CENTRO UNIVERSITÁRIO AUGUSTO MOTTA PRÓ REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

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1 CENTRO UNIVERSITÁRIO AUGUSTO MOTTA PRÓ REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS POLUIÇÃO POR PETRÓLEO NOS AMBIENTES MARINHO E COSTEIRO Anna Paula Vinagre Bruno Rio de Janeiro 2006

2 2 Centro Universitário Augusto Motta Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas POLUIÇÃO POR PETRÓLEO NOS AMBIENTES MARINHO E COSTEIRO Monografia apresentada ao curso de Ciências Biológicas da UNISUAM, como parte dos requisitos para obtenção do Título de Licenciado em Ciências Biológicas. Por: Anna Paula Vinagre Bruno Professor Orientador: Ana Margarida Marques Portugal Rio de Janeiro 2006

3 3 Anna Paula Vinagre Bruno POLUIÇÃO POR PETRÓLEO NOS AMBIENTES MARINHO E COSTEIRO Banca Examinadora composta para a defesa de Monografia para obtenção do grau de Licenciado em Ciências Biológicas Aprovada em: de de 2006 Presidente e orientador: Profª Ana Margarida Marques Portugal 1º membro: 2º membro: Rio de Janeiro 2006

4 4 A verdadeira sobrevivência da espécie humana depende da manutenção de um oceano vivo e limpo, em toda a sua extensão. O oceano é o cinto de segurança do planeta. Jacques Cousteau

5 5 AGRADECIMENTOS A Deus, por me dar força e sabedoria; A meu querido pai que me proporcionou todo o recurso para que eu pudesse estudar e todo o apoio moral para que eu conquistasse meus objetivos; A meu esposo, Alexander, que foi incansável e paciente durante a elaboração e formatação deste trabalho; À minha mãe que, mesmo de longe, me fortalece e aconselha.; Aos meus irmãos, que são grandes amigos; Ao meu querido sobrinho Luiz Felipe, meu tesouro, que sempre me recebe com seu inocente e belo sorriso mostrando que tudo na vida vale a pena; Aos meus grandes amigos da UNISUAM, que me acompanham desde o primeiro dia de aula, sempre apoiando e aconselhando: Ana Beatriz, Eduardo e Custódio obrigada pelos belos momentos que passamos durante o curso; À Professora Ana Margarida Portugal, minha orientadora, que foi paciente, dedicada e que colaborou muito para a elaboração deste trabalho.

6 6 BRUNO, Anna Paula Vinagre. Poluição por Petróleo nos Ambientes Marinho e Costeiro, 2006, 29 p. Monografia (Licenciatura em Ciências Biológicas) Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa. Centro Universitário Augusto Motta UNISUAM RESUMO A poluição dos ambientes marinho e costeiro por petróleo, tem preocupado ambientalistas do mundo inteiro sendo alvo de inúmeros debates. Este tipo de impacto provoca verdadeiras catástrofes ambientais, com danos incalculáveis e muitas vezes irreversíveis ao meio ambiente. As atividades humanas como a pesca e uso recreacional do ambiente também fica comprometida gerando danos econômicos. Este trabalho apresenta os impactos ambientais causados por derramamentos de petróleo no meio ambiente marinho e costeiro. Palavras-chave: poluição, impacto, petróleo.

7 7 Sumário: 1. INTRODUÇÃO REVISÃO DE LITERATURA 2.1. Conceito de Poluição Marinha e Impacto Ambiental Principais Poluentes no Ambiente Marinho Composição e Características do Petróleo Processos Físicos, Químicos e Biológicos de Degradação do Petróleo Efeitos do Petróleo à Biota Marinha Vulnerabilidade dos Ambientes Marinhos e Costeiros ao Impacto por Óleo Estuários e Manguezal Costão Rochoso e Praia Arenosa Recife de Coral Conseqüências Econômicas dos Derrames de Petróleo nos Ambientes Marinhos Conclusões Referências bibliográficas...27

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9 1. Introdução Os oceanos ocupam a maior parte da superfície do planeta sendo utilizados como fonte de alimento e subsistência para o homem através da pesca desde os primórdios e, também, como meio de transporte e fonte de matérias-primas. Devido a ocupação humana ser preferencialmente feita nas regiões costeiras ou próximas destas, estas regiões estão submetidas a diferentes tipos de poluição tais como lançamento de esgoto doméstico, hospitalar, industrial e acidentes envolvendo derrame de petróleo. O petróleo é um produto presente na natureza, de origem fóssil, de grande importância econômica por ser uma fonte de energia e matéria prima para diferentes produtos. É um composto natural complexo que ocorre devido à mistura de compostos inorgânicos e possui alta toxicidade além de possuir menor densidade que a da água. Em contato com a água do mar, o petróleo é degradado e este processo ocorre em várias etapas. Este composto químico impacta de forma mais agressiva os ecossistemas costeiros que o oceano aberto. A maior parte dos acidentes ocorre durante o transporte do combustível por navios e oleodutos. Além de prejuízos a fauna e flora marinha, o homem também é afetado, principalmente as comunidades pesqueiras cujo sustento se dá pela utilização direta dos recursos marinhos. Este trabalho tem como objetivo apresentar os impactos gerados pelo derrame de petróleo nos ambientes marinho e costeiro, indicando aquelas comunidades mais vulneráveis a este tipo de impacto ambiental.

