Author(s):
Oliveira, Ricardo Pedro da Silva
Date: 2026
Persistent ID: https://hdl.handle.net/10316/123633
Origin: Estudo Geral - Universidade de Coimbra
Subject(s): Decomposição foliar; Hifomicetes; NaCl; Ribeiros; Salinização; Hyphomycetes; Leaf decomposition; NaCl; Salinization; Streams
Description
Salinization of streams is a global environmental problem that has intensified in recent decades as a result of human population growth and associated activities, including the use of road de-icing salts, agricultural practices, and the generation of urban and industrial effluents. This phenomenon has led to significant changes in the structure and functioning of aquatic ecosystems, affecting fundamental ecological processes such as decomposition.The main objective of this Thesis was to understand the effects of NaCl-induced salinization (0–6 g/L) on the decomposition of leaf litter (Quercus robur and/or Alnus glutinosa) in forested streams. Particular emphasis was placed on different patterns of salt exposure (chronic vs. pulsed; abrupt vs. gradual), and to the effect of inherent or “microbially acquired” leaf quality (conditioning level: pre-conditioned vs. conditioned) on mass loss and associated microbial parameters, as well as their effects on consumption by invertebrates (Schyzopelex festiva).Overall, the results show a consistent reduction in leaf decomposition as salt concentration increases, particularly at higher concentrations of NaCl. This negative effect was associated with decreased microbial activity, as well as reduced reproduction and changes in fungal communities. Chronic salt exposure generally proved to be more harmful than pulsed exposure, suggesting that the consistency of salt stress limits the response capacity of microbial communities. The intermittent salt exposure regimen appears to allow for relative functional recovery between contamination events, with a particular focus on reproduction, partially mitigating the adverse effects of the salinization period. The abrupt addition of salt also induced more deleterious effects on leaf decomposition and microbial parameters compared to gradual increases in salt concentration, possibly due to the structural and physiological adaptive capacity of fungal communities to environmental conditions. These results support the idea that the salinization pattern plays a decisive role in the observed impacts. The results of this Thesis demonstrate that the response to salinization depends heavily of leaf quality. The inherent quality of the leaves (alder vs. oak) influences the magnitude of the effects of salinization, which appear to be more pronounced in more labile leaves. Similarly, the conditioning state of the leaves proved to be a critical factor, as leaves with more developed communities appear to be more vulnerable to the effects of salinization. Foliar consumption by detritivorous invertebrates was also affected by salinization, both directly and through changes in food quality, influencing their incorporation into aquatic food webs. It should be noted that the effects of salinization on decomposition may persist even after contamination has ceased, leading to long-lasting impacts on ecosystems.In summary, this Thesis demonstrates that the effects of salinization on streams are complex, depending not only of salt concentration but also of the temporal dynamics of contamination, leaf quality, and the structure of local biological communities. Thus, it is recommended that conservation and management policies for stream ecosystems facing salinization consider the vital preservation of their riparian areas. Further investigation is needed to minimize the impacts of salt-contamination on the biodiversity and ecological integrity of forested streams also when subjected to multiple environmental pressures.
A salinização dos ribeiros apresenta-se como um problema ambiental de escala global, intensificado nas últimas décadas em resultado do crescimento da população humana e atividades associadas, tais como aplicação de sais para descongelamento de estradas, práticas agrícolas e a produção de efluentes urbanos e industriais. Este fenómeno tem conduzido a alterações significativas na estrutura e funcionamento dos ecossistemas aquáticos, afetando processos ecológicos fundamentais como o processo de decomposição.A presente Tese teve como principal objetivo compreender os efeitos da salinização promovida por NaCl (0 – 6 g/L) na decomposição da folhada (Quercus robur e/ou Alnus glutinosa) em ribeiros florestados. Foi dado particular destaque a distintos padrões de exposição ao sal (crónica vs. pulsos; abrupta vs. gradual), e para o efeito da qualidade foliar inerente ou “microbialmente adquirida” (nível de condicionamento: pré-condicionadas vs. condicionadas), na perda de massa e parâmetros microbianos associados, assim como os seus efeitos no consumo por invertebrados (Schyzopelex festiva).Globalmente, os resultados evidenciam uma redução consistente da decomposição foliar face ao aumento da concentração de sal, especialmente em concentrações mais elevadas de NaCl. Este efeito negativo foi associado a uma diminuição da atividade microbiana bem como à redução da reprodução e alterações nas comunidades fúngicas. A exposição ao sal de forma crónica revelou-se, de modo geral, mais nefasta do que a exposição sob a forma de pulsos, sugerindo que a consistência da pressão salina limita a capacidade de resposta das comunidades microbianas. O regime de exposição intermitente ao sal parece permitir uma relativa recuperação funcional entre eventos de contaminação, com especial foco na reprodução, atenuando parcialmente os efeitos adversos do período de salinização. A adição de sal de forma abrupta induziu também efeitos mais deletérios na decomposição foliar e nos parâmetros microbianos comparativamente aos aumentos graduais na concentração de sal, possivelmente devido à capacidade de adaptação estrutural e fisiológica das comunidades fúngicas às condições do meio. Estes resultados apoiam a ideia de que o padrão de salinização desempenha um papel determinante nos impactos observados. Os resultados desta Tese demonstram também que a resposta à salinização depende fortemente da qualidade foliar. A qualidade inerente das folhas, (amieiro vs. carvalho), influencia a magnitude dos efeitos da salinização, parecendo ser mais marcada em folhas mais lábeis. De igual modo, o estado de condicionamento das folhas revelou ser um fator crítico, uma vez que folhas com comunidades mais desenvolvidas parecem ser mais vulneráveis aos efeitos da salinização. O consumo foliar por invertebrados detritívoros foi igualmente afetado pela salinização a partir do meio e via alteração da qualidade do alimento. A redução no consumo foliar por invertebrados trituradores das folhas condicionadas sugere alterações na qualidade do recurso e nas comunidades microbianas associadas capazes de influenciar a sua incorporação nas cadeias tróficas aquáticas. De salientar que os resultados sugerem que os efeitos da salinização na decomposição se podem prolongar após a suspensão da contaminação, gerando impactos duradouros nos ecossistemas.Em resumo, esta Tese demonstra que os efeitos da salinização nos cursos de água são complexos, dependendo não só da concentração de sal, mas também da dinâmica temporal da contaminação, da qualidade da folhagem e da estrutura das comunidades biológicas locais. Assim, recomenda-se que as políticas de conservação e gestão dos ribeiros afetados pela salinização tenham em conta a preservação vital das suas zonas ribeirinhas. São necessárias mais investigações para minimizar os impactos da contaminação salina na biodiversidade e na integridade ecológica dos cursos de água florestados, também quando sujeitos a múltiplas pressões ambientais.