Sustentabilidade

dos Recursos HídricosMacroinvertebrados

na Avaliação da Qualidade da Água

de Recursos Hídricos do Norte de Portugal – actividade de simulação em sala de aula.

NOTA INTRODUTÓRIA:

Este trabalho não pretende constituir uma apresentação para sala de aula sendo apenas a partilha, com os professores, de algum material-base (como se de um portfólio se tratasse…) para ser desenvolvido um plano de aula sobre a avaliação ecológica da qualidade da água, com alguma criatividade, simulando metodologias científicas usadas na actualidade.

Pressupõe, da parte do professor, algum conhecimento do cálculo dos índices referidos ou, caso contrário, algum treino prévio. Os materiais apresentados constituem sugestões de trabalho, podendo ser elaborados de forma diferente numa mesma linha metodológica, após uma introdução ao tema.

A riqueza e a complexidade dos

ecossistemas aquáticos justifica a avaliação ecológica

da qualidade da água.

FACTORES QUE PODEM CONTRIBUIR PARA A DEGRADAÇÃO DA QUALIDADE

DA ÁGUA DOCE DISPONÍVEL:

-Lixiviados agrícolas.-Esgotos domésticos.-Descargas industriais.-Degradação da vegetação ripícola.-Impermeabilização de leitos de cheia.-Águas paradas, não ocorrendo situações favoráveis ao seu enriquecimento em oxigénio.

A DQA E A VALORIZAÇÃO DOS BIOINDICADORES DA QUALIDADE DA ÁGUA:

ESTADO ELEMENTO: Macroinvertebrados bentónicos

EXCELENTE………..

BOM…………………

RAZOÁVEL…………

A composição taxonómica e a abundância correspondem totalmente ou quase às que se verificam em condições não perturbadas. O rácio entre os taxa sensíveis e os taxa insensíveis às perturbações não dá sinais de modificação em relação aos níveis não perturbados. O nível de diversidade de taxa invertebrados não dá sinais de modificação em relação aos níveis não perturbados.

Ligeiras modificações da composição e abundância dos taxa invertebrados em comparação com as comunidades específicas de tipo. (…)

A composição e a abundância dos taxa invertebrados diferem moderadamente das comunidades específicas do tipo. (…)

In DQA

A avaliação do grau de qualidade da água pode fazer-se por métodos biológicos, destacando-se o cálculo de índices que, através da presença ou da ausência de seres vivos indicadores, permitem concluir sobre a qualidade ecológica das águas superficiais. Baseando-se no estudo da comunidade de macroinvertebrados, o Índice Biótico Belga e o IBMWP constituem exemplos de metodologias actualmente usadas e que permitem fazer uma avaliação da qualidade da água.

I II III

Grupos faunísticosNúmero de unidades

sistemáticas presentes

Número total de unidades sistemáticas presentes

0-1 2-5 6-10 11-15

16

Índice biótico

1. Plecoptera ou HEPTAGENIIDAE

1. várias unidades sistemáticas - 7 8 9 10

2. apenas 1 unidade sistemática 5 6 7 8 9

2. Tricópteros com casulo1. várias unidades sistemáticas - 6 7 8 9

2. apenas 1 unidade sistemática 5 5 6 7 8

3. ANCYLIDAE e Ephemeroptera excepto HEPTAGENIIDAE

1. mais de 2 unidades sistemáticas

- 5 6 7 8

2. 2 ou menos de 2 unidades sistemáticas

3 4 5 6 7

4. Aphelocheirus ou Odonata ou GAMMARIDAE ou Mollusca (excepto SPHAERIDAE)

Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes

3 4 5 6 7

5. Asellus ou Hirudinea ou SPHAERIDAE ou Hemiptera (excepto Aphelocheirus)

Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes

2 3 4 5 -

6. TUBIFICIDAE ou CHIRONOMIDAE do grupo thummi-plumosus

Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes

1 2 3 - -

7. ERISTALINAE (=SYRPHIDAE)Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes

0 1 1 - -

Tabela standard usada para o cálculo do índice biótico belga (IBB) (De PAUW & VANHOOREN, 1983)

