EMPORTUGAL

A Z O L L AEM

PORTUGAL

A Z O L L A

INSTITUTOD A Á G U A

ÍND

ICE AZOLLA, O QUE É ?

CLASSIFICAÇÃO

REPRODUÇÃO

ASSOCIAÇÃO SIMBIÓTICA

HABITAT E DESENVOLVIMENTO

LOCALIZAÇÂO EM PORTUGAL

EFEITOS NOS CURSOS DE ÁGUA

UTILIZAÇÃO

GESTÃO INTEGRADA

LEITURA COMPLEMENTAR

FIC

HA

TÉ

CN

ICA Edição: Instituto da Água

Ministério do Ambientee do Ordenamento do Território

Centro de Biologia Ambiental

Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

Coordenação: Francisco Carrapiço

Centro de Biologia Ambiental

Departamento de Biologia Vegetal

Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

Telef.: 21 750 00 00 ext.: 22 147 • Fax: 21 750 00 08

Email: f.carrapico@fc.ul.pt

Homepage: http://azolla.fc.ul.pt

Fotografia: Equipa do Centro de Biologia Ambiental

Design Gráfico: Maria Helena Cortes

ISBN: 972-9412-58-8

Dezembro 2001

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O trabalho agora apresentado integra--se no âmbito do Protocolo estabelecidoentre o Instituto da Água e o Centro deBiologia Ambiental da Faculdade deCiências da Universidade de Lisboa, como objectivo do desenvolvimento deestudos sobre o pteridófito aquático dogénero Azolla no nosso país. Os aspectosagora apresentados contemplam umavertente claramente orientada para adifusão do conhecimento científico,pretendendo sensibilizar o leitor paraalgumas das principais questões ligadas aesta planta e em última instância “relembrare recolocar” o problema da gestão dasinfestantes aquáticas em meiosdulçaquícolas dentro da perspectiva daprevenção e educação ambiental.

Francisco J. Nascimento Carrapiço(Coordenador do Programa)

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CBAFrancisco Carrapiço

Teresa Antunes

Isabel Sevinate-Pinto

Generosa Teixeira

Rita Serrano

Virgínia Baioa

Ana L. Pereira

Florbela Elias

Miguel Bastos

INAGRaul Caixinhas

Teresa Rafael

Manuela Falcão

Equipa do Programa

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Azolla é um pteridófito (feto) aquático flutuante queapresenta uma estrutura muito peculiar. Os caules sãodelgados e ramificados, estendem-se horizontalmente eestão cobertos por folhas. Possuem numerosas raízes simplesque emergem nos pontos de ramificação do lado ventraldo caule. As folhas são pequenas, alternas, imbricadas(dispostas como as telhas dum telhado) profundamentebilobadas e dispostas em duas fiadas no lado dorsal doscaules (Figs. 1 e 2).

Fig.1 - Azolla filiculoides. Aspecto global da planta. Observa-se a presença de pequenasestruturas esféricas amarelo-acastanhadas que são microsporocarpos.

Fig. 2 - Ampliação da Fig.1, observando-se distintamente as folhas imbricadas.

Azolla, o que é ?

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Cada folha está dividida em dois lobos: um lobo dorsal,espesso, aéreo, clorofilino e papiloso à superficie e um loboventral, delgado, submerso e hialino (Fig. 3). Normalmenteapresentam corverde,mas emcondiçõesde s t ressambientalo lobo dorsaladquire uma coloraçãoavermelhada devido à presençade pigmentos (antocianinas) (Fig. 4).

Fig. 4 - Espesso tapete de Azolla filiculoides cobrindo grande parte da superfícieda água da Lagoa de Alverca (Golegã). A coloração vermelha que a plantaapresenta deve-se à presença de antocianinas existentes nas folhas.

Fig. 3 – Secção transversal de uma folha adulta de Azolla (Adaptado de Sevillanoet al., 1984).

Pt – pêlo de transferência; cianob- cianobactéria;bact – bactérias; het – heterocisto; cv – célula vegetativa.

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O género Azolla foi descrito pela primeira vez por Lamarckem 1783 e inclui presentemente sete espécies origináriasde zonas com clima tropical a temperado quente. Algumasespécies foram introduzidas no continente europeu onde,graças à sua grande capacidade de adaptação, têm ocupadonovos habitats e mesmo zonas mais setentrionais. Em Portugaltêm sido tradicionalmente referenciadas duas espécies: A.filiculoides e A. caroliniana, embora após a última edição daFlora Europaea, a espécie A. caroliniana tenha sido substituídapor A. mexicana. Contudo, a sua distribuição não é totalmenteclara devido ao facto dos caracteres taxonómicostradicionalmente utilizados na sua classificação dificultarema sua distinção ou mesmo provocarem alguma confusão.Estudos em curso, desenvolvidos pela nossa equipa eutilizando caracteres mais fiáveis, indicam a existência apenasde uma espécie no nosso país: A. filiculoides.

