TÍTULO: MONITORAMENTO AMBIENTAL ATRAVÉS DE MACROINVERTEBRADOS BENTÔNICOS EM RIACHOS TROPICAIS

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1 TÍTULO: MONITORAMENTO AMBIENTAL ATRAVÉS DE MACROINVERTEBRADOS BENTÔNICOS EM RIACHOS TROPICAIS CATEGORIA: CONCLUÍDO ÁREA: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E SAÚDE SUBÁREA: ECOLOGIA INSTITUIÇÃO: UNIVERSIDADE PAULISTA AUTOR(ES): CECÍLIA MARIA DE PAULA ORIENTADOR(ES): WELBER SENTEIO SMITH

2 RESUMO Os macroinvertebrados bentônicos são eficientes para o monitoramento e avaliação de impactos ambientais e atividades antrópicas em ecossistemas aquáticos continentais, porque apresentam uma grande diversidade de espécies, sendo encontrados em quase todos os tipos de habitat de água doce, das diferentes condições ambientais. O presente estudo teve como objetivo conhecer as comunidades de invertebrados bentônicos, caracterizar a integridade biológica do riacho da Campininha, localizado na região de Sorocaba e avaliar os impactos causados pela sedimentação, observando a capacidade de resiliência do corpo hídrico. Foram realizadas seis campanhas em três pontos do riacho, dos quais, uma área represada, formando um lago e dois pontos à jusante dessa área, durante o período de Maio de 2013 à Julho de Em Janeiro de 2014 o rompimento da barragem que represava o lago causou um imenso impacto na comunidade bentônica e total desestruturação do riacho. Em Maio de 2014 foi realizado um processo de recuperação da estação amostral um. Ao todo foram encontrados onze famílias de invertebrados bentônicos, pertencentes a seis ordens. A ordem Odonata foi a mais representativa com quatro famílias. O índice biométrico revela a predominância de famílias consideradas de média tolerância à poluição. A alta incidência de Odonatas nesse estudo (84%) pode ser explicada pelo fato de que, as ninfas de Odonata possuem uma dieta extremamente generalista. Através da aplicação do índice biótico pode-se concluir que o riacho e a comunidade bentônica estão sofrendo um importante impacto causado pelo assoreamento.

3 INTRODUÇÃO Nas últimas décadas, os ecossistemas aquáticos têm sido alterados em diferentes escalas como consequência negativa de atividades antrópicas (p.ex. mineração, construção de represas, eutrofização artificial, etc). Os rios integram tudo o que acontece nas áreas de entorno, considerando-se o uso e a ocupação do solo. Assim, suas características ambientais, especialmente as comunidades biológicas, fornecem informações sobre as consequências das ações do homem (CALLISTO, 2001). Segundo Morley & Karr (2002) a urbanização degrada riachos e rios e contribui para diminuir a saúde ecológica na bacia, no continente e ao redor do globo. Muito se tem estudado sobre os corpos d águas e seus componentes. Os riachos, em particular, são importantes para o estabelecimento da paisagem, visto que conduzem o fluxo de energia. Isso, do ponto de vista aquático, pode ocorrer de duas maneiras: entre o meio terrestre e o corpo d água e ao longo do mesmo (CARDINALE et al. 2001). Os organismos mais comumente utilizados para avaliar impactos ambientais em ambientes aquáticos são os macroinvertebrados bentônicos, peixes e a comunidade perifítica. Dentre estes grupos, as comunidades de macroinvertebrados bentônicos têm sido utilizadas constantemente para a avaliação de impactos ambientais e no monitoramento biológico. Macroinvertebrados bentônicos são organismos que habitam o fundo de ecossistemas aquáticos durante parte ou a totalidade do de seu ciclo de vida, associado aos mais diversos tipos de substratos, tanto orgânicos como inorgânicos (GOULART, 2003). Os macroinvertebrados bentônicos têm sido considerados como os componentes dos sistemas lóticos que melhor refletem o grau de integridade do ambiente (KLEINE & TRIVINHO-STRIXINO, 2005). O uso dos macroinvertebrados bentônicos no monitoramento ambiental reflete a integridade ecológica total do ecossistema, ao contrário do monitoramento das variáveis físicas e químicas, que fornece somente uma fotografia momentânea do que pode ser uma situação altamente dinâmica (WHITFIELD, 2001).