10 2 2. Revisão de Literatura 2.1. Poluição Marinha e Impacto Ambiental Os oceanos ocupam praticamente 71% da superfície terrestre sendo utilizados como fonte de alimento para o homem e, também, como meio de transporte e fonte de matérias-primas. Atualmente, 60% da população mundial está localizada em cidades costeiras ou em regiões próximas. Em conseqüência disso, o ambiente marinho, principalmente costeiro acaba sendo atingido por detritos que causam poluição desses ambientes (SOS Terra, 2006). A poluição marinha é definida como a introdução direta ou indireta pelo homem, de substâncias ou energias no meio marinho, incluindo os estuários, sempre que a mesma provoque ou possa vir a provocar efeitos nocivos, tais como danos aos recursos vivos, perigo à saúde do homem, entraves às atividades marítimas, incluindo a pesca e as outras utilizações legítimas do mar, alteração da qualidade da água do mar, no que se refere à sua utilização e deterioração dos locais de lazer (ONU, 1982). Impacto ambiental é definido oficialmente como qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades humanas e de processos naturais que, diretamente, afetem: (I) a saúde, a segurança e o bem estar da população; (II) as atividades sociais e econômicas; (III) a biota; (IV) as condições estéticas e sanitárias do ambiente; (V) a qualidade dos recursos ambientais (Resolução CONAMA ). Também pode ser definido como qualquer alteração significativa do meio ambiente em um ou mais de seus componentes provocadas por uma ação humana. (FEEMA, 1987). Segundo a FEEMA/PETROBRAS (1990) o impacto ambiental pode ser: Negativo ou adverso: quando a ação resulta em um dano à qualidade de um fator ou parâmetro ambiental; Impacto imediato: quando o efeito surge no instante que se dá a ação;

11 3 Impacto a médio ou longo prazo: quando o impacto se manifesta certo tempo após a ação; Impacto temporário: ocorre quando seus efeitos têm duração de tempo determinada; Impacto reversível: quando o fator ou parâmetro ambiental afetado, cessada a ação, retorna às suas condições originais; Impacto irreversível: quando, uma vez ocorrida a ação, o fator ou parâmetro ambiental afetado não retorna às suas condições originais em um prazo previsível. Pode-se distinguir o impacto ambiental crônico do impacto agudo. No primeiro caso o poluente é lançado continuamente no ambiente; como por exemplo os lançamentos de efluentes contendo hidrocarbonetos que chegam todos os dias na Baía de Guanabara oriundos dos postos de gasolina da cidade. Já o impacto agudo é aquele que ocorre de maneira intensa e episódica, como o caso do derrame de óleo ocorrido na Baia de Guanabara em Janeiro de Principais Poluentes no Ambiente Marinho Os oceanos e os mares são os derradeiros sorvedouros dos subprodutos gerados pelas atividades humanas e acolhem, de forma direta ou indireta, uma grande variedade de poluentes, rejeitos urbanos, agrícolas e industriais. Pelo fato da maioria dos grandes centros urbanos estarem localizados em regiões costeiras, e geralmente próximos à baías e estuários, estas áreas são, comparativamente aos oceanos, as mais vulneráveis ao impacto da poluição (PEREIRA E SOARES, 2002). Os poluentes que atingem o ambiente marinho podem ser classificados de diversas formas, sendo que uma delas, comumente utilizada, baseia-se na persistência no ambiente. Persistência é a propriedade de um composto químico conservar durante um certo tempo sua estrutura química e sua ação bioquímica, em particular sua toxidez. Os hidrocarbonetos clorados ou fosforados são geralmente persistentes, o que provoca sua acumulação na natureza e nos organismos (LEMAIRE & LEMAIRE, 1975 apud FEEMA / PETROBRAS, 1990 ).

12 4 De acordo com esse critério, os poluentes podem ser classificados em quatro grandes categorias: poluentes não conservativos ou biodegradáveis, facilmente dissipáveis, conservativos e resíduos sólidos (PEREIRA E SOARES, 2002). Segundo o Vocabulário Básico do Meio Ambiente (FEEMA / PETROBRÁS, 1990), toxicidade é a capacidade de uma toxina ou substância venenosa produzir dano a algum organismo animal. A toxicidade pode ser aguda ou crônica. A primeira ocorre quando qualquer efeito venenoso produzido dentro de um certo período de tempo, usualmente de 24 a 96 horas, que resulte em dano biológico severo e, ás vezes, em morte (THE WORLD BANK apud PETROBRAS, 1990). Já a segunda é resultante da exposição a um produto tóxico durante um longo prazo, em relação ao tempo de vida (DICCIONARIO DE LA NATURALEZA, apud FEEMA/PETROBRAS, 1990). A poluição por óleo pode ser catastrófica. Por exemplo, na área de um derrame pode haver eliminação completa das comunidades marinhas presentes e após um período de tempo relativamente longo, o local pode ser recolonizado por espécies características de estágios de sucessão inicial (PEREIRA & SOARES, 2002). Além de poluir as águas e o substrato marinho, o petróleo impossibilita a utilização dos ecossistemas costeiros, como por exemplo as praias pelos banhistas, além da retirada e consumo de pescado e mariscos. Estima-se que, a cada ano, cerca de 3 a 4 milhões de toneladas de petróleo são jogadas no mar em todo mundo (ADITAL, 2005 apud ALVES, 2005). Derrames de petróleo ocorrem através dos acidentes com navios petroleiros ou devido à lavagem de seus motores e reservatórios diretamente na água. Segundo Pereira e Soares (2002) embora os casos de poluição provocados por acidentes com grandes navios petroleiros tenham sempre obtido destaque na mídia, esse tipo de contribuição representa apenas uma pequena parcela da quantidade de óleo introduzida nos oceanos (Figura 1).

13 5 Figura 1. Fontes de petróleo para o ambiente marinho. (PEREIRA E SOARES, 2002). De fato, as operações rotineiras de transporte e efluentes são as maiores fontes de petróleo para o ambiente marinho. O Brasil aumentou muito a exploração de petróleo em águas além da costa, levando à implementação de uma rede de terminais marítimos para transporte e distribuição do produto ao longo de várias áreas da costa, aumentando a quantidade de derrames e a possibilidade de impacto sobre as comunidades marinhas (PEREIRA E SOARES, 2002).

