Reflexos da poluição hídrica Reflexos da poluição hídrica nos processos bioenergéticos nos processos bioenergéticos de lagos, reservatórios e riosde lagos, reservatórios e rios

Aluna: Paula Ribeiro CoelhoAluna: Paula Ribeiro Coelho

Universidade Federal de Minas Gerais

Disciplina: Ecologia Energética

Professor: Ricardo Pinto-Coelho

Pesticidas, herbicidas, dejetos e derramamento de óleo, metais pesados (tais como mercúrio, chumbo e zinco), detergentes e lixos industriais podem matar organismos que vivem em ambientes aquáticos. Em contraste com o lixo jogado no ambiente terrestre, que tem basicamente efeitos locais, os lixos tóxicos em ambientes aquáticos podem ser transportados por correntes e dispersos em uma grande área. Os produtos tóxicos, mesmo em baixos níveis podem ser concentrados em nível letais pelos organismos que filtram grande volumes de água enquanto se alimentam. As espécies de pássaros e mamíferos que predam estes organismos são expostas, por sua vez, a níveis ainda mais concentrados destes tóxicos. (Primack & Rodrigues, 1998)

Poluição HídricaPoluição Hídrica

Poluição por pesticidasPoluição por pesticidasUm caso clássico...Um caso clássico...

Durante as décadas de 1950 e 1960, as Durante as décadas de 1950 e 1960, as populações de muitas aves predadoras e populações de muitas aves predadoras e caçadoras de peixes nos Estados Unidos caçadoras de peixes nos Estados Unidos declinaram drasticamente (...) As causas do declinaram drasticamente (...) As causas do declínio dessas populações foram declínio dessas populações foram rastreadas até a poluição de habitats rastreadas até a poluição de habitats aquáticos pela decomposição de produtos aquáticos pela decomposição de produtos de DDT, um pesticida amplamente usado de DDT, um pesticida amplamente usado para grande benefício imediato após a II para grande benefício imediato após a II Guerra Mundial.Guerra Mundial.

O DDT era amplamente utilizado no combate a insetos

Os resíduos do pesticida resistiram à degradação e entraram nas cadeias alimentares aquáticas, para se acumularem nos tecidos gordurosos de animais e se concentrarem a cada passo na cadeia alimentar

As altas doses consumidas por aves predatórias como falcão-pelegrino, águia-americana, gavião-pescador e o pelicano-marrom, interferiram na sua fisiologia e reprodução, fazendo com que a cobertura da casca dos ovos afinassem , e daí a morte dos embriões. O sucesso reprodutivo despencou e as populações acompanharam. (Ricklefs, 2003)

O Brasil parece ter se beneficiado de um atraso tecnológico que não permitiu utilizar esta (ao que parecia na época) redenção da agricultura. No Brasil foram feito estudos que mostraram baixa concentração de DDT, BHC e Aldrin em reservatórios e rios, porém foram encontradas altas taxas de Lindane e Hepatocloro, que são pesticidas organoclorados mais novos. (Primack & Rodrigues, 1998).

Estimar produtividade animal é uma das formas de se entender o fluxo de energia num ecossistema, detectar os efeitos de poluição sobre as populações e auxiliar no manejo racional de recursos hídricos (Downig & Rigler, 1984 apud Maia-Barbosa, 2000).

Atualmente a presença de material inorgânico em suspensão na água, tem sido considerada, para vários ambientes, como um importante fator modificador da estrutura das comunidades planctônicas. Agindo direta ou indiretamente sobre as populações zooplanctônicas, pode interferir nas taxas de filtração e assimilação de alimento, na fecundidade e na longevidade dos organismos (Bozelli, 1998).

Estudo de caso: Ecologia de cinco espécies de cladóceros de um lago amazônico

impactado por rejeito de bauxita (lago Batata, Pará-Brasil)

(Tese de Doutorado de Paulina M. Maia-Barbosa)

A área 2 recebeu durante dez anos rejeito de bauxita proveniente do processamento do mineral, sendo responsável pelos elevados níveis de turbidez ainda hoje registrados no local.