4 A aplicação de Índices Bióticos Bentônicos em Levantamentos Ecológicos Rápidos de biodiversidade (RAP) são importantes ferramentas para apontar áreas prioritárias para a conservação (MALTCHIK & CALLISTO, 2004). Estudos científicos que visam avaliação da qualidade de água com base nos macroinvertebrados bentônicos bioindicadores são cada vez mais utilizados para diagnosticar espaço-temporalmente os impactos em ecossistemas aquáticos (MORENO et al., 2009) OBJETIVO No presente estudo os macroinvertebrados bentônicos foram utilizados com a finalidade de monitorar e avaliar ao longo do tempo os efeitos do assoreamento do corpo hídrico, obtendo dados que contribuam para a verificação da integridade do ecossistema aquático e a sua capacidade de resiliência. METODOLOGIA Área de estudo A área, geologicamente inserida na bacia sedimentar do Paraná, está localizada na região de Sorocaba, nas proximidades do Km 92 da Rodovia Castelo Branco, aproximadamente a 93 km a oeste da cidade de São Paulo. Essa área, segundo a classificação climática de Köppen, está enquadrada no clima do tipo Cwa, sendo caracterizado por um Clima Temperado Chuvoso e Quente com média pluviométrica inferior a 30 mm no mês mais seco, temperaturas médias acima de 22ºC nos meses mais quentes e inferiores a 18ºC nos meses mais frios. No local existe apenas uma drenagem natural: o Córrego da Campininha e seus afluentes (Figura 1).

5 Figura 1 Localização do Córrego da Campininha sobre foto aérea. Foram escolhidos três pontos de coleta, sendo uma área represada e dois pontos à jusante dessa área. Análise físico-química Cada ponto de coleta foi caracterizado através dos seguintes parâmetros físicos e químicos da água: temperatura ( C), ph, condutividade (μs/cm), e sólidos totais dissolvidos (ppm), utilizando phmetro e condutivímetro da marca Hanna. Além disso, foram analisadas a presença de mata ciliar e tipo de substrato. Essa abordagem foi feita através de uma avaliação visual, semiquantitativa, que possibilitou caracterizar, in situ, a qualidade física global do habitat nos segmentos (BALL, 1982; BARBOUR & STRIBLING, 1990; LANDESUMWELTAMT, 2005). Análise dos macroinvertebrados Para a coleta dos macroinvertebrados bentônicos foi utilizada a metodologia de coleta com rede "d", com malha de 500 micras, amostrando todos os tipos de substratos presentes nos pontos amostrais, em cada ponto,

6 foram amostrados 1,5 m2 de substrato. Os substratos amostrados foram fundo argiloso, substrato folhiço e substrato arenoso. Após a coleta, esse material foi transferido para sacos plásticos contendo água do próprio local para triagem dos organismos vivos, facilitando desta forma a visualização. Cada amostra foi identificada imediatamente, contendo dados como ponto de coleta, tipo de substrato e data. A triagem dos organismos foi realizada no laboratório de Ecologia Estrutural e Funcional da Universidade Paulista, campus Sorocaba. O material recolhido foi lavado em peneira com malha de 500 micras e então colocado sob-bandeja branca em local bem iluminado. Para a identificação dos macroinvertebrados bentônicos foram utilizadas as chaves taxonômicas de Costa et al. (2006), Souza et al. (2007), Calor (2007), Mariano & Froehlich (2007), Lecci & Froehlich (2007), Pinho (2008) e Azevedo & Hamada (2008), chegando até o nível de família, taxa necessária para aplicação do índice biótico. Análise dos dados Para análise dos dados coletados utilizou-se a métrica BMWP- CETEC Biological Monitoring Working Party modificado para riachos brasileiros por Junqueira & Campos (1998). Este índice ordena as famílias de macroinvertebrados aquáticos em 9 grupos, seguindo um gradiente de menor a maior tolerância a poluição. A cada família correspondente a uma pontuação que começa em 1 e chega a 10, sendo que as famílias mais tolerantes à poluição recebem pontuações maiores, chegando em ordem decrescente, até 1, onde estão aquelas mais tolerantes a poluição. Onde depois de somadas as pontuações, quando 86, a qualidade da água é classificada excelente, entre 64 a 85, a qualidade da água é classificada boa, entre 37 a 63, a qualidade da água é classificada como regular, entre 17 a 36, a qualidade da água é classificada como ruim e 16 muito ruim. Além disso, foram obtidos também abundância e riqueza de organismos e calculado o índice de diversidade de Shannon-Wiener (H ), para tal foi utilizado o software BioEstat 5,0. O Índice de Shannon-Wiener estima a