14 Composição e Características do Petróleo A composição química do petróleo é complexa e extremamente influenciada por condições físico-químicas, biológicas e geológicas do ambiente em que ele foi formado. Os principais constituintes do petróleo são os hidrocarbonetos principalmente alcanos, cicloalcanos e aromáticos que correspondem de 50% a 98% do petróleo. Por outro lado, os compostos de enxofre e os ácidos graxos, correspondem, respectivamente, a aproximadamente 10% e 5% da composição do petróleo. Além desses componentes o petróleo ainda possui uma quantidade considerável de substâncias nitrogenadas e vários metais pesados (OVERSTREET e GALT, 1995 apud CARVALHO, 2003). De acordo com sua constituição, o petróleo pode ter diferentes características físicas, químicas e toxicológicas as quais se alteram ao longo do tempo no ambiente marinho. O conjunto dessas alterações faz parte de um processo denominado intemperismo (CETESB, 2002) e será estudado detalhadamente no próximo item. Os óleos podem ser divididos em três grupos, de componentes leves, médios e pesados. Segundo a Petrobrás (2004), os hidrocarbonetos podem ser: Saturados: neste caso, as moléculas contêm quantidade suficiente de átomos de hidrogênio suficiente para saturar os átomos de carbono. Os hidrocarbonetos saturados se distinguem em parafínicos (cadeias retilíneas com ligações simples) e naftênicos (cadeias fechadas com ligações simples). Insaturados: neste caso, as moléculas não contêm quantidade de átomos de hidrogênio suficientes para saturar os átomos de carbono. Os hidrocarbonetos insaturados distinguem-se em: aromáticos (cadeia fechada, apresentando ligações duplas e simples alternadas, ou seja, núcleo benzênico), diolefinas (cadeias retilíneas com duas ligações duplas) e acetilênicos (cadeias retilíneas com ligação tripla). Classificados, usualmente, segundo a base, os petróleos podem ser parafínicos, aromáticos, naftênicos ou mistos. Os petróleos brasileiros têm sido, predominantemente, de base parafínica (PETROBRAS, 2004).

15 7 A toxicidade química do petróleo está nos hidrocarbonetos aromáticos, sobretudo os mais leves, que apresentam de um a três núcleos aromáticos. Infelizmente, os hidrocarbonetos tóxicos leves são também mais solúveis na água do mar. Já os alcanos são pouco tóxicos e biodegradáveis. Os alcatrões, por sua vez, não são solúveis em água, mas freqüentemente contêm compostos perigosos para a saúde (sobretudo cancerígenos). O petróleo bruto é uma mistura de várias centenas de moléculas de hidrocarbonetos dessas três famílias, enquanto o petróleo refinado é mais rico em moléculas de uma das famílias. De acordo com sua composição, a viscosidade do petróleo varia sensivelmente (LAUBIER, 2003) Processos Físicos, Químicos e Biológicos de Degradação do Petróleo O petróleo derramado no mar sofre vários processos de natureza física, química e biológica que atuam na sua alteração e/ ou degradação (LAUBIER, 2005). Geralmente, os processos físico-químicos têm início e ação mais rápidos (NICODEM et al., 1997). Segundo Ferrão 1, os principais processos sofridos pelo óleo no mar são: Espalhamento: é caracterizado pela formação de um filme superficial na interface água-ar logo nos primeiros momentos de um derrame, sendo um dos processos mais expressivos. É influenciado pelas condições climáticas e oceânicas, assim como por outros processos como evaporação, dissolução, entre outros, e depende do tipo de óleo derramado. Oxidação: é a combinação química dos hidrocarbonetos com o oxigênio. Contribui para o intemperismo do petróleo uma vez que forma compostos solúveis. Sais minerais dissolvidos em água aceleram a taxa de oxidação. Metais traço agem como catalisadoras da reação de oxidação, ao passo que compostos de enxofre na mistura fazem decrescer essa taxa. Foto- oxidação: ocorre a partir da incidência da luz ultravioleta e da presença de oxigênio sobre o óleo, aumentando assim a presença de oxigênio nos componentes do petróleo. Os compostos assim produzidos são consideravelmente mais tóxicos e 1 De acordo com Ferrão (2005) os processos mecânicos, químicos e biológicos de desintegração e decomposição do óleo no mar são chamados conjuntamente de intemperismo.

16 8 mais solúveis em água, porém tem menor tempo de permanência. Tanto o óleo presente na superfície da água quanto o presente na coluna d água estão expostos à ação da foto-oxidação. Dispersão: mar agitado, com ondas e turbulência quebra a mancha produzindo manchas de óleo de diversos tamanhos. As manchas menores ficam em suspensão na coluna d água, sofrendo processos como biodegradação e sedimentação. A taxa de dispersão depende do tipo de óleo, o grau de intemperismo em que se encontra e o estado do mar, sendo mais propenso a se estabelecer na presença de ondas mais agitadas que se quebram. Evaporação: depende fundamentalmente da temperatura e das condições de batimento do mar. Também influem a volatilidade do óleo associado às condições climáticas. Grandes ondas, mar agitado e ventos fortes facilitam a evaporação do óleo, que pode perder até 25% do volume no primeiro dia do derrame (óleo leve). Emulsificação: processo em que o óleo tende a absorver a água, formando emulsões de água e óleo, favorecido pelas condições de mar moderadas a encrespadas. Porém, emulsões podem se separar em água e óleo novamente quando as condições de mar forem calmas ou quando estiverem encalhados na costa, e se forem aquecidos pela luz solar. Alguns tipos de óleo podem formar emulsões estáveis. O óleo emulsificado é de baixa degradabilidade e pode aumentar o volume de poluente em até quatro vezes. Dissolução: uma parte dos hidrocarbonetos pode passar em solução para a coluna de água, dependendo de vários fatores como: composição do óleo, extensão da mancha, temperatura da água, turbulência e grau de dispersão. Componentes pesados do óleo cru não se solubilizam, ao passo que os mais leves, como benzeno e tolueno (hidrocarbonetos aromáticos) têm maior solubilidade em água. Porém estes componentes são os mais voláteis e são perdidos muitas vezes por evaporação mais rapidamente que por dissolução. Biodegradação: consiste na degradação do óleo por bactérias e fungos naturalmente presentes no mar. A taxa de biodegradação é influenciada pela temperatura, disponibilidade de oxigênio e nutrientes (principalmente nitrogênio e fósforo). Pesquisas desenvolvidas mostraram que diversos grupos de bactérias e

