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dc.creatorBatista, Éder Rodrigues-
dc.date.accessioned2022-02-25T18:13:56Z-
dc.date.available2022-02-25T18:13:56Z-
dc.date.issued2022-02-25-
dc.date.submitted2021-12-16-
dc.identifier.citationBATISTA, E. R. Ecophysiology, activity, and diversity of microbial communities in areas disturbed by a mining dam collapse. 2021. 130 p. Tese (Doutorado em Ciência do Solo) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/49436-
dc.description.abstractFundão dam collapse, in Mariana, Minas Gerais, irreversibly modified the landscape, impacting ecosystems and, mostly, biotic communities. Microbial communities are important regulators of ecosystems functioning and given their high sensitivity and rapid responses to environmental disturbances, these communities are useful tools for assessing environmental quality. This thesis assessed the microbial response to changes in edaphic properties in areas disturbed by Fundão dam tailings deposition. The Paper 1 evaluated changes in microbial ecophysiology and activity associated with tailings deposition impacts across Gualaxo do Norte River. Overall, tailings samples exhibited high values of pH, silt, and bulk density, but low values of clay, organic carbon (Corg), total nitrogen (Nt), bioavailable heavy metals, and moisture. Microbial biomass, enzymatic activities, and total microbial activity potential were generally low in the tailings compared to undisturbed reference soils. Enzymatic activity integration using different soil quality indices indicated a significant reduction in the degradative efficacy of the microbial communities in the tailings in all the studied sites. Paper 2 has investigated the changes in microbial-controlled carbon dynamics in response to organic substrate availability and enzymatic activity at two upper horizon depths (A1: 0-3 cm and A2: 10-13 cm) in areas under the influence of tailings of the Fundão dam. It was observed the lower microbial growth (microbial biomass) and higher losses of microbial C (high qCO2) were associated with decreases in both the availability of organic substrate and in enzymatic activity (GMean index). Basal respiration has increased with increasing enzyme activity only at A2. Reduction in enzyme activity was associated with a lower content of organic matter in tailings, suggesting important changes in the microbial C dynamics in impacted areas. In paper 3, a metagenomic approach was used to investigate the taxonomic and functional diversity of microbial communities in samples collected during the rainy season of 2017 and 2019. Only the alpha diversity of microbial community functions was influenced by the impact of tailings deposition. The taxonomic and functional compositions, however, were consistently altered with impact and between sampling periods in some cases. Indicator value analysis has identified a total of 792 genera distributed in 108 microbial classes associated with both impacted and reference areas. Of the 8162 functions annotated, 1433 were identified as functional indicators, 779 of which were characteristic of impacted areas and 654 of reference areas. Overall, the ecophysiology of microbial communities was sensitively altered by changes in physicochemical properties of tailings, with emphasis on pH, resource availability (i.e., Corg, Nt), silt percentage, and bulk density. Enzyme activity, in turn, was mainly inhibited by the presence of Se, Cr, Fe, and Ni, even at low concentrations. Also, changes in organic substrate availability and enzyme activity promote trade-offs at the community-level resource allocation with consequences for microbial C dynamics in mine tailings. Additionally, the changes observed in taxonomic diversity, even small, as well as in the abundance and functional diversity of microbial communities, have implications for microbial processes fundamental to the ecosystem restoration in the impacted areas.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsacesso abertopt_BR
dc.subjectBiomassa microbianapt_BR
dc.subjectAtividade enzimáticapt_BR
dc.subjectÍndice de qualidade do solopt_BR
dc.subjectDiversidade taxonômicapt_BR
dc.subjectDiversidade funcionalpt_BR
dc.subjectFuncionamento do ecossistemapt_BR
dc.subjectRejeitos de mineraçãopt_BR
dc.subjectMicrobial biomasspt_BR
dc.subjectEnzymatic activitypt_BR
dc.subjectSoil quality indexpt_BR
dc.subjectTaxonomic diversitypt_BR
dc.subjectFunctional diversitypt_BR
dc.subjectEcosystem functioningpt_BR
dc.subjectMining tailingspt_BR
dc.subjectBarragem de Fundãopt_BR
dc.titleEcophysiology, activity, and diversity of microbial communities in areas disturbed by a mining dam collapsept_BR