7 diversidade de variáveis categóricas em uma população, avaliando os aspectos da riqueza e eqüitabilidade, os quais dizem respeito ao número de categorias da variável em questão e às proporções de cada uma destas, respectivamente. (Manual BioEstat 5.0). DESENVOLVIMENTO Foram realizadas quatro campanhas entre os meses de Maio de 2013 à Julho de 2014, sendo as coletas realizadas em 3 pontos do riacho Campininha. RESULTADOS Analisando as características físicas e químicas antes do rompimento da barragem dos pontos de amostragem verificou-se a presença de substratos argiloso, lodoso, rochoso e arenoso. A vegetação ripária está presente nos três pontos amostrados apresentando gramíneas e árvores. No lago há presença de poucas árvores. A vegetação rasteira é abundante em apenas uma parte de seu contorno. A estação amostral 2 é caracterizada por possuir baixa cobertura de vegetação ripária. O trecho do riacho nesta estação amostral é caracterizado com alta evidência de assoreamento e acúmulo de material em suas margens, apresentando um crescente estreitamento a cada coleta. A estação amostral 3 é caracterizada por possuir um maior grau de cobertura de vegetação ripária em ambas as margens, em relação às outras estações. O trecho do riacho nesta estação amostral possui algumas evidências de acúmulo de material em suas margens. Este trecho apresenta também uma maior quantidade de pedras e troncos caídos caracterizando um maior número de refúgios viáveis às espécies aquáticas. Após o rompimento da barragem no início de 2014, os pontos 1, 2 e 3 sofreram um grande impacto com a enorme quantidade de sedimento, modificando totalmente a paisagem do riacho. A temperatura mínima registrada foi de 21,0 C no ponto 3 no mês de Julho de 2013 e a temperatura máxima registrada foi de 22,9 C no ponto 2 nos

8 meses de novembro de 2013 e janeiro de O ph da estação amostral 1 ficou entre 6,5 e 7,0. No ponto 2 o ph ficou entre 6,0 e 7,2 e no ponto 3 ficou entre 6,3 e 6,7, mostrando-se ligeiramente ácido ou próximo do neutro em todas as estações amostrais. A condutividade apresentou valores máximos de 59 μs/cm no ponto um, 53 μs/cm no ponto dois e 57 μs/cm no ponto três, apresentando pouca variação entre as estações. Após o rompimento da barragem os valores máximos de condutividade atingiram 80 μs/cm na campanha 5 e 100 μs/cm na campanha 6. Os índices de sólidos totais dissolvidos apresentaram valores de 26 ppm no ponto 1. No ponto 2 ficou em 24 ppm e na estação amostral 3 ficou em 22 ppm. Após o rompimento da barragem os valores de TDS ficaram entre 70 ppm e 79 ppm. Em relação aos macroinvertebrados bentônicos, foram encontrados 167 organismos, divididos em 6 ordens e 11 famílias. As ordens encontradas foram: Coleóptera, Díptera, Basommatophora (Gastrópodes), Hemíptera, Odonata (sub-ordens Anisóptera e Zygoptera) e Oligochaeta. As famílias foram: Hidrophylidae, Dytiscidae, Culicidae, Physidae, Lymnaeidae, Belostomatidae, Notonectidae, Calopterigidae, Coenagrionidae, Gomphidae e Libellulidae. Na coleta de Julho de 2014 após a revitalização do ponto 1 registrou-se pela primeira vez a presença de indivíduos da classe Hirudinea. Figura 11: Coenagrionidae à esquerda e Libellulidae à direita.