17 9 fungos têm habilidade para degradar os componentes de petróleo. As bactérias, responsáveis pela degradação do óleo estão presentes no mar e tendem a ser mais abundante em áreas muito poluídas. Após um derramamento de óleo, as bactérias encontram nos componentes do óleo uma fonte de carbono, iniciando o processo chamado de biodegradação. Observa-se que este processo ocorre apenas quando existe água e óleo, sendo praticamente impossível a degradação do óleo na linha da costa devido à falta de água. Sedimentação: parte do óleo se sedimenta após adesão com partículas em suspensão ou matéria orgânica presentes na coluna d água. A maioria dos óleos crus não afunda sozinho na água do mar devido à sua densidade menor que a da água. Por isso é necessária a união com outras partículas. Uma vez sedimentado, os processos de degradação do óleo são drasticamente reduzidos Os processos de espalhamento, evaporação, dispersão, emulsificação e dissolução são os mais importantes nos períodos iniciais de um derrame, enquanto que a oxidação, sedimentação e biodegradação ocorrem a longo prazo. Com o passar do tempo, o óleo no ambiente mudará suas características iniciais, ficando menos tóxico, mais denso e viscoso e mais persistente (ARAÚJO, 2005). Segundo Pons e Oliveira,(2003), o vento e a ondulação tendem a quebrar a continuidade da mancha de petróleo, o que contribui para alterar as suas propriedades, comportamento e toxicidade. Na figura 2 podem ser observados os principais processos acima descritos

18 10 Figura 2: Processos naturais de degradação do óleo no mar. Fonte: CETESB, 2006.

19 Efeitos do Petróleo à Biota Marinha A utilização do petróleo traz grandes riscos para o meio ambiente desde o processo de extração, transporte e refino, até o consumo, com a produção de gases que poluem a atmosfera. Alguns dos piores danos são registrados durante o transporte do combustível, quando ocorrem vazamentos em grande escala de oleodutos e navios petroleiros (CETESB, 2005). O despejo do petróleo em grandes quantidades afeta o ecossistema e o grau dessa alteração depende da localização do derrame, do tipo e da quantidade de óleo derramado (MELO e AZEVEDO, 1997). De acordo com Pons e Oliveira,(2003), os ecossistemas são sempre afetados em maior ou menor grau tendo como conseqüências alteração do ph, diminuição de oxigênio dissolvido e diminuição do alimento disponível e, estas atingem sempre maior relevância em ecossistemas fragilizados ou quando as medidas de combate ao derrame se revelam insuficientes. O óleo espalha-se (maré-negra) geralmente de maneira horizontal na superfície da água, formando manchas que podem chegar a quilômetros de extensão, dependendo do derramamento (EPA, 1999 apud ARAÚJO, 2005). Por ser menos denso que a água, o petróleo flutua sobre ela; essa camada impede a penetração de oxigênio do ar e da luz do sol. Sem oxigênio os peixes não podem viver e, sem a luz, o fitoplâncton e o fitobentos (microalgas e macroalgas que vivem sobre ou fixas ao substrato) não realizam fotossíntese (PEREIRA, 2006). No mar o fitoplâncton é o produtor primário mais importante, constituindo a base da cadeia alimentar marinha. Assim, um derrame de óleo no ambiente faz diminuir a taxa de fotossíntese das algas e a disponibilidade de oxigênio na água afetando toda a cadeia alimentar. Os animais nectônicos e bentônicos têm reduzida oferta de oxigênio e morrem de asfixia. Além disso o petróleo também adere às brânquias dos peixes e crustáceos impedindo-os de respirar (Figuras 3 e 4) (PEREIRA e SOARES, 2002 ; CETESB, 2000).

20 12 Figura 3: Petróleo nas guelras dos peixes levando-os à morte. Fonte: Revista Superinteressante (2000). Figura 4: Efeito do petróleo nos caranguejos. Fonte: Revista Superinteressante (2000)

21 13 Além da toxicidade, a temperatura do petróleo sob o sol pode atingir 60º C matando o fitoplâncton e o zooplâncton marino que alimentam milhares de espécies direta ou indiretamente (Pons e Oliveira, 2003). Segundo Laubier (2005), a poluição causada por uma maré negra evolui em três fases. Durante a fase de extensão, ela se espalha tanto superficialmente quanto em profundidade. É nessa fase, que dura cerca do dobro do tempo do derramamento, que os organismos marinhos são envenenados e mortos. Vem, em seguida, a fase de estabilização, na qual a toxicidade nos diferentes elementos atingidos água do mar, sedimentos, leitos, organismos vivos, etc. se estabiliza. Essa fase dura de alguns meses a mais de 1 ano, de acordo com a composição física e química do bioma. Por fim, na fase de recolonização, as populações destruídas se reconstroem progressivamente. Marcada por diversos episódios, essa última etapa se estende por cerca de 10 anos nas latitudes temperadas. Por permanecer na superfície ou próximo desta, nas fases iniciais do derrame, o óleo impregna as aves e as suas penas ganham permeabilidade, como resultado, os animais ficam mais pesados e afogam-se. (Figura 5). O óleo também se adere à pele dos mamíferos marinhos contaminando-os (Figura 6). Também ocorrem mortes por envenenamento devido à ingestão direta de petróleo ou inalação dos compostos aromáticos na atmosfera (Figura 7) (PEREIRA, 2006). Figura 5: Ave marinha coberta pelo petróleo. Fonte: CETESB (2006).