A distinção precisa das espécies de Azolla em estudo nãoé uma questão meramente académica, pois o conhecimentodetalhado da sua taxonomia tem repercussões muitoimpor tantes nas estratégias de gestão desta planta,nomeadamente quando a mesma apresentadesenvolvimentos explosivos em diversos cursos de água.

Reprodução

Os espécimes do género Azolla são constituídos por plantasmonóicas (no mesmo indivíduo encontram-se estruturasreprodutoras femininas e masculinas) e heterospóricas(formam-se 2 tipos diferentes de esporos). As estruturasde reprodução sexuada, esporocarpos (Fig. 5), frequentementeem número de 2, apresentam uma forma esférica ou oval,

Divisão: PteridophytaClasse: FilicopsidaOrdem: SalvinialesFamília: Azollaceae

Género: AzollaSubgénero: Azolla

Secção: AzollaEspécie: Azolla filiculoides

Classificação(Saunders and Fowler, 1993)

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Fig. 5 - Esporocarpos de Azolla filiculoides observados em microscopia electrónicade varrimento.

Fig. 6 - Esquema do ciclo de vida de Azolla filiculoides.

cor acastanhada quando maduras e encontram-se nolobo ventral das primeiras folhas dos ramos laterais. Asmaiores são masculinas (microsporocarpos) e as maispequenas são femininas (macrosporocarpos), sendo osmicrosporocarpos facilmente visíveis a olho nu. Osesporocarpos são estruturas de resistência formadas emcondições ambientais desfavoráveis e que se mantêmviáveis durante vários meses. A reprodução assexuada éo processo mais frequente e ocorre por fragmentaçãoe crescimento dos caules permitindo uma rápidapropagação da planta. O ciclo de vida desta plantaencontra-se representado na Fig. 6.

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Associação simbióticaEstes pteridófitos possuem a particularidade de alojar umacomunidade procariótica constituída por cianobactérias daespécie Anabaena azollae e por bactérias de várias espécies.As cianobactérias são de natureza colonial e filamentosacom capacidade de fixarem o azoto atmosférico, tendo sidodescritas pela primeira vez por Strasburg em 1873.Encontram-se dentro de uma cavidade ovóide no interiordo lobo dorsal das folhas (Fig. 7) e estabelecem umaassociação simbiótica específica com Azolla. Estes procariontesestão também presentes nos esporocarpos e, após afecundação e formação da nova planta, infectam as folhasem desenvolvimento assegurando a sua continuidade nociclo de vida deste feto.

Tratando-se de uma simbiose, tanto Azolla como acianobactéria beneficiam desta associação. A primeira forneceaos endossimbiontes, em par ticular Anabaena azollae ,compostos carbonados resultantes da fotossíntese, enquantoque esta, assegura ao hospedeiro, o fornecimento de azotoessencial ao seu desenvolvimento graças à existência de umcomplexo enzimático (nitrogenase) capaz de converter oazoto atmosférico em amónia, existente em células especiaisdo filamento denominadas heterocistos.

Fig. 7 - Secção do lobo dorsal da folha de Azolla filiculoides, observando-se acavidade com numerosos filamentos de Anabaena azollae (cianobactéria).Microscopia óptica, ampliação X400.

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Habitat e desenvolvimentoEstas plantas preferem habitats com águas paradas ou defraca corrente, sendo frequentes nos arrozais. Vários factorespodem condicionar o seu desenvolvimento: temperaturasda água e do ar, nutrientes inorgânicos, teor de humidadebaixo, intensidade luminosa e salinidade. Em condiçõesfavoráveis (temperatura elevada, caudais reduzidos edisponibilidade em nutrientes, principalmente fósforo)multiplicam-se rapidamente dando origem a tapetes de cortipicamente verde - avermelhada que cobrem a superfícieda água (Fig. 8).

Localização em PortugalA distribuição de Azolla no nosso país não está aindatotalmente clarificada, já que a sua localização tem variadoao longo dos últimos anos, embora diversos estudos apontempara uma localização permanente nas seguintes baciashidrográficas: Vouga, Coa, Mondego, Tejo, Sado e Guadiana.Na Fig. 9 apresentamos uma carta da distribuição destaplanta no nosso país, baseada, quer nos dados por nósrecolhidos, quer obtidos por outros autores. Apesar de não

Fig. 8 - Tapete de Azolla filiculoides existente numa vala na zona de SamoraCorreia.

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Fig. 9 - Carta de distribuição do género Azolla em Portugal.

haver completa certeza, já que tem havido várias flutuaçõesao longo dos últimos anos, Azolla parece estar a expandir-se e a adquirir um comportamento mais agressivo, comosugerem os blooms de 1993 e 1995 na bacia hidrográficado rio Guadiana.