9 Tabela 4. Macroinvertebrados bentônicos registrados no riacho Campininha. TAXON P1 P2 P3 Campanhas Classe Clitellata Subclasse Oligochaeta Classe Gastrópoda Ordem Bassomatophora Família Physidae Família Lymnaeidae Classe Insecta Ordem Coleoptera Família Dytscidae Família Hydrophilidae Ordem Diptera Família Culicidae Ordem Hemiptera Família Notonectidae Família Belostomatidae Ordem Odonata Família Calopterygidae Família Coenagrionidae Família Gomphidae Família Libellulidae Classe Hirudinea O ponto 1 apresentou maior abundância (119 indivíduos). O ponto 3 apresentou valores intermediários de abundância (30 indivíduos) e o ponto que apresentou menor abundância foi o ponto 2 (23 indivíduos). A maior riqueza foi registrada no ponto 1 apresentando 10 famílias. O ponto que apresentou menor riqueza foi o ponto 2 com 7 famílias. Em relação à diversidade, o ponto que apresentou maior diversidade foi o ponto 2 e o ponto 1 apresentou o menor índice de diversidade.

10 P1C1 P1C2 P1C3 P1C4 P1C5 P1C6 P2C1 P2C2 P2C3 P2C4 P2C5 P2C6 P3C1 P3C2 P3C3 P3C4 P3C5 P3C6 80 Abundância, riqueza e diversidade Abundância Riqueza Diversidade Gráfico 1: Abundância, riqueza e diversidade nos três pontos amostrados nas seis campanhas. Analisando a comunidade de macroinvertebrados bentônicos aplicando o índice BMWP CETEC, depois de somadas as pontuações, as campanhas de Maio, Julho e Novembro de 2013 apresentaram valores que classificaram a água como ruim. A campanha de Janeiro de 2014 realizada após o rompimento da barragem que represava o lago apresentou score que classificou a água como muito ruim (Tabela 5). Após o processo de revitalização do Ponto 1, esse ponto apresentou qualidade de água ruim e os outros dois pontos à jusante apresentaram qualidade muito ruim. Tabela 5. BMWP por campanha. Campanha Pontuação Qualidade da água Maio/ Ruim Julho/ Ruim Novembro/ Ruim Janeiro/ Muito ruim Maio/ Muito ruim Julho/ Ruim

11 CONSIDERAÇÕES FINAIS As coletas evidenciaram que, devido o processo de sedimentação que as estações estão sofrendo, a comunidade bentônica local estava reduzida a famílias de média e alta tolerância à poluição. Assim, este estudo, como em outros inúmeros realizados em vários países, permite classificar os macroinvertebrados bentônicos como importantes bioindicadores de qualidade da água, visto que, respondem imediatamente a diversos tipos de impactos. BIBLIOGRADIA CONSULTADA CALLISTO, M.; MORETTI. M.; GOULART M. Macroinvertebrados bentonicos como ferramenta para avaliar a saúde de riachos. Revista RBRH, vol 6 n1, CARDINALE, B.J., C.M. SMITH e PALMER M.A The influence of initial colonization by hydropsychid caddisfly larvae on the development of stream invertebrate assemblages. Hydrobiologia 455: GOULART, M.; CALLISTO, M. Bioindicadores de qualidade de água como ferramenta em estudos de impacto ambiental. Revista da FAPAM, ano 2, nº1, 2003 KLEINE, P. & TRIVINHO-STRIXINO, S Chironomidae and other aquatic macroinvertebrates of a first other stream: community response after habitat fragmentation.. Acta Limnol. Bras. 17(1): MALTICHIK, L. & CALLISTO, M. The use of rapid assessment approach to discuss ecological theories in wetland systems, Southern Brazil. Interciência, 29: , 2004 MORENO, P.; FRANÇA, J.S.; FERREIRA, W.R.; PAZ, A.D.; MONTEIRO, I. & CALLISTO, M. Use of the BEAST model for biomonitoring water quality in a Neotropical basin. Hydrobiologia, 630: , 2009 MORLEY, S. A. & KARR, J. R Assessing and restoring the health of urban streams in the Puget Sound Basin. Conservation Biology. 16 (6): WHITFIELD, J Vital signs. Nature, 411 (28): US Environmental Protection Agency (USEPA) Proposed guidelines for ecological risk assessment: Notice. FRL Federal Register, 61,