22 14 Figura 6: Mamífero marinho envenenado por óleo. Fonte:CETESB (2006) Figuras 7: (A) Ave marinha morta coberta por petróleo; (B) Ave marinha envenenada por petróleo; (C) Caranguejo coberto de petróleo; (D) Foca coberta de petróleo. Fonte: NATURLINK (2006). Os derrames petrolíferos também provocam efeitos climáticos prejudiciais. A capa oleosa que se forma à superfície impede as trocas de água entre o oceano e a atmosfera, causando uma diminuição na precipitação. Simultaneamente, a atmosfera fica carregada de partículas de hidrocarbonetos, agravando, globalmente, o problema das chuvas ácidas (PEREIRA, 2006).

23 15 Ao se tornar mais denso ao longo do processo de intemperismo o óleo afunda, cobrindo as comunidades biológicas que vivem sobre o assoalho marino, gerando um impacto físico, soterramento, e também, químico - intoxicação dessas comunidades com hidrocarbonetos (CETESB, 2002). Segundo Laubier (2003), quanto mais fina for a emulsão resultante, mais facilmente ela penetra nos diferentes nichos do ecossistema submarino. A estrutura do ecossistema de águas abertas é extremamente influenciada e controlada pelo suprimento de nutrientes aos produtores primários (fitoplâncton), determinando o tamanho, composição, abundância e diversidade destes produtores, os quais suportam todo o resto da cadeia alimentar. Uma vez que o fitoplâncton ocorre caracteristicamente na camada mais superficial do oceano, é justamente esta a fração mais susceptível ao petróleo, com alto risco de exposição ao produto (API, 1985). Muitos efeitos sub-letais podem ocorrer em diferentes escalas na comunidade pelágica, causando algum grau de perturbação no equilíbrio das mesmas. Um dos principais efeitos subletais é a bioacumulação de hidrocarbonetos através da teia alimentar. Uma vez que vários componentes do fitoplâncton ingerem pequenas partículas de óleo, transferindo os contaminantes aos seus predadores e assim por diante até os níveis tróficos mais elevados da cadeia alimentar (CETESB, 2002). Em águas rasas e próximas à costa como baías, canais e enseadas abrigadas, os efeitos do óleo nas comunidades pelágicas pode ser bem maior devido à circulação reduzida destes ambientes e à maior permanência do petróleo em contato com os organismos. A contaminação nestes casos afeta especialmente o fitoplâncton, zooplâncton e as populações de peixes(api, 1985). Quanto ao aspecto da toxicidade, os impactos às comunidades biológicas variam de acordo com o grau da toxicidade de cada tipo de óleo e ao período de exposição ao óleo (CETESB, 2002).

24 Vulnerabilidade dos Ambientes Marinhos e Costeiros ao Impacto por Petróleo Os efeitos do petróleo nos ecossistemas marinhos são dependentes de algumas variáveis já descritas tais com o tipo de óleo, condições climáticas no momento do derrame e nas primeiras horas após o mesmo, bem como das características físico-químicas e biológicas locais. De acordo com Araújo (2005), os ecossistemas costeiros são altamente dinâmicos e de grande fragilidade. A menor perturbação poderá desencadear um desequilíbrio irreversível para as comunidades neles estabelecidas. De forma geral, as regiões costeiras mais abrigadas tendem a reter mais o petróleo que as áreas abertas que permitem uma dispersão mais rápida (PEREIRA e SOARES, 2002). Portanto os ecossistemas costeiros, apresentam maior grau de vulnerabilidade aos impactos provocados por um derrame de petróleo quando comparados com áreas abertas do oceano (CETESB, 2002). Estes últimos não têm sido contemplados nos índices e classificações dos ecossistemas em termos de vulnerabilidade ao petróleo, principalmente devido ao fato de haverem poucos estudos sobre o comportamento destas comunidades em contato com o petróleo (API, 1985). Segundo a CETESB (2006), vulnerabilidade é um conceito geral que envolve vários fatores, entre eles: sensibilidade das populações atingidas, tempo de permanência do óleo no ambiente, suscetibilidade do ambiente a derrames de óleo, capacidade e tempo de recuperação a formas de limpeza possíveis. Levando-se em conta estas diferenças, vários autores se preocuparam em definir uma escala relativa de vulnerabilidade dos ecossistemas costeiros aos derrames de petróleo. Entre os mais conhecidos índices de vulnerabilidade estão os de GUNDLACH e HAYES (1978), sendo que este último é o mais utilizado atualmente para ecossistemas costeiros (Quadro I) (CETESB, 2002).

25 17 Quadro I: Índice de vulnerabilidade dos ecossistemas costeiros. Segundo Gundlach & Hayes, (1978 apud CETESB, 2002). VULNERABILIDADE DOS ECOSSISTEMAS COSTEIROS (GUNDLACH & HAYES, 1978) Índice* Ambiente 1 Águas abertas 2 Costões expostos 3 Praias de cascalho 4 Praias de areia grossa 5 Praias de areia fina 6 Praias lodosas 7 Planícies de maré 8 Águas estuarinas / abrigadas 9 Costões abrigados 10 Recifes de Coral 11 Marismas 12 Manguezais * valores em ordem crescente de vulnerabilidade. Fonte: CETESB, Dentre os ecossistemas marinhos mais sensíveis ao impacto provocado por petróleo estão os manguezais, recifes de corais, planícies lamosas e outros sistemas de baixo hidrodinamismo (CETESB, 2003). A seguir descreveremos alguns dos ecossistemas marinhos e costeiros que se destacam em termos de importância ecológica e que apresentam maior vulnerabilidade aos impactos provocados por derrame de petróleo, segundo apresentado no Quadro I.