Foram feitas estimativas semanais de produtividade secundária, derivadas de valores de biomassa e de taxa finita de natalidade. Valores de produção anual cerca de 3 vezes mais elevados foram registrados na estação impactada. Na estação natural Bosmina hagmanni e Diaphanosoma birgei foram as espécies que mais contribuíram para a produção anual, predominando durante o período de águas baixas. Já na estação impactada a maior contribuição anual foi de Bosminopsis deitersi, com predomínio nas águas altas.

Bosminopsis deitersi

Diaphanosoma birgei

Bosmina hagmanni

Na estação impactada durante o período de águas baixas o rejeito de bauxita pode ser ressuspendido com maior freqüência, por ação do vento e pela pouca profundidade do local (em torno de 2,0m), interferindo sobre as espécies e a produção. As espécies apresentaram baixos valores da razão P/B e estes foram semelhantes entre as duas estações. (Maia-Barbosa, 2000).

Foi observada uma menor fecundidade nas cinco espécies de cladóceros na área impactada, o que pode ser devido à uma melhor qualidade e quantidade de alimentos na estação não-impactada.

Espécie Fecundidade na área não-impactada

Fecundidade na área impactada

Bosmina hagmanni

2,14 ovos/fêmea 1,87 ovos/fêmea

Bosminopsis deitersi

1,29 ovos/fêmea 1,27 ovos/fêmea

Ceriodaphnia cornuta

1,32 ovos/fêmea 1,29 ovos/fêmea

Diaphanosoma birgei

1,88 ovos/fêmea 1,64 ovos/fêmea

Moina minuta 2,00 ovos/fêmea 1,78 ovos/fêmea

EutrofizaçãoEutrofização

Eutrofização é o aumento da concentração de Eutrofização é o aumento da concentração de nutrientes, especialmente fósforo e nitrogênio,nos nutrientes, especialmente fósforo e nitrogênio,nos ecossistemas aquáticos, que tem como ecossistemas aquáticos, que tem como conseqüência o aumento de suas produtividades. conseqüência o aumento de suas produtividades.

A eutrofização artificial é um processo dinâmico, no A eutrofização artificial é um processo dinâmico, no qual ocorrem profundas modificações qualitativas e qual ocorrem profundas modificações qualitativas e quantitativas nas comunidades aquáticas, nas quantitativas nas comunidades aquáticas, nas condições físicas e químicas do meio e no nível de condições físicas e químicas do meio e no nível de produção do sistema, podendo ser considerada uma produção do sistema, podendo ser considerada uma forma de poluição. (Esteves, 1998)forma de poluição. (Esteves, 1998)

Com o aumento de nitrogênio e de fósforo na água provenientes de efluentes domésticos, efluentes industriais, efluentes agropastoris e de chuvas, algumas algas crescem demasiadamente criando um “tapete” na superfície da água. Esse “tapete” acaba por diminuir a luminosidade nas camadas abaixo da superfície e o plâncton e as macrófitas que vivem nessas camadas morrem e aumentam a quantidade de detritos no fundo do lago. Os decompositores então deplecionam o oxigênio da água e produzem gás sulfídrico e metano, que são tóxicos para muitos organismos. Com os baixos níveis de oxigênio apenas algumas espécies de peixes sobrevivem.

Estudo de caso 2 - Modificações Estudo de caso 2 - Modificações Estruturais na Comunidade de Estruturais na Comunidade de

Diatomáceas em um Gradiente de Diatomáceas em um Gradiente de Poluição Hídrica: trecho superior do rio Poluição Hídrica: trecho superior do rio

das Velhas (região metropolitana de Belo das Velhas (região metropolitana de Belo Horizonte-MGHorizonte-MG

(Dissertação de mestrado de Carlos Alberto Mourthé Junior)(Dissertação de mestrado de Carlos Alberto Mourthé Junior) Foi estudado o trecho superior do rio das Velhas, Foi estudado o trecho superior do rio das Velhas,

entre a nascente em São Bartolomeu (município entre a nascente em São Bartolomeu (município de Ouro Preto) e Santa Luzia (onde está a de Ouro Preto) e Santa Luzia (onde está a confluência com o ribeirão do Onça).confluência com o ribeirão do Onça).