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Fig. 10 - Fotografia aérea efectuada em Abril de 1993 dum troço do rio Guadiana,na zona entre Pedrógão e Mourão, sendo visível uma extensa mancha de Azolla.

Efeitos nos cursos de água

As extensas populações de Azolla que surgem noscursos de água fornecem protecção e alimento parao desenvolv imento de numerosos or gan ismosaquáticos. Contudo, a ocorrência de um crescimentoexplosivo desta planta (bloom), bem como de outrasinfestantes aquáticas, pode provocar graves problemasa nível ecológico, social e económico. Dos impactesmais significativos e imediatos devemos refer ir osseguintes:

a) deterioração da qualidade da água e consequenteeutrofização;

b) diminuição do fluxo de água;

c) interferência com a navegação e actividades piscatórias;

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O boom de 1993 resultou da conjugação de 3 factores principais:baixos caudais, elevadas concentrações de nutrientes na água,principalmente fosfatos e por último, altas taxas de esporulaçãoda planta nos anos anteriores. Este fenónemo provocou, numafase incial, reacções de receio, de algum alarmismo esimultaneamente de curiosidade por parte da população, quera nível local quer nacional. Para isto contribuiram odesconhecimento, a divulgação desajustada por parte dacomunicação social da situação em causa, e a falta dum planode emergência face a este tipo de riscos ambientais.

Fig. 11 - Azolla no rio Guadiana, em Abril de 1993, perto de Mértola

d) prejuízos em complexos hidroeléctricos e sistemasde rega;

e) impactes sobre a fauna e flora locais;

f) problemas de saúde pública;

Situações desta natureza têm-se verificado um poucopor todo o país, mas em 1993 e 1995 ocorreramblooms de Azolla fi l iculoides no r io Guadiana quecobriram largas extensões do curso do rio (Figs. 10 e11), o que parece indiciar um compor tamento maisagressivo desta planta, a exemplo do que sucede emalgumas regiões da África do Sul.

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UtilizaçãoA associação simbiótica com cianobactérias referidaanteriormente permite que Azolla possa desempenhar umimportante papel na agricultura como fonte de azoto(biofertilizante), substituindo parcialmente a utilização de adubosquímicos (Fig. 12). Verifica-se que a incorporação de Azolla, frescaou em composto, em solos pobres promove o seu enriquecimentoem matéria orgânica e nutrientes, não só em azoto, mas tambémem fósforo e potássio que a planta acumula durante odesenvolvimento. É principalmente a nível da cultura do arrozque estas práticas tem sido aplicadas com resultados bastantepositivos. Em muitos países, este feto aquático é integrado nasrações para animais (aves, suínos, peixes, coelhos, gastrópodes)devido à sua riqueza em proteínas. Mas Azolla tem sido igualmenteobjecto de estudo e aplicabilidade noutras áreas, como otratamento de efluentes domésticos e industriais, em que éutilizada na remoção de fosfatos, nitratos e metais pesados.

Fig. 12 - Utilização de Azolla (A. pinnata) como biofertilizante na cultura doarroz na República da Guiné-Bissau.

Gestão integradaPara que no futuro situações semelhantes às que ocorreramno rio Guadiana possam ser evitadas, ou reduzidos os seusimpactes, é necessário integrar o estudo de Azolla,nomeadamente a biologia e etologia deste pteridófito, num

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programa nacional de gestão de plantas infestantesaquáticas (micrófitos e macrófitos), em que as vertentesda prevenção e da educação ambiental sejam priviligiadas.Independentemente de algumas especificidades que agestão deste feto possa requerer, a implementação desteprograma deve integrar diversas ver tentes comuns,entre as quais salientamos:

a) levantamento da situação existente e avaliação da eficácia e operacionalidade dos sistemas de prevençãoe monitorização existentes face a este tipo de perigosambientais;

b) eventual necessidade de implementação de novos sistemas de prevenção e monitorização a nível regionale nacional;

c) estruturação efectiva duma rede de unidades laboratoriais adequadamente apetrechada com meioshumanos e materiais a nível regional em ligação comos laboratórios centrais, nomeadamente através da utilização de meios telemáticos;

d) correcta articulação entre a componente infestantese as componentes física e química do ecossistema;

e) reciclagem, formação e responsabilização dos quadros técnicos e gestores envolvidos nesta problemática;

f) acções de educação ambiental junto das populações,Autarquias e comunidade educativa;

g) medidas de controlo e eventual rentabilização de algumas espécies de infestantes;

h) enquadramento legislativo;

i) estabelecimento de planos de emergência face a este tipo de perigos ambientais integrados nos Planosde Bacia Hidrográfica.

As medidas sugeridas só terão sucesso através dumaefectiva colaboração e interligação salutares entre osvários agentes envolvidos nesta matéria e sobretudocom a definição e implementação duma filosofia e praxiscoerentes na gestão dos nossos recursos hídricossuperficiais.

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Leitura complementar

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p.14

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