26 Estuário e Manguezal: Os estuários podem ser definidos geograficamente como uma região costeira parcialmente fechada, onde a água doce de um rio e a água do mar encontram-se e misturam-se. Tais regiões estão normalmente sujeitas à forte influência da bacia de drenagem do rio e possuem, em regiões equatoriais e tropicais um tipo característico de vegetação denominada manguezal (SCHMIEGELOW, 2004). Estuários e manguezais são ecossistemas geralmente muito produtivos por causa dos subsídios do fluxo da água e devido a abundância de nutrientes (ODUM, 2002). Segundo Schaeffer-Novelli (1995) o manguezal é um ecossistema costeiro de transição entre o ambiente terrestre e marinho, constituído por espécies vegetais lenhosas típicas, adaptadas à flutuação de salinidade e caracterizadas por colonizarem sedimentos predominantemente lodosos, com baixos teores de oxigênio e rico em matéria orgânica. Os estuários, muitas das vezes, são chamados de berçário da natureza por serem importantes áreas de desova de diversos vertebrados e invertebrados marinhos. Além disso são áreas de criação de larvas jovens, constituindo também local de alimentação para espécies marinhas adultas e até para as de água-doce (SCHMIEGELOW, 2004.). Os mangues ocorrem próximos à costa e podem ser impactados por óleo de refinarias ou terminais ou por óleo de derramamentos que ocorrem distantes da costa (CEITA, 2005). O petróleo causa uma série de alterações nos bosques de mangue. A recuperação deste ecossistema é lenta, podendo levar décadas. (RODRIGUES, 1997). A reação do manguezal a um derrame depende da quantidade do petróleo derramado, do tipo do óleo, de sua toxicidade e do tempo de permanência do óleo neste ambiente. No petróleo existem constituintes tão tóxicos que eliminam os micróbios do solo essenciais para o ciclo de nutrientes dos manguezais (WAGENER et al 2002). Segundo Wagener e colaboradores (2002), a degradação do petróleo no solo é muito lenta, fato que se torna mais crítico no solo do manguezal. O óleo pode permanecer no solo do

27 19 manguezal por anos. Os crustáceos que se enterram nesse substrato também levam óleo para debaixo do solo, além de se exporem aos poluentes, com riscos para a alimentação humana. Os manguezais são ambientes dos mais sensíveis à poluição por óleo (CARLBERG, 1980), por isso são prioritários quanto à defesa no caso da ocorrência de um derramamento (WAGENER et al., 2002). A presença de óleo nos manguezais afeta as árvores pois impede que respiração seja realizadas através das lenticelas presentes nos pneumatóforos dos gêneros Avicennia e Laguncularia e nos rizóforos da espécie Rizophora mangle. Estas raízes ficam cobertas pela película de óleo prejudicando as árvores. Desta forma o óleo é capaz de matar rapidamente plantas adultas de manguezal suprimindo assim todo o balanço do ecossistema já que os vegetais vão perdendo as folhas não realizando, assim, a fotossíntese. Além disso, as características e dinâmica das plantas jovens ou recém-germinadas são afetadas e são justamente essas plantas jovens que determinam o potencial de regeneração do ecossistema frente a perturbações e tensores como o próprio óleo (WAGENER et al., op cit.). A presença de óleo vai afetar outras comunidades entremarés, eliminando completamente algas, caranguejos, moluscos e outros invertebrados, muitas vezes de interesse econômico. Também são afetadas populações de peixes e crustáceos que utilizam o manguezal exclusivamente como criadouro de larvas. Os efeitos da destruição dos manguezais podem ser detectados por toda a cadeia alimentar costeira (WASSERMAN e CRAPEZ, 2005). Os animais que habitam este ecossistema podem morrer em poucos dias sem poder respirar outros vão se intoxicar aos poucos ao ingerirem folhas e serem contaminados (PONS e OLIVEIRA, 2003). A poluição por petróleo no manguezal afeta diretamente outros ambientes adjacentes que dependem da fertilidade deste ecossistema (WAGENER et al, op cit. ). Wasserman e Crapez (2005) mostraram a ordem de grandeza temporal de cada um dos processos de degradação do ecossistema manguezal provocado pelo derramamento de óleo. Estas informações são apresentadas no quadro II.

28 20 Quadro II: Ordem de grandeza temporal de cada um dos processos de degradação provocada por óleo em ambiente de manguezal segundo Wasserman e Crapez (2005). Tempo de Exposição e Natureza do Impacto Agudo Impacto Observado 0 a 15 dias Morte de aves, tartarugas, peixes e invertebrados 15 a 30 dias Desfoliação e morte de pequenas árvores de mangue e desaparecimento das comunidades associadas às raízes como mexilhões, ostras e macroalgas. Crônico 30 dias a 1 ano Desfoliação e morte de árvores maiores (1 a 3 m), danos irreparáveis aparecem nos tecidos das raízes. 1 a 5 anos Morte das grandes árvores de mangue (mais de 3 m). Nas sobreviventes ocorre perda das raízes sujas de óleo e crescimento de outras raízes (mas freqüentemente deformadas). Tem início a re-colonização das áreas afetadas pelo óleo. 1 a 10 anos Redução da produção de serrapilheira, redução da capacidade de reprodução e redução da sobrevida das plântulas. 10 a 50 anos (?) Recuperação completa. Segundo Ceita (2005), o melhor tratamento para o manguezal afetado por óleo é manter a vegetação com os hidrocarbonetos e não lavá-la pois o tratamento aumentará o dano Costão Rochoso e Praia Arenosa Os costões rochosos são considerados um dos ecossistemas mais importantes dos habitats costeiros por abrigarem grande número de espécies de grande importância ecológica e econômica, tais como mexilhões, ostras, crustáceos e peixes. São locais de alimentação, crescimento e reprodução de um grande número de espécies por receberem grande quantidade de nutrientes provenientes dos sistemas terrestres, apresentando grande biomassa assim como elevada produção primária devido à presença de micro e macro algas bentônicas (PEREIRA e SOARES, 2002).