Famílias Score

SIPHLONURIDAE, HEPTAGENIIDAE, LEPTOPHLEBIIDAE, POTAMANTHIDAE, EPHEMERIDAETAENIOPTERYGIDAE, LEUCTRIDAE, CAPNIIDAE, PERLODIDAE, PERLIDAE, CHLOROPERLIDAEPHRYGANEIDAE, MOLANNIDAE, BERAEIDAE, ODONTOCERIDAE, LEPTOCERIDAE, GOERIDAE, LEPIDOSTOMATIDAE, BRACHYCENTRIDAE, SERICOSTOMATIDAE, THREMMATIDAEATHERICIDAE, BLEPHARICERIDAEAPHELOCHEIRIDAE

10

LESTIDAE, CALOPTERYGIDAE, GOMPHIDAE, CORDULEGASTERIDAE, AESHNIDAE, CORDULIIDAE, LIBELLULIDAEPSYCHOMYIIDAE, PHILOPOTAMIDAE, GLOSSOSOMATIDAEASTACIDAE

8

EPHEMERELLIDAE, PROSOPISTOMATIDAENEMOURIDAERHYACOPHILIDAE, POLYCENTROPODIDAE, LIMNEPHILIDAE, ECNOMIDAE

7

NERITIDAE, VIVIPARIDAE, ANCYLIDAE, THIARIDAE, UNIONIDAEHYDROPTILIDAEGAMMARIDAE, ATYIDAE, COROPHIIDAEPLATYCNEMIDIDAE, COENAGRIONIDAE

6

OLIGONEURIIDAE, POLYMITARCIDAEDRYOPIDAE, ELMIDAE, HELOPHORIDAE, HYDROCHIDAE, HYDRAENIDAE, CLAMBIDAEHYDROPSYCHIDAE, HELYCOPSICHIDAETIPULIIDAE, SIMULIIDAEPLANARIIDAE, DUGESIIDAE, DENDROCOELIDAE

5

BAETIDAE, CAENIDAEHALIPLIDAE, CURCULIONIDAE, CHRYSOMELIDAETABANIDAE, STRATIOMYIDAE, EMPIDIDAE, DOLICHOPODIDAE, DIXIDAE, CERATOPOGONIDAE, ANTHOMYIDAE, LIMONIDAE, PSYCHODIDAE, SCIOMYZIDAE, RHAGIONIDAESIALIDAE, PYRALIDAEPISCICOLIDAEHYDRACARINA

4

MESOVELIIDAE, VELIIDAE, HYDROMETRIDAE, GERRIDAE, NEPIDAE, NAUCORIDAE, PLEIDAE, NOTONECTIDAE, CORIXIDAEHELODIDAE, HYDROPHILIDAE, HYGROBIIDAE, DYTISCIDAE, GYRINIDAEVALVATIDAE, HYDROBIIDAE, LYMNAEIDAE, PHYSIDAE, PLANORBIDAE, BITHYNIIDAE, BYTHINELLIDAE, SPHAERIDAEGLOSSIPHONIDAE, HIRUDIDAE, ERPOBDELLIDAEASELLIDAE, Ostracoda

3

CHIRONOMIDAE, CULICIDAE, THAUMALEIDAE, EPHYDRIDAE, CHAOBORIDAE 2Oligochaeta (todas as famílias)SYRPHIDAE

1

Cálculo do índice de qualidade biológica da água BMWP’ (ALBA-TERCEDOR & SÁNCHEZ-ORTEGA, 1988)

Qualidade biológica da água IBMWP’ Côr no mapa

Qualidade biológica da água muito boa>100 Azul

Eutrofia, água moderadamente poluída61-100 Verde

Água poluída36-60 Amarelo

Água muito poluída16-35 Laranja

Comunidades aquáticas extremamente pobres<16 Vermelho

Classes de qualidade da água definidas segundo cada um dos Índices, IBMWP e IBB:

Classe IBB Significado Côr no mapa

I 10-9 Água não poluída Azul

II 8-7 Água ligeiramente poluída Verde

III 6-5 Água moderadamente poluída Amarelo

IV 4-3 Água muito poluída Laranja

V 2-0 Água fortemente poluída Vermelho

ACTIVIDADE DE SIMULAÇÃO DA AVALIAÇÃO DA

QUALIDADE DA ÁGUA, EM SALA DE AULA, ATRAVÉS DE ÍNDICES CALCULADOS COM

BASE NA IDENTIFICAÇÃO DE MACROINVERTEBRADOS

BENTÓNICOS:

METODOLOGIA: Em cada uma de três tinas (A, B e C) encontra-se uma amostra simulada (cartões com imagens de macroinvertebrados) previamente preparada pelo Professor, tendo este em conta a caracterização do local de amostragem (dado não conhecido pelos alunos).