dc.title.alternativeEcofisiologia, atividade e diversidade de comunidades microbianas em áreas perturbadas por um colapso de barragempt_BR
dc.typetesept_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência do Solopt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Carneiro, Marco Aurélio Carbone-
dc.contributor.referee1Siqueira, José Oswaldo-
dc.contributor.referee2Soares, Cláudio Roberto Fonsêca Sousa-
dc.contributor.referee3Saggin Junior, Orivaldo José-
dc.contributor.referee4Caldeira Junior, Cecílio Frois-
dc.description.resumoO rompimento da barragem de Fundão, em Mariana, Minas Gerais, modificou irreversivelmente a paisagem, impactando ecossistemas e, sobretudo, as comunidades bióticas. Dentre tais comunidades, as microbianas se destacam como importantes reguladoras do funcionamento dos ecossistemas e, dada sua elevada sensibilidade e rápida resposta a perturbações ambientais, são ferramentas úteis para avaliação da qualidade do solo. Esta tese avaliou a resposta microbiana a alterações nas propriedades edáficas de áreas impactadas pela deposição de rejeitos da barragem de Fundão. O artigo 1 avaliou mudanças na ecofisiologia e na atividade microbiana associadas ao impacto da deposição de rejeitos da barragem de Fundão ao longo do rio Gualaxo do Norte. No geral, as amostras de rejeito apresentaram elevados valores de pH, silte e densidade, porém baixos valores de argila, carbono orgânico (Corg), nitrogênio total (Nt), metais pesados biodisponíveis e umidade. A biomassa microbiana, as atividades enzimáticas e o potencial de atividade microbiana total foram geralmente baixos no rejeito em relação aos solos de referência. A integração da atividade enzimática usando diferentes índices de qualidade do solo indicou redução significativa na eficácia degradativa das comunidades microbianas no rejeito em todos os locais estudados. O artigo 2 investigou mudanças na dinâmica do carbono controlada pelos microrganismos em resposta à disponibilidade de substrato orgânico e à atividade enzimática em duas profundidades do horizonte superior (A1: 0-3 cm e A2: 10-13 cm) em áreas sob influência do rejeito da barragem de Fundão. Observou-se que o menor crescimento microbiano (biomassa microbiana) e as maiores perdas de C microbiano (alto qCO2) foram associadas a diminuições tanto na disponibilidade de substrato orgânico como na atividade enzimática (índice GMean). A respiração basal aumentou com o aumento na atividade enzimática apenas em A2. Já a redução na atividade enzimática foi associada ao menor conteúdo de matéria orgânica no rejeito, sugerindo importantes mudanças na dinâmica microbiana do C em áreas impactadas. No artigo 3 empregou-se abordagem metagenômica para investigar a diversidade taxonômica e funcional de comunidades microbianas em amostras coletadas durante o período chuvoso de 2017 e 2019. Apenas a diversidade alfa das funções da comunidade microbiana sofreu influência do impacto da deposição de rejeito. A composição taxonômica e funcional, entretanto, foi consistentemente alterada com o impacto e, em alguns casos, entre os períodos de amostragem. A análise de valor indicador identificou um total de 792 gêneros distribuídos em 108 classes microbianas associados tanto às áreas impactadas como às de referência. Do total de 8162 funções anotadas, 1433 foram identificadas como indicadores funcionais, sendo 779 delas características das áreas impactadas e 654 de áreas de referência. No geral, a ecofisiologia das comunidades microbianas foi sensivelmente alterada por mudanças nas propriedades físico-químicas do rejeito, com destaque para o pH, disponibilidade de recursos (i.e., Corg, Nt), porcentagem de silte e densidade. A atividade enzimática, por sua vez, foi principalmente inibida pela presença de Se, Cr, Fe e Ni, mesmo em baixas concentrações. Além disso, mudanças na disponibilidade de substrato orgânico e na atividade enzimática promovem compensações na alocação de recursos em nível de comunidade, com consequências para a dinâmica microbiana do C nos rejeitos de mineração. Além disso, as mudanças nas características edáficas observadas nas áreas impactadas alterou a diversidade alfa funcional, bem como as composições taxonômica e funcional das comunidades microbianas, com implicações para processos microbianos fundamentais para o restabelecimento do ecossistema nas áreas impactadas.pt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Ciência do Solopt_BR
dc.subject.cnpqCiência do Solopt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7202907233657948pt_BR
Aparece nas coleções:Ciência do Solo - Doutorado (Teses)



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