Ecologia e funcionamento de ecossistemas de água doce: ênfase em macroinvertebrados bioindicadores e decomposição de matéria orgânica

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1 Semana de Estudos da Biologia UNIVAS 4,5 e 6 de setembro de 2006 Mini Curso Ecologia e funcionamento de ecossistemas de água doce: ênfase em macroinvertebrados bioindicadores e decomposição de matéria orgânica Palestrantes MSc. Marcelo da Silva Moretti Doutorando ECMVS ICB/UFMG MSc. Pablo Moreno de Souza Paula Doutorando ECMVS ICB/UFMG

2 Onde Trabalhamos Laboratório de Ecologia de Bentos ICB/UFMG Prof. Dr. Marcos Callisto O Que Fazemos Marcelo Linha de Decomposição de Matéria Orgânica em Riachos Pablo Linha Bioindicadores de Qualidade de Água Monitoramento da bacia do Rio das Velhas (MG)

3 Mas o que é Limnologia? Ciência que estuda os ecossistemas aquáticos continentais. Lago Dom Helvécio - PERD Lagoa Imboassica Macaé RJ Rio Amazonas - AM Rio das Velhas - MG Corrego Garcia Serra do Ouro Branco (MG)

4 Ciclo da Água

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6 A Água no Mundo... 97,2 % Oceanos Águas Oceânicas 2,24 % Geleiras Indisponível 0,61 % Águas Subterrâneas 0,009 % Lagos Águas Continentais 0,001 % Atmosfera 0,0001 % Rios e riachos

7 Zonação e Comunidades de Ecossistemas Lacustres Litorânea Plêuston Limnética Litorânea Nécton Plâncton Bentos Profunda

8 Sistema de Ordenação de Rios (Strahler, 1963)

9 Principais Habitats em Riachos Coleoptera, Psephenidae Rápido Diptera, Simullidae Córrego Indaiá, PARNA Serra do Cipó. Trichoptera, Odontoceridae Remanso Odonata, Libellulidae

10 Macroinvertebrados bentônicos? São organismos que vivem no fundo (bénthos) de ecossistemas aquáticos durante parte ou toda sua vida. Maiores que 0,2 mm.

11 O Papel dos Macroinvertebrados Consomem a matéria orgânica morta que vem da vegetação ciliar, reduzindo o tamanho das partículas alimentares. Alguns se alimentam do perifíton e de plantas aquáticas. Em ecossistemas lênticos são importantes agentes no revolvimento sedimento e suspensão de nutrientes para a coluna d água (bioturbação). do Predadores.

12 Teia alimentar em rios

13 Vivem em: Bancos de folhiço, troncos, macrófitas aquáticas, musgos. Bancos de areia, cascalho, sob rochas, sedimento fino. Alguns podem também viver na coluna d água. Plecoptera Oligochaeta Heteroptera

14 Por quê macroinvertebrados bentônicos? Muitos grupos são cosmopolitas e abundantes; Tamanho de corpo; Fácil identificação (Famílias); Famílias com diferentes sensibilidades à poluição (Oxigênio); A maioria possui suas características ecológicas bem conhecidas; Amostragem fácil e de baixo custo; Podem ser usados em experimentos em campo e laboratório; Apresentam pequeno deslocamento ao longo da vida (sedentários); Refletem diretamente as condições do sedimento; Podem acumular poluentes (p. ex. metais pesados); Caracterizam a qualidade da água em um período de tempo mais longo; Podem ser os agentes de entrada de contaminantes nas cadeias alimentares.

15 Macroinvertebrados como Bioindicadores presença, densidade, abundâncias relativas, distribuição, composição em grupos tróficos funcionais Biomonitoramento Ambiental, Avaliação de Impactos Ambientais, Identificação de áreas prioritárias para a conservação da biodiversidade e Recuperação e manejo de áreas degradadas Moreno & Callisto, 2004

16 Plecoptera Principais Organismos SENSÍVEIS OU INTOLERANTES Ephemeroptera Trichoptera Vivem em águas correntes frias e bem oxigenadas, debaixo de pedras, troncos, e ramos da vegetação aquática. As ninfas vivem desde riachos (águas frias, limpas e bem oxigenadas) a lagoas temporárias (alta temperatura e pouco oxigênio na água), associadas a rochas, troncos ou a vegetação submersa. As larvas vivem em ambientes lóticos (rios) ou lênticos (lagos), predominantemente em águas correntes, limpas e bem oxigenadas. Constroem casas de material vegetal ou mineral, para se protegerem dos predadores e/ou para capturar alimentos.

17 Principais Organismos TOLERANTES Coleoptera Megaloptera Heteroptera Odonata Algumas espécies desenvolvem todo o seu ciclo de vida na água, outras possuem apenas larvas e pupas aquáticas, e os adultos são terrestres. Predadores de topo nas cadeias alimentares aquáticas. As larvas são aquáticas e os adultos terrestres. As pupas se desenvolvem em buracos no solo, próximos às margens dos rios. As larvas vivem em águas correntes, debaixo de pedras, troncos e vegetação submersa. São predadores de outros insetos aquáticos e terrestres. Espécies maiores podem alimentar-se de pequenos crustáceos e anfíbios. Algumas são bentônicas, enquanto outras vivem na coluna d água e/ou na interface água-ar, graças à presença de pêlos hidrofóbicos nas patas. As ninfas exercem um importante papel no ambiente, pois são predadoras, possuindo uma das melhores visões entre os insetos. As libélulas vivem nas margens de rios e lagos que possuem vegetação abundante e águas limpas ou pouco poluídas.

18 Diptera Principais Organismos RESISTENTES Mollusca Anellida Vivem em diferentes ambientes aquáticos (rios, lagos, depósitos de água, orifícios de troncos de plantas) com inúmeras estratégias alimentares, alguns grupos vivem em águas muito limpas e outros em águas contaminadas. Podem ser considerados indicadores de águas duras e alcalinas, pois o carbonato de cálcio é essencial para construção das suas conchas. Algumas espécies vivem em águas não poluídas, com altas concentrações de oxigênio, mas outras preferem locais com vegetação aquática e restos orgânicos. Vivem em qualquer ambiente aquático, apresentando maior abundância em águas poluídas com fundo lodoso e com abundância de detritos de plantas e animais. Algumas espécies são consideradas indicadoras de águas contaminadas.

19 DIVERSIDADE ELEVADA DIVERSIDADE BAIXA Pablo Moreno

20 Grupos Tróficos Funcionais Os macroinvertebrados bentônicos são classificados segundo o tipo de alimento que consomem preferencialmente. Essas características são determinadas pela análise do conteúdo estomacal e anatomia do aparelho bucal. Fragmentadores Folhas > 1,0 mm (MOPG) Coletores Material orgânico fragmentado depositado no sedimento 0,5 µm - 1mm Filtradores Material orgânico fragmentado coletado na coluna d água 0,5 µm - 1mm Raspadores Perifíton e biofilme aderidos aos substratos Predadores Outros invertebrados e vertebrados jovens -- Variável!

21 Raspadores Predadores Filtradores Coletores Fragmentadores

22 The River Continuum Concept Ao longo do percurso de um rio, seus atributos estruturais se modificam resultando em mudanças no seu funcionamento. Nascente: trechos de baixa ordem onde o sombreamento inibe os produtores primários. Trechos mais largos apresentam elevada produtividade primária. As partículas de alimento são menores devido ao atrito ao longo do percurso.

23 Amostragem Surber Hand Net Dragas Corer

24 Parâmetros abióticos Fluxo; Temperatura; ph; Oxigênio dissolvido Granulometria; Matéria orgânica