1- Recorrendo ao Guia de Identificação de Macroinvertebrados, os alunos deverão estabelecer a correspondência correcta entre o cartão-imagem e o cartão-identificação, sem misturar o conteúdo das tinas. 2- Para cada um dos casos e recorrendo às tabelas respectivas (diapositivos 8 e 9), devem calcular o IBB e/ou o IBMWP. 3- Com o material fornecido no diapositivo 10, os alunos devem interpretar os resultados de cada índice calculado e concluir sobre a qualidade da água de cada amostra. 4- De acordo com os resultados da interpretação feita, deverão ainda fazer corresponder a cada tina o respectivo cartão de caracterização do local de amostragem, compreendendo o conceito de qualidade ecológica.

AVALIAÇÃO: Avaliação do relatório da actividade, pelos alunos.

CONSIDERAÇÕES FINAIS:

Pretende-se que este trabalho possa ser desenvolvido em diferentes níveis de ensino e

com objectivos finais de diferente grau de exigência, alertando sempre para a importância da biodiversidade e do respeito pela qualidade

dos ambientes naturais, sendo que a diversidade dos macroinvertebrados bentónicos

é já valorizada na Directiva-Quadro da Água num processo de avaliação de qualidade

ecológica dos recursos hídricos superficiais.A nível de competências a desenvolver nos

alunos, espera-se que este material permita um envolvimento prático capaz de fazer interiorizar

valores de responsabilização ambiental, bem como a compreensão dos processos de avaliação da qualidade ecológica dos

ecossistemas aquáticos numa perspectiva de “saber fazer”.

BIBLIOGRAFIA:

ALBA-TERCEDOR ,J.& SÁNCHEZ-ORTEGA, A.,1988. Um método rápido y simple para evaluar la calidad biológica de las aguas corrientes basada en el de Hellawell (1978). Limnética, 4:51-56.

DE PAUW, N. & VANHOOREN, G.1983. Method for biological quality assessment of water courses in Belgium. Hydrobiologia, 100:153-168. DIRECTIVA 2000/60/CE, de 23 de Outubro de 2000.

DUSSART, B. , 1969. Limnologie. L´Étude des Eaux Continentales. Ed Gauthier-Villars, Paris.

SERRA, Sónia ; COIMBRA Nuno; GRAÇA, Manuel, 2009. Manual de Invertebrados de Água Doce , Imprensa da Universidade de Coimbra.

ANEXOS: Materiais a produzir, para a actividade:

1- Cartões - imagem, sem identificação.2- Tiras-identificação de macroinvertebrados (de acordo

com a listagem), com meio de fixação aos cartões respectivos.

3- Cartões de caracterização dos locais de amostragem.4- Protocolo experimental.

5- Listagem da correcta identificação dos macroinvertebrados dos cartões (para uso do Professor,

na verificação…)

1 2 3

4 5 6

7 8 9

Cartões do número 1 ao 9.

10 11 12

13 14 15

16 17 18

Cartões do número 10 ao 18.

19 20 21

22 2324

252726

Cartões do número 19 ao 27.

10

28 29

313332

34 35 36

30

30

Cartões do número 28 ao 36.

4443 45

41 4240

37 38 39

Cartõesdo número 37 ao 45.

46 47 48

49 50 51

52 53 54

Cartões do número 46 ao 54.

5857

5655

Cartões do número 55 ao 58.

1-Chironomices plumosus2- Tubifex spp. (Oligochaeta)3- Ephemera sp.4- Nepa cinerea5- Baetis sp.6- Perla sp.7- Siphlonurus sp.8- Taeniopteryx nebulosa9- Molanna sp.10- Simuliium sp.11- Tipula sp.12- Bythinea tentaculata13- Gonphus sp.14- Radix peregra15- Hydrachna geografica16- Glossiphonia complanata17- Gyrinus (larva + adulto)18- Notonecta sp.19- Asellus aquaticus20- Planorbis sp.21- Gammarus sp.22- Gerris sp.23- Stenophylax24- Hydronetra stagnorum25 – Caenis26- Polymitarcis virgo27- Cloeon28- Podura aquática29- Enallagma sp.30- Sphaerium

