an impending tool for ecotoxicological studies. Keywords: meiobenthos, nematode, Nitokra sp., microcosm, pore water, ecotoxicology, levels of organization.