29 21 Em costões rochosos atingidos por petróleo, processos como hidrodinamismo e marés são fatores importantes a serem levados em consideração. O grau de contaminação do entre-marés está ligado à maré atuante durante o evento - maior exposição em marés vivas ou de sizígia (CETESB, 2002). Costões expostos à ação das ondas são pouco sensíveis a derrames já que o óleo é retirado rapidamente do ambiente pelo próprio hidrodinamismo local. Já os abrigados da ação das ondas (Figura 8) constituem ambientes sensíveis já que o tempo de residência do óleo pode ser muito alto. A permanência do óleo aderido aos organismos impede que os mesmos exerçam suas funções biológicas normais. O óleo impregnado às conchas aumenta o peso do animal desalojando-o do substrato. Mesmo a coloração preta do óleo, age de forma a aumentar a temperatura corpórea do organismo (CETESB, 2002). Figura 8: Costão rochoso coberto pelo petróleo. Fonte:Terra (2006). De acordo com Maglioca (1987), praias arenosas e lodosas são tipos de costa baixa, no contato terra-água, formada por acúmulo de areia, inclusive seixos. Delimitadas de um lado pela linha de maré baixa, e do outro, por uma mudança do material (solo) ou por uma expressão fisiográfica,

30 22 tal como uma duna, falésia ou pela linha de vegetação permanente. As praias arenosas estão entre os ecossistemas marinhos de menor produtividade (SCHIMIEGELOW, 2004). Nas praias o ambiente é tridimensional, ou seja, os organismos ocupam a superfície (areia ou lama), enterram-se no substrato e vivem nos espaços entre os grãos (fauna intersticial). Nas praias, a maioria dos organismos são móveis (SCHIMIEGELOW, 2004). Nas praias arenosas o gradiente de vulnerabilidade é inversamente proporcional ao grau de hidrodinamismo, sendo que praias expostas à ação das ondas podem ser limpas naturalmente em poucas semanas, enquanto que em praias abrigadas (geralmente lodosas, ou areno-lodosas) o óleo pode permanecer por décadas afetando todo o sistema (API, 1985). Uma vez que o petróleo atinge o sedimento das praias (Figura 9), especialmente na zona de entremarés, todos os componentes da comunidade podem ser direta ou indiretamente afetados (epifauna, meiofauna, endofauna). Os danos mais observados durante um derrame de óleo na zona entremarés são conseqüência do recobrimento e da intoxicação (CETESB,2002). Figura 9: Petróleo cobrindo a areia de uma praia (Ortega, 2003).

31 Recife de Coral Os recifes de corais estão entre as comunidades bentônicas mais complexas. São constituídos de pequenos pólipos pertencentes à classe dos cnidários, que constroem colônias de formas delicadas ou extremamente robustas. Os recifes de coral São encontrados em diversas regiões do planeta, crescem em abundância em áreas onde a água é quente, limpa e clara, e haja grande iluminação solar. Estima-se que mais de 3000 espécies de animais possam habitar um único recife (SCHIMIEGELOW, 2004). Os recifes de coral são encontrados tipicamente em águas rasas. Há também aqueles que se encontram parte do tempo expostos durante a maré baixa. Estes são muito susceptíveis a derrames já que o óleo pode alcançar a zona costeira durante marés baixas e atingi-los diretamente (CETESB, 2002). O tipo de óleo é um fator muito importante a ser considerado. Óleos leves, por apresentarem frações tóxicas solúveis, exibem elevado perigo aos recifes de águas rasas. Óleos mais grossos dificilmente entram em contato com corais das regiões do sublitoral (RPI, 1990). Recifes localizados próximos ao infralitoral, em regiões de elevado hidrodinamismo, exibem menor susceptilidade do que recifes localizados em águas calmas. Nestes últimos, o tempo de permanência do óleo pode atingir longos períodos. Em recifes de águas mais profundas, entretanto, a grande agitação da água pode favorecer a deposição do óleo para o fundo, podendo vir a atingi-los. Recifes de infralitorais de águas calmas raramente são atingidos quando se trata de derrames de óleo do tipo pesado (RPI, 1990). Águas com altas temperaturas, necessárias ao desenvolvimento de corais, asseguram um rápido crescimento de microorganismos capazes de degradar hidrocarbonetos. Entretanto, a natureza calcária formadora do esqueleto desses animais é um fator agravante pois nesse substrato o petróleo adere e é absorvido. Dentro desse contexto, o óleo parece persistir nestes ambientes por longos períodos, apesar das condições de temperatura serem favoráveis ao processo de biodegradação (CETESB, 2002).

32 24 Os próprios efeitos do óleo podem ser maiores em ambientes tropicais (águas com temperaturas mais elevadas), onde o produto é geralmente mais solúvel. O aumento na concentração das frações hidrossolúveis leva muitos organismos a uma rápida incorporação do contaminante (API, 1985). O fato de os recifes de coral necessitarem de muita luz para o seu desenvolvimento os torna mais vulneráveis aos derrames de óleo, uma vez que o recobrimento afeta diretamente a incidência luminosa sobre os corais (CETESB, 2002). Recifes de coral são ambientes sensíveis, e os derrames podem causar impactos desastrosos. Segundo Gundlach e Hayes (1978 apud CETESB, 2002), os recifes de coral são classificados como medianamente, recifes localizados em maiores profundidades, e altamente sensíveis, recifes de águas rasas (CETESB,2002). Estudos a longo prazo em corais cronicamente impactados por óleo, têm demonstrado que a recuperação desses ambientes é muito lenta. Cuidados, então, devem ser tomados de modo a prevenir a contaminação dos recifes em situações potenciais de impactos por óleo (OCIMF, 1980) Conseqüências Econômicas dos Derrames de Petróleo nos Ambientes Marinhos O homem é prejudicado de várias maneiras, além, é claro, da perda financeira de um combustível que está cada vez mais escasso e mais caro.derrames de óleo podem ter um sério impacto econômico nas atividades costeiras e exploração dos recursos do mar. Quanto às atividades pesqueiras comerciais, sabe-se que um derrame de petróleo pode contaminar equipamentos de pesca e instalações de maricultura. As populações de peixes adultos raramente são afetadas devido a grande mobilidade dos mesmos. A contaminação destas áreas leva a insatisfação do público pela interferência nas atividades recreacionais tais como pesca, mergulho, natação e navegação (PONS e OLIVEIRA, 2003). Algumas indústrias precisam de suprimento de água do mar para suas operações normais e podem ser afetas por estes derrames. Estações geradoras de energia elétrica, em particular, são