31- Rhyacopila32- Chironomus sp.33- Valvata34- Dugesia lugubris 35- Limnacea pereger36- Ranatra linearis37- Hydropsyche38- Nais variabilis39- Liponeura40- Acilius sulcatus (larva)41- Crenobia alpina42- Policelis felina43- Sminthurides aquaticus44- Phryganaea sp.45- Ilyocoris cimicoides46- Taeniopteryx47- Haliplus sp.48- Aphelocheirus aestivalis49- Elmis50-Eristalomya sp. (larva de SYRPHIDAE)51- Polymistarcis virgo52- Ancylus fluviatilis53- Goniobasis54- Hydrous sp.55 – Corixa sp.56- Sialis lutaria (larva)57- Ecdyonurus sp.58- Aeschna sp. 

Listagem de identificação (cartões)

Exemplo de uma possível distribuição dos cartões (números) nas diferentes amostras A, B e C:

AMOSTRA A AMOSTRA B AMOSTRA C 3 4 5 6 7 8 9

10 12 13 21 33 34 37 42 46

11 16 17 18 19 20 22 25 35 51

1 2

14 32 49 55

Nota: A distribuição dos cartões pelas três amostras foi feita com base na qualidade da água que se pretende simular, sendo que a amostra A irá corresponder ao local 3, a amostra B ao local 2 e a amostra C ao local 1. (Informação não fornecida aos alunos, devendo estes chegar a essa conclusão.)

3) Cartões grandes de CARACTERIZAÇÃO DOS TRÊS HIPOTÉTICOS LOCAIS DE AMOSTRAGEM

LOCAL 1:O canal está modificado, tendo sido retirada a vegetação riparia e tendo sido impermeabilizada a margem esquerda para construção do parque de estacionamento de um prédio habitacional. Na margem direita, o leito de cheia está ocupado por uma plantação de milho.

LOCAL 2:As margens da

ribeira apresentam

alguma estabilidade,

com vegetação riparia

fragmentada e observando-se

alterações artificiais,

nomeadamente com plantação de relva para

zona de lazer. O leito do rio é

pouco profundo, com

sedimento predominantemente arenoso.

LOCAL 3:As margens do rio

apresentam poucos sinais de erosão,

com vegetação riparia contínua e

composta por árvores e arbustos

de diferentes espécies. A cerca de

duzentos metros passa uma estrada.

O sedimento é heterogéneo,

observando-se a existência de seixos

de diferentes dimensões.

Observa-se um desnível vertical

côncavo, na zona riparia.

ACTIVIDADE SIMULAÇÃO DA AVALIAÇÃO ECOLÓGICA DA QUALIDADE DA ÁGUA, COM BASE NO CÁLCULO DO IBB E DO IBMWP.

PROTOCOLO EXPERIMENTAL:1- OBJECTIVOS:- Comparar a qualidade de 3 supostas amostras de água, com base no estudo da comunidade de macroinvertebrados bentónicos.- Relacionar a composição da comunidade de macroinvertebrados bentónicos com a caracterização do local, nomeadamente no que respeita o estado de naturalização das suas margens e o grau de poluição, pontual ou difusa.

2- MATERIAL: - 3 tinas, A, B e C, cada uma das quais contendo cartões (5x8cm) com imagens de macroinvertebrados bentónicos, num total de 20 cartões diferentes *. - 20 tiras de identificação de macroinvertebrados. (2x8cm)* - Tabela para o cálculo do IBB. - Tabela para o cálculo do IBMWP. - Guia de identificação de macroinvertebrados (Serra et al, 2009). - 3 cartões grandes (15x20cm) com a caracterização de três diferentes locais de amostragem.

3- PROCEDIMENTO:- Recorrendo ao Guia de Identificação de Macroinvertebrados, fazer corresponder a cada cartão-imagem a respectiva tira com o nome da espécie ou género, em cada uma das tinas A, B e C (sempre com o cuidado de não misturar o conteúdo das tinas).- Utilizando as tabelas respectivas calcular, para cada caso: - o IBB. - o IBMWP.- Interpretar os resultados e concluir qual a água com melhor qualidade ecológica.-Tendo em conta os resultados, fazer corresponder a cada tina o respectivo cartão descritivo do local amostrado.

4- AVALIAÇÃO: Relatório da actividade.