Substratos de pedras e folhas de 23 estações Substratos de pedras e folhas de 23 estações foram amostradas durante os meses de junho, foram amostradas durante os meses de junho, julho e agosto de 1996, totalizando 66 amostras.julho e agosto de 1996, totalizando 66 amostras.

A utilização de diatomáceas como indicadores de qualidade da água deve ao fato delas apresentarem sensibilidade a variáveis ambientais, tais como luz, turbulência, temperatura, velocidade de corrente, salinidade, pH, nutrientes inorgânicos (carbono, nitrogênio, fósforo, sílica), carbono orgânico e nitrogênio orgânico (Werner, 1997 apud Mourthé Junior, 2000).

RESULTADOSA comunidade de diatomáceas sofreu

variações significativas com as variáveis dos níveis de poluição (medidas a partir do índice fisico-químico utilizado no sistema saprobiótico e da concentração de fósforo total).

A abundância e a riqueza de espécies responderam negativamente ao incremento de poluição e a diversidade foi maior em níveis intermediários de poluição.

A espécie Achnanthes minutissima mostrou variação linear com o aumento de poluição.

A espécie Navicula viridula var. rostellata apresentou maior abundância em concentração intermediária de poluição.

A espécie Gomphonema gracile não apresentou variação da abundância nos diferentes níveis de poluição.

As diatomáceas da Bacia do alto do Rio das Velhas foram utilizadas num índice biótico denominado Índice Trófico de Diatomáceas. A classificação das estações a partir do índice mostrou-se significativamente correlacionada com as variações da poluição orgânica e concentração de fósforo.

ConclusãoConclusão

A poluição hídrica pode mudar o A poluição hídrica pode mudar o perfil de espécies presentes em um perfil de espécies presentes em um lago, rio ou reservatório, sendo assim lago, rio ou reservatório, sendo assim capaz de modificar a teia trófica e os capaz de modificar a teia trófica e os processos bioenergéticos envolvidos processos bioenergéticos envolvidos na mesma.na mesma.

Referências BibliográficasReferências BibliográficasBOZELLI, R. L. 1998. Influences of suspended inorganic matter on carbon ingestion and incorporation rates of two cladocerans, Diaphanosoma birgei and Moina minuta. Arch. Hydrobiol. 142(4) p.451-465.

DOWNING, J. & RIGLER, F. 1984. A Manual on methods for the assesment of secundary productivity in fresh waters. 2a. Ed. Oxford: Blackwell Scientific Publications. 501pp.

ESTEVES, F. A. 1998. Fundamentos de Limnologia. Ed. Interciência, Rio de Janeiro, 602 pp.

MAIA-BARBOSA, Paulina. Ecologia de cinco espécies de cladóceros de um lago amazônico impactado por rejeito de bauxita (lago Batata, Pará-Brasil). Tese de de Doutorado. UFRJ, 2000.

MOURTHÉ Junior, Carlos Alberto. Modificações Estruturais na Comunidade de Diatomáceas em um Gradiente de Poluição Hídrica: trecho superior do rio das Velhas (região metropolitana de Belo Horizonte-MG. Dissertação de mestrado, UFMG, 2000.

PRIMACK, R. B. & E.RODRIGUES. 2001. Biologia da Conservação. Ed. E. Rodrigues, Londrina, 328pp.

RICKLEFS, R.E. 2003. A Economia da Natureza. Ed. Guanabara Koogan, 4ª. Edição, Rio de Janeiro, 503pp.