33 25 muitas vezes localizadas perto da costa, principalmente para ter acesso a grandes quantidades de água requeridas para o resfriamento de suas unidades (PONS e OLIVEIRA, 2003). As rotinas das atividades dos portos tais como balsas e serviços de comportas também podem ser interrompidas, principalmente se for derramado petróleo leve, gasolina ou outros materiais inflamáveis devido o perigo de incêndio (PONS e OLIVEIRA, 2003). Elevados custos de limpeza da maré negra e riscos intrínsecos à saúde pública, como as mortes causadas por explosões e incêndios, intoxicação causada pela ingestão de alimentos contaminados ou problemas dermatológicos e inflamação dos olhos, causadas pelo contato direto com o óleo além de que, alguns compostos que formam o óleo cru podem causar câncer no homem (CAMPOS, 2003). Segundo Dutra e colaboradores (2003), os efeitos de um derramamento podem afetar a sustentabilidade das comunidades costeiras que dependem dos recursos pesqueiros da região afetada para sobreviverem. O impacto também afeta as atividades turísticas devido à alteração da paisagem natural pelas indústrias petrolíferas ou mesmo um cenário crítico ocasionado por um incidente de derramamento de óleo, descaracterizando o cenário natural que é o principal atrativo dos turistas.

34 26 3. Conclusões A partir do presente trabalho, podemos considerar que os derramamentos de petróleo nos ecossistemas marinho e costeiro são os maiores responsáveis pelos impactos ambientais destes ambientes gerando um transtorno de grandes proporções não só às comunidades marinas e às cadeias tróficas mas também ao homem. O petróleo possui em sua composição química grande quantidade de compostos inorgânicos com elevada toxicidade para os organismos vivos. Foi estudado também que os ecossistemas costeiros são extremamente vulneráveis ao derramamento de óleo principalmente os manguezais que são ecologicamente considerados o grande berçário da natureza. A costa é mais vulnerável devido ao baixo hidrodinamismo, fazendo com que a mancha permaneça por mais tempo. Já no mar os efeitos aparentam menores devido ao hidrodinamismo, fazendo com que a mancha se espalhe. Não importa a dimensão do acidente: mesmo sendo grande ou pequeno, o vazamento provoca um estrago muitas das vezes irreversível e fatal para os animais e vegetais que vivem tanto no mar quanto na costa. Muitos dos animais e vegetais morrem devido à intoxicação pelos componentes químicos presentes no petróleo. Este tipo de impacto continua ocorrendo mesmo com toda a discussão gerada em torno desse problema ambiental. Com este estudo foi possível concluir o quanto o petróleo é prejudicial ao meio ambiente levando-nos a refletir se, de fato, este produto é tão relevante para todos nós mesmo com toda a importância econômica dada a ele.

35 27 4. Referências Bibliográficas ALVES, J. Petróleo na Água: Problemas e Soluções. Monografia. UNISUAM. Rio de Janeiro, p. API, American Petroleum Institute. Oil Spill Cleanup: Opitions for minimizing adverse ecological impacts. Health and enviromment Science Department, 1985 ARAUJO, R. S. Determinação do Índice de Sensibilidade do Litoral ao Derramamento de Óleo (ISL) para as Regiões Norte e Centro Norte do Estado de Santa Catarina (SC). Universidade do Vale do Itajaí. Curso de Oceanografia. 190p. Itajaí CARLBERG, S. R. Oil pollution of the marine environment with emphasis on estuarine studies CARVALHO, M. Mapeamento da sensibilidade ao impacto por óleo de um segmento da costa entre os estados do Rio Grande do Norte e Ceará utilizando Imagens ETM+/LANDSAT 7 e Geoprocessamento.253 p Dissertação defendida em 15 de abril de INPE. São José dos Campos. CEITA, G. O. Poluição Provocada por Petróleo. Trabalho apresentado em seminário UFRJ em 22/12/2000. CONAMA. Resolução nº 001 de 23 de janeiro de 1986; CETESB. Derrames de Óleo no mar e os Ecossistemas Costeiros. Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Curso de Derrames de Óleo no Mar e Ecossistemas Costeiros.269 p. São Paulo,2002 DUTRA, L.D.; MENEZES, P.R. Realce de Imagens Coloridas Digitais utilizando-se de transformação no espaço de cores. São José dos Campos, INPE, FEEMA/PETROBRAS. Vocabulário Básico de Meio Ambiente. Rio de Janeiro, 246p FERRÃO, C. M. Derramamentos de Óleo no Mar por Navios Petroleiros. 36p. Trabalho de conclusão de curso apresentado a COPPE/UFRJ Pós-Graduação Executiva em Meio Ambiente, em abril de LAUBIER. L. Diversidade da maré negra. Scientifc American Brasil. (39) MAGLIOCCA, A. Glossário de oceanografia. Nova Estela. Universidade de. São Paulo. 335p MELO, I. S. de; AZEVEDO, J. L. Microbiologia Ambiental. Embrapa CNPMA. 440p., 1997.

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